Simpatična speciacija: kaj je, definicija in osnove

Ocenjuje se, da je bilo do leta 2014 na našem planetu odkritih skupno 1.426.337 živali. Ta vrednost niha skoraj vsak dan, saj je tudi ocenjeno, da je skupaj skoraj 8 milijonov vrst živih bitij, od katerih jih več kot ¾ čaka na odkritje.

Po drugi strani kovanca ZN poročajo, da vsakih 24 ur izumre okoli 150–200 vrst, kar odtehta 20.000 povprečno odkritih vrst na leto. Vse te številke kažejo nesporno resnico: biološka realnost našega planeta niha in, odkar smo v njem, se je spremenilo število in lastnosti živih bitij, ki nas spremljajo drastično.

Vse te genetske in vedenjske spremenljivosti na planetu ni mogoče razložiti brez pojmov, kot sta naravna selekcija in drift. genetika, dejstva, ki spodbujajo prisotnost ali izginotje vrst skozi čas, kot tudi spremembe v njihovih mehanizmih prilagodljivo. Danes vam bomo razložili, kaj je to simpatična speciacija, pojav, ki je domnevno najpomembnejše gonilo, ko gre za pojav novih vrst.

• Sorodni članek: "Alopatrična speciacija: kaj je, vrste, značilnosti in primeri"

Kako se pojavijo nove vrste?

Z biološkega vidika, Vrsta je opredeljena kot skupina osebkov, ki so med seboj popolnoma plodni, vendar izolirani od križanja z drugimi podobnimi skupinami. zaradi svojih fizioloških lastnosti. Če gremo k nekoliko bolj evolucijskemu opisu, lahko rečemo, da je vrsta ena linija populacij. prednik-potomec, ki ohranja svojo identiteto glede na druge linije in ohranja svoje lastne evolucijske tendence in usodo zgodovinski.

Na kratko: vrsta je sestavljena iz ene ali več populacij živih bitij, ki se lahko razmnožujejo drug drugemu, dajejo plodne potomce in ki poleg tega predstavljajo jasno filogenetsko linijo, ki ima skupnega prednika običajni. Zdi se kot precej tesna definicija, kajne? Kako se potem lahko pojavijo nove vrste?

Mehanizmi speciacije

Speciacija je znana kot proces, s katerim populacija določene vrste povzroči drugo ali druge populacije, reprodukcijsko izolirane od prvotne, ki, po določenem času naberejo dovolj genetskih razlik, da s prvotno populacijo ne morejo spočeti plodnih potomcev.

Ernst Mayr, znani evolucijski biolog 20. stoletja, je domneval, da obstajata dva glavna mehanizma speciacije:

• Filetična evolucija: ko vrsta E1 v daljšem časovnem obdobju zaradi genetskih sprememb postane vrsta E2.
• Evolucija s kladogenezo: znana tudi kot bifurkacija, v tem primeru prvotna vrsta ustvari dva ali več derivatov skozi proces divergence.

Da se razumemo, v filetični evoluciji prvotna vrsta izgine, da nastane nova, medtem ko v različici kladogeneze ni nujno, da izvirna izgine, ampak se "razcepi" v nove taksone z diferenciacijo prek različnih mehanizmov.

Kaj je simpatična speciacija?

Evolucija s kladogenezo nas zanima, saj Da pride do te bifurkacije med dvema populacijama neke vrste, se mora najprej pojaviti pregrada, ki jima preprečuje stik. Alopatrična speciacija je najjasnejša predstavitev tega procesa, saj se v njej dobesedno pojavi pregrada. geografija (na primer reka, gora ali ločitev tektonskih plošč), ki onemogoča stik med obema populacije.

Simpatrično speciacijo je nekoliko težje razumeti, saj v tem primeru ni ovire oprijemljiva in opazna v prvi vrsti, ki onemogoča stik med osebki iste vrste in prebivalstvo. Predpostavljajo se različni mehanizmi, s katerimi se lahko pojavijo ti "nefizični" izolati, med njimi pa so naslednji.

1. Simpatična speciacija po specializaciji: jasen primer

Nočemo se spuščati v genetske konglomerate, vendar na zelo splošni način lahko rečemo, da ta postulacija temelji na dejstvu, da morda obstajajo aleli za gen, ki kodirajo bolj ali manj uspešno vedenje ob določenih dogodkih. Na primer, populacija žuželk ima lahko alel A1, ki jih specializira za uživanje določenih rastlin, medtem ko se mutacija alela A2 izkaže za bolj učinkovito pri plenjenju drugih živali.

Ker so te genetske informacije podedljive od staršev do potomcev in pod določenimi pogoji lahko pričakujemo, da bodo posamezniki A2 končali predstavlja zadostno vedenjsko diferenciacijo glede na A1, da po dolgem obdobju povzroči nastanek različnih vrst časa. Obe populaciji bosta na koncu izkoristili različne niše in kopičili zelo raznolike prilagoditve, zato ki ne potrebuje fizičnega prostora, ki povzroča geografsko izolacijo, da bi ustvaril dve vrsti drugačen.

