SIMPATINĖ SPECIFIKACIJA: CHARAKTERISTIKOS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Sympatric specjacja yra atmainavimą tipas, kuris įvyksta, kai dvi grupės tos pačios rūšies, gyvenančių toje pačioje geografinėje vietovėje EVOLVE skirtingai, kol jie nebegali sukryžminti, tada laikoma skirtingų rūšių.

Apskritai, kai populiacijos yra fiziškai atskirtos, atsiranda tam tikra reprodukcinė izoliacija, tai yra, vienos populiacijos individai praranda galimybę keistis su kitos populiacijos pacientais.

Synechococcus bakterijos, kuriose pastebėta simetrinė specifikacija

Dėl simetriškos specifikacijos pavyzdžių dažnai diskutuojama, nes jie turi parodyti įtikinamus įrodymus, kad naujos rūšys yra kilusios iš tų pačių protėvių rūšių, taip pat kad egzistuoja reprodukcinė izoliacija ir kad naujos rūšies atsiradimo priežastis nėra paskirstymas (specifikacija) alopatrinis).

Simpatinę specifiką galima pastebėti daugelyje skirtingų organizmų rūšių, įskaitant bakterijas, cichlid žuvis ir obuolių kirminus. Tačiau iš prigimties gali būti sunku žinoti, kada įvyko ar įvyko simetrinė specifikacija.

Simpatinė specifikacija yra unikali, nes ji vyksta tuo pačiu metu, kai du tos pačios rūšies pogrupiai užima tą pačią teritoriją arba dalijasi teritorijomis, kurios labai sutampa.

Nors plotas, kuriame gyvena organizmai, yra tas pats, juos galima suskirstyti į dvi skirtingas grupes, kurios ilgainiui tampa tokios genetiškai skirtingos, kad nebegali daugintis viena su kita.

Kai dvi grupės nebegali daugintis ir palieka derlingus palikuonis, jos laikomos skirtingomis rūšimis. Vis dėlto gali būti sunku nustatyti, ar įvykusi specifikacija yra simpatinė, o tai sukėlė daug diskusijų tarp evoliucinės biologijos tyrinėtojų.

Pavyzdžiui, iš pradžių manyta, kad dvi glaudžiai susijusios dyglių rūšys išsivystė per simetrinę specifikaciją, tačiau vėlesni tyrimai rodo, kad dvi skirtingos rūšys nepriklausomai kolonizavo ežerą.

Dėl pirmosios kolonizacijos atsirado viena spyglių rūšis, o kitos rūšys išsivystė iš antrosios kolonizacijos.

Simpatinės specifikacijos savybės

Jerry Coyne ir H. Allen Orr sukūrė keturis kriterijus, leidžiančius nuspręsti, ar rūšys atsirado simetriškai:

1 - Rūšių teritorijos turi labai sutapti.

2 - Turi būti atlikta visiška specifikacija (tai yra, abi rūšys negali tarpusavyje susimaišyti ir palikti derlingus palikuonis).

3 - Rūšys turi būti seserinės rūšys (labiausiai susijusios viena su kita) arba grupės, kurią sudaro protėvis ir visi jo palikuonys, dalis.

4 - Geografinės teritorijos istorija ir rūšių raida turi būti tokia, kad paskirstymas atrodo labai mažai tikėtinas, nes simetrinė specifikacija yra daug rečiau nei alopatrinė.

Simpatinės specifikacijos pavyzdžiai

Augaluose

Augalų pasaulyje labiau paplitusi simetrinė specifikacija. Pvz., Tėvų augalai užaugina palikuonis. Todėl palikuonys gyvena toje pačioje aplinkoje kaip ir jų tėvai, tačiau yra reprodukciškai izoliuoti.

Šis poliploidijos sąlygotas specifikacijos reiškinys įvyksta taip. Paprastai individai turi du chromosomų rinkinius (diploidiją), po vieną iš kiekvieno iš tėvų.

Tačiau ląstelių dalijimosi metu gali atsirasti chromosomų pasiskirstymo klaidų, todėl palikuonys gauna dvigubai daugiau egzempliorių (tetraploidija).

Turėti daugiau nei du chromosomų rinkinius, laikoma poliploidija (poli = daug). Tokiais atvejais neišvengiamai vyksta reprodukcinė izoliacija, nes poliploidinių individų populiacija negali keistis su diploidinių individų populiacija.

Esant bakterijoms

Gamtoje retai buvo stebimi tikri simetriškos specifikacijos pavyzdžiai. Manoma, kad simpatrinė specifikacija dažniau pasitaiko bakterijose, nes procesas, žinomas kaip horizontalus genų perdavimas, gali keistis genais su kitais individais, kurie nėra nei tėvai, nei palikuonys.

Simpatinė specifikacija pastebėta Bacillus, Synechococcus rūšių bakterijose, Vibrio splendidus bakterioflanktone, be kita ko.

Rūšių, kurioms taikoma simetrinė specifikacija, pogrupiai parodys nedidelį skirtumą, nes jie palyginti ilgą laiką skiriasi, palyginti su laiko raiška, kurioje vyksta evoliucija.

