PERIPATRISKĀ SPECIFIKĀCIJA: KAS TAS IR UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Peripatric speciācija , evolūcijas bioloģijā, attiecas uz veidošanos jaunu sugu no nedaudziem indivīdiem, kuri izolēti perifērijā šī sākotnējā populācijā.

To ierosināja Ernsts Mairs, un tā ir viena no viņa diskutablākajām teorijām evolūcijas laikā. Sākotnēji to sauca par spekciju pēc dibinātāja efekta, vēlāk - par parapatrisku spekciju.

Avots: Pēc Speciation_modes.svg: Ilmāra Karonenderigate work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), via Wikimedia Commons

Jaunās sugas rodas uz centrālās populācijas robežas, kur ir lielāks īpatņu skaits. Specifikācijas procesa laikā plūsmu starp populācijām var samazināt līdz maksimālajai robežai, līdz tā vairs nepastāv. Tādējādi laika gaitā perifērijas populācija veido jaunu sugu.

Šajā specializācijas modelī izceļas izkliedes un kolonizācijas parādības. Tā kā indivīdi izkliedējas, viņi tiek pakļauti selektīvam spiedienam (piemēram, vides apstākļiem), kas atšķiras no sākotnējās populācijas, un tas galu galā rada atšķirības.

Šķiet, ka ģenētiskajam dreifam ir īpaša loma parapatriskās specifikācijas modelī, jo izolētā populācija parasti ir maza un stohastiskiem faktoriem ir lielāka ietekme uz populācijām ar samazinātu izmēru.

Definīcija

Saskaņā ar Curtis & Schnek (2006), peripatriskā specifikācija tiek definēta kā “indivīdu grupa veido jaunu populāciju. Ja dibinātāju grupa ir maza, tai var būt īpaša ģenētiskā konfigurācija, kas neatspoguļo sākotnējās populācijas konfigurāciju ”.

Tas var notikt, ja iedzīvotājiem rodas sašaurinājums (ievērojams indivīdu skaita samazinājums) vai ja neliels skaits cilvēku migrē uz perifēriju. Šos migrantus var veidot viens pāris vai viena apsēklota sieviete.

Tas pats var notikt, ja iedzīvotāju skaits samazinās. Kad šī samazināšanās notiek, izplatības laukums samazinās, un mazas izolētas populācijas paliek sākotnējās populācijas perifērijā. Gēnu plūsma starp šīm grupām ir ārkārtīgi zema vai vispār nav pieejama.

Vēsturiskā perspektīva

Šo mehānismu 20. gadsimta 50. gadu vidū ierosināja evolūcijas biologs un ornitologs Ernsts Mairs.

Pēc Maira teiktā, process sākas ar nelielas grupas izkliedēšanu. Vienā brīdī (Mairs skaidri neizskaidro, kā tas notiek, bet nejaušībai ir izšķiroša loma) migrācija starp sākotnējiem iedzīvotājiem un mazajiem izolētajiem iedzīvotājiem apstājas.

Mairs aprakstīja šo modeli rakstā, kurā galvenā uzmanība tika pievērsta Jaungvinejas putnu izpētei. Teorija balstījās uz perifērām putnu populācijām, kuras ievērojami atšķiras no blakus esošajām populācijām. Mairs piekrīt, ka viņa priekšlikums lielā mērā ir spekulatīvs.

Cits evolūcijas teorijās ietekmīgs biologs Hennigs pieņēma šo mehānismu un sauca to par kolonizācijas speciālu.

Klasifikācija

Pēc Curtis & Schnek (2006) klasifikācijas, kas saistīta ar šo autoru ierosinātajiem spekulācijas mehānismiem, ir trīs galvenie spektrācijas modeļi, izmantojot diferenciāciju: allopatric, parapatric un sympatric. Kamēr momentānās specifikācijas modeļi ir peripatriski un poliploīdijas spektri.

Futuyma (2005), no otras puses, parapatrisko spektrāciju kā allopatriskās spekcijas veidu nosauc kopā ar vicearianci. Tāpēc peripatrisko specifikāciju klasificē pēc reproduktīvās barjeras izcelsmes.

