Karakteristike i primjeri simpatrijske speciacije



simpatrijska speciacija to je vrsta speciacije koja se javlja kada se dvije skupine iste vrste koje žive na istom zemljopisnom položaju različito razvijaju, dok više ne mogu prijeći, uzimajući u obzir različite vrste..

Općenito, kada su populacije fizički odvojene, postoji određena reproduktivna izolacija, tj. Pojedinci u jednoj populaciji gube sposobnost prijelaza s onima druge populacije.

Primjeri simpatričke speciacije često se raspravljaju jer moraju pokazati uvjerljive dokaze da nove vrste potječu od iste vrste predaka, kao i postojanje reproduktivne izolacije i da uzrok nastanka nove vrste nije alopatrija (speciacija) alopátrica).

Simpatrijska specija se može vidjeti u mnogim različitim vrstama organizama, uključujući bakterije, ciklidne ribe i leteći crv s jabukom. Međutim, u prirodi može biti teško znati kada dolazi do pojavljivanja simpatričke speciacije..

Simpatrijska speciacija je jedinstvena jer se javlja dok dvije subpopulacije iste vrste zauzimaju isti teritorij ili dijele preklapajuće teritorije..

Iako je područje u kojem žive organizmi isti, mogu se podijeliti u dvije različite skupine koje s vremenom postaju toliko genetski različite da se više ne mogu međusobno reproducirati.

Kada se dvije skupine više ne mogu reproducirati i napuštaju plodne potomke, smatraju se različitim vrstama. Međutim, može biti teško odrediti je li došlo do speciacije koja je simpatričnog tipa, što je dovelo do mnogo rasprava među istraživačima evolucijske biologije..

Na primjer, smatralo se da su dvije usko povezane vrste trnovitosti evoluirale kroz simpatričnu speciaciju, ali kasnija istraživanja pokazuju da su dvije različite vrste kolonizirale jezero neovisno.

Prva kolonizacija dovela je do pojave vrste trnovite, dok su druge vrste nastale iz druge kolonizacije.

indeks

  • 1 Značajke simpatričke speciacije
  • 2 Primjeri simpatričke speciacije
    • 2.1 U biljkama
    • 2.2 U bakterijama
    • 2.3 Kod ciklidske ribe
    • 2.4 U mušicama  
  • 3 Reference

Značajke simpatričke speciacije

Jerry Coyne i H. Allen Orr razvili su četiri kriterija za utvrđivanje da li su se vrste pojavile simpatrično:

1 - Teritorije vrste moraju se značajno preklapati.

2 - Mora postojati potpuna speciacija (tj. Dvije vrste ne mogu prijeći i napustiti plodne potomke).

3-Vrste moraju biti sestrinske vrste (najviše povezane jedna s drugom) ili dio grupe koja uključuje pretka i sve njihove potomke.

4 - Povijest zemljopisnog područja i evolucija vrsta mora biti takva da se alopatrija čini vrlo nevjerojatnom, budući da je simpatrička speciacija mnogo rjeđa nego alopatrijska.

Primjeri simpatričke speciacije

U biljkama

Simpatrijska speciacija je češća u biljnom svijetu. Na primjer, roditeljske biljke proizvode potomstvo koje je poliploidno. Stoga potomci žive u istom okruženju kao i njihovi roditelji, ali su reproduktivno izolirani.

Ovaj fenomen speciacije posredovan poliploidijom pojavljuje se kako slijedi. Obično pojedinci imaju dva seta kromosoma (diploidija), jedan od svakog roditelja.

Međutim, greške u distribuciji kromosoma mogu se pojaviti tijekom stanične diobe, čime se stvara potomstvo s dvostruko većim brojem kopija (tetraploidija)..

Imati više od dvije kromosomske igre smatra se poliploidijom (poli = mnogo). U tim slučajevima neizbježno dolazi do reproduktivne izolacije, budući da populacija poliploidnih pojedinaca ne može biti križana s populacijom diploidnih pojedinaca.

Kod bakterija

Pravi primjeri simpatričke speciacije rijetko su opaženi u prirodi. Vjeruje se da se simpatrička speciacija češće javlja kod bakterija, budući da bakterije mogu razmjenjivati ​​gene s drugim osobama koje nisu progenitori ili potomci, u procesu koji je poznat kao horizontalni prijenos gena..

Uočena je simpatrijska speciacija bacil, u bakterijskim vrstama cijanobakterija, u bakterioplanktonu Vibrio splendidus, među ostalima.

Podskupine vrsta koje su iskusile simpatričku speciju pokazat će malo razlika, budući da su se one relativno kratkotrajno razlikovale u odnosu na vremensku skalu u kojoj se odvija evolucija..

