Specjacja sympatyczna: co to jest, definicja i podstawy

Szacuje się, że do 2014 roku na naszej planecie odkryto łącznie 1 426 337 zwierząt. Wartość ta zmienia się niemal codziennie, ponieważ szacuje się również, że istnieje łącznie prawie 8 milionów gatunków istot żywych, z czego ponad ¾ czeka na odkrycie.

Z drugiej strony ONZ informuje, że co 24 godziny wymiera około 150-200 gatunków, co równoważy 20 000 odkrytych średnio rocznie. Wszystkie te liczby wskazują na niezaprzeczalną prawdę: rzeczywistość biologiczna naszej planety podlega fluktuacjom i, odkąd w nim jesteśmy, zmieniła się liczba i charakterystyka żyjących istot, które nam towarzyszą drastycznie.

Całej tej zmienności genetycznej i behawioralnej na planecie nie można wyjaśnić bez takich pojęć, jak dobór naturalny i dryf. genetyka, fakty, które promują obecność lub zanikanie gatunków w czasie, a także zmiany w ich mechanizmach adaptacyjny. Dziś wyjaśnimy, co to jest specjacja sympatryczna, zjawisko, które jest przypuszczalnie najważniejszym motorem pojawiania się nowych gatunków.

• Powiązany artykuł: „Specjacja allopatryczna: co to jest, rodzaje, cechy i przykłady”

Jak pojawiają się nowe gatunki?

Z biologicznego punktu widzenia Gatunek definiuje się jako grupę osobników, które są w pełni płodne między sobą, ale odizolowane od krzyżowania się z innymi podobnymi grupami. ze względu na swoje właściwości fizjologiczne. Jeśli przejdziemy do nieco bardziej ewolucyjnego opisu, możemy powiedzieć, że gatunek to pojedyncza linia populacji. potomkowie przodków, którzy zachowują swoją tożsamość w stosunku do innych linii oraz zachowują własne tendencje ewolucyjne i przeznaczenie historyczny.

W skrócie: gatunek składa się z jednej lub kilku populacji istot żywych, które mogą się rozmnażać wzajemnie, dają początek płodnemu potomstwu, a ponadto prezentują wyraźną linię filogenetyczną, dzieląc wspólnego przodka wspólny. Wydaje się, że to dość ścisła definicja, prawda? Jak zatem mogą pojawić się nowe gatunki?

Mechanizmy specjacji

Specjacja jest znana jako proces, w wyniku którego populacja pewnego gatunku powoduje powstanie innej lub innych populacji, reprodukcyjnie izolowanych od oryginału, które, po pewnym czasie gromadzą wystarczająco dużo różnic genetycznych, aby nie mogli począć płodnego potomstwa z pierwotną populacją.

Ernst Mayr, znany biolog ewolucyjny XX wieku, postulował, że istnieją dwa główne mechanizmy specjacji:

• Ewolucja fitetyczna: gdy gatunek E1 w długim okresie czasu staje się gatunkiem E2 w wyniku zmian genetycznych.
• Ewolucja przez kladogenezę: znana również jako bifurkacja, w tym przypadku gatunek pierwotny powstaje z dwóch lub więcej pochodnych w procesie dywergencji.

Żebyśmy się rozumieli, w ewolucji filetycznej pierwotny gatunek znika, dając początek nowemu, podczas gdy w wariancie kladogenezy oryginał nie musi zniknąć, ale raczej „rozwidla się” w nowe taksony poprzez różnicowanie za pomocą różnych mechanizmów.

Co to jest specjacja sympatryczna?

Od tego czasu interesuje nas ewolucja przez kladogenezę Aby doszło do tego rozwidlenia między dwiema populacjami gatunku, najpierw musi pojawić się bariera, która uniemożliwia im kontakt. Specjacja allopatryczna jest najwyraźniejszą reprezentacją tego procesu, ponieważ w niej dosłownie pojawia się bariera geografia (na przykład rzeka, góra lub oddzielenie płyt tektonicznych), która uniemożliwia kontakt między nimi populacje.

Specjacja sympatyczna jest nieco trudniejsza do zrozumienia, ponieważ w tym przypadku nie ma bariery namacalny i obserwowalny w pierwszym rzędzie, który uniemożliwia kontakt między osobnikami tego samego gatunku i populacja. Postuluje się różne mechanizmy, dzięki którym te „niefizyczne” izolaty mogą się pojawiać, a wśród nich są następujące.

1. Specjacja sympatyczna według specjalizacji: wyraźny przykład

Nie chcemy wchodzić w genetyczne konglomeraty, ale bardzo ogólnie można powiedzieć, że postulat ten opiera się na fakcie, że mogą istnieć allele genu, które kodują mniej lub bardziej udane zachowania w obliczu pewnych zdarzeń. Na przykład populacja owadów może mieć allel A1, który specjalizuje się w spożywaniu niektórych roślin, podczas gdy mutacja allelu A2 okazuje się skuteczniejsza, jeśli chodzi o żerowanie na innych Zwierząt.

Ponieważ ta informacja genetyczna jest dziedziczona z rodzica na potomstwo i pod pewnymi warunkami można oczekiwać, że osobniki A2 przedstawiając wystarczające zróżnicowanie behawioralne w odniesieniu do A1, aby po długim okresie dać początek różnym gatunkom czasu. Obie populacje będą ostatecznie wykorzystywać różne nisze i gromadzić bardzo zróżnicowane adaptacje, i właśnie dlatego który nie wymaga fizycznej przestrzeni, która powoduje izolację geograficzną, dającą początek dwóm gatunkom różny.

