ЧТО ТАКОЕ ПАРАПАТРИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ? (С ПРИМЕРАМИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

Видообразование Parapatric предлагает появление новых видов из репродуктивной изоляции двух подгрупп, одна на другую сторону. Это одна из трех основных моделей видообразования, которая соответствует «промежуточному» состоянию между аллопатрической и симпатрической моделями.

Эта теория предполагает видообразование в популяциях, распределенных в смежных областях, и что существует умеренный поток генов между обоими регионами. Поскольку между двумя субпопуляциями существует определенная степень изоляции, каждая из них может повысить уровень генетической независимости.

Источник: Эндрю З. Колвин

Со временем у видов могут развиться механизмы репродуктивной изоляции, и процесс видообразования завершится.

Видообразование: образование новых видов

Часто любая тема обсуждения в эволюционной биологии начинается с работ известного британского естествоиспытателя Чарльза Дарвина.

В своем шедевре «Происхождение видов» Дарвин предлагает механизм естественного отбора и, среди прочего, постулирует, как новые виды могут образовываться путем постепенного действия этого механизма в течение длительных периодов времени.

Но что такое вид? Этот вопрос вызывал большие споры и споры среди биологов. Хотя существует множество определений, наиболее широко используемая и принятая концепция - это биологическая концепция видов, сформулированная Эрнстом Майром.

Для Майра вид определяется как «группы скрещивающихся естественных популяций, репродуктивно изолированные от других групп». Критическим моментом в этом определении является репродуктивная изоляция между группами, которые мы называем видами.

Таким образом, новый вид формируется, когда особи, принадлежащие к двум расходящимся популяциям, не распознают друг друга как потенциальных партнеров.

Модели видообразования

В зависимости от географического контекста, в котором происходит видообразование, авторы используют систему классификации, которая включает три основные модели: аллопатрическую, симпатрическую и парапатрическую.

Если происхождение нового вида связано с полной географической изоляцией (из-за возникновения географического барьера, такого как река или гора), видообразование является аллопатрическим. Если виды образуются в одной и той же географической области без какого-либо разделения, это симпатрическое видообразование.

Промежуточная модель - парапатрическое видообразование, когда новые виды появляются в непрерывных географических регионах. Теперь мы подробно опишем эту промежуточную модель.

Важно отметить, что различие между тремя типами видообразования может быть нечетким, и они могут перекрывать друг друга.

Модель парапатрического видообразования

При парапатрическом видообразовании происходит разделение двух биологических «субпопуляций», расположенных рядом друг с другом, без какого-либо географического барьера, препятствующего потоку генов между обеими демо («демо» - это еще один термин, широко используемый в литературе для обозначения относятся к популяциям).

Парапатрическое видообразование может происходить следующим образом: изначально популяция равномерно распределена в определенной географической области. Со временем вид формирует «клиновую» модель.

Эта клинальная модель была предложена Фишером в 1930 году. Хотя это традиционная модель, есть и другие предложения, такие как «ступенька» видообразования.

Клиническая модель

Клина - это фенотипический градиент, который встречается у одного и того же вида - например, с точки зрения размера тела: индивидуумы варьируются от больших до маленьких.

Происхождение клины может произойти в результате резкой географической смены. Благодаря изменению некоторым формам удается адаптироваться к условиям с одной стороны, а остальная популяция адаптируется к другой.

Между каждым из пределов должна быть сформирована гибридная зона, где члены каждой стороны нового географического градиента входят в контакт, и между обеими субпопуляциями существует поток генов. Однако теперь виды с каждой «стороны» могут быть признаны отдельными объектами.

Эти две формы могут получать разные таксономические названия и могут быть классифицированы как расы или как подвиды.

Зона напряжения

В гибридной зоне может образоваться зона растяжения, что способствует процессу видообразования. В этой области образование гибридов невыгодно, то есть гибриды имеют меньшую биологическую пригодность, чем родительские виды.

Предположим, что индивидуум является гомозиготным доминантным по определенному признаку (AA) и адаптирован к одной стороне географической области. С другой стороны, рецессивные гомозиготные особи (аа), адаптированные к этому региону.

Если в гибридной зоне происходит скрещивание между двумя «расами» или «подвидами» и гибрид между ними (в данном случае гетерозиготный Aa) имеет более низкую биологическую пригодность или приспособленность, это зона напряженности. Согласно эмпирическим данным, почти все известные гибридные зоны подпадают под определение зоны стресса.

Таким образом, естественный отбор будет способствовать избирательному спариванию между каждым из вариантов, обитающих в непрерывных географических регионах. То есть те, что слева, будут воспроизводиться друг с другом, и то же самое произойдет с правой стороны.

Свидетельство

Хотя теоретическая основа парапатрического видообразования делает эту модель возможной и привлекательной, доказательств относительно мало и неубедительно.

Недостаточно доказательств, чтобы проиллюстрировать каждый шаг этого процесса. Однако эта модель не исключена полностью, и в определенных случаях это может случиться.

Примеры

Видообразование в траве вида

Трава Anthoxanthum odoratum, принадлежащая к семейству Poaceae, представляет собой очень показательный пример парапатрического видообразования.

Некоторые из этих растений обитают в районах, где почва загрязнена различными тяжелыми металлами. Таким образом, в этих регионах могут расти только те варианты травы, которые способны переносить заражение.

Напротив, соседние растения, которые не живут в загрязненных почвах, не прошли процесс отбора на устойчивость к тяжелым металлам.

Толерантные и нетолерантные формы достаточно близки, чтобы оплодотворять друг друга (требование, чтобы процесс видообразования считался парапатрическим). Однако у обеих групп разное время цветения, что создает временный барьер для потока генов.

Вороны вида

Эти два вида ворон распространены по всей Европе и являются классическим примером гибридной зоны. C. corvix находится ближе к востоку, а его компаньон - к западу, с местом встречи обоих видов в Центральной Европе.

Хотя у каждого вида есть свои фенотипические особенности, в районе скрещивания они могут давать гибриды. Скрещивание является признаком того, что процесс видообразования между двумя воронами еще не завершен и репродуктивная изоляция не полностью установлена.

Ссылки

1. Дикманн, У., Дёбели, М., Мец, Дж. А., и Тауц, Д. (ред.). (2004). Адаптивное видообразование. Издательство Кембриджского университета.
2. Гаврилец, С. (2004). Фитнес-пейзажи и происхождение видов. Издательство Принстонского университета.
3. Иноуэ-Мураяма, М., Кавамура, С., и Вайс, А. (2011). От генов до поведения животных. Springer.
4. Пинчеира, Д. (2012). Селекция и адаптивная эволюция: теоретические и эмпирические основы с точки зрения ящериц. UC Editions.
5. Сафран, Р. Дж., И Носил, П. (2012). Видообразование: происхождение новых видов. Знания о естественном просвещении, 3 (10), 17.