Симпатричне видоутворення: що це таке, визначення та основи

За оцінками, до 2014 року на нашій планеті було виявлено 1 426 337 тварин. Це значення коливається майже щодня, оскільки також підраховано, що існує майже 8 мільйонів видів живих істот, з яких понад ¾ чекають свого відкриття.

З іншого боку медалі, ООН повідомляє, що близько 150-200 видів вимирає кожні 24 години, факт, який компенсує 20 000 виявлених в середньому щорічно. Усі ці цифри вказують на незаперечну істину: біологічна реальність нашої планети коливається і, оскільки ми в ньому, кількість і характеристики живих істот, які супроводжують нас, змінилися різко.

Усю цю генетичну та поведінкову мінливість на планеті неможливо пояснити без таких понять, як природний відбір і дрейф. генетика, факти, які сприяють присутності або зникненню видів з часом, а також зміни їх механізмів адаптивний. Сьогодні ми пояснимо, що це таке симпатричне видоутворення, явище, яке, ймовірно, є найважливішим рушієм, коли справа доходить до появи нових видів.

• Пов'язана стаття: «Алопатричне видоутворення: що це таке, типи, характеристики та приклади»

Як з'являються нові види?

З біологічної точки зору, Вид визначається як група особин, які повністю плідні між собою, але ізольовані від схрещування з іншими подібними групами. за його фізіологічні властивості. Якщо ми перейдемо до трохи більш еволюційного опису, то можна сказати, що вид — це одна лінія популяцій. предок-нащадок, який зберігає свою ідентичність по відношенню до інших ліній і зберігає власні еволюційні тенденції та долю історичний.

Коротше кажучи, вид складається з однієї або кількох популяцій живих істот, здатних до розмноження один одного, дають початок плідному нащадку і, крім того, представляють чітку філогенетичну лінію, що має спільного предка поширений. Здається, досить жорстке визначення, чи не так? Як тоді можуть з'явитися нові види?

Механізми видоутворення

Видоутворення відоме як процес, за допомогою якого популяція певного виду дає початок іншій або іншим популяціям, репродуктивно ізольованим від вихідної, яка, через певний час у них накопичується достатньо генетичних відмінностей, що вони не можуть зачати плідного потомства з початковою популяцією.

Ернст Майр, відомий еволюційний біолог 20 століття, припустив, що існують два основні механізми видоутворення:

• Філетична еволюція: коли вид E1 протягом тривалого періоду часу стає видом E2 через генетичні зміни.
• Еволюція шляхом кладогенезу: також відома як біфуркація, у цьому випадку первісний вид породжує два або більше похідних шляхом процесу дивергенції.

Щоб ми один одного розуміли, у філетичній еволюції вихідний вид зникає, щоб породити новий, тоді як у варіанті кладогенезу вихідний не повинен зникати, а скоріше «роздвоюється» в нові таксони шляхом диференціації за допомогою різних механізмів.

Що таке симпатричне видоутворення?

Саме еволюція шляхом кладогенезу нас цікавить, оскільки Щоб це роздвоєння відбулося між двома популяціями виду, спочатку повинен з’явитися бар’єр, який перешкоджає їхньому контакту.. Алопатричне видоутворення є найбільш чітким уявленням про цей процес, оскільки в ньому буквально з’являється бар’єр географія (наприклад, річка, гора або поділ тектонічних плит), що унеможливлює контакт між ними населення.

Симпатричне видоутворення трохи складніше зрозуміти, оскільки в цьому випадку немає жодного бар’єру спочатку відчутні та помітні, що унеможливлює контакт між особинами одного виду населення. Постулюються різні механізми, за допомогою яких можуть з’являтися ці «нефізичні» ізоляти, і серед них є наступні.

1. Симпатричне видоутворення за спеціалізацією: яскравий приклад

Ми не хочемо входити в генетичні конгломерати, але в дуже загальному вигляді ми можемо сказати, що це постулювання базується на тому факті, що можуть існувати алелі для гена, які кодують більш-менш успішну поведінку перед обличчям певних подій. Наприклад, популяція комах може мати алель A1, який спеціалізує їх на споживанні певних речовин рослин, тоді як мутація алеля A2 виявляється більш ефективною, коли справа доходить до полювання на інших тварини.

Оскільки ця генетична інформація успадковується від батьків до нащадків, і за певних умов можна очікувати, що особини A2 закінчаться демонструючи достатню поведінкову диференціацію щодо A1, щоб через тривалий період утворити різні види часу. Обидві популяції зрештою будуть використовувати різні ніші та накопичувати дуже різноманітні адаптації, ось чому якому не потрібен фізичний простір, який створює географічну ізоляцію, щоб породити два види інший.

