Allopatrisk spesifikasjon: hva det er, typer, egenskaper og eksempler

Fra et biologisk synspunkt er en art definert som en gruppe naturlige populasjoner hvis medlemmer kan reprodusere. seg imellom og produserer fruktbart avkom, men kan ikke gjøre det under normale omstendigheter med populasjoner av andre arter annerledes.

Artens sentrale akse er reproduksjonsenheten: hvis to individer gir opphav til et fruktbart avkom, vi kan bekrefte at begge foreldrene er inkludert i samme art (med få unntak).

Så langt har mennesker kategorisert omtrent 1,3 millioner arter av levende vesener, med totalt 229 nye oppdaget i 2018. Vi har fortsatt en lang vei å gå taksonomisk sett, siden det er anslått at 86 % av levende vesener på land og 91 % av marine vesener forblir ukjente for vitenskapen.

Disse ublu tallene får oss til å stille oss selv følgende spørsmål: hvordan har så mange arter oppstått gjennom evolusjonshistorien? I dag gir vi deg et delvis svar på dette spørsmålet, siden vi snakker om artsdannelse, med fokus på den allopatriske varianten. Så bli hos oss prosessen med allopatrisk artsdannelse

Det er fascinerende, for å si det mildt, og forklarer også en del av den biologiske variasjonen som finnes på jorden. I de følgende linjene beskriver vi en del av livets mirakel, som snart blir sagt.

• Relatert artikkel: "Teorien om biologisk evolusjon: hva den er og hva den forklarer"

Hva er spesiasjon?

Å definere begrepet allopatrisk artsdannelse uten først å inkludere det i generalitetens paraply er som å begynne å bygge et hus fra taket. Derfor vil vi starte med å si det Spesiasjon er en prosess der en bestemt populasjon av en art gir opphav til en ny som ikke kan utveksle genene sine med den opprinnelige populasjonen..

Det er en mekanisme som fremmer fremveksten av nye evolusjonære linjer og det hele 3,8 milliarder år i aksjon, har gitt oss tusenvis og tusenvis av arter i alle vesensriker i live. Livets tre og dets forgreninger er derfor et produkt av differensieringen og isolasjonen mellom dyr og andre taxaer.

I følge Ernst Mayr (kjent samtidsbiolog og taksonom) oppstår arter på to forskjellige måter:

• Fyletisk evolusjon: når en E1-art forvandles til en E2-art over tid som en konsekvens av akkumulering av endringer i dens gener.
• Evolusjon ved kladogenese: en E1-art genererer en eller flere e2-, e3-, e4- eller eX-arter gjennom en prosess med populasjonsdivergens.

Det er det andre punktet, evolusjon ved kladogenese, som interesserer oss i dag. På sin side kan ulike typer arter skilles. Vi vil fortelle deg kort nedenfor:

• Ved hybridisering: den reproduktive kryssingen mellom to arter ender opp med å gi opphav til en ny reproduktivt isolert fra foreldrene. Vanlig i planter.
• Ved øyeblikkelig divergens: polyploidi og kromosomal. Vi skal ikke dvele ved dets særegenheter på grunn av terminologisk kompleksitet.
• Ved gradvis divergens: allopatrisk, peripatrisk, sympatrisk, kvante- og parapatrisk spesiasjon.

Det kan være svimlende å vite så mange begreper i ett øyeblikk, men ikke bekymre deg, fordi alt vil bli klarere i de følgende linjene. Den generelle ideen er at spesifikasjonsprosessen ikke bare produseres ved geografisk isolasjon mellom dyrepopulasjoner i svært lang tid, siden genetiske og atferdsmessige barrierer og hybridiseringer også spiller viktige roller, blant mange andre tingene.

• Du kan være interessert i: "Forskjellene mellom klade, takson og monofyletisk gruppe"

Hva er allopatrisk artsdannelse?

Uten videre definerer vi allopatrisk spesiasjon som som produseres av en geografisk barriere som hindrer genstrøm mellom to populasjoner. Det er et ekstrinsisk fenomen for organismen, siden det ikke er dens første tilpasninger, dens oppførsel eller andre interne faktorer som fremmer artsdannelse. Det oppstår rett og slett en uoverkommelig barriere som skiller en populasjonskjerne i to eller flere som levende vesener ikke kan overvinne.

Av denne grunn er allopatry og geografisk isolasjon utskiftbare termer. Vi viser deg virkningsmekanismen til denne prosessen med evolusjonær differensiering med et enkelt eksempel.

Et praktisk eksempel: biller og elver

Tenk deg at i en populasjon av biller med et stort hjemområde ser de hjemområdet kuttet i to av en elv. En del av befolkningen vil forbli på den ene siden av vannbølgen, mens den andre vil være isolert helt fra det primale ved å ikke ha disse virvelløse dyrene adaptive mekanismer til å svømme gjennom vannet og å krysse elven.

