SIMPĀTISKA SPECIFIKĀCIJA: RAKSTURLIELUMI UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Sympatric speciācija ir par speciāciju veids, kas notiek, kad divas grupas tās pašas sugas, kas dzīvo tajā pašā ģeogrāfiskajā vietā Attīstīties atšķirīgi, līdz tie vairs nevar krustoties, tad uzskatīt dažādas sugas.

Parasti, kad populācijas tiek fiziski atdalītas, rodas zināma reproduktīvā izolācija, tas ir, vienas populācijas indivīdi zaudē spēju krustoties ar otras populācijas indivīdiem.

Synechococcus baktērijas, kurās novērota simpatriska specifikācija

Par simetriskās specifikācijas piemēriem bieži diskutē, jo tiem ir jāparāda pārliecinoši pierādījumi par to, ka jaunās sugas ir cēlušās no tām pašām senču sugām, kā arī par reproduktīvās izolācijas esamību un ka jauno sugu parādīšanās cēlonis nav sadalīšana (specifikācija) alpapatriski).

Simpatisku specifikāciju var redzēt daudzos dažādu veidu organismos, ieskaitot baktērijas, cichlid zivis un ābolu tārpu mušu. Tomēr dabā var būt grūti uzzināt, kad notiek vai ir notikusi simetriska specifikācija.

Simetriskā specifikācija ir unikāla, jo tā notiek, kamēr vienas un tās pašas sugas divas apakšpopulācijas aizņem to pašu teritoriju vai dalās teritorijās, kuras lielā mērā pārklājas.

Kaut arī teritorija, kurā organismi dzīvo, ir vienāda, tos var iedalīt divās dažādās grupās, kas galu galā kļūst tik ģenētiski atšķirīgas viena no otras, ka vairs nespēj vairoties savā starpā.

Kad divas grupas vairs nespēj vairoties un atstāj auglīgus pēcnācējus, tās tiek uzskatītas par dažādām sugām. Tomēr var būt grūti noteikt, vai notikušajai specifikācijai ir simpatrisks raksturs, kas ir izraisījis daudz diskusiju evolūcijas bioloģijas pētnieku starpā.

Piemēram, sākotnēji tika uzskatīts, ka divas cieši saistītas spīguļu sugas attīstījās ar simpātisku specifikāciju, taču turpmāki pētījumi liecina, ka abas dažādās sugas neatkarīgi kolonizēja ezeru.

Pirmā kolonizācija noveda pie vienas spīguļu sugas parādīšanās, bet otra suga attīstījās no otrās kolonizācijas.

Simpātiskās specifikācijas raksturojums

Džerijs Koijs un H. Allens Orrs ir izstrādājuši četrus kritērijus, lai secinātu, vai sugas ir radušās simpātiski:

1-Sugas teritorijām ir ievērojami jāpārklājas.

2 - Jābūt pilnīgai specifikācijai (tas ir, abas sugas nevar savstarpēji krustoties un atstāt auglīgus pēcnācējus).

3-Sugai jābūt māsu sugām (kas ir savstarpēji vislielākā saistība) vai tās grupas daļai, kurā ietilpst sencis un visi tā pēcnācēji.

4 - Ģeogrāfiskās teritorijas vēsturei un sugu evolūcijai jābūt tādai, lai sadalīšanās šķiet ļoti maz ticama, jo simpatriskā specifikācija ir daudz retāk sastopama nekā allopatriskā.

Simpatiskas specifikācijas piemēri

Augos

Augu pasaulē biežāka ir simetriska specifikācija. Piemēram, vecāku augi rada pēcnācējus, kas ir poliploīdi. Tāpēc pēcnācēji dzīvo tādā pašā vidē kā viņu vecāki, bet ir reproduktīvi izolēti.

Šī ar poliploīdiju saistīta mediācijas parādība notiek šādi. Parasti indivīdiem ir divi hromosomu komplekti (diploīdija), pa vienam no vecākiem.

Tomēr šūnu dalīšanas laikā var rasties kļūdas hromosomu sadalījumā, tādējādi radot pēcnācējus ar divreiz lielāku eksemplāru skaitu (tetraploidija).

Ja ir vairāk nekā divas hromosomu kopas, to uzskata par poliploīdiju (poli = daudz). Šajos gadījumos neizbēgami notiek reproduktīvā izolācija, jo poliploīdu indivīdu populācija nevar krustoties ar diploīdu indivīdu populāciju.

Baktērijās

Patiesi simpatiskas specifikācijas piemēri dabā ir novēroti reti. Tiek uzskatīts, ka simetriska specifikācija baktērijās notiek biežāk, jo baktērijas var apmainīties ar gēniem ar citiem indivīdiem, kuri nav ne vecāki, ne pēcnācēji, procesā, ko sauc par gēnu horizontālo pārnesi.

Simpātiska specifikācija ir novērota Bacillus, baktēriju Synechococcus sugās, bakteriioplanktonā Vibrio splendidus un citur.

