ALLOPATRISKĀ SPECIFIKĀCIJA: PROCESS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Allopatric speciācija vai ģeogrāfisko speciācija, ir par speciāciju veids, kas rodas tāpēc, ka ģeogrāfiskās izolācijas starp bioloģisko populāciju tās pašas sugas. "Allopatric" ir cēlies no grieķu alosas, kas nozīmē "atsevišķs" un patris, kas nozīmē "valsts".

Šīs specializācijas laikā iedzīvotāji tiek dalīti ar kādu ģeogrāfisku barjeru. Sauszemes organismiem šī barjera varētu būt kalnu grēda vai upe. Turpretī zemes masa būtu ģeogrāfisks šķērslis ūdens organismu populācijai.

Kaibabas vāvere, alpatriskās specifikācijas piemērs

Laika gaitā populācijas abās barjeras pusēs indivīdi atšķiras. Dažas no šīm atšķirībām var atspoguļoties sugas reproduktīvajā bioloģijā, tāpēc, kad abas populācijas atkal pievienojas, noņemot barjeru, tās vairs nevar krustoties. Pēc tam tos uzskata par atsevišķām sugām.

Allopatriska specifikācija var rasties pat tad, ja barjera ir nedaudz "poraina", tas ir, pat ja daži indivīdi var šķērsot barjeru, lai sazinātos ar otras grupas locekļiem.

Lai specifikāciju varētu uzskatīt par “allopatrisku”, gēnu plūsma starp nākamajām sugām ir ievērojami jāsamazina, taču tā nav pilnībā jāsamazina līdz nullei.

Specifikācija ir pakāpenisks process, kurā populācijas attīstās dažādās sugās. Suga pati par sevi tiek definēta kā populācija, kuras indivīdi var krustoties.

Tādējādi specifikācijas laikā populācijas locekļi veido divas vai vairākas atšķirīgas populācijas, kuras vairs nevar vairoties savā starpā.

Alpapatriskās specifikācijas soļi

Ģeogrāfiskās izmaiņas

Pirmajā posmā ģeogrāfiskas izmaiņas iedzīvotāju locekļus iedala vairākās grupās. Šādas izmaiņas varētu ietvert, piemēram, jauna kalnu grēda vai jauna ūdensceļa izveidošanu vai, piemēram, jaunu kanjonu attīstību.

Cilvēku darbības, piemēram, inženierbūvniecība, lauksaimniecība un piesārņojums, var ietekmēt dzīves vidi un izraisīt iedzīvotāju migrēšanu.

Ģenētiskās mutācijas

Laika gaitā dažādās populācijās notiek un uzkrājas dažādas ģenētiskās mutācijas. Dažādas gēnu variācijas var izraisīt atšķirīgas īpašības abām populācijām.

Diferenciācija starp populācijām

Populācijas kļūst tik atšķirīgas, ka katras populācijas locekļi vairs nevar pavairot un atstāt auglīgus pēcnācējus, kaut arī viņi vienlaikus atrodas vienā un tajā pašā biotopā. Ja tas tā ir, ir notikusi alopatriskā spekulācija.

Piemēri

Augļu mušiņa

Tipisks spekulācijas piemērs tiek novērots, izmantojot eksperimentu ar augļu mušiņām, kurā populāciju mērķtiecīgi sadalīja divās grupās un katra saņēma atšķirīgu uzturu.

Pēc daudzām paaudzēm mušas izskatījās savādāk un deva priekšroku pārošanai ar savas grupas mušām. Ja šīs divas populācijas ilgstoši turpinātu atšķirties, tās varētu kļūt par divām dažādām sugām, izmantojot allopatrisku specifikāciju.

Kaibaba vāvere

Apmēram pirms 10 000 gadiem, kad Amerikas Savienoto Valstu dienvidrietumi bija mazāk sauss, apgabalā esošie meži uzturēja arborētiskas vāveres, kurām no ausīm izauga matu šķipsnas.

Neliela koku vāveru populācija, kas dzīvoja Lielā kanjona Kaibaba plato, kļuva ģeogrāfiski izolēta, mainoties klimatam, izraisot ziemeļu, rietumu un austrumu apgabalu tuksnešus.

Tikai dažas jūdzes uz dienvidiem dzīvoja pārējās vāveres, kas pazīstamas kā Aberta vāveres (Sciurus aberti), bet abas grupas atdalīja Lielais kanjons. Laika gaitā mainoties gan izskatam, gan ekoloģijai, Kaibabas vāvere (Sciurus kaibabensis) ir ceļā, lai kļūtu par jaunu sugu.