2. Поліплоїдія та гібридизація

Ці події дуже поширені у світі рослин, але вони також трапляються у тварин. У разі поліплоїдії мова йде про збільшення кількості хромосом у популяції на клітинному рівні. Наприклад, мейоз викликає утворення гаплоїдних клітин (n), які є яйцеклітинами та сперматозоїдами, злиття призведе до диплоїдної (2n) зиготи, як ми, люди, у всіх, крім клітин статевий.

Якщо під час мейозу не відбувається нормального роз’єднання, статеві клітини будуть диплоїдними (2n), а тому зигота або народжена особина будуть тетраплоїдними (4n). Як ви можете собі уявити, ці нащадки будуть репродуктивно ізольовані від своїх батьків і вихідної популяції, але вони зможуть розмножуватися між собою.

Що стосується гібридизації, то в цьому випадку нова особина може бути отримана від батьків двох різних видів.. Більшість гібридів у царстві тварин є безплідними, але, особливо у випадку з рослинами, іноді вони вони можуть бути репродуктивно життєздатними між собою, але не можуть розмножуватися з жодним із двох видів батьківський. Таким чином, з теоретичної основи також може виникнути новий вид.

• Вас може зацікавити: «Екологічна ніша: що це таке і як допомагає зрозуміти природу»

3. Видоутворення шляхом зміни типу розмноження

Поява нестатевих ліній від статевих в одній популяції автоматично призводить до еволюційної незалежності., тому цей механізм можна вважати різновидом миттєвого симпатричного видоутворення.

Є випадки ящірок і саламандр, у яких цей тип видоутворення був задокументований, оскільки після вибору маршруту безстатевий, у деяких випадках більше немає необхідності обмінюватися генетичною інформацією, яку передбачає розмноження, з популяцією первинний. Знову ж таки, все це набагато більш помітно та поширене у рослин, ніж у решти типів.

4. Симпатричне видоутворення шляхом розривного відбору

У цьому випадку ми говоримо про щось дуже схоже на симпатричне видоутворення за спеціалізацією, але цей термін може мати певні значення. Руйнівний відбір сприяє тому, що в тій самій популяції деякі особини адаптуються, щоб використовувати нішу, тоді як інші йдуть зовсім іншим шляхом.

Наприклад, скажімо, що в популяції птахів їхня здобич починає зникати з навколишнього середовища з причин X або Y, оскільки екосистеми не є водонепроникними. Зіткнувшись із цією потребою, принаймні на папері, можна було б очікувати, що одна група цього населення відійде від іншої на рівні поведінковий, щоб сприяти сталості виду і тому, щоб особини того самого не "наступали" на їхні потреби серед Вони. Таким чином, одні птахи могли пристосуватися до полювання вночі, а інші – вдень.

Ви вже можете собі уявити все, що це означає: в основному особини однієї популяції майже не вступають у контакт взагалі: одні живуть вдень, а інші вночі. Зрештою, кількість різноманітних адаптацій і репродуктивної ізоляції в обох популяціях є такою, що в одному просторі з’являються два види без жодного фізичного бар’єру.

Резюме

В основі еволюційної біології лежить концепція алопатричного видоутворення (пам’ятайте: диференціація двох популяцій за географічний бар'єр) є найважливішим механізмом видоутворення, оскільки в основному це той, який можна спостерігати відчутним способом очима людей. З розвитком науки та розвитком генетичних тестів було виявлено, що багато біологів 20-го століття помилялися.

Сьогодні вважається, що симпатричне видоутворення пояснює біологічну мінливість набагато краще, ніж алопатричне, оскільки існує багато механізмів репродуктивної ізоляції, які не проходять через відчутний фізичний бар’єр. Це не означає, що алопатричне видоутворення не виконувало свою роботу протягом століть, а скоріше те, що його важливість, ймовірно, переоцінюється.

Ми сподіваємося, що симпатричне видоутворення стало для вас зрозумілим у цьому плані, оскільки ми стикаємося з явищем, яке дещо важко зрозуміти, оскільки воно відбувається через неспостережні механізми. Якщо ми хочемо, щоб ви мали уявлення про весь цей гіпотетичний і термінологічний конгломерат, це наступне: іноді фізичний бар’єр не потрібен для того, щоб дві популяції диференціювалися на два види інший. Просто як це.

Бібліографічні посилання:

• Гарсія, Е. в. (2012). Механізми екологічного видоутворення рослин і тварин. Біологічний журнал DES Agricultural Biological Sciences, 14(2), 7-13.
• Гутьєррес, Л. м. ч. біологічне видоутворення.
• Лассер, Д. Ф. Симпатричне видоутворення та його генетичні та морфологічні наслідки у плодових мушок.
• Перфектті, Ф. (2002). Видоутворення: режими та механізми. Солер М., Еволюція: основи біології. Південний проект. Іспанія