PERIPATRIC SPECIATION: HVAD DET ER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den peripatriske specifikation i evolutionær biologi henviser til dannelsen af ​​nye arter fra et lille antal individer, der isolerede periferien af ​​denne oprindelige population.

Det blev foreslået af Ernst Mayr og er en af ​​hans mest kontroversielle teorier i evolutionen. Oprindeligt blev det kaldt speciation af grundlæggereffekt, for senere at blive kaldt parapatric speciation.

Kilde: Af Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative arbejde: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), via Wikimedia Commons

De nye arter opstår ved grænserne for den centrale befolkning, der har et større antal individer. Under specieringsprocessen kan strømmen mellem populationer reduceres til det maksimale, indtil den ophører med at eksistere. Med tiden er den perifere befolkning således en ny art.

I denne specifikationsmodel skiller dispersions- og koloniseringsfænomenet sig ud. Når enkeltpersoner spreder sig, udsættes de for selektive tryk (f.eks. Miljøforhold), der er forskellige fra den oprindelige population, som til sidst fører til divergens.

Genetisk drift synes at have en særlig rolle i den parapatriske specifikationsmodel, da den isolerede population generelt er lille, og stokastiske faktorer har en større effekt i populationer med reducerede størrelser.

Definition

I følge Curtis & Schnek (2006) defineres peripatrisk specifikation som ”en gruppe individer grundlægger en ny population. Hvis stiftelsesgruppen er lille, kan den have en bestemt genetisk konfiguration, ikke repræsentativ for den for den oprindelige population ”.

Dette kan ske, hvis befolkningen oplever en flaskehals (en betydelig reduktion i antallet af dets individer), eller hvis et lille antal individer migrerer til periferien. Disse migranter kan bestå af et enkelt par eller en enkelt insemineret kvinde.

Det samme kan ske, når en befolkning oplever et fald i størrelse. Når denne reduktion finder sted, falder fordelingsområdet, og små isolerede populationer forbliver på periferien af ​​den oprindelige befolkning. Genstrømmen mellem disse grupper er ekstremt lav eller null.

Historisk perspektiv

Denne mekanisme blev foreslået af den evolutionære biolog og ornitolog Ernst Mayr i midten af ​​1950'erne.

Ifølge Mayr begynder processen med spredning af en lille gruppe. På et tidspunkt (Mayr forklarer ikke klart, hvordan det sker, men tilfældigvis spiller en afgørende rolle) migrationen mellem den oprindelige befolkning og den lille isolerede befolkning stopper.

Mayr beskrev denne model i en artikel, der fokuserede på undersøgelsen af ​​nye Guinea-fugle. Teorien var baseret på perifere populationer af fugle, der adskiller sig meget fra tilstødende populationer. Mayr er enig i, at hans forslag stort set er spekulativ.

En anden biolog, der var indflydelsesrig på evolutionære teorier, Hennig, accepterede denne mekanisme og kaldte den koloniseringsspeciation.

Klassifikation

Efter klassificeringen af ​​Curtis & Schnek (2006) af mekanismerne for speciation foreslået af disse forfattere er der tre hovedmodeller for speciation efter divergens: allopatric, parapatric og sympatric. Mens modellerne for øjeblikkelig speciation er peripatric og polyploidy speciation.

Futuyma (2005) på den anden side placerer parapatrisk specifikation som en type allopatrisk specifikation - sammen med vicarians. Derfor klassificeres peripatric speciation i henhold til oprindelsen af ​​den reproduktive barriere.

Gendriftens rolle

Mayr foreslår, at den genetiske ændring af den isolerede population sker hurtigt, og genstrømmen med den oprindelige population afskæres. I henhold til denne forskers begrundelse ville allelfrekvenserne på nogle loci være forskellige fra dem i den oprindelige population, simpelthen på grund af prøveudtagningsfejl - med andre ord genetisk drift.

Prøveudtagningsfejlen er defineret som de tilfældige forskelle mellem hvad der teoretisk forventes og de opnåede resultater. Antag f.eks., At vi har en pose med røde og sorte bønner i et forhold på 50:50. Når jeg vælger 10 bønner fra posen, får jeg muligvis 4 røde og 6 sorte.

Ekstrapolering af dette didaktiske eksempel til populationer, den "grundlæggende" gruppe, der vil blive etableret i periferien, har muligvis ikke de samme allelfrekvenser som den oprindelige population.

Mayrs hypotese indebærer en væsentlig evolutionær ændring, der sker hurtigt. Eftersom den geografiske placering endvidere er ganske specifik og begrænset sammen med tidsfaktoren, ville den ikke være dokumenteret i fossilregistret.

Denne erklæring forsøger at forklare det pludselige udseende af arten i fossilregistret uden de forventede mellemstadier. Derfor forventede Mayrs ideer teorien om punktuel ligevægt, foreslået af Gould og Eldredge i 1972.

Hvem er de bedste kandidater til at gennemgå peripatrisk specifikation?

Ikke alle levende organismer ser ud til at være potentielle kandidater til peripatrisk specifikation for at skabe en ændring i deres populationer.

Visse karakteristika, såsom ringe spredningskapacitet og et mere eller mindre stillesiddende liv, gør nogle afstamninger tilbøjelige til grupper, så denne speciation-model kan handle på dem. Desuden skal organismer have en tendens til at strukturere sig i små populationer.

eksempler

Evolutionsstråling af slægten

Den hawaiiske øhav består af en række øer og atoller beboet af et stort antal endemiske arter.

Skærgården har henledt evolutionsbiologers opmærksomhed for de næsten 500 arter (nogle endemiske) af slægten Drosophila, der bor på øerne. Det foreslås, at den enorme diversificering af gruppen skete takket være koloniseringen af ​​et par individer på de nærliggende øer.

Denne hypotese er bekræftet ved anvendelse af molekylære teknikker til disse Hawaii-populationer.

Undersøgelser har afsløret, at de mest nært beslægtede arter findes på nærliggende øer, og arter, der for nylig har divergeret, beboer de nye øer. Disse kendsgerninger understøtter ideen om en peripatrisk specifikation.

Specifikation i firben

Øglen til Uta stansburiana-arten hører til familien Phrynosomatidae og er hjemmehørende i USA og det nordlige Mexico. Blandt dets mest fremragende karakteristika er eksistensen af ​​polymorfismer i dens populationer.

Disse populationer repræsenterer et godt eksempel på peripatrisk specifikation. Der er en befolkning, der beboer øerne i Californienbugten, og den varierer meget sammenlignet med deres kolleger i USA.

Enkeltpersoner på øerne adskiller sig meget i forskellige egenskaber som størrelse, farve og økologiske vaner.

Reference

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Uddannelse.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Udvikling. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper (bind 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolution og livets mangfoldighed: Udvalgte essays. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiske videnskab. Nelson Uddannelse.
9. Soler, M. (2002). Evolution: grundlaget for biologi. Sydprojekt.