Sympatisk artsbestemmelse: hvad det er, definition og grundlæggende principper

Det anslås, at der frem til år 2014 er blevet opdaget i alt 1.426.337 dyr på vores planet. Denne værdi svinger næsten dagligt, da det også anslås, at der er næsten i alt 8 millioner arter af levende væsener, hvoraf mere end ¾ venter på at blive opdaget.

På den anden side af medaljen rapporterer FN, at omkring 150-200 arter uddør hver 24. time, et faktum, der opvejer de 20.000, der i gennemsnit opdages årligt. Alle disse tal indikerer en ubestridelig sandhed: den biologiske virkelighed på vores planet er svingende og, siden vi er i det, har antallet og karakteristika af de levende væsener, der ledsager os, ændret sig drastisk.

Al denne genetiske og adfærdsmæssige variation på planeten kan ikke forklares uden begreber som naturlig udvælgelse og drift. genetik, fakta, der fremmer tilstedeværelsen eller forsvinden af ​​arter over tid, samt ændringer i deres mekanismer fleksibel. I dag skal vi forklare, hvad det er sympatrisk artsdannelse, det fænomen, der formentlig er den vigtigste drivkraft, når det kommer til fremkomsten af ​​nye arter.

• Relateret artikel: "Allopatrisk art: hvad det er, typer, karakteristika og eksempler"

Hvordan opstår nye arter?

Fra et biologisk synspunkt, En art defineres som en gruppe individer, der er fuldt frugtbare indbyrdes, men isoleret fra krydsning med andre lignende grupper. for dets fysiologiske egenskaber. Hvis vi går til en lidt mere evolutionær beskrivelse, kan vi sige, at en art er en enkelt linje af populationer. forfader-efterkommere, der bevarer sin identitet med hensyn til andre linjer og bevarer sine egne evolutionære tendenser og skæbne historisk.

Kort sagt: en art består af en eller flere populationer af levende væsener, der kan formere sig hinanden, giver anledning til frugtbart afkom, og som derudover har en klar fylogenetisk afstamning, der deler en forfader almindelige. Det virker som en ret stram definition, ikke? Hvordan kan nye arter så dukke op?

Mekanismerne for artsdannelse

Speciation er kendt som den proces, hvorved en population af en bestemt art giver anledning til en anden eller andre populationer, reproduktivt isoleret fra originalen, dvs. efter en vis tid akkumulerer de nok genetiske forskelle til, at de ikke kan undfange frugtbart afkom med den oprindelige befolkning.

Ernst Mayr, en berømt evolutionær biolog fra det 20. århundrede, postulerede, at der er to hovedmekanismer for artsdannelse:

• Fyletisk evolution: når en E1-art over en længere periode bliver en E2-art på grund af genetiske ændringer.
• Evolution ved cladogenese: også kendt som bifurkation, i dette tilfælde stammer en primordial art to eller flere derivater gennem en divergensproces.

Så vi forstår hinanden, i phyletisk evolution forsvinder den oprindelige art for at give anledning til en ny, mens den oprindelige i cladogenesis-varianten ikke behøver at forsvinde, men derimod "gafler" ind i nye taxa ved differentiering gennem forskellige mekanismer.

Hvad er sympatrisk artsdannelse?

Det er evolution ved kladogenese, der interesserer os, siden For at denne bifurkation kan forekomme mellem to populationer af en art, skal der først dukke en barriere op, som forhindrer dem i at være i kontakt. Allopatrisk artsdannelse er den klareste repræsentation af denne proces, fordi der i den bogstaveligt talt optræder en barriere geografi (f.eks. en flod, et bjerg eller en adskillelse af tektoniske plader), der umuliggør kontakt mellem de to befolkninger.

Sympatrisk artsdannelse er lidt sværere at forstå, da der i dette tilfælde ikke er nogen barriere håndgribelig og observerbar i første omgang, der umuliggør kontakt mellem individer af samme art og befolkning. Forskellige mekanismer postuleres, hvorved disse "ikke-fysiske" isolater kan optræde, og blandt dem er følgende.

1. Sympatisk artsbestemmelse efter specialisering: et tydeligt eksempel

Vi ønsker ikke at indgå i genetiske konglomerater, men på en meget generel måde kan vi sige, at denne postulation er baseret på, at der kan være alleler for et gen, der koder for mere eller mindre succesfuld adfærd over for visse begivenheder. For eksempel kan en population af insekter have en A1-allel, der specialiserer dem til at forbruge visse planter, mens mutationen af ​​A2-allelen viser sig at være mere effektiv, når det kommer til at jage andre dyr.

Da denne genetiske information er arvelig fra forælder til afkom, og under visse forhold, kan A2-individer forventes at ende præsenterer en tilstrækkelig adfærdsdifferentiering med hensyn til A1 til at give anledning til forskellige arter efter en lang periode af tid. Begge populationer vil ende med at udnytte forskellige nicher og akkumulere meget forskellige tilpasninger, hvilket er grunden til som ikke kræver et fysisk rum, der producerer geografisk isolation for at give anledning til to arter forskellige.

