Hva er parapatrisk spesiering? (Med eksempler)

3399
Basil Manning

De parapatrisk spesiering foreslår fremveksten av nye arter fra reproduktiv isolasjon av to delpopulasjoner som finnes side om side. Det er en av de tre grunnleggende modellene for spesiering, og samsvarer med en "mellomliggende" tilstand mellom allopatriske og sympatriske modeller..

Denne teorien innebærer spesiering i populasjoner fordelt i sammenhengende områder, og at det er en moderat strøm av gener mellom begge regioner. Siden det er en viss grad av isolasjon mellom de to delpopulasjonene, kan hver av disse øke nivåene av genetisk uavhengighet.

Kilde: Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Over tid kan arter utvikle reproduktive isolasjonsmekanismer, og spesieringsprosessen vil være fullført.

Artikkelindeks

  • 1 Spesifikasjon: dannelse av nye arter
    • 1.1 Spesifikasjonsmodeller
  • 2 Parapatric speciation model
    • 2.1 Klinamodell
    • 2.2 Spenningssone
    • 2.3 Bevis
  • 3 eksempler
    • 3.1 Spesifikasjon i gresset av arten Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 Kråker av arten Corvus corone og C. cornix
  • 4 Referanser

Speciering: dannelse av nye arter

Ofte begynner ethvert diskusjonstema innen evolusjonær biologi med bidrag fra den berømte britiske naturforskeren Charles Darwin..

I mesterverket sitt, Opprinnelsen til arter, Darwin foreslår mekanismen for naturlig seleksjon, og postulerer - blant annet - hvordan nye arter kan dannes av den gradvise virkningen av denne mekanismen over lange perioder..

Men hva er en art? Dette spørsmålet har vært av stor studie og kontrovers for biologer. Selv om det finnes dusinvis av definisjoner, er det mest brukte og aksepterte konseptet det biologiske artsbegrepet, formulert av Ernst Mayr.

For Mayr er en art definert som: "grupper av interbreeding naturlige populasjoner som er reproduktivt isolert fra andre grupper." Et kritisk punkt i denne definisjonen er reproduktiv isolasjon mellom gruppene som vi kaller arter.

På denne måten dannes en ny art når individer som tilhører to divergerende populasjoner ikke gjenkjenner hverandre som potensielle kompiser..

Spesifikasjonsmodeller

Avhengig av den geografiske konteksten der spesiering forekommer, bruker forfatterne et klassifiseringssystem som inkluderer tre hovedmodeller: allopatrisk, sympatrisk og parapatrisk..

Hvis opprinnelsen til den nye arten innebærer total geografisk isolasjon (på grunn av fremveksten av en geografisk barriere, for eksempel en elv eller et fjell), er spesiering allopatrisk. Hvis arten dannes i det samme geografiske området uten noen separasjon, er det sympatisk spesiering.

En mellommodell er parapatrisk spesiering, der nye arter dukker opp i kontinuerlige geografiske regioner. Vi vil beskrive denne mellommodellen i detalj nedenfor..

Det er viktig å nevne at skillet mellom de tre typene av spesiering kanskje ikke er klart, og at de overlapper hverandre..

Parapatric speciation model

I parapatrisk spesiering forekommer inndelingen av to biologiske "underpopulasjoner" som ligger ved siden av hverandre, uten noen geografisk barriere som forhindrer strømmen av gener mellom de to demoer (en "demo" er et annet begrep som er mye brukt i litteraturen for referanse til populasjoner).

Parapatrisk spesiering kan forekomme på følgende måte: i utgangspunktet fordeles en populasjon homogent i et bestemt geografisk område. Over tid utvikler arten et mønster av "clina".

Denne klinamodellen ble foreslått av Fisher i 1930. Selv om det er den tradisjonelle modellen, er det andre forslag - for eksempel spesiering "stepping stone"

Clinal modell

En klin er en fenotypisk gradient som forekommer hos samme art - for eksempel når det gjelder kroppsstørrelse: individer varierer fra store til små størrelser.

