Sümpaatiline spetsifikatsioon: mis see on, määratlus ja põhialused

Hinnanguliselt on kuni aastani 2014 meie planeedilt avastatud kokku 1 426 337 looma. See väärtus kõigub peaaegu iga päev, kuna hinnanguliselt on kokku peaaegu 8 miljonit elusolendite liiki, kellest enam kui ¾ ootab avastamist.

Mündi teisel küljel teatab ÜRO, et iga 24 tunni järel sureb välja umbes 150–200 liiki, mis kompenseerib aastas keskmiselt avastatud 20 000 liiki. Kõik need arvud näitavad vaieldamatut tõde: meie planeedi bioloogiline reaalsus on kõikuv ja sellest ajast, kui me selles oleme, on muutunud meid saatvate elusolendite arv ja omadused drastiliselt.

Kogu seda geneetilist ja käitumuslikku varieeruvust planeedil ei saa seletada ilma selliste mõisteteta nagu looduslik valik ja triiv. geneetika, faktid, mis soodustavad liikide esinemist või kadumist aja jooksul, samuti muutused nende mehhanismides kohanemisvõimeline. Täna selgitame, mis see on sümpatriline eristumine, nähtus, mis on uute liikide ilmumisel arvatavasti kõige olulisem tegur.

• Seotud artikkel: "Allopatric speciation: mis see on, tüübid, omadused ja näited"

Kuidas uued liigid ilmuvad?

Bioloogilisest vaatenurgast, Liiki määratletakse kui isendite rühma, kes on omavahel täielikult viljakad, kuid isoleeritud ristumisest teiste sarnaste rühmadega. selle füsioloogiliste omaduste tõttu. Kui minna veidi evolutsioonilisema kirjelduse juurde, siis võib öelda, et liik on üks populatsioonide rida. esivanemad-järglased, kes säilitab oma identiteedi teiste liinide suhtes ja säilitab oma evolutsioonilised tendentsid ja saatus ajalooline.

Lühidalt: liik koosneb ühest või mitmest paljunemisvõimelisest elusolendite populatsioonist üksteist, annavad viljakaid järglasi ja millel on lisaks selge fülogeneetiline põlvnemine, jagades esivanemat levinud. Tundub üsna kitsas määratlus, eks? Kuidas saavad siis uued liigid tekkida?

Spetsifikatsiooni mehhanismid

Spetsifikatsiooni nimetatakse protsessiks, mille käigus teatud liigi populatsioon tekitab teise või teisi populatsioone, mis on paljunemisvõimeliselt isoleeritud algsest, teatud aja möödudes kogunevad nad piisavalt geneetilisi erinevusi, et nad ei saa algpopulatsiooniga viljakaid järglasi eostada.

Ernst Mayr, 20. sajandi tunnustatud evolutsioonibioloog, oletas, et on kaks peamist eristumise mehhanismi:

• Füleetiline evolutsioon: kui E1 liik muutub pika aja jooksul geneetiliste muutuste tõttu liigiks E2.
• Evolutsioon kladogeneesi teel: tuntud ka kui bifurkatsioon, sel juhul tekib ürgsel liigil kaks või enam derivaati lahknemisprotsessi kaudu.

Et me üksteist mõistaksime, Füleetilises evolutsioonis algne liik kaob, et tekiks uus, samas kui kladogeneesi variandis ei pea algne kaduma, vaid pigem "hargnema" uuteks taksoniteks eri mehhanismide kaudu.

Mis on sümpaatiline spetsifikatsioon?

Meid huvitab just evolutsioon kladogeneesi teel Et see hargnemine kahe liigi populatsiooni vahel toimuks, peab esmalt tekkima barjäär, mis takistab neil kokku puutumast. Allopatriline spetsifikatsioon on selle protsessi kõige selgem esitus, kuna selles ilmneb sõna otseses mõttes barjäär geograafia (näiteks jõgi, mägi või tektooniliste plaatide eraldus), mis muudab nende kahe kontakti võimatuks populatsioonid.

Sümpatrilist eristamist on veidi keerulisem mõista, kuna sel juhul pole takistust esmajärjekorras käegakatsutav ja vaadeldav, mis muudab kontakti sama liigi isendite vahel võimatuks ja elanikkonnast. Postuleeritakse erinevad mehhanismid, mille abil need "mittefüüsilised" isolaadid võivad tekkida, ja nende hulgas on järgmised.

1. Sümpaatiline spetsifikatsioon spetsialiseerumise järgi: selge näide

Me ei taha siseneda geneetilistesse konglomeraatidesse, kuid väga üldiselt võime öelda, et see postulatsioon põhineb asjaolul, et geeni jaoks võivad olla alleelid, mis kodeerivad enam-vähem edukat käitumist teatud sündmustega silmitsi seistes. Näiteks võib putukate populatsioonil olla A1 alleel, mis on spetsialiseerunud nende teatud tarbimisele taimed, samas kui A2 alleeli mutatsioon osutub teiste saagiks saamisel tõhusamaks loomad.

Kuna see geneetiline teave on vanematelt järglastele päritav ja teatud tingimustel, võib A2 isenditel oodata piisav käitumuslik diferentseerumine A1 suhtes, et tekitada pärast pikka aega erinevaid liike ajast. Mõlemad populatsioonid kasutavad lõpuks ära erinevaid nišše ja koguvad väga erinevaid kohandusi, mistõttu mis ei nõua füüsilist ruumi, mis tekitab kahe liigi tekkeks geograafilist isolatsiooni erinev.

