Алопатричне видоутворення: що це таке, типи, характеристики та приклади

З біологічної точки зору вид визначається як група природних популяцій, члени яких можуть розмножуватися. між собою та дають плідне потомство, але не можуть цього робити за звичайних обставин із популяціями інших видів інший.

Центральною віссю виду є репродуктивна одиниця: якщо дві особини дають плідне потомство, ми можемо стверджувати, що обидва батьки належать до одного виду (за кількома винятками).

Наразі люди класифікували приблизно 1,3 мільйона видів живих істот, із загалом 229 нових, відкритих у 2018 році. З точки зору таксономії, нам ще належить пройти довгий шлях, оскільки, за оцінками, 86% живих істот на суші та 91% морських істот залишаються невідомими науці.

Ці непомірні цифри змушують нас запитати себе: як упродовж еволюційної історії виникло так багато видів? Сьогодні ми пропонуємо вам часткову відповідь на це запитання, оскільки ми говоримо про видоутворення, зосереджуючись на його алопатричному варіанті. Тож залишайтеся з нами процес алопатричного видоутворення Це, м’яко кажучи, захоплююче, а також пояснює частину біологічної мінливості, присутньої на Землі. У наступних рядках ми описуємо частину дива життя, про яке говориться незабаром.

• Пов'язана стаття: «Теорія біологічної еволюції: що це таке і що вона пояснює»

Що таке видоутворення?

Визначити концепцію алопатричного видоутворення без попереднього включення її в загальну парасольку — це все одно, що почати будувати будинок з даху. Тому почнемо з цього Видоутворення — це процес, за допомогою якого певна популяція виду дає початок новому виду, який не може обмінюватися своїми генами з вихідною популяцією..

Це механізм, який сприяє виникненню нових еволюційних ліній і, що в цілому 3,8 мільярдів років у дії, дав нам тисячі й тисячі видів у всіх царствах істот живий. Таким чином, дерево життя та його розгалуження є продуктом диференціації та ізоляції між тваринами та іншими таксонами.

Згідно з Ернстом Майром (відомим сучасним біологом і систематиком), види виникають двома різними шляхами.:

• Філетична еволюція: коли вид E1 з часом перетворюється на вид E2 внаслідок накопичення змін у його генах.
• Еволюція шляхом кладогенезу: вид E1 породжує один або більше видів e2, e3, e4 або eX через процес дивергенції популяції.

Саме другий момент, еволюція шляхом кладогенезу, цікавить нас сьогодні. У свою чергу, можна виділити різні типи видоутворення. Коротко розповімо нижче:

• Шляхом гібридизації: репродуктивне схрещування між двома видами призводить до появи нового, репродуктивно ізольованого від батьків. Поширений у рослин.
• За миттєвою дивергенцією: поліплоїдія і хромосомна. Ми не будемо зупинятися на його особливостях через термінологічну складність.
• За поступовою дивергенцією: алопатричне, перипатричне, симпатричне, квантове та парапатричне видоутворення.

Можливо, у вас запаморочливо знати стільки термінів за один момент, але не хвилюйтеся, тому що все буде зрозуміліше в наступних рядках. Загальна ідея полягає в тому, що процес видоутворення відбувається не лише через географічну ізоляцію між популяціями тварин дуже довго, оскільки генетичні та поведінкові бар'єри та гібридизації також відіграють важливу роль, серед багатьох інших речі.

• Вас може зацікавити: «Відмінності між кладою, таксоном і монофілетичною групою»

Що таке алопатричне видоутворення?

Без зайвих слів ми визначаємо алопатричне видоутворення як що створюється географічним бар’єром, який перешкоджає потоку генів між двома популяціями. Це явище, притаманне організму, оскільки видоутворенню сприяють не його початкові адаптації, ані поведінка, ані інші внутрішні фактори. Просто виникає нездоланний бар'єр, який розділяє популяційне ядро ​​на два або більше, який живі істоти не можуть подолати.

З цієї причини алопатрія та географічна ізоляція є взаємозамінними термінами. Ми показуємо вам механізм дії цього процесу еволюційної диференціації на простому прикладі.

Практичний приклад: жуки і річки

Уявіть собі, що в популяції жуків із великим ареалом проживання вони бачать, що їхній ареал розрізає навпіл річка. Частина населення залишиться по один бік хвилі води, а інший буде ізольований повністю від первісного, оскільки ці безхребетні не мають адаптивних механізмів для плавання у воді та перепливати річку.

