PERIPATRINĖ SPECIFIKACIJA: KAS TAI YRA, IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Peripatric specjacja iš evoliucinės biologijos, susijęs su naujų rūšių formavimosi nuo nedidelio skaičiaus asmenų, kurie išskirtų šio pradinio gyventojų periferiją.

Jį pasiūlė Ernstas Mayras ir tai yra viena prieštaringiausiai vertinamų jo evoliucijos teorijų. Iš pradžių ji buvo vadinama spekuliacija pagal įkūrėjo efektą, vėliau - parapatrine spekuliacija.

Šaltinis: Pagal Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), via Wikimedia Commons

Naujos rūšys atsiranda esant centrinei populiacijai, kuriai priklauso daugiau individų. Speciacijos proceso metu srautas tarp populiacijų gali būti maksimaliai sumažintas, kol jis nustoja egzistuoti. Taigi, laikui bėgant, periferinė populiacija sudaro naują rūšį.

Šiame specializacijos modelyje išsiskiria dispersijos ir kolonizacijos reiškiniai. Asmenys išsibarstę yra veikiami selektyvaus spaudimo (pvz., Aplinkos sąlygų), kitokio nei pradiniai gyventojai, ir tai ilgainiui lemia skirtumus.

Panašu, kad genetinis dreifas vaidina ypatingą vaidmenį parapatrinės specifikacijos modelyje, nes izoliuota populiacija paprastai yra maža, o stochastiniai veiksniai daro didesnį poveikį mažesnio dydžio populiacijose.

Apibrėžimas

Remiantis Curtis ir Schnek (2006), peripatrinė specifikacija apibrėžiama kaip „asmenų grupė, sukurianti naują populiaciją. Jei įkūrėjų grupė yra maža, ji gali turėti tam tikrą genetinę konfigūraciją, neatspindinčią pirminės populiacijos “.

Tai gali atsitikti, jei gyventojai patiria kliūtį (žymiai sumažėja jos asmenų skaičius) arba jei nedidelis skaičius asmenų migruoja į periferiją. Šiuos migrantus gali sudaryti viena pora arba viena apvaisinta patelė.

Tas pats gali nutikti, kai gyventojų skaičius mažėja. Kai šis sumažėjimas įvyksta, pasiskirstymo plotas mažėja ir mažos izoliuotos populiacijos išlieka pradinės populiacijos periferijoje. Genų srautas tarp šių grupių yra labai mažas arba jo nėra.

Istorinė perspektyva

Šį mechanizmą šeštojo dešimtmečio viduryje pasiūlė evoliucijos biologas ir ornitologas Ernstas Mayras.

Anot Mayr, procesas prasideda mažos grupės išsisklaidymu. Vienu metu (Mayr aiškiai nepaaiškina, kaip tai vyksta, tačiau atsitiktinumas vaidina lemiamą vaidmenį) migracija tarp pradinių gyventojų ir mažų izoliuotų gyventojų sustoja.

Mayr aprašė šį modelį straipsnyje, kuriame pagrindinis dėmesys buvo skiriamas Naujosios Gvinėjos paukščių tyrimams. Teorija rėmėsi periferinėmis paukščių populiacijomis, kurios labai skiriasi nuo gretimų populiacijų. Mayr sutinka, kad jo pasiūlymas iš esmės yra spekuliacinis.

Kitas evoliucijos teorijose įtakojantis biologas Hennigas priėmė šį mechanizmą ir pavadino jį kolonizacijos specialybe.

klasifikacija

Remiantis Curtis & Schnek (2006) klasifikacija, kurią pasiūlė šių autorių spekuliacijos mechanizmai, yra trys pagrindiniai spekuliacijos diferenciacijos modeliai: alopatrinis, parapatrinis ir simetriškas. Tuo tarpu momentinės specifikacijos modeliai yra spektriniai peripatiniai ir poliploidiniai.

Futuyma (2005), kita vertus, parapatrinę spekuliaciją laiko alopatrinės spekuliacijos rūšimi - kartu su vikrumu. Todėl peripatrinė specifikacija klasifikuojama pagal reprodukcinio barjero kilmę.

