ALPAPATRINĖ SPECIFIKACIJA: PROCESAS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Allopatric specjacja arba geografinė specjacja, yra atmainavimą tipas, kuris kyla dėl geografinės izoliacijos tarp biologinių populiacijų tos pačios rūšies. „Alopatrica“ yra kilęs iš graikų alos, reiškiančio „atskiras“, ir „patris“, reiškiančio „šalis“.

Šios specifikacijos metu populiacija yra padalinta iš tam tikrų geografinių barjerų. Antžeminiams organizmams ši kliūtis gali būti kalnų grandinė ar upė. Priešingai, sausumos masė būtų geografinė kliūtis vandens organizmų populiacijai.

Kaibabo voverė, alopatrinės spekuliacijos pavyzdys

Laikui bėgant abiejų barjero pusių populiacijos individai skiriasi. Kai kurie iš šių skirtumų gali atsispindėti rūšies reprodukcinėje biologijoje, taigi, kai abi populiacijos vėl prisijungia pašalindamos barjerą, jos nebegali keistis. Tada jie laikomi atskiromis rūšimis.

Allopatrinė specifikacija gali atsirasti, net jei barjeras yra šiek tiek „poringas“, tai yra, net jei kai kurie individai gali peržengti barjerą, kad galėtų poruotis su kitos grupės nariais.

Norint, kad specifikacija būtų laikoma alopatrine, turi būti labai sumažintas genų srautas tarp būsimų rūšių, tačiau jis neturi būti visiškai sumažintas iki nulio.

Specifikacija yra laipsniškas procesas, kurio metu populiacijos virsta skirtingomis rūšimis. Rūšis savaime yra apibrėžiama kaip populiacija, kurios individai gali keistis.

Taigi specifikacijos metu populiacijos nariai sudaro dvi ar daugiau skirtingų populiacijų, kurios nebegali daugintis viena su kita.

Alopatrinės spekuliacijos žingsniai

Geografiniai pokyčiai

Pirmiausia geografinis pokytis padalija gyventojus į daugiau nei vieną grupę. Tokie pokyčiai gali apimti, pavyzdžiui, naujos kalnų grandinės ar naujo vandens kelio formavimą arba, pavyzdžiui, naujų kanjonų kūrimą.

Žmogaus veikla, tokia kaip civilinė inžinerija, žemės ūkis ir tarša, gali turėti įtakos gyvenamajai aplinkai ir priversti kai kuriuos gyventojų narius migruoti.

Genetinės mutacijos

Laikui bėgant, skirtingose ​​populiacijose kaupiasi ir kaupiasi skirtingos genetinės mutacijos. Skirtingi genų variantai gali lemti skirtingas abiejų populiacijų savybes.

Populiacijų diferenciacija

Populiacijos tampa tokios skirtingos, kad kiekvienos populiacijos nariai nebegali daugintis ir palikti derlingų palikuonių, net jei jie tuo pačiu metu randami toje pačioje buveinėje. Tokiu atveju įvyko alopatrinė spekuliacija.

Pavyzdžiai

Vaisinė musė

Tipiškas specializacijos pavyzdys stebimas eksperimentu su vaisinėmis muselėmis, kurių metu populiacija buvo tikslingai suskirstyta į dvi grupes ir kiekviena gavo skirtingą dietą.

Po daugelio kartų musės atrodė kitaip ir labiau linkusios poruotis su savo grupės musėmis. Jei šios dvi populiacijos ilgą laiką skirtųsi, per allopatricinę specifikaciją jos galėtų tapti dviem skirtingomis rūšimis.

Kaibabo voverė

Maždaug prieš 10 000 metų, kai pietvakarinės JAV buvo mažiau sausringos, apylinkės miškuose gyveno arborealinės voverės, kurių ausys sudygo plaukai.

Maža Didžiojo kanjono Kaibabo plynaukštėje gyvenusių medžių voveraičių populiacija tapo geografiškai izoliuota, kai pasikeitė klimatas, todėl šiaurės, vakarų ir rytų teritorijos tapo dykuma.

Vos kelios mylios į pietus gyveno likusios voverės, žinomos kaip Aberto voverės (Sciurus aberti), tačiau abi grupes atskyrė Didysis kanjonas. Laikui bėgant, tiek išvaizdos, tiek ekologijos pokyčiai, Kaibabo voveraitė (Sciurus kaibabensis) jau ruošiasi tapti nauja rūšimi.

