СИМПАТРИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРЫ - БИОЛОГИЯ - 2024

Симпатрия тип видообразования , что происходит , когда две группы одного и того же вида , живущих в том же географическом месте эволюционируют по- разному, пока они больше не могут скрещиваться, то рассматривали различные виды.

В общем, когда популяции физически разделены, возникает определенная репродуктивная изоляция, то есть особи в одной популяции теряют способность к скрещиванию с представителями другой популяции.

Бактерии Synechococcus, у которых наблюдалось симпатрическое видообразование

Примеры симпатрического видообразования часто обсуждаются, потому что они должны показать убедительные доказательства того, что новый вид произошел от того же предкового вида, а также существование репродуктивной изоляции и что причина появления нового вида не в аллопатрии (видообразование аллопатрическое).

Симпатрическое видообразование можно увидеть у многих различных типов организмов, включая бактерии, цихлид и яблочную муху-червь. Однако в природе бывает сложно определить, когда происходит или произошло симпатрическое видообразование.

Симпатрическое видообразование уникально, потому что оно происходит, когда две субпопуляции одного и того же вида занимают одну и ту же территорию или разделяют территории, которые сильно пересекаются.

Хотя территория, в которой живут организмы, одинакова, их можно разделить на две разные группы, которые в конечном итоге становятся настолько генетически отличными друг от друга, что больше не могут воспроизводиться друг с другом.

Когда две группы больше не могут размножаться и оставлять плодовитое потомство, они считаются разными видами. Однако бывает трудно определить, принадлежит ли имевшее место видообразование симпатрическому типу, что вызвало много споров среди исследователей эволюционной биологии.

Например, первоначально считалось, что два близкородственных вида с колючками эволюционировали в результате симпатрического видообразования, но последующие исследования показывают, что эти два разных вида независимо колонизировали озеро.

Первая колонизация привела к появлению одного вида колючек, в то время как другие виды произошли от второй колонизации.

Характеристики симпатрического видообразования

Джерри Койн и Х. Аллен Орр разработали четыре критерия, чтобы сделать вывод о том, возникли ли виды симпатрически:

1-Территории вида должны значительно перекрываться.

2-Должно быть полное видообразование (то есть два вида не могут скрещиваться и оставлять плодородное потомство).

3-Виды должны быть родственными видами (наиболее родственными друг другу) или частью группы, которая включает предка и всех его потомков.

4-История географической территории и эволюция вида должны быть такими, чтобы аллопатрия казалась очень маловероятной, поскольку симпатрическое видообразование гораздо реже, чем аллопатрическое.

Примеры симпатрического видообразования

В растениях

Симпатрическое видообразование чаще встречается в растительном мире. Например, родительские растения производят полиплоидное потомство. Следовательно, потомство живет в той же среде, что и их родители, но репродуктивно изолировано.

Этот феномен опосредованного полиплоидией видообразования происходит следующим образом. Обычно люди имеют два набора хромосом (диплоидия), по одному от каждого родителя.

Однако ошибки в распределении хромосом могут возникать во время деления клеток, в результате чего получается потомство с удвоенным числом копий (тетраплоидия).

Наличие более двух наборов хромосом считается полиплоидией (поли = много). В этих случаях неизбежно происходит репродуктивная изоляция, поскольку популяция полиплоидных особей не может скрещиваться с популяцией диплоидных особей.

В бактериях

Истинные примеры симпатрического видообразования в природе наблюдались редко. Считается, что симпатрическое видообразование чаще встречается у бактерий, поскольку бактерии могут обмениваться генами с другими людьми, которые не являются ни родителями, ни потомками, в процессе, известном как горизонтальный перенос генов.

Симпатрическое видообразование наблюдалось у Bacillus, у видов бактерий Synechococcus, у бактериопланктона Vibrio splendidus и других.

Подгруппы видов, которые претерпевают симпатрическое видообразование, мало различаются, поскольку они расходились в течение относительно короткого времени по сравнению с временным масштабом, в котором происходит эволюция.

Считается, что важным фактором симпатрического видообразования является адаптация к условиям окружающей среды. Если некоторые члены специализируются на жизни в определенной среде, эта подгруппа может продолжать занимать другую экологическую нишу и со временем эволюционировать в новый вид.

