Sympatric speciačné charakteristiky a príklady

sympatric specia ide o druh speciacie, ktorý sa vyskytuje vtedy, keď sa dve skupiny rovnakého druhu, ktoré žijú v tej istej geografickej polohe, vyvíjajú odlišne, až kým sa už nemôžu krížiť, čím sa zvažujú rôzne druhy..

Všeobecne platí, že keď sú populácie fyzicky oddelené, existuje určitá reprodukčná izolácia, to znamená, že jedinci v jednej populácii strácajú schopnosť kríženia ciest s tými v inej populácii..

Príklady sympatrickej speciacie sú často diskutované, pretože musia preukázať presvedčivý dôkaz, že nové druhy pochádzajú z rovnakého druhu predkov, ako aj existencia reprodukčnej izolácie a že príčina vzniku nových druhov nie je alopatry alopátrica).

Sympatric speciacia môže byť pozorovaná v mnohých rôznych typoch organizmov, vrátane baktérií, cichlidových rýb a jabloňových červov. Avšak v prírode môže byť ťažké vedieť, kedy nastane alebo sa vyskytne symetrická speciacia..

Sympatrická speciacia je jedinečná, pretože sa vyskytuje, zatiaľ čo dve subpopulácie toho istého druhu zaberajú rovnaké územie alebo zdieľajú prekrývajúce sa územia..

Hoci oblasť, v ktorej žijú organizmy, je rovnaká, môžu byť rozdelené do dvoch odlišných skupín, ktoré sa od seba navzájom stávajú tak geneticky odlišné, že sa už nemôžu navzájom reprodukovať.

Keď dve skupiny už nedokážu reprodukovať a nechať plodné potomstvo, považujú sa za rôzne druhy. Avšak, môže byť ťažké určiť, či sa vyskytla zvláštnosť sympatrického typu, čo viedlo k mnohým diskusiám medzi evolučnými výskumníkmi biológie..

Napríklad, dva úzko súvisiace druhy ostnatých druhov boli pôvodne považované za vyvíjajúce sa prostredníctvom sympatrickej speciacie, ale následný výskum naznačuje, že dva rôzne druhy kolonizovali jazero samostatne..

Prvá kolonizácia viedla k vzniku druhu trnitého, zatiaľ čo iné druhy sa vyvinuli z druhej kolonizácie.

index

• 1 Charakteristika sympatrickej speciacie
• 2 Príklady sympatric specia
  • 2.1 V zariadeniach
  • 2.2 U baktérií
  • 2.3 U cichlid rýb
  • 2.4 V muchy  
• 3 Odkazy

Charakteristika sympatric specia

Jerry Coyne a H. Allen Orr vyvinuli štyri kritériá, aby odvodili, či sa druh objavil sympaticky:

1 - Územia druhov sa musia výrazne prekrývať.

2 - Musí existovať úplná speciacia (tj tieto dva druhy nemôžu krížiť a nechať plodné potomstvo).

3 - Druh musí byť sesterský druh (najviac príbuzný k sebe) alebo časť skupiny, ktorá zahŕňa predka a všetkých ich potomkov..

4 - História geografického územia a vývoj druhov musí byť taký, aby alopatry sa javili ako veľmi nepravdepodobné, pretože sympatrická speciacia je oveľa menej bežná ako alopatrická.

Príklady sympatric specia

V rastlinách

Sympatric speciacia je bežnejšia vo svete rastlín. Napríklad rodičovské rastliny produkujú potomstvo, ktoré je polyploidné. Preto potomkovia žijú v rovnakom prostredí ako ich rodičia, ale sú reprodukčne izolovaní.

Tento jav specializácie sprostredkovaný polyploidiou nastáva nasledovne. Normálne majú jedinci dve sady chromozómov (diploidia), jednu od každého rodiča.

Môžu sa však vyskytnúť chyby v distribúcii chromozómov počas bunkového delenia, čím sa vytvorí potomstvo s dvojnásobným počtom kópií (tetraploidia)..

Za viac ako dve chromozomálne hry sa považuje polyploidia (poly = mnoho). V týchto prípadoch sa nevyhnutne vyskytuje reprodukčná izolácia, pretože populácia polyploidných jedincov nemôže byť krížená s populáciou diploidných jedincov..

U baktérií

Skutočné príklady sympatrickej speciacie boli zriedkavo pozorované v prírode. Predpokladá sa, že sympatrická speciacia sa vyskytuje častejšie u baktérií, pretože baktérie si môžu vymieňať gény s inými jedincami, ktorí nie sú progenitormi alebo potomkami, v procese známom ako horizontálny génový prenos..

Sympatrická speciacia bola pozorovaná v bacil, u druhov baktérií Synechococcus, v bakterioplanktóne Vibrio splendidus, medzi inými.

Podskupiny druhov, ktoré zažívajú sympatrickú speciaciu, budú vykazovať málo rozdielov, pretože sa odchyľujú v relatívne krátkom čase, vo vzťahu k časovému rozpätiu, v ktorom dochádza k evolúcii..