Genų dreifo vaidmuo

Mayr siūlo, kad izoliuotos populiacijos genetinis pokytis įvyktų greitai ir genų srautas su pradine populiacija būtų nutrauktas. Remiantis šio tyrėjo samprotavimais, alelių dažnis kai kuriuose lokusuose skirtis nuo pradinės populiacijos vien dėl mėginių ėmimo klaidų - kitaip tariant, dėl genetinio dreifo.

Atrankos paklaida apibrėžiama kaip atsitiktiniai neatitikimai tarp to, ko tikimasi teoriškai, ir gautų rezultatų. Pavyzdžiui, tarkime, kad turime raudonų ir juodų pupelių maišą santykiu 50:50. Tikrai atsitiktinai, kai iš maišo išsirinksiu 10 pupelių, galiu gauti 4 raudonas ir 6 juodas.

Ekstrapoliuojant šį didaktinį pavyzdį į populiacijas, „įkūrėjų“ grupė, kuri bus įsteigta periferijoje, gali neturėti tokio paties alelio dažnio kaip pradinė populiacija.

Mayr'io hipotezė suponuoja esminius evoliucinius pokyčius, kurie vyksta greitai. Be to, kadangi geografinė padėtis yra gana specifinė ir ribota, kartu su laiko veiksniu, ji nebūtų dokumentuojama iškasenų dokumentuose.

Šiuo teiginiu bandoma paaiškinti staigų rūšių atsiradimą fosilijų registre be numatytų tarpinių etapų. Todėl Mayr'o idėjos numatė skyrybos pusiausvyros teoriją, kurią 1972 m. Pasiūlė Gould ir Eldredge.

Kas yra geriausi kandidatai atlikti peripatricinius bandymus?

Ne visi gyvi organizmai yra potencialūs kandidatai į peripatrinę savijautą, kad pakeistų savo populiaciją.

Dėl tam tikrų savybių, tokių kaip mažas išsisklaidymo gebėjimas ir daugiau ar mažiau sėslus gyvenimas, kai kurios linijos yra linkusios į grupes, kad šis specializacijos modelis galėtų joms veikti. Be to, organizmai turi būti linkę susisteminti į mažas populiacijas.

Pavyzdžiai

Genties evoliucinė radiacija

Havajų salyną sudaro daugybė salų ir atolių, kuriuose gyvena daugybė endeminių rūšių.

Salynas atkreipė evoliucijos biologų dėmesį į beveik 500 Drosophila genties rūšių (kai kurios endeminės), gyvenančios salose. Siūloma, kad didžiulė grupės įvairovė įvyko dėl kelių asmenų kolonizacijos netoliese esančiose salose.

Ši hipotezė patvirtinta pritaikius molekulinius metodus šioms Havajų populiacijoms.

Tyrimai atskleidė, kad artimiausios rūšys yra gretimose salose, o pastaruoju metu išsiskyrusios rūšys gyvena naujosiose salose. Šie faktai palaiko peripatrinės specifikacijos idėją.

Specifikacija driežas

Uta stansburiana rūšies driežas priklauso Phrynosomatidae šeimai ir yra gimtoji JAV ir šiaurinėje Meksikoje. Tarp ryškiausių jo bruožų yra polimorfizmų egzistavimas jo populiacijose.

Šios populiacijos yra geras peripatrinės spekuliacijos pavyzdys. Kalifornijos įlankos salose gyvena gyventojai, ir jis labai skiriasi, palyginti su jų kolegomis JAV.

Salų gyventojai labai skiriasi įvairiomis savybėmis, tokiomis kaip dydis, spalva ir ekologiniai įpročiai.

Nuoroda

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: mokslas ir gamta. „Pearson Education“.
2. Curtis, H., ir Schnek, A. (2006). Kvietimas į biologiją. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoliucijos analizė. Prentice salė.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoliucija. Sinaueris.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integruoti zoologijos principai (15 tomas). Niujorkas: „McGraw-Hill“.
6. Mayr, E. (1997). Evoliucija ir gyvenimo įvairovė: pasirinktos esė. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Evoliucijos enciklopedija. Faktai byloje.
8. Russell, P., Hertz, P., ir McMillan, B. (2013). Biologija: dinaminis mokslas. Nelsono švietimas.
9. Soler, M. (2002). Evoliucija: biologijos pagrindas. Pietų projektas.