Allopatrisk artbildning: vad det är, typer, egenskaper och exempel

Ur biologisk synvinkel definieras en art som en grupp naturliga populationer vars medlemmar kan föröka sig. sinsemellan och producerar fertil avkomma, men kan inte göra det under normala omständigheter med populationer av andra arter annorlunda.

Artens centrala axel är reproduktionsenheten: om två individer ger upphov till en fertil avkomma, vi kan bekräfta att båda föräldrarna ingår i samma art (med få undantag).

Hittills har människor kategoriserat cirka 1,3 miljoner arter av levande varelser, med totalt 229 nya upptäckta under 2018. Vi har fortfarande en lång väg att gå taxonomiskt sett, eftersom det uppskattas att 86% av levande varelser på land och 91% av marina varelser förblir okända för vetenskapen.

Dessa orimliga siffror får oss att ställa oss följande fråga: hur har så många arter uppstått genom evolutionens historia? Idag ger vi dig ett partiellt svar på denna fråga, eftersom vi talar om artbildning, med fokus på dess allopatriska variant. Så stanna hos oss processen för allopatrisk artbildning

Det är minst sagt fascinerande och förklarar också en del av den biologiska variationen som finns på jorden. I följande rader beskriver vi en del av livets mirakel, som snart sägs.

• Relaterad artikel: "Teorin om biologisk evolution: vad den är och vad den förklarar"

Vad är artbildning?

Att definiera begreppet allopatrisk artbildning utan att först inkludera det i generalitetens paraply är som att börja bygga ett hus från taket. Därför börjar vi med att säga det Speciation är en process genom vilken en viss population av en art ger upphov till en ny som inte kan byta ut sina gener med den ursprungliga populationen..

Det är en mekanism som främjar uppkomsten av nya evolutionära linjer och det hela 3,8 miljarder år i aktion, har gett oss tusentals och åter tusentals arter i alla varelseriken Levande. Livets träd och dess förgreningar är därför produkten av differentieringen och isoleringen mellan djur och andra taxa.

Enligt Ernst Mayr (känd samtida biolog och taxonom) uppstår arter på två olika sätt:

• Fyletisk evolution: när en E1-art förvandlas till en E2-art över tiden som en konsekvens av ackumuleringen av förändringar i dess gener.
• Evolution genom kladogenes: en E1-art genererar en eller flera e2-, e3-, e4- eller eX-arter genom en process av populationsdivergens.

Det är den andra punkten, evolution genom kladogenesis, som intresserar oss idag. I sin tur kan olika typer av arter urskiljas. Vi kommer att berätta kort nedan:

• Genom hybridisering: den reproduktiva korsningen mellan två arter slutar med att ge upphov till en ny reproduktivt isolerad från föräldrarna. Vanlig i växter.
• Genom momentan divergens: polyploidi och kromosomal. Vi kommer inte att uppehålla oss vid dess egenheter på grund av terminologisk komplexitet.
• Genom gradvis divergens: allopatrisk, peripatrisk, sympatrisk, kvant- och parapatrisk artbildning.

Det kan vara svindlande att kunna så många termer på ett ögonblick, men oroa dig inte, för allt blir tydligare på följande rader. Den allmänna tanken är att artbildningsprocessen inte bara produceras av geografisk isolering mellan djurpopulationer i mycket långa tider, eftersom genetiska och beteendemässiga barriärer och hybridiseringar också spelar viktiga roller, bland många andra saker.

• Du kanske är intresserad av: "Skillnaderna mellan clade, taxon och monofyletisk grupp"

Vad är allopatrisk artbildning?

Utan vidare definierar vi allopatrisk artbildning som som produceras av en geografisk barriär som förhindrar genflöde mellan två populationer. Det är ett fenomen som är yttre för organismen, eftersom det inte är dess initiala anpassningar, inte heller dess beteende eller andra interna faktorer som främjar artbildning. En oöverstiglig barriär uppstår helt enkelt som skiljer en befolkningskärna i två eller flera som levande varelser inte kan övervinna.

Av denna anledning är allopatry och geografisk isolering utbytbara termer. Vi visar dig verkningsmekanismen för denna process av evolutionär differentiering med ett enkelt exempel.

Ett praktiskt exempel: skalbaggar och floder

Föreställ dig att i en population av skalbaggar med ett stort hemområde ser de sitt hemområde halveras av en flod. En del av befolkningen kommer att stanna kvar på ena sidan av vattenbölden, medan den andra kommer att vara isolerad helt från det ursprungliga genom att inte ha dessa ryggradslösa djur adaptiva mekanismer för att simma genom vattnet och att korsa floden.

