Koncepcja specjacji sympatrycznej, cechy i przykłady

Specjacja sympatryczna Jest to rodzaj specjacji, która występuje, gdy dwie grupy tego samego gatunku, które żyją w tym samym położeniu geograficznym, ewoluują inaczej, dopóki nie będą mogły się przekraczać, a następnie biorąc pod uwagę różne gatunki.

Ogólnie rzecz biorąc, gdy populacje oddzielone fizycznie, powstaje pewna izolacja reprodukcyjna, to znaczy jednostki populacji tracą zdolność do krzyżowania się z osobami innej populacji.

Bakterie synechococcus, w których zaobserwowano specjację sympatyczną

Przykłady specjacji sympatrycznej są często omawiane, ponieważ muszą one wykazywać przekonujące dowody, że nowy gatunek schodzi z tych samych gatunków przodków, a także istnienie izolacji reprodukcyjnej i że przyczyną pojawienia się nowego gatunku nie jest alopatia (specjacja allopatrykalna ).

Specjację sympatryczną można zobaczyć w wielu różnych rodzajach organizmów, w tym w bakteriach, rybach cyklicznych i jabłkowym. Jednak w naturze może być trudno wiedzieć, kiedy nastąpiła specjacja sympatryczna.

[TOC]

Kiedy ma miejsce specjacja sympatryczna?

Specjacja sympatyczna jest wyjątkowa, ponieważ ma miejsce, podczas gdy dwie subpopulacje tego samego gatunku zajmują to samo terytorium lub dzielą terytoria, które bardzo się pokrywają.

Chociaż obszar, w którym żyją organizmy, jest takie same, można je podzielić na dwie różne grupy, które ostatecznie stają się tak genetycznie odmienne od siebie, które nie mogą już się rozmnażać.

Gdy dwie grupy nie mogą już się rozmnażać i opuścić żyzne potomstwo, rozważane są różne gatunki. Jednak może być trudne ustalenie, czy miała miejsce specjacja, jest typu sympatrycznego, co doprowadziło do wielu dyskusji wśród badaczy ewolucyjnej biologii.

Na przykład pierwotnie sądzono, że dwa gatunki ściśle powiązanych spinas.

Pierwsza kolonizacja doprowadziła do pojawienia się gatunku ciernistego, podczas gdy inne gatunki ewoluowały z drugiej kolonizacji.

Może ci służyć: jaka jest dziedzina studiów biologii?

Charakterystyka specjacji sympatrycznej

Schemat specjacji sympatrycznej. Źródło: Andrew Z. Colvin, CC BY-SA 4.0, Via Wikimedia Commons

Jerry Coyne i H. Allen Orr opracował cztery kryteria, które należy wnioskować, jeśli gatunki pojawiły się sympatralnie:

1-Terytoria gatunku muszą znacznie pokonać.

2-musi być pełna specjacja (to znaczy, że dwa gatunki nie mogą przekraczać i pozostawić żyznego potomstwa).

3-gatunek musi być gatunkiem siostrzanym (najbardziej powiązanym ze sobą) lub częścią grupy, która obejmuje przodka i wszystkich jej potomków.

4-Historia terytorium geograficznego i ewolucja gatunku musi być taka, że ​​alopatia wydaje się bardzo mało prawdopodobna, ponieważ specjacja sympatryczna jest znacznie mniej powszechna niż alopatryczna.

Przykłady specjacji sympatrycznej

W roślinach

Specjacja sympatyczna występuje częściej w świecie roślin. Na przykład rośliny rodzicielskie wytwarzają potomków, które są poliploidalne. Dlatego potomkowie żyją w tym samym środowisku co ich rodzice, ale są izolowani reprodukcyjnie.

To zjawisko specjacji za pośrednictwem poliploidii występuje następujące. Zwykle jednostki mają dwie gry chromosomy (diploidalne), jeden od każdego ojca.

Jednak błędy mogą wystąpić w rozmieszczeniu chromosomów podczas podziału komórek, generując w ten sposób potomstwo z dwukrotnie kopiami (Tetraploidía).

Posiadanie więcej niż dwóch gier chromosomalnych jest uważane za poliploidalne (Poli = wiele). W takich przypadkach izolacja reprodukcyjna nieuchronnie występuje, ponieważ populacja osób poliploidalnych nie może przekraczać populacji osób diploidalnych.

W bakteriach

Prawdziwe przykłady specjacji sympatrycznej rzadko obserwowały się w naturze. Uważa się, że specjacja sympatryczna występuje częściej w bakteriach, ponieważ bakterie mogą wymieniać geny z innymi osobami, które nie są rodzicami lub potomkami, w procesie znanym jako poziome przeniesienie genów.