2. Poliploidia i hybrydyzacja

Zjawiska te są bardzo powszechne w świecie roślin, ale występują również u zwierząt. W przypadku poliploidalności mówimy o wzrost liczby chromosomów w populacji na poziomie komórkowym. Na przykład mejoza powoduje powstawanie komórek haploidalnych (n), którymi są komórki jajowe i plemniki, których fuzja doprowadzi do powstania diploidalnej (2n) zygoty, tak jak my, ludzie, jesteśmy we wszystkich komórkach oprócz komórek seksualny.

Jeśli normalna dysjunkcja nie wystąpi podczas mejozy, komórki płciowe będą diploidalne (2n), a zatem zygota lub urodzony osobnik będzie tetraploidalny (4n). Jak możesz sobie wyobrazić, te potomne osobniki będą reprodukcyjnie izolowane od swoich rodziców i pierwotnej populacji, ale będą w stanie rozmnażać się między sobą.

Jeśli chodzi o hybrydyzację, w tym przypadku nowy osobnik może powstać z rodziców dwóch różnych gatunków.. Większość mieszańców w królestwie zwierząt jest bezpłodna, ale, zwłaszcza w przypadku roślin, czasami te mogą być zdolne do reprodukcji między sobą, ale nie mogą rozmnażać się z żadnym z tych dwóch gatunków rodzicielski. W ten sposób z ram teoretycznych wyłoniłby się również nowy gatunek.

• Możesz być zainteresowany: „Nisza ekologiczna: czym jest i jak pomaga zrozumieć naturę”

3. Specjacja przez zmianę rodzaju rozmnażania

Pojawienie się linii bezpłciowych z linii płciowych w tej samej populacji automatycznie prowadzi do niezależności ewolucyjnej., dlatego mechanizm ten można uznać za rodzaj natychmiastowej specjacji sympatrycznej.

Istnieją przypadki jaszczurek i salamandrów, w których ten rodzaj specjacji został udokumentowany, ponieważ po wybraniu trasy bezpłciowe, w niektórych przypadkach nie jest już konieczna wymiana z populacją informacji genetycznych związanych z rozmnażaniem pierwotny. Ponownie, wszystko to jest znacznie bardziej obserwowalne i powszechne w roślinach niż w pozostałej części typów.

4. Specjacja sympatyczna przez selekcję destrukcyjną

W tym przypadku mówimy o czymś bardzo podobnym do specjacji sympatrycznej przez specjalizację, ale można nadać temu terminowi pewne znaczenia. Selekcja destrukcyjna sprzyja temu, że w tej samej populacji niektóre osobniki przystosowują się, aby wykorzystać niszę, podczas gdy inni podążają zupełnie inną drogą.

Załóżmy na przykład, że w populacji ptaków ich ofiary zaczynają znikać ze środowiska z powodów X lub Y, ponieważ ekosystemy nie są szczelne. W obliczu tej potrzeby, przynajmniej na papierze, można by oczekiwać, że jedna grupa tej populacji będzie oddalać się od drugiej na poziomie behawioralne, aby promować trwałość gatunku i aby osobniki tego samego nie „nadepnęły” między swoje potrzeby Oni. W ten sposób niektóre ptaki mogły przystosować się do polowania w nocy, a inne w ciągu dnia.

Możesz sobie już wyobrazić, co to za sobą pociąga: w zasadzie osobniki z tej samej populacji prawie w ogóle nie miałyby ze sobą kontaktu: niektóre żyłyby w ciągu dnia, a inne w nocy. Ostatecznie liczba różnorodnych adaptacji i izolacji reprodukcyjnej w obu populacjach jest taka, że ​​w tej samej przestrzeni dwa gatunki pojawiają się bez żadnej fizycznej bariery.

Streszczenie

U podstaw biologii ewolucyjnej leży koncepcja, że ​​specjacja allopatryczna (pamiętaj: zróżnicowanie dwóch populacji przez bariera geograficzna) jest najważniejszym mechanizmem specjacji, ponieważ w zasadzie jest to ten, który można zaobserwować w namacalny sposób gołym okiem ludzie. Wraz z postępem nauki i rozwojem testów genetycznych okazało się, że wielu XX-wiecznych biologów całkiem się myliło.

Obecnie uważa się, że specjacja sympatryczna znacznie lepiej wyjaśnia zmienność biologiczną niż allopatryczna, ponieważ istnieje wiele mechanizmów izolacji reprodukcyjnej, które nie przechodzą przez namacalną barierę fizyczną. Nie oznacza to, że specjacja allopatryczna nie spełniła swojego zadania na przestrzeni wieków, ale raczej, że jej znaczenie zostało prawdopodobnie przecenione.

Mamy nadzieję, że specjacja sympatryczna stała się dla Ciebie jasna w tym zakresie, ponieważ mamy do czynienia ze zjawiskiem, które jest nieco trudne do zrozumienia, ponieważ zachodzi poprzez nieobserwowalne mechanizmy. Jeśli chcemy, abyś zachował pojęcie o całym tym hipotetycznym i terminologicznym konglomeracie, to jest to następujące: czasami bariera fizyczna nie jest konieczna, aby dwie populacje mogły różnicować się w dwa gatunki różny. Proste.

Odniesienia bibliograficzne:

• Garcia, E. C. (2012). Mechanizmy specjacji ekologicznej roślin i zwierząt. Biological Magazine of the DES Agricultural Biological Sciences, 14 (2), 7-13.
• Gutierrez, l. M. H. specjacja biologiczna.
• Lasserre, D. F. Specjacja sympatyczna i jej implikacje genetyczne i morfologiczne u muszek owocowych.
• Perfekti, F. (2002). Specjacja: tryby i mechanizmy. Soler M., Ewolucja: podstawy biologii. Projekt Południe. Hiszpania.