У цихлид

Симпатрический отбор также может быть результатом сочетания полового отбора и экологических факторов. Исследования африканских цихлид в озере Ньяса и других озерах Восточноафриканской рифтовой системы фиксируют так называемые стаи видов (особи одного и того же вида, которые «собираются» в большое скопление), которые возникли в озерах с экологической точки зрения. униформа.

Такое состояние существенно снижает шансы того, что аллопатрия является причиной видообразования, и может привести к тому, что группы самок в популяции разовьют высокое сродство к самцам с различными экстремальными фенотипическими признаками, такими как чешуйчатые отметины и конечности. По размеру они отличаются от средних особей.

Другие исследования показывают, что симпатия между рыбами-цихлидами также наблюдается в реках, питающих озера Рифтовой системы Восточной Африки, а также в кратерных озерах Никарагуа, где обитают два вида цихлид Мида (Amphilophus), которые живут в Лагуна де Апойо в Никарагуа.

Исследователи проанализировали ДНК, внешний вид и экологию этих двух близкородственных видов. Эти два вида, хотя в целом очень похожи, имеют небольшие различия по внешнему виду и не могут быть скрещены.

Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что один вид произошел от другого. Популяция цихлид Мидаса была первоначально обнаружена в лагуне, в то время как более новые виды появились недавно, что с точки зрения эволюции означает менее 10 000 лет назад.

В мухах

Совсем недавний пример симпатрического видообразования может быть у яблочной червячной мухи Rhagoletis pomonella.

Эти мухи раньше откладывали яйца только на плоды боярышника, но менее 200 лет назад некоторые мухи начали откладывать яйца на яблоки.

В настоящее время существует две группы яблочных червей: одна откладывает яйца на деревьях боярышника, а другая - на яблоки. Самцы ищут себе партнеров в плодах того же типа, на которых они выросли, а самки откладывают яйца в плодах того же типа, на которых они выросли.

Следовательно, мухи, выросшие на шипах, будут производить потомство на шипах, а мухи, выросшие на яблоках, будут производить потомство на яблоках.

Между этими двумя группами уже есть генетические различия, и в течение длительного периода времени (время эволюции) они могут стать отдельными видами.

Вышеупомянутое демонстрирует, как может происходить видообразование, даже когда разные подгруппы одного и того же вида находятся на одной и той же географической территории.

Ссылки

1. Аллендер, С.Дж., Зеехаузен, О., Найт, М.Э., Тернер, Г.Ф., и Маклин, Н. (2003). Дивергентный отбор во время видообразования рыб-цихлид из озера Малави на основе параллельных излучений в брачной окраске. Труды Национальной академии наук, 100 (24), 14074–14079.
2. Гейгер, М. Ф., МакКрари, Дж. К., и Шливен, Великобритания (2010). Непростой случай. Первая исчерпывающая филогенетическая гипотеза комплекса цихлид Мидаса в Никарагуа (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Молекулярная филогенетика и эволюция, 56 (3), 1011–1024.
3. Гивниш, Т., Сыцма, К. (2000). Молекулярная эволюция и адаптивная радиация (1-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
4. Маллет Дж., Мейер А., Носил П. и Федер Дж. Л. (2009). Пространство, симпатия и видообразование. Журнал эволюционной биологии, 22 (11), 2332–2341.
5. Макферон, Б.А., Смит, округ Колумбия, и Берлохер, С.Х. (1988). Генетические различия между расами-хозяевами Rhagoletis pomonella. Природа, 336 (6194), 64-66.
6. Зельц, О.М., Пьеротти, MER, Маан, М.Э., Шмид, К., и Зеехаузен, О. (2014). Предпочтение самками окраски самцов необходимо и достаточно для ассортативного спаривания у двух сестринских видов цихлид. Поведенческая экология, 25 (3), 612–626.
7. Соломон, Э., Берг, Л., Мартин, Д. (2004). Биология (7-е изд.) Cengage Learning.
8. Симпатрическое видообразование. Получено с: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Тилмон, К. (2008). Специализация, вид и радиация: эволюционная биология травоядных насекомых (1-е изд.). Калифорнийский университет Press.