Vjeruje se da je važan čimbenik u slučajevima simpatričke speciacije prilagodba uvjetima okoline. Ako su neki članovi specijalizirani za život u određenom okruženju, ta podgrupa može nastaviti zauzimati različitu ekološku nišu i vremenom se razviti u novu vrstu..

Kod ciklidske ribe

Simpatrična selekcija također može biti rezultat kombinacije spolnog odabira i ekoloških čimbenika. Istraživanja afričkih ciklidskih riba u jezeru Nyasa i drugih jezera u istočnoafričkom sustavu rasjeda bilježe takozvana jata vrsta (pojedinci iste vrste koji se "skupljaju" u velikim skupinama) koji su se pojavili u jezerima ekološki uniforma.

Takvo stanje značajno smanjuje vjerojatnost da je alopatrija uzrok speciacije i može rezultirati skupinama ženki unutar populacije koje razvijaju visoki afinitet za muškarce s različitim ekstremnim fenotipskim osobinama, kao što su skale i oznake ekstremiteta. koji se razlikuju u pojedinaca prosječne veličine.

Druge studije upućuju na to da se simpatičnost među ciklidnim ribama također javlja u rijekama koje hrane jezera istočnog afričkog sustava rasjeda, kao iu kraterskim jezerima Nikaragve, gdje postoje dvije vrste riba Midas ciklidaAmphilophus), koji žive u laguni Apoyo u Nikaragvi.

Istraživači su analizirali DNK, izgled i ekologiju ove dvije blisko povezane vrste. Dvije vrste, iako su općenito vrlo slične, imaju male razlike u izgledu i ne mogu se prelaziti.

Svi dostupni dokazi upućuju na to da je jedna vrsta evoluirala od druge. Populacija ciklida Midas izvorno je bila u laguni, dok su novije vrste nedavno evoluirale, što u evolucijskim terminima znači prije manje od 10.000 godina.

U mušicama

Izuzetno noviji primjer simpatričke speciacije može se pojaviti u letenju crva jabuke, Rhagoletis pomonella.

Ove su muhe polagale jaja samo na plodovima drveća gloga, ali prije manje od 200 godina neke su muhe počele polagati jaja na jabuke..

Sada postoje dvije skupine mušica s jabučnom crvom: one koje polažu jaja na trnje i one koje polažu jaja na jabuke. Mužjaci traže parove u istoj vrsti voća u kojoj su rasli, a ženke polažu jaja u istu vrstu voća u kojoj su rasle..

Zbog toga će muhe koje su rasle na trnje uzgajati potomke na trnje, a muhe koje su rasle na jabukama vratit će potomstvo na jabuke..

Već postoje genetske razlike između dviju skupina, i tijekom dugog vremenskog razdoblja (evolucijsko vrijeme), mogle bi postati zasebne vrste.

Navedeno pokazuje kako se može pojaviti speciacija čak i kada različite podskupine iste vrste dijele isti geografski teritorij.

reference

  1. Allender, C.J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F., & Maclean, N. (2003). Divergentna selekcija tijekom speciacije ciklidnih riba jezera Malavi izvedenih iz paralelnih zračenja u svadbenom obojenju. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, 100(24), 14074-14079.
  2. Geiger, M.F., McCrary, J.K., & Schliewen, U.K. (2010). Nije jednostavan slučaj - Prva sveobuhvatna filogenetska hipoteza kompleksa Midas ciklida u Nikaragvi (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekularna filogenetika i evolucija, 56(3), 1011-1024.
  3. Givnish, T. i Sytsma, K. (2000). Molekularna evolucija i adaptivno zračenje (1. izd.). Cambridge University Press.
  4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, J.L. (2009). Prostor, simpatije i specijacija. Časopis za evolucijsku biologiju, 22(11), 2332-2341.
  5. McPheron, B.A., Smith, D.C., & Berlocher, S.H. (1988). Genetske razlike između rase domaćina Rhagoletis pomonella. priroda, 336(6194), 64-66.
  6. Selz, O.M., Pierotti, M.E.R., Maan, M.E., Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Ženska sklonost prema muškoj boji je nužna i dovoljna za asortativno parenje u 2 vrste sestara. Ekologija ponašanja, 25(3), 612-626.
  7. Solomon, E., Berg, L. i Martin, D. (2004). biologija (7. izdanje) Cengage Learning.
  8. Simpatrijska speciacija. Preuzeto s: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
  9. Tilmon, K. (2008). Specijalizacija, specifikacija i zračenje: evolucijska biologija biljojednih insekata (1. izd.). Press Sveučilišta Kalifornije.