Vad är parapatrisk speciering? (Med exempel)

900
Sherman Hoover

De parapatrisk speciering föreslår framväxten av nya arter från den reproduktiva isoleringen av två delpopulationer som finns sida vid sida. Det är en av de tre grundläggande modellerna för speciering och överensstämmer med ett "mellanliggande" tillstånd mellan allopatriska och sympatriska modeller..

Denna teori antyder speciering i populationer fördelade i angränsande områden och att det finns ett måttligt flöde av gener mellan båda regionerna. Eftersom det finns en viss grad av isolering mellan de två delpopulationerna kan var och en av dessa öka nivåerna av genetisk oberoende.

Källa: Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Med tiden kan arter utveckla reproduktiva isoleringsmekanismer och specieringsprocessen kommer att vara komplett.

Artikelindex

  • 1 Speciering: bildande av nya arter
    • 1.1 Specifikationsmodeller
  • 2 Parapatric speciation model
    • 2.1 Klinisk modell
    • 2.2 Spänningszon
    • 2.3 Bevis
  • 3 Exempel
    • 3.1 Sortering i gräset av arten Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 Kråkor av arten Corvus corone och C. cornix
  • 4 Referenser

Speciering: bildande av nya arter

Ofta börjar alla diskussionsämnen inom evolutionär biologi med bidrag från den berömda brittiska naturforskaren Charles Darwin..

I hans mästerverk, Arternas ursprung, Darwin föreslår mekanismen för naturligt urval och postulerar - bland annat - hur nya arter kan bildas av den gradvisa verkan av denna mekanism under långa tidsperioder..

Men vad är en art? Denna fråga har varit av stor studie och kontrovers för biologer. Även om det finns dussintals definitioner är det mest använda och accepterade begreppet det biologiska begreppet art, formulerat av Ernst Mayr.

För Mayr definieras en art som: "grupper av blandning av naturliga populationer som reproduktivt isoleras från andra grupper." En kritisk punkt i denna definition är reproduktiv isolering mellan de grupper som vi kallar arter.

På detta sätt bildas en ny art när individer som tillhör två avvikande populationer inte känner igen varandra som potentiella kompisar..

Specieringsmodeller

Beroende på det geografiska sammanhang där speciering förekommer använder författarna ett klassificeringssystem som innehåller tre huvudmodeller: allopatrisk, sympatrisk och parapatrisk..

Om ursprunget till den nya arten innefattar total geografisk isolering (på grund av uppkomsten av en geografisk barriär, såsom en flod eller ett berg), är speciering allopatrisk. Om arten bildas i samma geografiska område utan någon separation är det sympatisk speciering.

En mellanliggande modell är parapatrisk speciering, där nya arter dyker upp i kontinuerliga geografiska regioner. Vi kommer att beskriva denna mellanmodell i detalj nedan..

Det är viktigt att nämna att skillnaden mellan de tre typerna av speciering kanske inte är tydlig och att de överlappar varandra..

Parapatrisk specieringsmodell

I parapatrisk speciering sker uppdelningen av två biologiska "delpopulationer" som är belägna bredvid varandra, utan någon geografisk barriär som förhindrar flödet av gener mellan de två demoerna (en "demo" är en annan term som allmänt används i litteraturen för referens till populationer).

Parapatrisk speciering kan förekomma på följande sätt: initialt fördelas en population homogent i ett visst geografiskt område. Med tiden utvecklar arten ett mönster av "clina".

Denna klinimodell föreslogs av Fisher 1930. Även om det är den traditionella modellen finns det andra förslag - såsom speciering "språngbräda"

Clinal-modell

En klin är en fenotyp gradient som förekommer i samma art - till exempel när det gäller kroppsstorlek: individer varierar från stora till små storlekar.

Ursprunget till clina kan uppstå genom en plötslig geografisk förändring. Tack vare förändringen lyckas vissa former anpassa sig till förhållandena på ena sidan, medan den återstående befolkningen anpassar sig till den andra sidan..

Mellan var och en av gränserna skulle en hybridzon bildas, där medlemmarna på varje sida av den nya geografiska gradienten kommer i kontakt och det finns genflöde mellan båda delpopulationerna. Men nu kan arten på varje "sida" kännas igen som separata enheter..

Dessa två former kan få olika taxonomiska namn och kan klassificeras som raser eller som underarter.

Spänningszon

En spänningszon kan bildas i hybridzonen, vilket gynnar specieringsprocessen. I detta område är bildandet av hybrider ofördelaktigt - det vill säga hybrider har en biologisk lämplighetmindre än moderarter.

Antag att en individ är homozygot dominerande för ett visst drag (AA) och är anpassad till ena sidan av det geografiska området. På andra sidan finns homozygota recessiva individer (aa), anpassad till den regionen.

Om ett kors inträffar i hybridzonen mellan de två "raserna" eller "underarterna" och hybriden mellan båda (i detta fall den heterozygota Aa) har en lägre biologisk lämplighet eller kondition, det är en spänningszon. Enligt empiriska bevis faller nästan alla kända hybridzoner inom definitionen av spänningszon.

Således kommer naturligt urval att gynna selektiv parning mellan var och en av varianterna som lever i kontinuerliga geografiska regioner. Det vill säga de till vänster kommer att reproducera varandra och detsamma kommer att hända på höger sida.

Bevis

Även om de teoretiska grunderna för parapatrisk speciering gör det till en möjlig och attraktiv modell är bevisen relativt liten och inte avgörande..

Det finns inte tillräckligt med bevis för att illustrera varje steg i processen. Modellen är dock inte helt utesluten och det kan hända i vissa fall.

Exempel

Speciering i artens gräs Anthoxanthum odoratum

Gräs Anthoxanthum odoratum tillhör Poaceae-familjen, representerar ett mycket illustrativt exempel på parapatrisk speciering.

Några av dessa växter lever i områden där jorden är förorenad av en mängd olika tungmetaller. På detta sätt kan endast de gräsvarianter som tål förorening växa i dessa regioner..

Däremot har angränsande växter som inte lever i förorenad jord inte genomgått en urvalsprocess för tolerans mot tungmetaller..

De toleranta och icke-toleranta formerna är tillräckligt nära för att befrukta varandra (ett krav för att specieringsprocessen ska betraktas som parapatrisk). Båda grupperna har emellertid utvecklat olika blomningstider och skapat en tillfällig barriär mot genflödet..

Ravens av arten Corvus corone Y C. cornix

Dessa två arter av kråkor är fördelade över hela Europa och är ett klassiskt exempel på en hybridzon. C. corvix den ligger längre österut, medan dess följeslagare ligger västerut, med en mötesplats för båda arterna i Centraleuropa.

Även om varje art har sina egna fenotypiska egenskaper kan de i området där de korsar producera hybrider. Korsning är ett tecken på att specieringsprocessen mellan de två korparna ännu inte har slutförts och den reproduktiva isoleringen inte är helt etablerad..

Referenser

  1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, J. A., & Tautz, D. (red.). (2004). Adaptiv speciering. Cambridge University Press.
  2. Gavrilets, S. (2004). Fitnesslandskap och arternas ursprung. Princeton University Press.
  3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Från gener till djurbeteende. Springer.
  4. Pincheira, D. (2012). Urval och adaptiv utveckling: teoretiska och empiriska grunder från ödlor. UC-utgåvor.
  5. Safran, R. J., & Nosil, P. (2012). Speciering: ursprunget till nya arter. Naturutbildning Kunskap3(10), 17.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.