2. Polüploidsus ja hübridiseerumine

Need sündmused on taimede maailmas väga levinud, kuid neid esineb ka loomadel. Polüploidsuse puhul räägime sellest kromosoomide arvu suurenemine populatsioonis raku tasandil. Näiteks põhjustab meioos haploidsete rakkude (n) moodustumist, milleks on munarakud ja spermatosoidid, mille ühinemisel tekib diploidne (2n) sügoot, nagu meie, inimesed, oleme kõigis rakkudes peale rakkude seksuaalne.

Kui meioosi ajal normaalset disjunktsiooni ei toimu, on sugurakud diploidsed (2n) ja seetõttu on sündinud sügoot või isend tetraploidne (4n). Nagu võite ette kujutada, isoleeritakse need järeltulijad oma vanematest ja algsest populatsioonist paljunemisvõimeliselt, kuid nad on võimelised omavahel paljunema.

Mis puutub hübridisatsiooni, siis sel juhul saab uue isendi toota kahe erineva liigi vanematest.. Enamik loomariigi hübriide on steriilsed, kuid eriti taimede puhul on mõnikord ka need nad võivad olla nende vahel paljunemisvõimelised, kuid ei saa paljuneda kummagi kahe liigiga vanemlik. Seega tekiks teoreetilisest raamistikust ka uus liik.

• Teid võivad huvitada: "Ökoloogiline nišš: mis see on ja kuidas see aitab loodust mõista"

3. Spetsifikatsioon sigimise tüübi muutmise järgi

Aseksuaalsete liinide ilmumine seksuaalsetest liinidest samas populatsioonis viib automaatselt evolutsioonilise iseseisvuseni., mistõttu võib seda mehhanismi pidada hetkelise sümpaatilise spetsifikatsiooni tüübiks.

On juhtumeid sisalike ja salamandrite puhul, kus seda tüüpi liigid on dokumenteeritud, sest pärast marsruudi valimist aseksuaalne, mõnel juhul ei ole enam vaja sigimisega kaasnevat geneetilist informatsiooni populatsiooniga vahetada ürgne. Jällegi, see kõik on taimedes palju paremini jälgitav ja tavalisem kui ülejäänud taimes.

4. Sümpaatiline spetsifikatsioon häiriva valiku abil

Antud juhul räägime millestki väga sarnasest sümpatrilisest spetsialiseerumisest, kuid selle termini suhtes võib anda mõningaid tähendusi. Häiriv valik soodustab seda, et samas populatsioonis kohanevad mõned isendid niši ära kasutama, samas kui teised lähevad hoopis teist teed.

Näiteks oletame, et lindude populatsioonis hakkab nende saak X või Y põhjustel keskkonnast kaduma, kuna ökosüsteemid ei ole vettpidavad. Selle vajadusega silmitsi seistes ja vähemalt paberil võiks eeldada, et üks selle elanikkonna rühm eemaldub teisest tasemel käitumuslikud, et edendada liigi püsivust ja et selle isendid ei "tagaks" oma vajadustele nad. Seega võisid mõned linnud kohaneda jahipidamisega öösel ja teised päeval.

Võite juba ette kujutada kõike, mida see endaga kaasa toob: põhimõtteliselt ei puutuks sama populatsiooni isendid peaaegu üldse kokku: ühed elaksid päeval ja teised öösel. Lõppkokkuvõttes on mitmekesiste kohanemiste ja paljunemisvõimelise isolatsiooni arv mõlemas populatsioonis selline, et samas ruumis tekib kaks liiki ilma füüsilise barjäärita.

Kokkuvõte

Evolutsioonibioloogia alustes peitub arusaam, et allopatriline spetsifikatsioon (pidage meeles: kahe populatsiooni eristamine geograafiline barjäär) on kõige olulisem spetsifikatsioonimehhanism, kuna põhimõtteliselt on see see, mida saab käegakatsutavalt läbi silmade jälgida. inimesed. Teaduse edenedes ja geneetiliste testide arenedes on leitud, et paljud 20. sajandi bioloogid on üsna valed.

Tänapäeval arvatakse, et sümpatriline eristumine selgitab bioloogilist varieerumist palju paremini kui allopatriline, kuna on palju reproduktiivseid isoleerimismehhanisme, mis ei läbi käegakatsutavat füüsilist barjääri. See ei tähenda, et allopatriline eristumine poleks sajandite jooksul oma tööd teinud, vaid pigem seda, et selle tähtsust on ilmselt ülehinnatud.

Loodame, et sümpaatne spetsifikatsioon on teile sel moel selgeks saanud, kuna seisame silmitsi nähtusega, mida on mõnevõrra raske mõista, kuna see toimub mittejälgitavate mehhanismide kaudu. Kui tahame, et teil jääks aimu kogu sellest hüpoteetilisest ja terminoloogilisest konglomeraadist, siis see on järgmine: mõnikord pole füüsilist barjääri kahe populatsiooni jaoks kaheks liigiks diferentseerumiseks vaja erinev. Nii lihtne.

Bibliograafilised viited:

• Garcia, E. c. (2012). Taimede ja loomade ökoloogilise eristumise mehhanismid. Bioloogiline ajakiri DES Agricultural Biological Sciences, 14(2), 7-13.
• Gutierrez, L. m. h. bioloogiline spetsifikatsioon.
• Lasserre, D. F. Sümpaatiline eristumine ning selle geneetilised ja morfoloogilised tagajärjed äädikakärbestele.
• Perfectti, F. (2002). Spetsifikatsioon: režiimid ja mehhanismid. Soler M., Evolutsioon: bioloogia alused. Lõuna projekt. Hispaania.