Daudzos ģeogrāfiskās izolācijas gados Kaibabas vāveres nelielā skaitā ir atdalījušās no plaši izplatītajām Aberta vāverēm vairākos veidos.

Varbūt acīmredzamākās izmaiņas ir ādas krāsā. Kaibabas vāverei tagad ir balta aste un pelēks vēders pretstatā Aberta vāveres pelēkajai astei un baltajam vēderam.

Biologi domā, ka šīs pārsteidzošās izmaiņas radās Kaibaba vāverēs evolūcijas procesa, ko sauc par gēnu dreifu, rezultātā. Daži zinātnieki Kaibabas vāveri un Aberta vāveri uzskata par vienas un tās pašas sugas dažādām populācijām (S. aberti).

Tomēr, tā kā Kaibaba un Āberta vāveres ir reproduktīvi izolētas viena no otras, daži zinātnieki Kaibaba vāveri ir klasificējuši kā atšķirīgu sugu (S. kaibabensis).

Porto Santo truši

Alpapatiska specifikācija var notikt diezgan ātri. Porto Santo, nelielā salā pie Portugāles krastiem, tika atbrīvota trušu populācija. Tā kā salā nebija citu trušu, konkurentu vai plēsoņu, truši uzplauka.

19. gadsimtā šie truši ievērojami atšķīrās no viņu senčiem Eiropā. Viņi bija tikai uz pusi lielāki (viņi svēra nedaudz vairāk par 500 g), ar atšķirīgu krāsu zīmi un nakts dzīvesveidu.

Vissvarīgākais ir tas, ka neveiksmīgi bija mēģinājumi savienot Porto Santo trušus ar kontinentālās Eiropas trušiem. Daudzi biologi secināja, ka 400 gadu laikā, kas ir ārkārtīgi īss evolūcijas vēstures periods, salā būs izveidojusies jauna trušu suga.

Ne visi biologi ir vienisprātis, ka Porto Santo trusis ir jauna suga. Iebildums nāk no nesenāka selekcijas eksperimenta, un tas rodas tāpēc, ka nav vienprātības par sugas definīciju.

Eksperimentā savvaļas Vidusjūras trušu adoptētājmātes audzēja jaundzimušos trušus no Porto Santo. Kad viņi sasniedza pilngadību, šie Porto Santo truši tika veiksmīgi pārojami ar Vidusjūras trušiem, lai iegūtu veselīgus un auglīgus pēcnācējus.

Dažiem biologiem šis eksperiments skaidri parāda, ka Porto Santo truši nav atsevišķa suga, bet gan pasuga, kas ir sugas klasifikācijas apakšnodalījums. Šie biologi uzskata Porto Santo trušus par notiekošās specifikācijas piemēru (līdzīgi kā Kaibaba vāveres).

Citi biologi domā, ka Porto Santo trusis ir atsevišķa suga, jo dabiskos apstākļos tas nešķērsojas ar citiem trušiem.

Viņi atzīmē, ka selekcijas eksperiments bija veiksmīgs tikai pēc mazuļu Porto Santo trušu audzēšanas mākslīgos apstākļos, kas, iespējams, mainīja viņu dabisko izturēšanos.

Atsauces

1. Allopatriskā specifikācija: lielā atšķirība. Atgūts no: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. un Maklennans, D. (2012). Dažādības būtība: evolucionārs atklāšanas ceļojums (1. izdevums). University of Chicago Press.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekulārā evolūcija un adaptīvā radiācija (1. red.). Cambridge University Press.
4. Kaneko, K. (2006). Dzīve: ievads sarežģīto sistēmu bioloģijā (Il. Red.). Springers.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Bioloģijas enciklopēdija. Fakti lietā.
6. Rasels, P. (2007). Bioloģija: dinamiskā zinātne (1. izdevums). Cengage mācīšanās.
7. Zālamans, E., Bergs, L. un Martins, D. (2004). Bioloģija (7. izdevums) Cengage mācīšanās.
8. Tilmons, K. (2008). Specializācija, specifikācija un radiācija: zālēdāju kukaiņu evolūcijas bioloģija (1. izdevums). California Press universitāte.
9. Vaits, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). Meža ģenētika (1. red.). CABI.