Що таке парапатричне видоутворення? (З прикладами)



The парапатричне видоутворення пропонує виникнення нових видів з репродуктивної ізоляції двох субпопуляцій, які стоять поруч. Це одна з трьох основних моделей видоутворення і пристосовується до "проміжного" стану між аллопатрическими і симпатричними моделями.

Ця теорія передбачає видоутворення в популяціях, розподілених в суміжних районах, і що існує помірний потік генів між обома регіонами. Коли існує певна ступінь ізоляції між двома субпопуляціями, кожна з них може підвищити рівень генетичної незалежності.

З часом види можуть розвивати механізми репродуктивної ізоляції, і процес видоутворення буде завершений.

Індекс

  • 1 Визначення: утворення нових видів
    • 1.1 Види моделей
  • 2 Модель парапатричного видоутворення
    • 2.1 Клінальна модель
    • 2.2 Зона напруженості
    • 2.3 Докази
  • 3 Приклади
    • 3.1 Специфікація в траві виду Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 Ворони видів Corvus corone і C. cornix
  • 4 Посилання

Специфіка: формування нових видів

Загальноприйнято, що будь-яка тема обговорення в еволюційній біології починається з внесків відомого британського натураліста Чарльза Дарвіна.

У своєму шедеврі, Походження виду, Дарвін пропонує механізм природного відбору, а постулати - серед іншого - як нові види можуть бути сформовані шляхом поступової дії цього механізму, протягом тривалих періодів часу..

Але що таке вид? Це питання багато в чому вивчало і суперечило для біологів. Незважаючи на наявність десятків визначень, найбільш поширеною і прийнятою концепцією є біологічна концепція виду, сформульована Ернстом Майром.

Для Mayr, вид визначається як: "групи природних перехресних популяцій, які виявляються репродуктивно ізольованими від інших груп". Критичним моментом у цьому визначенні є репродуктивна ізоляція між групами, які ми називаємо видами..

Таким чином, новий вид формується, коли особи, що належать до двох розходяться популяцій, не визнають один одного в якості потенційних партнерів..

Специфікації моделей

Залежно від географічного контексту, в якому відбувається видоутворення, автори використовують систему класифікації, що включає три основні моделі: аллопатрическое, симпатричне та парапатричне видоутворення..

Якщо походження нового виду передбачає тотальну географічну ізоляцію (через появу географічного бар'єру, такого як річка або гора), видоутворення є алопатричним. Якщо види утворюються в одному географічному районі без будь-якого поділу, то це симпатричне видоутворення.

Проміжною моделлю є парапатричне видоутворення, де нові види виникають у безперервних географічних регіонах. Далі ми детально опишемо цю проміжну модель.

Важливо відзначити, що відмінність між трьома видами видоутворення може бути незрозумілою і накладатися один на одного.

Модель парапатричного видоутворення

У парапатричному видоутворення відбувається поділ двох біологічних "субпопуляцій", які розташовані поруч, без будь-якого географічного бар'єру, що перешкоджає потоку генів між обома демосами ("демо" є ще одним терміном, широко використовуваним в літературі для відносяться до популяцій).

Парапатричне видоутворення може відбуватися наступним чином: спочатку популяція однорідно розподілена в певній географічній області. З плином часу вид розвивається "кліновим" візерунком.

Ця клінальна модель була запропонована Фішером в 1930 році. Хоча це традиційна модель, є й інші пропозиції - наприклад, видоутворення.приставний камінь"

Клінальна модель

Кліна - фенотипічний градієнт, який зустрічається у одного і того ж виду - наприклад, з точки зору розміру тіла: особи розподілені від великих розмірів до малих розмірів.

Походження кліну може відбуватися через різкі географічні зміни. Завдяки змінам деякі форми вдалося адаптуватися до умов з одного боку, а решта населення пристосовується до іншої сторони.

Між кожною з цих меж буде сформована гібридна зона, де члени кожної сторони нового географічного градієнта вступають у контакт і існує потік генів між обома субпопуляціями. Проте, тепер види кожної «сторони» можуть бути визнані як окремі сутності.

Ці дві форми можуть отримувати різні таксономічні назви, які можуть бути класифіковані як раси або як підвид.

Зона напруги

У гібридній зоні може бути сформована зона натягу, що сприяє процесу видоутворення. У цій області формування гібридів невигідне - тобто гібриди мають біологічну придатністьменше, ніж батьківські види.

Припустимо, що людина є гомозиготною домінантою для певної ознаки (AA), і адаптована до однієї сторони географічної області. З іншого боку, гомозиготні рецесивні особини (аа), адаптований до зазначеної області.

Якщо перетин відбувається в гібридній зоні між двома "расами" або "підвидами" і гібридом між ними (в даному випадку, гетерозиготе Аа) має нижчу біологічну придатність або фітнес, Це зона напруженості. Згідно з емпіричними даними, майже всі відомі гібридні зони підпадають під визначення зони напруженості.

Таким чином, природний відбір сприятиме селективному спарюванню між кожним з варіантів, які живуть у безперервних географічних регіонах. Тобто ті, хто ліворуч, відтворюватимуть один одного і те ж саме відбуватиметься з правого боку.

Докази

Хоча теоретичні основи парапатричного видоутворення роблять його можливим і привабливим, докази відносно невеликі і не є переконливими.

Недостатньо доказів для ілюстрації кожного етапу процесу. Однак модель не повністю відкидається, і це може статися в деяких випадках.

Приклади

Визначення в траві виду Anthoxanthum odoratum

Трава Anthoxanthum odoratum що належать до родини Poaceae, являє собою дуже ілюстративний приклад парапатричного видоутворення.

Деякі з цих рослин живуть у місцях, де грунт забруднена різними важкими металами. Таким чином, лише ці сорти трави, які здатні переносити забруднення, можуть вірити в ці регіони.

Навпаки, сусідні рослини, які не живуть на забруднених грунтах, не пройшли процес відбору в бік толерантності до важких металів.

Толерантні та нетолерантні форми достатньо близькі для того, щоб запліднити один одного (вимога, щоб процес видоутворення вважався парапатричним). Проте обидві групи розвивали різні часи цвітіння, створюючи тимчасовий бар'єр для потоку генів.

Ворони виду Corvus corone і C. cornix

Ці два види ворон поширені по всій Європі і є класичним прикладом гібридної зони. C. corvix вона розташована далі на схід, а її супутник розташований на заході, з місцем зустрічі обох видів у Центральній Європі.

Хоча кожен вид має свої власні фенотипічні характеристики, в області, де вони перетинаються, вони можуть виробляти гібриди. При перетині є ознакою того, що процес видоутворення між двома воронами ще не завершений і репродуктивна ізоляція не повністю встановлена.

Список літератури

  1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, J.A., & Tautz, D. (ред.). (2004). Адаптивне видоутворення. Cambridge University Press.
  2. Gavrilets, S. (2004). Фітнес-пейзажі та походження видів. Прінстонський університет.
  3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Від генів до поведінки тварин. Springer.
  4. Pincheira, D. (2012). Відбір і адаптивна еволюція: теоретичні та емпіричні основи з точки зору ящірок. Видання UC.
  5. Safran, R. J., & Nosil, P. (2012). Специфіка: походження нових видів. Природа Освіта Знання, 3(10), 17.