Gēnu dreifēšanas loma

Mairs ierosina, ka izolētās populācijas ģenētiskās izmaiņas notiek ātri un tiek pārtraukta gēnu plūsma ar sākotnējo populāciju. Saskaņā ar šī pētnieka argumentāciju alēļu biežums dažos lokusos būtu atšķirīgs no sākotnējā populācijā esošajiem, vienkārši paraugu ņemšanas kļūdu dēļ - citiem vārdiem sakot, ģenētiskās novirzes dēļ.

Izlases kļūda tiek definēta kā nejaušas neatbilstības starp teorētiski gaidīto un iegūtajiem rezultātiem. Piemēram, pieņemsim, ka mums ir maiss sarkano un melno pupiņu proporcijā 50:50. Pavisam nejauši, izvēloties no somas 10 pupiņas, es, iespējams, iegūstu 4 sarkanas un 6 melnas.

Ekstrapolējot šo didaktisko piemēru populācijām, “dibinātāju” grupai, kas tiks izveidota perifērijā, var nebūt tādas pašas alēles frekvences kā sākotnējai populācijai.

Maira hipotēze nozīmē būtiskas evolūcijas izmaiņas, kas notiek strauji. Turklāt, tā kā ģeogrāfiskā atrašanās vieta ir diezgan specifiska un ierobežota, apvienojumā ar laika faktoru, tā netiks dokumentēta fosilijas reģistrā.

Šis paziņojums mēģina izskaidrot pēkšņu sugu parādīšanos fosilijas reģistrā bez paredzamajiem starpposmiem. Tāpēc Maira idejas paredzēja pārtrauktā līdzsvara teoriju, kuru 1972. gadā ierosināja Goulds un Eldredžs.

Kurš ir labākais kandidāts, kurš iziet peripatriskās specifikācijas?

Ne visi dzīvie organismi, šķiet, ir potenciālie peripatriskās specifikācijas kandidāti, lai mainītu to populācijas.

Atsevišķas īpašības, piemēram, neliela izkliedes spēja un vairāk vai mazāk mazkustīgs dzīvesveids, liek dažām sugām pakļauties grupām, lai šis specializācijas modelis varētu tām darboties. Turklāt organismiem jābūt tieksmei sevi strukturēt nelielās populācijās.

Piemēri

Ģints evolucionārais starojums

Havaju salu arhipelāgu veido virkne salu un atolu, ko apdzīvo liels skaits endēmisku sugu.

Arhipelāgs ir pievērsis evolūcijas biologu uzmanību gandrīz 500 Drosophila ģints sugām (dažām endēmijām), kas apdzīvo salas. Tiek ierosināts, ka milzīgā grupas dažādošana notika, pateicoties dažu cilvēku kolonizācijai tuvējās salās.

Šī hipotēze tika apstiprināta, piemērojot molekulāros paņēmienus šīm Havaju salu populācijām.

Pētījumos atklāts, ka visciešāk saistītās sugas ir atrodamas tuvējās salās, un jaunās salas apdzīvo nesen atšķirīgās sugas. Šie fakti atbalsta ideju par peripatrisku specifikāciju.

Specifikācija ķirzakā

Uta stansburiana sugas ķirzaka pieder Phrynosomatidae ģimenei un ir dzimtā Amerikas Savienotajās Valstīs un Meksikas ziemeļos. Starp visizcilākajām īpašībām var minēt polimorfismu esamību tās populācijās.

Šīs populācijas ir labs peripātiskās specifikācijas piemērs. Ir iedzīvotāji, kas apdzīvo Kalifornijas līča salas, un tas ir ļoti atšķirīgs salīdzinājumā ar viņu kolēģiem Amerikas Savienotajās Valstīs.

Salu indivīdi ļoti atšķiras pēc tādām īpašībām kā lielums, krāsa un ekoloģiskie ieradumi.

Atsauce

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Bioloģija: zinātne un daba. Pīrsona izglītība.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Ielūgums uz bioloģiju. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolūcijas analīze. Prentice zāle.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolūcija. Sinauer.
5. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrētie zooloģijas principi (15. sēj.). Ņujorka: Makgreivs.
6. Mairs, E. (1997). Evolūcija un dzīves daudzveidība: atlasītas esejas. Harvard University Press.
7. Rīss, S. (2007). Evolūcijas enciklopēdija. Fakti lietā.
8. Rasels, P., Hercs, P., un Makmilans, B. (2013). Bioloģija: dinamiskā zinātne. Nelsona izglītība.
9. Solers, M. (2002). Evolūcija: bioloģijas pamats. Dienvidu projekts.