Характеристики симпатричного видоутворення та приклади

The симпатричне видоутворення це тип видоутворення, що виникає, коли дві групи однакових видів, які живуть в одному географічному положенні, розвиваються по-різному, поки вони більше не можуть перетнути, таким чином, враховуючи різні види.

Загалом, коли фізично виділяються популяції, існує певна репродуктивна ізоляція, тобто індивіди в одній популяції втрачають здатність перетинати шляхи з тими, що належать іншому населенню.

Приклади симпатричного видоутворення часто обговорюються, оскільки вони повинні показувати переконливі докази того, що нові види походять від тих самих предків, а також наявність репродуктивної ізоляції і що причина появи нових видів не є алопатрією (видоутворення) алопатричний).

Симпатричне видоутворення можна спостерігати у багатьох різних типах організмів, включаючи бактерії, цихлиди і мух яблучного черв'яка. Проте в природі може бути важко знати, коли відбувається або відбувається симпатричне видоутворення..

Симпатричне видоутворення є унікальним, оскільки відбувається в той час, коли дві субпопуляції одного і того ж виду займають одну і ту ж територію або поділяють перекриваються території..

Хоча область, в якій живуть організми, однакова, їх можна розділити на дві різні групи, які з часом стають настільки генетично відмінними один від одного, що більше не можуть відтворювати один одного.

Коли дві групи більше не можуть розмножуватися і залишати родючі нащадки, вони вважаються різними видами. Проте, важко визначити, чи відбулося видоутворення симпатричного типу, що призвело до великої дискусії серед дослідників еволюційної біології..

Наприклад, спочатку вважалося, що два тісно споріднені види колючок розвиваються за допомогою симпатричного видоутворення, але подальші дослідження показують, що два різних виду колонізували озеро самостійно.

Перша колонізація призвела до появи видів тернистих, тоді як інші види виникли внаслідок другої колонізації..

Індекс

• 1 Характеристика симпатричного видоутворення
• 2 Приклади симпатричного видоутворення
  • 2.1 У рослинах
  • 2.2 У бактерій
  • 2.3 У цихлидній рибі
  • 2.4 У мух  
• 3 Посилання

Характеристика симпатричного видоутворення

Джеррі Койн і Х. Аллен Ор розробили чотири критерії, щоб визначити, чи виникли види симпатично:

1 - Території виду повинні суттєво перекриватися.

2-Там повинно бути повне видоутворення (тобто два види не можуть перетинатися і залишати родюче потомство).

3 - Види повинні бути видавними видами (найбільш спорідненими один з одним) або частиною групи, яка включає предка і всіх їхніх нащадків.

4 - Історія географічної території та еволюція виду повинні бути такими, що алопатія здається малоймовірною, оскільки симпатричне видоутворення набагато рідше, ніж алопатричні.

Приклади симпатричного видоутворення

У рослинах

Симпатричне видоутворення частіше зустрічається в рослинному світі. Наприклад, батьківські рослини виробляють потомство, яке є поліплоїдним. Тому нащадки живуть у тому ж середовищі, що і батьки, але репродуктивно ізольовані.

Це явище видоутворення, опосередковане поліплоїдією, відбувається наступним чином. Зазвичай індивідууми мають два набори хромосом (диплоїди), по одному від кожного з батьків.

Однак помилки в розподілі хромосом під час поділу клітин можуть відбуватися, таким чином генеруючи потомство з вдвічі більшою кількістю копій (тетраплоїдій)..

Наявність більш ніж двох хромосомних ігор вважається поліплоїдією (полі = багато). У цих випадках неминуче відбувається репродуктивна ізоляція, оскільки популяцію поліплоїдних особин не можна схрещувати з популяцією диплоїдних особин.

У бактерій

Справжні приклади симпатричного видоутворення рідко спостерігаються в природі. Вважається, що симпатричне видоутворення зустрічається частіше у бактерій, оскільки бактерії можуть обмінюватися генами з іншими особами, які не є попередниками або нащадками, в процесі, відомому як горизонтальний перенесення генів..

Симпатричне видоутворення спостерігається в Bacillus, у видах бактерій Синехокок, у бактеріопланктоні Vibrio splendidus, серед інших.

Підгрупи видів, які переживають симпатричне видоутворення, покажуть незначні відмінності, оскільки вони розходяться протягом відносно короткого часу, у порівнянні з тимчасовою шкалою, в якій відбувається еволюція.