I den mest typiske modellen for allopatrisk artsdannelse vil hver av "sidene" av elven stille forskjellige krav.. Naturlig utvalg vil derfor opptre forskjellig gjennom generasjonene i hver av befolkningsgruppene, velge forskjellige mutasjoner som maksimerer sannsynligheten for å overleve arten i den nye nisjen som er opprettet i hver sak. Til slutt vil de adaptive endringene mellom individer være så forskjellige mellom de to populasjonene at reproduksjon blir umulig.

Tenk deg nå at elven forsvinner. Befolkningen på østsiden har utviklet vinger for å unnslippe en rekke farlige rovdyr og dette har naturlig nok forårsaket en endring i kroppsmønsteret til individene.

På den annen side har den vestlige befolkningen gjennomgått viktige morfologiske endringer i ekstremitetene tidligere tusenvis av år med separasjon, siden deres eneste matkilde var under jorden. Den genetiske divergensen er slik at selv om de to populasjonene møtes igjen, kan de ikke lenger reprodusere seg med hverandre. Bingo: vi har to forskjellige arter der det før bare var én.

Det skal bemerkes at dette er et "typisk bok"-eksempel, siden den geografiske barrieren i realiteten kan presentere viss porøsitet og enkelte individer av populasjonene kan reprodusere med hverandre gjennom årene. år. Det viktige er at genstrømmen reduseres kraftig, men den trenger ikke forsvinne helt.

Typer allopatrisk artsdannelse

Når begrepet har blitt klart med et mer enn synlig eksempel (eller så håper vi), kan vi lukke dette rommet ved å forklare at det er to hovedtyper av allopatrisk artsdannelse. Dette er følgende.

1. Vikariant eller dikopatrisk allopatrisk spesiasjon

Denne modellen gjelder når en art deler seg i to store populasjoner, for eksempel ved en tektonisk bevegelse av plater som skiller to kontinenter. Vi har å gjøre med en "storskala"-mekanisme som gjør at naturlig utvalg kan virke på forskjellige måter mellom de to separate populasjonene.

2. peripatrisk allopatrisk spesiasjon

Denne modellen innebærer at en liten befolkning skilles fra en mye større. Det er visse fagfolk som hevder at det ikke er noen forskjell mellom de peripatriske og dikopatriske modellene, men de som anser dem som to enheter Separate forfattere hevder at seleksjonskrefter er forskjellige mellom små og store populasjoner, og det er derfor prosessen faktisk er distinkt.

For eksempel er den lille befolkningen ikke bare utsatt for seleksjonspress og naturlig seleksjon. Et redusert antall individer favoriserer virkningen av genetisk drift, det vil si fluktuasjonen av gener i befolkningen på grunn av tilfeldigheter.

For å gjenopprette tankerekken fra forrige sak, la oss si at 10 biller skiller seg på den ene siden av elven og 300 på den andre. Det viser seg at ⅓ av dem generelt er hvite og resten grønne. Hvis et stort pattedyr tråkker på 3 hvite biller i den lille populasjonen ved en tilfeldighet, kan den hvite genotypen gå tapt for alltid.

I mellomtiden, hvis dette uvitende dyret utilsiktet dreper 3 hvite biller med ett fottrinn i den store populasjonen, er det fortsatt 97 bærere av det "hvite" genet. Dermed vil seleksjonskreftene være ganske forskjellige i begge kjernene, og den mindre vil alltid lide mer av virkningene av miljømessig tilfeldighet.

Sammendrag

Som du har sett, er allopatrisk artsdannelse en fascinerende prosess Det er preget av differensiering av to eller flere populasjoner av en art på grunn av en geografisk barriere som umuliggjør riktig genflyt..

Dette er likevel ikke dermed sagt at alle oppsplittede bestander vil resultere i nye arter. Sikkert og på papiret, hvis 10 biller skilles fra en gruppe på 300, ville den nye bestanden ende opp med å forsvinne på grunn av predasjon eller mangel på ressurser uten å gi opphav til prosessen med kladogenese.

Videre ble allopatrisk artsdannelse i lang tid ansett som den viktigste av alt, for hva er kraftigere enn en uoverkommelig fysisk barriere? Fremskritt i studiet og bruken av genetikk har vist at denne postulasjonen er falsk: sympatrisk artsdannelse, det som skjer uten geografisk isolasjon, er mye mer vanlig. Du må vente på fremtidige muligheter for at vi skal forklare dette konseptet for deg, uten tvil like fascinerende som det som er fortalt her.

Bibliografiske referanser:

• Spesifikasjoner, bioinformatica.uab.cat.
• Speciation, Complutense University of Madrid.
• Allopatrisk artsdannelse, uforståelig evolusjon. Universitetet i Berkeley.