Specjacja sympatryczna zaobserwowano w Bakcyl, w gatunkach bakterii Synechococcus, W bakterioplanktonie Vibrio splendidus, pośród innych.

Może ci służyć: dysmutaza nadtlenkowa: charakterystyka, struktura, funkcjeVibrio splendidus

Podgrupy gatunków, które doświadczają specjacji sympatrycznej, pokażą niewiele różnic, ponieważ rozbieżą się przez stosunkowo krótki czas, w stosunku do skali czasowej, w której występuje ewolucja.

Uważa się, że ważnym czynnikiem w przypadkach specjacji sympatycznej jest dostosowanie do warunków środowiskowych. Jeśli niektórzy członkowie są specjalizowani do życia w danym środowisku, ta podgrupa może nadal zajmować inną niszy środowiskowej i ostatecznie ewoluować z nowym gatunkiem z czasem.

U ryb rowerowych

Wybór sympatyczny może również być wynikiem kombinacji selekcji seksualnej i czynników ekologicznych. Badania afrykańskich ryb cyklidowych w jeziorze NYASA i innych jeziorach w systemie szczeliny w Afryce Wschodniej, rejestrują stada gatunków SO (osobniki tego samego gatunku, które „spotykają się” w dużym zgromadzeniu), które pojawiły się w mundurach ekologicznych jezior.

Taki stan zasadniczo zmniejsza możliwości, że alopatia jest przyczyną specjacji i może skutkować tym, że grupy kobiet w populacji rozwijają wielkie powinowactwo do mężczyzn o różnych ekstremalnych cechach fenotypowych, takich jak marki skali i kończyn, które różnią się średnią wielkości indywidualnej indywidualnej.

Inne badania sugerują, że sympatia między rybami cyklidowymi występuje również w rzekach, które zasilają jeziora z wschodnioafrykańskiego systemu szczelin, a także w jeziorach Cráters w Nikaragui, gdzie znaleziono dwa gatunki ryb cyklidowych Midas (Amphilophus), którzy mieszkają w lagunie wsparcia w Nikaragui.

Midas gatunku amphilophus citrinellus

Naukowcy przeanalizowali DNA, wygląd i ekologię tych dwóch blisko spokrewnionych gatunków. Dwa gatunki, choć ogólnie są bardzo podobne, mają niewielkie różnice w wyglądzie i nie mogą przekraczać.

Wszystkie dostępne dowody sugerują, że jeden gatunek ewoluował od drugiego. Populacja Midas Cyclid była pierwotnie w La Laguna, podczas gdy najnowszy gatunek niedawno ewoluował, co w kategoriach ewolucyjnych oznacza mniej niż 10 lat temu.000 lat.

Może ci służyć: bulion sojowy trypticaseína: co to jest, podkład, przygotowanie, użycieMidas Cyclid

W muchach

Niedawny przykład specjacji sympatrycznej może wystąpić w Apple Wormfly, RHagoletis Pomonella.

RHagoletis Pomonella

Te muchy nakładały jaja tylko w owoce drzew cierniowych, ale niecałe 200 lat temu niektóre muchy zaczęły wkładać jaja do jabłek.

Istnieją teraz dwie grupy much jabłek: jedna, która wkłada jaja do ciernia, a druga, która wkłada jaja do jabłek. Mężczyźni szukają par w tym samym rodzaju owoców, w których dorastali, a samice wkładają jaja w tym samym typu owoców.

Dlatego muchy, które rosły w cierni, podniosą potomstwo w cierni, a muchy, które rosły w jabłkach, podniesie potomstwo w jabłkach.

Istnieją już różnice genetyczne między dwiema grupami i przez długi czas (czas ewolucyjny) mogą stać się odrębnym gatunkiem.

Powyższe pokazuje, jak może wystąpić specjacja, nawet gdy różne podgrupy tego samego gatunku dzielą to samo terytorium geograficzne.

Bibliografia

1. Givnish, t. & Sytsma, k. (2000). Ewolucja molekularna i promieniowanie adaptacyjne (1. wyd.). Cambridge University Press.
2. Mallet, J., Meyer, a., Nosil, str., I Feder, J. L. (2009). Przestrzeń, sympatry i specjacja. Journal of Evolutionary Biology, 22(11), 2332-2341.
3. McPheron, ur. DO., Smith, d. C., & Berlocher, s. H. (1988). Różnice genetyczne między gospodarzami rhaletis pomonella. Natura, 336(6194), 64-66.
4. Salomon, e., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologia (7 wyd.) Cengage Learning.
5. Specjacja sympatryczna. Odzyskane z: ewolucja.Berkeley.Edu
6. Tilmon, k. (2008). Specjalizacja, specjacja i promieniowanie: biologia ewolucyjna owadów roślinożernych (1. wyd.). University of California Press.