Per daugelį geografinės izoliacijos metų nedidelė Kaibabo voverių populiacija įvairiais būdais atsiskyrė nuo plačiai paplitusių Aberto voverių.

Turbūt akivaizdžiausi odos spalvos pokyčiai. Kaibabo voverė dabar turi baltą uodegą ir pilką pilvą, priešingai nei Aberto voverės pilka uodega ir baltas pilvas.

Biologai mano, kad šie stebinantys pokyčiai atsirado Kaibabo voverėse vykstant evoliucijos procesui, vadinamam genų dreifu. Kai kurie mokslininkai Kaibabo voverę ir Aberto voverę laiko skirtingomis tos pačios rūšies populiacijomis (S. aberti).

Kadangi Kaibabo ir Aberto voverės reprodukciškai yra atskirtos viena nuo kitos, kai kurie mokslininkai Kaibabo voverę priskyrė kitai rūšiai (S. kaibabensis).

Porto Santo triušiai

Alpapatrinė specifikacija gali įvykti gana greitai. Porto Santo mieste, mažoje saloje prie Portugalijos krantų, buvo paleista triušių populiacija. Kadangi saloje nebuvo kitų triušių ar konkurentų ar plėšrūnų, triušiai klestėjo.

XIX amžiuje šie triušiai ryškiai skyrėsi nuo jų europiečių protėvių. Jie buvo tik perpus didesni (jie svėrė kiek daugiau nei 500 g), kitokio spalvų modelio ir naktingesnio gyvenimo būdo.

Svarbiausia, kad bandymai Porto Santo triušius susieti su žemyninės Europos triušiais žlugo. Daugelis biologų padarė išvadą, kad per 400 metų, ypač trumpą evoliucijos istorijos periodą, saloje išsivystys nauja triušių rūšis.

Ne visi biologai sutinka, kad Porto Santo triušis yra nauja rūšis. Prieštaravimas kilo dėl naujausio veisimo eksperimento ir kyla dėl to, kad trūksta sutarimo dėl rūšies apibrėžimo.

Atliekant eksperimentą laukinio Viduržemio jūros triušio įvaikinančios motinos užaugino naujagimius triušius iš Porto Santo. Kai jie sulaukė pilnametystės, šie Porto Santo triušiai buvo sėkmingai poruojami su Viduržemio jūros triušiais, kad būtų galima gauti sveikų ir derlingų palikuonių.

Kai kuriems biologams šis eksperimentas aiškiai parodo, kad Porto Santo triušiai nėra atskira rūšis, o greičiau porūšis, kuris yra rūšies klasifikavimo poskyris. Šie biologai laiko Porto Santo triušius vykstančios specifikacijos pavyzdžiu (panašiai kaip Kaibabo voverės).

Kiti biologai mano, kad Porto Santo triušis yra atskira rūšis, nes natūraliomis sąlygomis jis nekerta su kitais triušiais.

Jie pažymi, kad veisimo eksperimentas buvo sėkmingas tik po to, kai kūdikiai Porto Santo triušiai buvo užauginti dirbtinėmis sąlygomis, kurios greičiausiai pakeitė jų natūralų elgesį.

Nuorodos

1. Allopatrinė specifikacija: didžiulė takoskyra. Atkurta iš: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. ir McLennan, D. (2012). Įvairovės pobūdis: evoliucinė atradimų kelionė (1-asis leidimas). University of Chicago Press.
3. Givnišas, T. ir Sytsma, K. (2000). Molekulinė evoliucija ir adaptyvioji radiacija (1 leidimas). Cambridge University Press.
4. Kaneko, K. (2006). Gyvenimas: įvadas į sudėtingų sistemų biologiją (Il. Red.). Springeris.
5. Rittner, D. ir McCabe, T. (2004). Biologijos enciklopedija. Faktai byloje.
6. Russell, P. (2007). Biologija: dinamiškas mokslas (1-asis leidimas). „Cengage“ mokymasis.
7. Saliamonas, E., Bergas, L. ir Martinas, D. (2004). Biologija (7-asis leidimas) Cengage mokymasis.
8. Tilmonas, K. (2008). Specializacija, specifikacija ir radiacija: Žolėdžių augalų vabzdžių evoliucinė biologija (1-asis leidimas). „California Press“ universalumas.
9. White, T., Adams, W. ir Neale, D. (2007). Miško genetika (1-asis leidimas). CABI.