Predpokladá sa, že dôležitým faktorom v prípadoch sympatrickej speciacie je prispôsobenie sa podmienkam prostredia. Ak sa niektorí členovia špecializujú na život v určitom prostredí, táto podskupina môže naďalej obsadzovať iný environmentálny výklenok a časom sa vyvinúť do nového druhu..

V cichlid ryby

Sympatrický výber môže byť tiež výsledkom kombinácie sexuálneho výberu a ekologických faktorov. Štúdie afrických cichlid rýb v jazere Nyasa a ďalších jazerách v Východoafrickom systéme Rift zaznamenávajú takzvané kŕdle druhov (jedincov toho istého druhu, ktoré sa „zhromažďujú“ vo veľkom zhromaždení), ktoré vznikli v jazerách ekologicky uniforma.

Takýto stav podstatne znižuje pravdepodobnosť, že alopatry sú príčinou speciacií, a môže viesť k tomu, že skupiny žien v populácii, ktoré sa vyznačujú vysokou afinitou pre samce s rôznymi extrémnymi fenotypovými znakmi, ako sú napríklad značky a značky končatín. ktoré sa líšia v priemernej veľkosti jednotlivcov.

Ďalšie štúdie naznačujú, že sympatie medzi cichlidskými rybami sa vyskytujú aj v riekach, ktoré sa živia jazerami Východoafrického Rift Systemu, ako aj v kráterových jazerách Nikaraguy, kde sú dva druhy rýb druhu Midas cichlid.Amphilophus), ktorí žijú v Apoyo Lagoon v Nikarague.

Výskumníci analyzovali DNA, vzhľad a ekológiu týchto dvoch príbuzných druhov. Tieto dva druhy, hoci vo všeobecnosti sú veľmi podobné, majú malé rozdiely vo vzhľade a nedajú sa krížiť.

Všetky dostupné dôkazy naznačujú, že jeden druh sa vyvinul z druhého. Populácia Midas cichlid bola pôvodne v lagúne, zatiaľ čo novšie druhy sa vyvinuli nedávno, čo v evolučnom zmysle znamená menej ako 10 000 rokov..

V muchy

Mimoriadne nedávny príklad sympatrickej speciacie sa môže vyskytnúť v muchy jabloňového jablka, Rhagoletis pomonella.

Tieto muchy používali na kladenie vajíčok iba na plody hlohových stromov, ale pred menej ako 200 rokmi niektoré muchy začali klásť vajcia na jablká..

Teraz existujú dve skupiny mušiek jabloňových červov: jedno, ktoré kladie vajcia na tŕne a jedno, ktoré dáva vajcia na jablká. Muži hľadajú páry v tom istom druhu ovocia, v ktorom rástli, a samičky kladú vajíčka do rovnakého druhu ovocia, v ktorom rástli..

Preto muchy, ktoré rástli na tŕňoch, zvýšia potomstvo na tŕňoch a muchy, ktoré rástli na jablkách, vzídu potomstvo na jablkách..

Existujú už genetické rozdiely medzi týmito dvoma skupinami a počas dlhého časového obdobia (evolučný čas) sa môžu stať samostatnými druhmi.

Vyššie uvedené ukazuje, ako sa môže vyskytnúť speciacia, aj keď rôzne podskupiny rovnakého druhu majú rovnaké geografické územie.

referencie

1. Allender, C. J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F., & Maclean, N. (2003). Divergentný výber pri speciacii cichlíd z jazera Malawi odvodených z paralelných vyžarovaní v svadobnom sfarbení. Zborník Národnej akadémie vied, 100(24), 14074-14079.
2. Geiger, M.F., McCrary, J.K., & Schliewen, U.K. (2010). Nie je to jednoduchý prípad - Prvá komplexná fylogenetická hypotéza pre komplex Midas cichlid v Nikarague (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekulárna fylogenetika a evolúcia, 56(3), 1011-1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekulárny vývoj a adaptívne žiarenie (1. vydanie). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, J. L. (2009). Priestor, sympatia a speciacie. Journal of Evolutionary Biology, 22(11), 2332-2341.
5. McPheron, B.A., Smith, D.C., & Berlocher, S.H. (1988). Genetické rozdiely medzi hostiteľskými rasami Rhagoletis pomonella. príroda, 336(6194), 64-66.
6. Selz, O. M., Pierotti, M.E.R., Maan, M.E., Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Pre samcov sú potrebné a postačujúce ženské preferencie pre mužskú farbu v 2 cichlidových sesterských druhoch. Behaviorálna ekológia, 25(3), 612-626.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). biológie (7. vydanie) Cengage Learning.
8. Sympatric specia. Zdroj: evolúcia.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Špecializácia, špecializácia a žiarenie: Evolučná biológia herbororózneho hmyzu (1. vydanie). University of California Press.