Вважається, що важливим фактором у випадках симпатричного видоутворення є адаптація до умов навколишнього середовища. Якщо деякі члени спеціалізуються для того, щоб жити в певному середовищі, то ця підгрупа може продовжувати займати іншу екологічну нішу і з часом змінюватися на новий вид..

У цихлидній рибі

Симпатричний відбір також може бути результатом поєднання статевого відбору та екологічних факторів. Дослідження африканських цихлидних риб в озері Ньяса та інших озерах у Східно-Африканській системі розломів фіксують так звані збори видів (особин тих же видів, які "збираються" у великій збірці), що виникли в озерах екологічно уніформа.

Така умова істотно знижує ймовірність того, що алопатія є причиною видоутворення, і може призвести до груп жінок в межах популяції, що розвивають високу спорідненість для чоловіків з різними екстремальними фенотиповими ознаками, такими як масштабність і маркування кінцівок. що відрізняються середні розміри особин.

Інші дослідження показують, що симпатія серед цихлидних риб також зустрічається в річках, що живлять озера Східно-Африканської рифтової системи, а також в кратерних озерах Нікарагуа, де є два види цихладних риб Мідас (Amphilophus), які живуть в лагуні Apoyo в Нікарагуа.

Дослідники проаналізували ДНК, зовнішній вигляд і екологію цих двох близьких видів. Два види, хоча в цілому вони дуже схожі, мають невеликі відмінності по зовнішньому вигляду і не можуть перетинатися.

Всі наявні дані свідчать про те, що один вид еволюціонував з іншого. Популяція цихлід Мідас спочатку перебувала в лагуні, а нові види розвивалися останнім часом, що в еволюційному плані означає менше 10 000 років тому.

У мух

Надзвичайно недавній приклад симпатричного видоутворення може виникати в літаку яблучного черв'яка, Rhagoletis pomonella.

Ці мухи вживали яйця тільки на плодах глоду, але менше 200 років тому деякі мухи почали класти яйця на яблука..

Тепер є дві групи яблучних черв'яків: одна, що кладе яйця на шипи, а інша - яйця на яблуках. Самці шукають пар в тому ж самому типі фруктів, в якому вони ростуть, а самки відкладають яйця в тому ж самому типі фруктів, в якому вони зростали..

Тому мухи, що виростали на шипах, піднімуть нащадки на тернях, а мухи, що виросли на яблуках, займуть нащадки на яблука.

Вже існують генетичні відмінності між двома групами, і протягом тривалого періоду часу (еволюційного часу) вони могли стати окремими видами.

Вищезгадане показує, як видоутворення може відбуватися навіть тоді, коли різні підгрупи одного виду мають однакову географічну територію.

Список літератури

1. Allender, C.J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F., & Maclean, N. (2003). Дивергентний відбір під час видоутворення цихлидних риб озера Малаві, виведений з паралельних випромінювань у шлюбному забарвленні. Праці Національної академії наук, 100(24), 14074-14079.
2. Geiger, M.F., McCrary, J.K., & Schliewen, U.K. (2010). Не простий випадок - перша комплексна філогенетична гіпотеза для комплексу цихлід Мідас в Нікарагуа (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Молекулярна філогенетика та еволюція, 56(3), 1011-1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Молекулярна еволюція та адаптивне випромінювання (1-е изд.). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, J.L. (2009). Простір, симпатія і видоутворення. Журнал еволюційної біології, 22(11), 2332-2341.
5. McPheron, B.A., Smith, D.C., & Berlocher, S.H. (1988). Генетичні відмінності між расами-господарями Rhagoletis pomonella. Природа, 336(6194), 64-66.
6. Selz, O. M., Pierotti, M.E.R., Maan, M.E., Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Жіночі переваги для чоловічого кольору є необхідними і достатніми для асоціативного спарювання у 2 цихлідних родин сестри. Поведінкова екологія, 25(3), 612-626.
7. Соломон, Е., Берг, Л. і Мартін, Д. (2004). Біологія (7-е изд.) Cengage Learning.
8. Симпатричне видоутворення. Отримано з: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Спеціалізація, специфіка і радіація: еволюційна біологія травоїдних комах (1-е изд.). Університет Каліфорнії Прес.