ПЕРИПАТРИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ: ЧТО ЭТО ТАКОЕ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2025

Перипатрическое видообразование , в эволюционной биологии, относится к образованию новых видов из небольшого числа лиц, выделенных на периферии этой начальной популяции.

Она была предложена Эрнстом Майром и является одной из его самых противоречивых теорий эволюции. Первоначально это называлось видообразованием по эффекту основателя, а позже было названо парапатрическим видообразованием.

Источник: Speciation_modes.svg: Ilmari Karonen, производная работа: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), через Wikimedia Commons

Новый вид возникает на границе центральной популяции, насчитывающей большее количество особей. В процессе видообразования поток между популяциями может быть сведен к максимуму, пока он не перестанет существовать. Таким образом, с течением времени периферийная популяция образует новый вид.

В этой модели видообразования выделяются явления дисперсии и колонизации. Когда особи разбегаются, они подвергаются избирательному давлению (например, условиям окружающей среды), отличным от исходной популяции, что в конечном итоге приводит к дивергенции.

Генетический дрейф, по-видимому, играет особую роль в модели парапатрического видообразования, поскольку изолированная популяция, как правило, мала, и стохастические факторы оказывают большее влияние на популяции с уменьшенными размерами.

Определение

Согласно Curtis & Schnek (2006), перипатрическое видообразование определяется как «группа особей основывает новую популяцию. Если группа основателей небольшая, она может иметь особую генетическую конфигурацию, не репрезентативную для исходной популяции ».

Это может произойти, если популяция испытывает «узкое место» (значительное сокращение численности особей) или если небольшое количество особей мигрирует на периферию. Эти мигранты могут состоять из одной пары или одной осемененной самки.

То же самое может произойти, когда популяция сокращается. Когда происходит это сокращение, область распространения уменьшается, и небольшие изолированные популяции остаются на периферии исходной популяции. Поток генов между этими группами крайне низок или равен нулю.

Историческая перспектива

Этот механизм был предложен эволюционным биологом и орнитологом Эрнстом Майром в середине 1950-х годов.

По словам Майра, процесс начинается с разгона небольшой группы. В какой-то момент (Майр четко не объясняет, как это происходит, но случай играет решающую роль) миграция между исходной популяцией и небольшой изолированной популяцией прекращается.

Майр описал эту модель в статье, посвященной изучению птиц Новой Гвинеи. Теория была основана на периферийных популяциях птиц, которые сильно отличаются от соседних популяций. Майр соглашается, что его предложение в значительной степени спекулятивно.

Другой биолог, влиятельный в эволюционных теориях, Хенниг, принял этот механизм и назвал его колонизационным видообразованием.

классификация

В соответствии с классификацией механизмов видообразования, предложенной этими авторами Curtis & Schnek (2006), существует три основных модели видообразования путем дивергенции: аллопатрическая, парапатрическая и симпатрическая. В то время как моделями мгновенного видообразования являются перипатрическое и полиплоидное видообразование.

Футуйма (2005), с другой стороны, рассматривает парапатрическое видообразование как тип аллопатрического видообразования - наряду с викариантностью. Таким образом, перипатрическое видообразование классифицируется в зависимости от происхождения репродуктивного барьера.

Роль дрейфа генов

Майр предполагает, что генетические изменения изолированной популяции происходят быстро, а поток генов с исходной популяцией прекращается. Согласно рассуждениям этого исследователя, частоты аллелей в некоторых локусах будут отличаться от таковых в исходной популяции просто из-за ошибок выборки - другими словами, генетического дрейфа.

Ошибка выборки определяется как случайное несоответствие между теоретически ожидаемым и полученными результатами. Например, предположим, что у нас есть пакет с красной и черной фасолью в соотношении 50:50. По чистой случайности, когда я выберу 10 бобов из мешка, я могу получить 4 красных и 6 черных.

Если экстраполировать этот дидактический пример на популяции, то «основная» группа, которая будет создана на периферии, может не иметь тех же частот аллелей, что и исходная популяция.

Гипотеза Майра предполагает существенные эволюционные изменения, которые происходят быстро. Более того, поскольку географическое положение довольно специфично и ограничено, в сочетании с фактором времени, оно не будет задокументировано в летописи окаменелостей.

Это заявление пытается объяснить внезапное появление вида в летописи окаменелостей без ожидаемых промежуточных стадий. Таким образом, идеи Майра предвосхитили теорию прерывистого равновесия, предложенную Гулдом и Элдриджем в 1972 году.

Кто лучше всего подходит для перипатрического видообразования?

Не все живые организмы являются потенциальными кандидатами на перипатрическое видообразование, которое приведет к изменению их популяций.

Определенные характеристики, такие как небольшая способность к расселению и более или менее оседлый образ жизни, делают некоторые линии предрасположенными к группам, так что эта модель видообразования может действовать на них. Более того, организмы должны иметь тенденцию к формированию небольших популяций.

Примеры

Эволюционное излучение рода

Гавайский архипелаг состоит из ряда островов и атоллов, на которых обитает большое количество эндемичных видов.

Архипелаг привлек внимание биологов-эволюционистов почти к 500 видам (некоторые из них - эндемики) рода Drosophila, населяющим острова. Предполагается, что огромное разнообразие группы произошло благодаря колонизации нескольких особей на близлежащих островах.

Эта гипотеза была подтверждена применением молекулярных методов к этим гавайским популяциям.

Исследования показали, что наиболее близкие виды обитают на близлежащих островах, а виды, которые недавно разошлись, обитают на новых островах. Эти факты подтверждают идею периферийного видообразования.

Видообразование у ящерицы

Ящерица вида Uta stansburiana принадлежит к семейству Phrynosomatidae и является родным для США и северной Мексики. Среди его наиболее выдающихся характеристик - наличие полиморфизмов в его популяциях.

Эти популяции представляют собой хороший пример перипатрического видообразования. Есть популяция, населяющая острова Калифорнийского залива, и она сильно различается по сравнению с их аналогами в Соединенных Штатах.

Островные особи сильно различаются по различным характеристикам, таким как размер, окраска и экологические привычки.

Ссылка

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Биология: наука и природа. Pearson Education.
2. Кертис, Х., и Шнек, А. (2006). Приглашение к биологии. Panamerican Medical Ed.
3. Фриман, С., и Херрон, Дж. К. (2002). Эволюционный анализ. Прентис Холл.
4. Футуйма, диджей (2005). Эволюция. Sinauer.
5. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегрированные принципы зоологии (Том 15). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
6. Майр, Э. (1997). Эволюция и многообразие жизни: Избранные очерки. Издательство Гарвардского университета.
7. Райс, С. (2007). Энциклопедия эволюции. Факты о файле.
8. Рассел П., Герц П. и Макмиллан Б. (2013). Биология: динамическая наука. Nelson Education.
9. Солер, М. (2002). Эволюция: основы биологии. Южный проект.