HVAD ER PARAPATRISK SPECIFIKATION? (MED EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2025

Den Parapatric artsdannelse foreslår fremkomsten af nye arter fra reproduktive isolation af to subpopulationer, der er den ene til den anden side. Det er en af ​​de tre grundlæggende modeller for speciation, og det passer til en "mellemliggende" tilstand mellem allopatriske og sympatriske modeller.

Denne teori implicerer variationen i populationer fordelt i sammenhængende områder, og at der er en moderat strøm af gener mellem begge regioner. Da der er en vis grad af isolation mellem de to underpopulationer, kan hver af disse øge niveauerne af genetisk uafhængighed.

Kilde: Andrew Z. Colvin

Over tid kan arter udvikle reproduktionsisoleringsmekanismer, og specieringsprocessen vil være fuldført.

Speciation: dannelse af nye arter

Ofte begynder ethvert diskussionsemne i evolutionær biologi med bidrag fra den berømte britiske naturforsker Charles Darwin.

I sit mesterværk, The Origin of Species, foreslår Darwin mekanismen for naturlig udvælgelse og postulerer - blandt andet - hvordan nye arter kan dannes ved den gradvise handling af denne mekanisme over lange perioder.

Men hvad er en art? Dette spørgsmål har været til stor undersøgelse og kontrovers for biologer. Selvom der er snesevis af definitioner, er det mest anvendte og accepterede koncept det biologiske begreb af arter, formuleret af Ernst Mayr.

For Mayr er en art defineret som: "grupper af opdræt i naturlige populationer, der er reproduktiv isoleret fra andre grupper." Et kritisk punkt i denne definition er den reproduktive isolering mellem de grupper, vi kalder arter.

På denne måde dannes en ny art, når individer, der tilhører to divergerende populationer, ikke anerkender hinanden som potentielle kammerater.

Speciation modeller

Afhængig af den geografiske kontekst, i hvilken specifikation forekommer, bruger forfatterne et klassificeringssystem, der inkluderer tre hovedmodeller: allopatrisk, sympatisk og parapatrisk.

Hvis oprindelsen af ​​den nye art involverer total geografisk isolering (på grund af fremkomsten af ​​en geografisk barriere, såsom en flod eller et bjerg), er speciationen allopatrisk. Hvis arten dannes i det samme geografiske område uden nogen adskillelse, er det sympatrisk specifikation.

En mellemmodel er parapatrisk specifikation, hvor nye arter dukker op i kontinuerlige geografiske regioner. Vi vil nu beskrive denne mellemmodel i detaljer.

Det er vigtigt at nævne, at sondringen mellem de tre typer af speciation muligvis ikke er klar, og at de muligvis overlapper hinanden.

Parapatric speciation model

Ved parapatrisk specifikation forekommer opdelingen af ​​to biologiske "underpopulationer", der er placeret ved siden af ​​hinanden uden nogen geografisk barriere, der forhindrer strømmen af ​​gener mellem begge demoer (en "demo" er et andet udtryk, der er vidt brugt i litteraturen til henvises til populationer).

Parapatric speciation kan forekomme på følgende måde: oprindeligt er en population homogent fordelt i et bestemt geografisk område. Over tid udvikler arten et "kline" mønster.

Denne klyngemodel blev foreslået af Fisher i 1930. Selv om det er den traditionelle model, er der andre forslag - såsom "springbræt" -speciation.

Klinal model

En kline er en fænotypisk gradient, der forekommer i den samme art - for eksempel med hensyn til kropsstørrelse: individer spænder fra store til små størrelser.

Clinaens oprindelse kan forekomme ved en pludselig geografisk ændring. Takket være ændringen formår nogle former at tilpasse sig forholdene på den ene side, mens den resterende befolkning tilpasser sig den anden side.

Mellem hver af grænserne vil der dannes en hybridzone, hvor medlemmerne af hver side af den nye geografiske gradient kommer i kontakt, og der er genstrøm mellem begge underpopulationer. Imidlertid kan arten på hver "side" genkendes som separate enheder.

Disse to former kan modtage forskellige taksonomiske navne og kan klassificeres som løb eller som underarter.

Spændingszone

Der kan dannes en spændingszone i hybridzonen, som favoriserer specieringsprocessen. I dette område er dannelsen af ​​hybriderne ugunstig - det vil sige, at hybriderne har en lavere biologisk egnethed end moderen.

Antag, at et individ er homozygot dominerende for en bestemt egenskab (AA) og er tilpasset den ene side af det geografiske område. På den anden side er de recessive homozygote individer (aa) tilpasset denne region.

Hvis der forekommer et kryds i hybridzonen mellem de to "løb" eller "underarter", og hybrid mellem de to (i dette tilfælde den heterozygote Aa) har en lavere biologisk eller egnethed, er det en zone med spænding. I henhold til empiri falder næsten alle kendte hybridzoner inden for definitionen af ​​en stresszone.

Naturligt valg vil således favorisere selektiv parring mellem hver af de varianter, der lever i kontinuerlige geografiske regioner. Det vil sige, at de til venstre vil gengive sig med hinanden, og det samme vil ske på højre side.

Beviser

Selvom det teoretiske grundlag for parapatrisk specifikation gør det til en mulig og attraktiv model, er beviset relativt lidt og ikke afslutningsfuldt.

Der er ikke nok bevis til at illustrere hvert trin i processen. Imidlertid er modellen ikke udelukket fuldstændigt, og den kan ske i visse tilfælde.

eksempler

Speciation i græsset af arten

Græsset Anthoxanthum odoratum, der tilhører Poaceae-familien, repræsenterer et meget illustrerende eksempel på parapatrisk specifikation.

Nogle af disse planter lever i områder, hvor jorden er forurenet med forskellige tungmetaller. På denne måde kan kun de varianter af græsset, der er i stand til at tolerere forurening, vokse i disse regioner.

I modsætning hertil har tilstødende planter, der ikke lever i forurenet jord ikke gennemgået en selektionsproces mod tolerance overfor tungmetaller.

De tolerante og ikke-tolerante former er tæt nok til at befrugte hinanden (et krav om, at speciation-processen skal betragtes som parapatric). Begge grupper har imidlertid udviklet forskellige blomstringstider, hvilket etablerer en midlertidig barriere for genstrøm.

Ravens af arten

Disse to kragerearter er fordelt over hele Europa og er et klassisk eksempel på en hybridzone. C. corvix er mere mod øst, mens dens ledsager er mod vest, med et mødested for begge arter i Centraleuropa.

Selvom hver art har sine egne fænotype egenskaber, kan de i det område, hvor de krydser, producere hybrider. Krydsning er et tegn på, at specieringsprocessen mellem de to ravne endnu ikke er afsluttet og reproduktiv isolering ikke er fuldt etableret.

Referencer

1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (Eds.). (2004). Adaptiv specifikation. Cambridge University Press.
2. Gavrilets, S. (2004). Fitnesslandskaber og artenes oprindelse. Princeton University Press.
3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Fra gener til dyrs opførsel. Springer.
4. Pincheira, D. (2012). Udvælgelse og adaptiv evolution: teoretiske og empiriske fundamenter fra firbenes perspektiv. UC-udgaver.
5. Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Speciation: oprindelsen af ​​nye arter. Naturundervisningskendskab, 3 (10), 17.