2. Poliploidija in hibridizacija

Ti dogodki so zelo pogosti v svetu rastlin, pojavljajo pa se tudi pri živalih. V primeru poliploidije govorimo o povečanje števila kromosomov v populaciji na celični ravni. Na primer, mejoza povzroči nastanek haploidnih celic (n), ki so jajčeca in semenčice, katerih fuzija bo povzročila diploidno (2n) zigoto, kakršna smo ljudje v vseh celicah razen v spolno.

Če med mejozo ne pride do normalne disjunkcije, bodo spolne celice diploidne (2n), zato bo zigota ali rojen posameznik tetraploiden (4n). Kot si lahko predstavljate, bodo ti posamezniki potomci reproduktivno izolirani od svojih staršev in od izvorne populacije, vendar se bodo lahko med seboj razmnoževali.

Kar zadeva hibridizacijo, lahko v tem primeru nov posameznik nastane iz staršev dveh različnih vrst.. Večina hibridov v živalskem kraljestvu je sterilnih, vendar, zlasti pri rastlinah, včasih ti med njima so lahko reproduktivno sposobni, vendar se ne morejo razmnoževati z nobeno od obeh vrst starševski. Tako bi iz teoretičnega okvira nastala tudi nova vrsta.

• Morda vas zanima: "Ekološka niša: kaj je in kako pomaga razumeti naravo"

3. Speciacija s spremembo vrste razmnoževanja

Pojav nespolnih linij iz spolnih linij v isti populaciji samodejno vodi v evolucijsko neodvisnost., zato lahko ta mehanizem štejemo za vrsto trenutne simpatrične speciacije.

Obstajajo primeri kuščarjev in močeradrov, pri katerih je bila ta vrsta speciacije dokumentirana, saj je bila izbrana pot nespolno, v nekaterih primerih ni več potrebna izmenjava genetskih informacij, ki jih prinaša reprodukcija, s populacijo prvinski. Ponovno je vse to veliko bolj opazno in pogosto pri rastlinah kot pri preostalih vrstah.

4. Simpatrična speciacija z disruptivno selekcijo

V tem primeru govorimo o nečem zelo podobnem simpatrični speciaciji s specializacijo, vendar je mogoče v zvezi s tem izrazom narediti nekaj pomenov. Moteča selekcija spodbuja, da se v isti populaciji nekateri posamezniki prilagodijo, da izkoristijo nišo, drugi pa uberejo povsem drugačno pot.

Na primer, recimo, da v populaciji ptic njihov plen začne izginjati iz okolja zaradi razlogov X ali Y, saj ekosistemi niso vodotesni. Ob soočenju s to potrebo in vsaj na papirju bi pričakovali, da se bo ena skupina te populacije oddaljila od druge na ravni vedenjski za spodbujanje obstojnosti vrste in da posamezniki iste ne "pohodijo" svojih potreb med oni. Tako so se nekatere ptice lahko prilagodile na lov ponoči, druge pa podnevi.

Lahko si že predstavljate, kaj vse to pomeni: v bistvu posamezniki iste populacije skorajda ne bi prišli v stik: nekateri bi živeli podnevi, drugi ponoči. Na koncu je število različnih prilagoditev in reproduktivne izolacije v obeh populacijah takšno, da v istem prostoru na koncu nastaneta dve vrsti brez fizične ovire.

Povzetek

V temeljih evolucijske biologije leži koncept, da je alopatrična speciacija (ne pozabite: diferenciacija dveh populacij z geografska ovira) je najpomembnejši speciacijski mehanizem, saj je v bistvu tisti, ki ga je mogoče opazovati na otipljiv način skozi oči. ljudi. Z napredkom znanosti in razvojem genetskih testov je bilo ugotovljeno, da se številni biologi 20. stoletja precej motijo.

Danes velja, da simpatrična speciacija veliko bolje pojasnjuje biološko variabilnost kot alopatrična, saj obstaja veliko reproduktivnih izolacijskih mehanizmov, ki ne prehajajo skozi otipljivo fizično pregrado. To ne pomeni, da alopatrična speciacija skozi stoletja ni opravila svojega dela, temveč da je bil njen pomen verjetno precenjen.

Upamo, da vam je simpatrična speciacija v tej smeri postala jasna, saj se soočamo s pojavom, ki ga je nekoliko težko razumeti, saj nastane preko neopazljivih mehanizmov. Če želimo, da imate predstavo o vsem tem hipotetičnem in terminološkem konglomeratu, je to naslednje: včasih fizična ovira ni potrebna, da se dve populaciji ločita v dve vrsti drugačen. Tako enostavno.

Bibliografske reference:

• Garcia, E. c. (2012). Mehanizmi ekološke speciacije pri rastlinah in živalih. Biološka revija DES Agricultural Biological Sciences, 14(2), 7-13.
• Gutierrez, L. m. h. biološka speciacija.
• Lasserre, D. F. Simpatična speciacija in njene genetske in morfološke posledice pri vinskih mušicah.
• Perfectti, F. (2002). Specifikacija: načini in mehanizmi. Soler M., Evolucija: osnova biologije. Južni projekt. Španija.