Co je peripatrická specializace a příklady?

1839
Sherman Hoover

The peripatrická speciace, v evoluční biologii se týká formování nových druhů z malého počtu jedinců, kteří byli izolováni na periferii této počáteční populace.

Navrhl to Ernst Mayr a je jednou z jeho nejkontroverznějších evolučních teorií. Zpočátku se tomu říkalo speciace podle zakladatelského efektu, později se nazývala parapatrická speciace.

Zdroj: Autor Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivativní práce: Mircalla22 (Speciation_modes.svg) [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5), CC-BY-SA-3.0 (http : //creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) nebo GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], prostřednictvím Wikimedia Commons

Nové druhy vznikají na hranici centrální populace, která má větší počet jedinců. Během procesu speciace lze tok mezi populacemi snížit na maximum, dokud nepřestane existovat. S postupem času tak periferní populace představuje nový druh.

V tomto modelu speciace vynikají disperzní a kolonizační jevy. Jako jednotlivci se rozptylují, jsou vystaveni selektivním tlakům (například podmínkám prostředí) odlišným od původní populace, které nakonec vedou k divergenci..

Zdá se, že genetický drift má v parapatrickém modelu speciace zvláštní roli, protože izolovaná populace je obecně malá a stochastické faktory mají větší účinek u populací se sníženou velikostí..

Rejstřík článků

  • 1 Definice
  • 2 Historická perspektiva
  • 3 Klasifikace
  • 4 Úloha driftu genů
  • 5 Kdo jsou nejlepší kandidáti na zkušenost s peripatrickou speciací?
  • 6 příkladů
    • 6.1 Evoluční záření rodu Drosophila na Havaji
    • 6.2 Speciace u ještěrky Uta stansburiana
  • 7 Reference

Definice

Podle Curtise a Schneka (2006) je peripatrická speciace definována jako „skupina jedinců zakládá novou populaci. Pokud je zakládající skupina malá, může mít určitou genetickou konfiguraci, která nereprezentuje konfiguraci původní populace. “.

K tomu může dojít, pokud u populace dojde k úzkému místu (výrazné snížení počtu jejích jedinců) nebo pokud migruje malý počet jednotlivců na periferii. Tito migranti mohou být tvořeni jedním párem nebo jednou oplodněnou ženou.

Totéž se může stát, když populace poklesne. Když dojde k tomuto snížení, oblast distribuce se zase zmenší a malé izolované populace zůstanou na periferii původní populace. Tok genů mezi těmito skupinami je extrémně nízký nebo nulový.

Historická perspektiva

Tento mechanismus navrhl evoluční biolog a ornitolog Ernst Mayr v polovině 50. let.

Podle Mayra proces začíná rozptýlením malé skupiny. V jednom okamžiku (Mayr jasně nevysvětluje, jak k tomu dochází, ale náhoda hraje zásadní roli) se migrace mezi počáteční populací a malou izolovanou populací zastaví..

Mayr popsal tento model v článku, který se zaměřil na studium ptáků Nové Guineje. Tato teorie byla založena na periferních populacích ptáků, které se velmi liší od sousedních populací. Mayr připouští, že jeho návrh je většinou spekulativní.

Další vlivný biolog v evolučních teoriích Hennig přijal tento mechanismus a nazval jej kolonizační speciací..

Klasifikace

Po klasifikaci mechanismů speciace navržených těmito autory Curtisem a Schnkem (2006) existují tři hlavní modely speciace podle divergence: alopatrická, parapatrická a sympatrická. Okamžitými speciačními modely jsou peripatrická a polyploidní speciace.

Futuyma (2005) naproti tomu staví parapatrickou speciaci jako typ alopatrické speciace - spolu s vikariance. Proto je peripatrická speciace klasifikována podle původu reprodukční bariéry..

Úloha driftu genů

Mayr navrhuje, aby ke genetické změně izolované populace došlo rychle a tok genů s původní populací byl přerušen. Podle úvah tohoto výzkumníka by se alelové frekvence v některých lokusech lišily od frekvencí v původní populaci, jednoduše kvůli chybám vzorkování - jinými slovy genetickému driftu..

Chyba vzorkování je definována jako náhodné nesrovnalosti mezi tím, co se teoreticky očekává, a získanými výsledky. Předpokládejme například, že máme pytel červených a černých fazolí v poměru 50:50. Čistou náhodou, když vyberu z fazole 10 fazolí, mohu získat 4 červené a 6 černých.

Extrapolací tohoto didaktického příkladu na populace se může stát, že „zakladatelská“ skupina, která bude založena na periferii, nemá stejné alelové frekvence jako původní populace.

Mayrova hypotéza implikuje podstatnou evoluční změnu, která nastává rychle. Navíc, protože zeměpisná poloha je poměrně specifická a omezená, spolu s časovým faktorem, nebude ve fosilním záznamu dokumentována..

Toto tvrzení se pokouší vysvětlit náhlý výskyt druhu ve fosilním záznamu bez očekávaných přechodných stádií. Mayrovy myšlenky proto předcházely teorii interpunkční rovnováhy, kterou navrhli Gould a Eldredge v roce 1972..

Kdo jsou nejlepší kandidáti na zkušenost s peripatrickou speciací?

Ne všechny živé organismy se zdají být potenciálními kandidáty na peripatrickou speciaci, aby způsobily změnu v jejich populacích.

Díky určitým vlastnostem, jako je malá disperzní kapacita a více či méně sedavý život, jsou některé linie náchylné ke skupinám, aby na ně tento model speciace mohl působit. Kromě toho musí mít organismy tendenci strukturovat se do malých populací..

Příklady

Evoluční záření rodu Drosophila na Havaji

Na havajském souostroví je tvořena řadou ostrovů a atolů obývaných velkým množstvím endemických druhů.

Souostroví upoutalo pozornost evolučních biologů na téměř 500 druhů (některé endemické) rodu Drosophila které obývají ostrovy. Navrhuje se, aby k obrovské diverzifikaci skupiny došlo díky kolonizaci několika jedinců na blízkých ostrovech.

Tato hypotéza byla potvrzena použitím molekulárních technik na tyto havajské populace..

Studie odhalily, že nejvíce blízké druhy se vyskytují na okolních ostrovech a druhy, které se nedávno rozcházely, obývají nové ostrovy. Tato fakta podporují myšlenku peripatrické speciace.

Specifikace ještěrky Uta stansburiana

Ještěrka druhu Uta stansburiana Patří do čeledi Phrynosomatidae a je původem ze Spojených států a severního Mexika. Mezi jeho nejvýraznější vlastnosti patří existence polymorfismů v jeho populacích.

Tyto populace představují dobrý příklad peripatrické speciace. Existuje populace, která obývá ostrovy v Kalifornském zálivu a ve srovnání se svými protějšky ve Spojených státech se velmi liší..

Ostrovní jednotlivci se velmi liší v různých charakteristikách, jako je velikost, zbarvení a ekologické návyky..

Odkaz

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologie: věda a příroda. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biologii. Panamerican Medical Ed..
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluční analýza. Hala Prentice.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Vývoj . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrované principy zoologie (Sv. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evoluce a rozmanitost života: Vybrané statě. Harvard University Press.
  7. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Fakta o spisu.
  8. Russell, P., Hertz, P. a McMillan, B. (2013). Biology: The Dynamic Science. Nelson Education.
  9. Soler, M. (2002). Evolution: The Basis of Biology. Jižní projekt.

Zatím žádné komentáře