Manoma, kad svarbus veiksnys simetrinės spekuliacijos atvejais yra prisitaikymas prie aplinkos sąlygų. Jei kai kurie nariai specializuojasi gyventi tam tikroje aplinkoje, tas pogrupis gali ir toliau užimti kitokią aplinkos nišą ir laikui bėgant išsivystyti į naują rūšį.

Cichlidinėse žuvyse

Simpatinė atranka taip pat gali būti seksualinės atrankos ir ekologinių veiksnių derinio rezultatas. Afrikinių cichlidinių žuvų Nyasa ežere ir kituose Rytų Afrikos rifto sistemos ežeruose tyrimai užfiksuoti vadinamieji rūšių pulkai (tos pačios rūšies individai, kurie „susirenka“ dideliame rinkinyje), susidarę ežeruose ekologiškai. uniformos.

Tokia būklė iš esmės sumažina tikimybę, kad alopatija yra specialybės priežastis, ir dėl to gali susidaryti populiacijos grupių moterys, turinčios didelį afinitetą vyrams, turintiems skirtingus kraštutinius fenotipinius bruožus, tokius kaip masto žymėjimas ir galūnės. Jie skiriasi dydžiu nuo vidutinių asmenų.

Kiti tyrimai rodo, kad cichlidinių žuvų simetrija taip pat egzistuoja upėse, kurios maitina Rytų Afrikos Rifto sistemos ežerus, taip pat Nikaragvos krateriniuose ežeruose, kur aptinkamos dvi Midas cichlid žuvų rūšys (Amphilophus), kurie gyvena Laguna de Apoyo mieste Nikaragvoje.

Tyrėjai išanalizavo šių dviejų artimai susijusių rūšių DNR, išvaizdą ir ekologiją. Šios dvi rūšys, nors ir labai panašios, turi nedidelį išvaizdos skirtumą ir negali būti tarpusavyje keistos.

Visi turimi įrodymai rodo, kad viena rūšis išsivystė iš kitos. Midas cichlid populiacija iš pradžių buvo rasta mariose, o naujesnės rūšys vystėsi neseniai, o tai evoliucijos prasme reiškia mažiau nei prieš 10 000 metų.

Musėse

Ypač nesenas simetriškos specifikacijos pavyzdys gali būti obuolių sliekų muselėje Rhagoletis pomonella.

Šios musės kiaušinius dėjo tik ant gudobelių medžių vaisių, tačiau mažiau nei prieš 200 metų kai kurios musės kiaušinius dėjo ant obuolių.

Dabar yra dvi obuolių kirminų musių grupės: viena, kuri kiaušinius deda ant gudobelės medžių, ir ta, kuri kiaušinius deda ant obuolių. Patinai ieško porų iš to paties tipo vaisių, ant kurių užaugo, o patelės deda kiaušinius iš tos pačios rūšies vaisių, ant kurių užaugo.

Todėl musės, kurios užaugo ant erškėčių, užaugins palikuonius ant erškėčių, o musės, kurios užaugo ant obuolių, veislės palikuonius augins ant obuolių.

Tarp dviejų grupių jau yra genetinių skirtumų ir per ilgą laiką (evoliucijos laiką) jos galėtų tapti atskiromis rūšimis.

Aukščiau pavaizduota, kaip gali atsirasti specializacija, net jei skirtingi tos pačios rūšies pogrupiai turi tą pačią geografinę teritoriją.

Nuorodos

1. Allenderis, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Skirtingas pasirinkimas atliekant Malavio ežero cichlidinių žuvų specifikacijas, išvestas iš lygiagrečių spinduliuotės spalvos. Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, 100 (24), 14074–14079.
2. Geigeris, MF, McCrary, JK ir Schliewen, JK (2010). Ne paprastas atvejis - pirmoji išsami filogenetinė hipidazė apie Midas cichlid kompleksą Nikaragvoje (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekulinė filogenetika ir evoliucija, 56 (3), 1011–1024.
3. Givnišas, T. ir Sytsma, K. (2000). Molekulinė evoliucija ir adaptyvioji radiacija (1 leidimas). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Erdvė, simetrija ir savitaiga. Žurnalas Evolutionary Biology, 22 (11), 2332–2341.
5. McPheron, BA, Smith, DC, ir Berlocher, SH (1988). Rhagoletis pomonella šeimininkų rasių genetiniai skirtumai. „Nature“, 336 (6194), 64–66.
6. Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Moteriška pirmenybė vyriškajai spalvai yra būtina ir pakankama poruoti porcijas 2 cichlidų seserų rūšims. Elgesio ekologija, 25 (3), 612–626.
7. Saliamonas, E., Bergas, L. ir Martinas, D. (2004). Biologija (7-asis leidimas) Cengage mokymasis.
8. Simpatinė specifikacija. Atkurta iš: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmonas, K. (2008). Specializacija, specifikacija ir radiacija: Žolėdžių augalų vabzdžių evoliucinė biologija (1-asis leidimas). Kalifornijos universiteto leidykla.