У найбільш типовій моделі алопатричного видоутворення кожен із «сторон» річки пред’являтиме різні вимоги.. Таким чином, протягом поколінь природний відбір буде діяти по-різному в кожній групі населення, вибір різних мутацій, які максимізують ймовірність виживання виду в новій ніші, створеної в кожному справа. Зрештою адаптаційні зміни між особинами будуть настільки різними між двома популяціями, що відтворення стане неможливим.

А тепер уявіть, що річка зникає. Популяція на східній стороні розвинула крила, щоб уникнути низки небезпечних хижаків, і це, природно, спричинило зміну в структурі тіла особин.

З іншого боку, західна популяція зазнала важливих морфологічних змін у кінцівках попередні тисячі років розділення, оскільки їхнім єдиним джерелом їжі було під землею. Генетична розбіжність така, що навіть якщо дві популяції знову зустрінуться, вони більше не зможуть відтворювати одна одну. Бінго: ми маємо два різних види, а раніше був лише один.

Слід зазначити, що це "типовий книжковий" приклад, оскільки насправді географічний бар'єр може представляти певна пористість і деякі особини популяцій можуть розмножуватися один з одним протягом багатьох років. років. Важливо те, що потік генів значно зменшується, але він не повинен повністю зникнути.

Типи алопатричного видоутворення

Коли цей термін стане зрозумілим на більш ніж наочному прикладі (принаймні ми сподіваємось на це), ми зможемо закрити цей простір, пояснивши, що існує два основних типи алопатричного видоутворення. Це наступні.

1. Вікаріантне або дікопатричне алопатричне видоутворення

Застосовується ця модель коли вид розпадається на дві великі популяції, наприклад, внаслідок тектонічного руху плит, що розділяє два континенти. Ми маємо справу з «широкомасштабним» механізмом, який дозволяє природному відбору діяти різними способами між двома окремими популяціями.

2. перипатричне алопатричне видоутворення

Ця модель передбачає відокремлення невеликої популяції від значно більшої. Деякі професіонали стверджують, що немає різниці між перипатричною та дікопатричною моделями, але ті, хто вважає їх двома сутностями Окремі автори стверджують, що сили відбору відрізняються між малими та великими популяціями, тому процес дійсно виразний.

Наприклад, невелика популяція піддається не лише тиску селекції та природному відбору. Зменшена кількість особин сприяє дії генетичного дрейфу, тобто коливання генів у популяції через випадковість.

Відновлюючи хід думок від попереднього випадку, скажімо, що 10 жуків відділяються на одному березі річки і 300 на іншому. Виходить, що ⅓ з них, загалом, білі, а решта зелені. Якщо великий ссавець випадково наступить на 3 білих жуків у невеликій популяції, генотип білого може бути втрачений назавжди.

Тим часом, якщо ця безглузда тварина ненавмисно вб’є 3 білих жуків одним кроком у великій популяції, залишиться ще 97 носіїв «білого» гена. Таким чином, сили відбору були б досить різними в обох ядрах, і менше завжди більше страждало б від впливу випадковості середовища.

Резюме

Як ви бачили, алопатричне видоутворення — це захоплюючий процес, який Він характеризується диференціацією двох або більше популяцій виду через географічний бар’єр, який унеможливлює правильний потік генів..

Однак це не означає, що всі роздроблені популяції призведуть до появи нових видів. Безсумнівно, якщо 10 жуків відокремити від групи з 300, нова популяція зникне через хижацтво або брак ресурсів, не спричинивши процесу кладогенезу.

Крім того, протягом тривалого часу алопатричне видоутворення вважалося найважливішим з усіх, бо що є могутнішим за непереборний фізичний бар’єр? Досягнення у вивченні та використанні генетики показали, що це постулювання є хибним: симпатричне видоутворення, яке відбувається без географічної ізоляції, є набагато більш поширеним. Вам доведеться чекати майбутніх можливостей, щоб ми пояснили вам цю концепцію, безсумнівно, таку ж захоплюючу, як і та, що тут описана.

Бібліографічні посилання:

• Видоутворення, bioinformatica.uab.cat.
• Спеціація, Мадридський університет Комплутенсе.
• Алопатричне видоутворення, незрозуміла еволюція. Університет Берклі.