I den mest typiska modellen för allopatrisk artbildning kommer var och en av flodens "sidor" att ställa olika krav.. Genom generationerna kommer alltså det naturliga urvalet att agera olika i var och en av befolkningsgrupperna, välja olika mutationer som maximerar sannolikheten för överlevnad av arten i den nya nisch som skapas i varje fall. I slutändan kommer de adaptiva förändringarna mellan individer att vara så olika mellan de två populationerna att reproduktion blir omöjlig.

Föreställ dig nu att floden försvinner. Befolkningen på den östra sidan har utvecklat vingar för att undkomma ett antal farliga rovdjur och detta har naturligtvis orsakat en förändring i individernas kroppsmönster.

Å andra sidan har den västerländska befolkningen genomgått viktiga morfologiska förändringar i extremiteterna tidigare tusentals år av separation, eftersom deras enda källa till mat var underjordisk. Den genetiska divergensen är sådan att även om de två populationerna möts igen kan de inte längre föröka sig med varandra. Bingo: vi har två olika arter där det tidigare bara fanns en.

Det bör noteras att detta är ett "typiskt bokexempel", eftersom den geografiska barriären i verkligheten kan uppstå viss porositet och vissa individer av populationerna kan föröka sig med varandra genom åren. år. Det viktiga är att genflödet minskar kraftigt, men det behöver inte försvinna helt.

Typer av allopatrisk artbildning

När termen har blivit tydlig med ett mer än synligt exempel (eller så hoppas vi), kan vi stänga detta utrymme genom att förklara att det finns två huvudtyper av allopatrisk artbildning. Dessa är följande.

1. Vikariant eller dikopatrisk allopatrisk artbildning

Denna modell gäller när en art delar sig i två stora populationer, till exempel genom en tektonisk rörelse av plattor som skiljer två kontinenter åt. Vi har att göra med en "storskalig" mekanism som tillåter naturligt urval att agera på olika sätt mellan de två separata populationerna.

2. peripatrisk allopatrisk artbildning

Den här modellen innebär att en liten befolkning separeras från en mycket större. Det finns vissa yrkesverksamma som hävdar att det inte finns någon skillnad mellan de peripatriska och dikopatriska modellerna, men de som anser dem vara två enheter Separata författare hävdar att urvalskrafter är olika mellan små och stora populationer, vilket är anledningen till att processen verkligen är distinkt.

Till exempel är den lilla befolkningen inte bara föremål för urvalstryck och naturligt urval. Ett minskat antal individer gynnar verkan av genetisk drift, det vill säga fluktuationen av gener i populationen på grund av slumpen.

Låt oss säga att 10 skalbaggar skiljer sig åt på ena sidan av floden och 300 på den andra, när vi återvinner tankegången från det tidigare fallet. Det visar sig att ⅓ av dem i allmänhet är vita och resten är gröna. Om ett stort däggdjur av en slump trampar på 3 vita skalbaggar i den lilla populationen kan den vita genotypen gå förlorad för alltid.

Under tiden, om detta aningslösa djur oavsiktligt dödar 3 vita skalbaggar med ett fotsteg i den stora populationen, finns det fortfarande ytterligare 97 bärare av den "vita" genen. Således skulle urvalskrafterna vara helt olika i båda kärnorna och den mindre skulle alltid drabbas mer av effekterna av miljöslumpmässighet.

Sammanfattning

Som du har sett är allopatrisk artbildning en fascinerande process som Det kännetecknas av differentieringen av två eller flera populationer av en art på grund av en geografisk barriär som gör det korrekta genflödet omöjligt..

Ändå är det inte sagt att alla splittrade populationer kommer att resultera i nya arter. Säkert och på pappret, om 10 skalbaggar separeras från en grupp på 300, skulle den nya populationen sluta försvinna på grund av predation eller brist på resurser utan att ge upphov till kladogenesis.

Dessutom ansågs allopatrisk artbildning under lång tid vara den viktigaste av allt, för vad är mer kraftfullt än en oöverstiglig fysisk barriär? Framsteg i studien och användningen av genetik har visat att denna postulation är falsk: sympatrisk artbildning, det som sker utan geografisk isolering, är mycket vanligare. Du kommer att behöva vänta på framtida möjligheter för oss att förklara detta koncept för dig, utan tvekan lika fascinerande som det som berättas här.

Bibliografiska referenser:

• Speciation, bioinformatica.uab.cat.
• Speciation, Complutense University of Madrid.
• Allopatrisk artbildning, obegriplig evolution. University of Berkeley.