2. Polyploidi og hybridisering

Disse begivenheder er meget almindelige i planternes verden, men de forekommer også hos dyr. I tilfælde af polyploidi taler vi om en stigning i antallet af kromosomer i en population på celleniveau. For eksempel forårsager meiose dannelsen af ​​haploide celler (n), som er æg og sædceller, hvis fusion vil give anledning til en diploid (2n) zygote, som vi mennesker er i alle undtagen cellerne seksuel.

Hvis der ikke forekommer normal disjunktion under meiose, vil kønscellerne være diploide (2n), og derfor vil den fødte zygote eller individ være tetraploide (4n). Som du kan forestille dig, vil disse efterkommerindivider være reproduktivt isolerede fra deres forældre og fra den oprindelige befolkning, men de vil være i stand til at formere sig indbyrdes.

Hvad angår hybridisering, kan et nyt individ i dette tilfælde produceres fra forældre af to forskellige arter.. De fleste hybrider i dyreriget er sterile, men især når det gælder planter, nogle gange disse de kan være reproduktive levedygtige mellem dem, men kan ikke formere sig med nogen af ​​de to arter forældre. Ud fra en teoretisk ramme ville der således også opstå en ny art.

• Du kan være interesseret i: "Økologisk niche: hvad det er, og hvordan det hjælper med at forstå naturen"

3. Speciation ved ændring af reproduktionstype

Fremkomsten af ​​aseksuelle linjer fra seksuelle linjer i den samme befolkning fører automatisk til evolutionær uafhængighed., hvorfor denne mekanisme kan betragtes som en type øjeblikkelig sympatrisk artsdannelse.

Der er tilfælde af firben og salamandere, hvor denne type artsdannelse er blevet dokumenteret, da ruten først er valgt aseksuel, er det i nogle tilfælde ikke længere nødvendigt at udveksle genetisk information, som reproduktionen medfører, med befolkningen primal. Igen er alt dette meget mere observerbart og almindeligt i planter end i resten af ​​phyla.

4. Sympatisk artsdannelse ved disruptiv selektion

I dette tilfælde taler vi om noget, der ligner sympatrisk speciering ved specialisering, men nogle betydninger kan gives med hensyn til dette udtryk. Disruptiv selektion fremmer, at nogle individer i den samme befolkning tilpasser sig for at udnytte en niche, mens andre går en helt anden vej.

Lad os for eksempel sige, at i en fuglepopulation begynder deres byttedyr at forsvinde fra miljøet af X- eller Y-årsager, da økosystemer ikke er vandtætte. Stillet over for dette behov, og i det mindste på papiret, ville man forvente, at en gruppe af denne befolkning ville bevæge sig væk fra den anden på et niveau adfærdsmæssig for at fremme artens varighed, og at individerne af samme ikke "træder på" deres behov blandt de. Nogle fugle kunne således tilpasse sig jagt om natten og andre om dagen.

Du kan allerede forestille dig alt, hvad dette indebærer: dybest set ville individer af den samme befolkning næppe komme i kontakt overhovedet: nogle ville leve om dagen og andre om natten. I sidste ende er antallet af forskelligartede tilpasninger og reproduktiv isolation sådan i begge populationer, at to arter i samme rum ender med at dukke op uden nogen fysisk barriere.

Resumé

I grundlaget for evolutionær biologi ligger den opfattelse, at allopatrisk artsdannelse (husk: differentiering af to populationer med en geografisk barriere) er den vigtigste artsdannelsesmekanisme, da det grundlæggende er den, der kan observeres på en håndgribelig måde gennem øjnene mennesker. Med videnskabens fremskridt og udviklingen af ​​genetiske tests har mange biologer fra det 20. århundrede vist sig at tage helt fejl.

I dag anses det for, at sympatrisk artsdannelse forklarer biologisk variation meget bedre end allopatrisk, da der er mange reproduktive isolationsmekanismer, der ikke passerer gennem en håndgribelig fysisk barriere. Dette er ikke for at sige, at allopatrisk artsdannelse ikke har gjort sit arbejde gennem århundreder, men snarere at dens betydning sandsynligvis er blevet overvurderet.

Vi håber, at sympatrisk artsdannelse er blevet tydelig for dig på denne måde, da vi står over for et fænomen, der er lidt svært at forstå, da det opstår gennem uobserverbare mekanismer. Hvis vi vil have dig til at holde en idé om alt dette hypotetiske og terminologiske konglomerat, er dette følgende: nogle gange er en fysisk barriere ikke nødvendig for at to populationer kan differentiere sig til to arter forskellige. Så simpelt er det.

Bibliografiske referencer:

• Garcia, E. c. (2012). Mekanismer for økologisk artsdannelse i planter og dyr. Biological Magazine of the DES Agricultural Biological Sciences, 14(2), 7-13.
• Gutierrez, L. m. h. biologisk artsdannelse.
• Lasserre, D. F. Sympatrisk artsdannelse og dens genetiske og morfologiske implikationer i frugtfluer.
• Perfectti, F. (2002). Speciation: tilstande og mekanismer. Soler M., Evolution: Grundlaget for biologi. Syd projekt. Spanien.