Opprinnelsen til clina kan oppstå ved en brå geografisk endring. Takket være endringen klarer noen former å tilpasse seg forholdene på den ene siden, mens den gjenværende befolkningen tilpasser seg den andre siden..

Mellom hver av grensene ville det dannes en hybridsone der medlemmene på hver side av den nye geografiske gradienten kommer i kontakt og det er genstrøm mellom begge delpopulasjoner. Nå kan imidlertid artene på hver "side" bli gjenkjent som separate enheter..

Disse to skjemaene kan motta forskjellige taksonomiske navn, og kan klassifiseres som raser eller som underarter.

Spenningssone

En spenningssone kan dannes i hybridsonen, noe som favoriserer spesieringsprosessen. I dette området er dannelsen av hybrider ufordelaktig - det vil si at hybrider har en biologisk egnethetmindre enn foreldrearter.

Anta at et individ er homozygot dominerende for et bestemt trekk (AA), og er tilpasset den ene siden av det geografiske området. På den andre siden er homozygote recessive individer (aa), tilpasset den regionen.

Hvis det forekommer et kryss i hybridsonen mellom de to "raser" eller "underarter" og hybrid mellom begge (i dette tilfellet den heterozygote Aa) har lavere biologisk egnethet eller Fitness, det er en spenningssone. Ifølge empiriske bevis faller nesten alle kjente hybridsoner innenfor definisjonen av spenningssone.

Dermed vil naturlig utvalg favorisere selektiv parring mellom hver av variantene som lever i kontinuerlige geografiske regioner. Det vil si at de til venstre vil reprodusere hverandre, og det samme vil skje på høyre side.

Bevis

Selv om de teoretiske grunnlagene for parapatrisk spesiering gjør det til en mulig og attraktiv modell, er bevisene relativt lite og ikke avgjørende..

Det er ikke nok bevis for å illustrere hvert trinn i prosessen. Imidlertid er modellen ikke helt utelukket, og det kan skje i visse tilfeller.

Eksempler

Spesiering i gresset av arten Anthoxanthum odoratum

Gress Anthoxanthum odoratum tilhører Poaceae-familien, representerer et veldig illustrerende eksempel på parapatrisk spesiering.

Noen av disse plantene lever i områder der jorden er forurenset av en rekke tungmetaller. På denne måten er det bare varianter av gresset som tåler forurensning som kan vokse i disse områdene..

I motsetning til det har ikke naboplanter som ikke lever i forurenset jord gjennomgått en seleksjonsprosess mot toleranse mot tungmetaller..

De tolerante og ikke-tolerante formene er nær nok til å gjødsle hverandre (et krav for at spesieringsprosessen skal betraktes som parapatrisk). Imidlertid har begge gruppene utviklet forskjellige blomstringstider, og etablert en midlertidig barriere for genstrømning..

Ravner av arten Corvus corone Y C. cornix

Disse to kråkeartene er fordelt over hele Europa og er et klassisk eksempel på en hybridsone. C. corvix den ligger lenger øst, mens følgesvennen ligger i vest, med et møtepunkt for begge artene i Sentral-Europa.

Selv om hver art har sine egne fenotypiske egenskaper, kan de produsere hybrider i området der de krysser. Krysningsavl er et tegn på at spesieringsprosessen mellom de to ravnene ennå ikke er fullført, og den reproduktive isolasjonen ikke er fullstendig etablert..

Referanser

  1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, J. A., & Tautz, D. (red.). (2004). Adaptiv spesiering. Cambridge University Press.
  2. Gavrilets, S. (2004). Treningslandskap og opprinnelsen til arter. Princeton University Press.
  3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Fra gener til dyrs atferd. Springer.
  4. Pincheira, D. (2012). Valg og adaptiv evolusjon: teoretiske og empiriske grunnlag fra øgler. UC-utgaver.
  5. Safran, R. J., & Nosil, P. (2012). Speciation: opprinnelsen til nye arter. Naturopplæring Kunnskap3(10), 17.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.