Sugu apakšgrupās, kuras tiek pakļautas simpatiskai specifikācijai, būs maz atšķirību, jo tās salīdzinoši īsu laiku ir atšķīrušās attiecībā pret evolūcijas laika skalu.

Tiek uzskatīts, ka svarīgs faktors simpatriskas specifikācijas gadījumos ir pielāgošanās vides apstākļiem. Ja daži dalībnieki ir specializējušies dzīvot noteiktā vidē, šī apakšgrupa var turpināt ieņemt atšķirīgu vides nišu un laika gaitā galu galā kļūt par jaunu sugu.

Cichlid zivīs

Simpatiska atlase var būt arī seksuālās atlases un ekoloģisko faktoru kombinācijas rezultāts. Pētījumos par Āfrikas cichlid zivīm Nyasa ezerā un citos Austrumāfrikas Rift sistēmas ezeros tiek reģistrēti tā dēvētie sugu saimes (vienas sugas indivīdi, kas "pulcējas" lielā pulkā), kas radušies ezeros ekoloģiski. formas tērpi.

Šāds apstāklis ​​ievērojami samazina iespējas, ka alopēcija ir iemesls specifikācijai, un tas var izraisīt sieviešu grupas grupās, kurām ir augsta afinitāte vīriešiem ar atšķirīgām galējām fenotipa pazīmēm, piemēram, mēroga atzīmēm un ekstremitātēm. Pēc lieluma tie atšķiras no vidējiem indivīdiem.

Citi pētījumi liecina, ka cichlid zivju simpātija notiek arī upēs, kas baro Austrumāfrikas Rifta sistēmas ezerus, kā arī Nikaragvas krāteru ezeros, kur sastopamas divas Mida cichlid zivju (Amphilophus) sugas, kuri dzīvo Laguna de Apoyo Nikaragvā.

Pētnieki analizēja šo divu cieši saistīto sugu DNS, izskatu un ekoloģiju. Lai arī abas sugas parasti ir ļoti līdzīgas, to izskats nedaudz atšķiras, un tās nevar savstarpēji mijoties.

Visi pieejamie pierādījumi liecina, ka viena suga ir attīstījusies no otras. Midas cichlid populācija sākotnēji tika atrasta lagūnā, savukārt jaunākās sugas attīstījās nesen, kas evolūcijas izteiksmē nozīmē mazāk nekā pirms 10 000 gadiem.

Mušās

Ļoti nesens simpatiskas specifikācijas piemērs var būt ābolu tārpu muša, Rhagoletis pomonella.

Šīs mušas savas olas dēja tikai uz vilkābeleņu koku augļiem, bet mazāk nekā pirms 200 gadiem dažas mušas sāka olas dēt uz āboliem.

Tagad ir divas ābolu tārpu mušu grupas: viena, kas dēj olas vilkābeleņu kokiem, un otra, kas dēj olas āboliem. Tēviņi meklē pavadoņus no tā paša veida augļiem, uz kuriem viņi uzauguši, un mātītes dēj olas tāda paša veida augļiem, uz kuriem viņi uzauguši.

Tāpēc mušas, kas augušas uz ērkšķiem, vaislas pēcnācējus ērkšķos, un mušas, kas augušas uz āboliem, pēcnācējus audzēs uz āboliem.

Starp abām grupām jau pastāv ģenētiskas atšķirības, un ilgā laika posmā (evolūcijas laiks) tās varētu kļūt par atsevišķām sugām.

Iepriekš minētais parāda, kā var rasties specializācija pat tad, ja vienas sugas dažādām apakšgrupām ir viena un tā pati ģeogrāfiskā teritorija.

Atsauces

1. Alenders, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Atšķirīga izvēle Malāvijas ezera cichlid zivju specializācijā, kas izriet no paralēlajiem izstarojumiem baltā krāsā. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti, 100 (24), 14074–14079.
2. Geigers, MF, Makkerijs, JK un Šlīvene, Lielbritānija (2010). Nav vienkāršs gadījums - pirmā visaptverošā filoģenētiskā hipotēze Midas cichlid kompleksam Nikaragvā (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekulārā filoģenētika un evolūcija, 56 (3), 1011–1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekulārā evolūcija un adaptīvā radiācija (1. red.). Cambridge University Press.
4. Mallets, J., Meijers, A., Nosils, P., un Feders, JL (2009). Telpa, simetrija un specifikācija. Journal of Evolutionary Biology, 22 (11), 2332–2341.
5. McPheron, BA, Smith, DC, un Berlocher, SH (1988). Ģenētiskās atšķirības starp Rhagoletis pomonella saimnieku rasēm. Daba, 336 (6194), 64-66.
6. Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Sievietes dod priekšroku vīriešu krāsai un ir pietiekamas, lai veiktu selektīvu pārošanos 2 cichlid māsu sugās. Uzvedības ekoloģija, 25 (3), 612–626.
7. Zālamans, E., Bergs, L. un Martins, D. (2004). Bioloģija (7. izdevums) Cengage mācīšanās.
8. Simpātiska specifikācija. Atgūts no: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmons, K. (2008). Specializācija, specifikācija un radiācija: zālēdāju kukaiņu evolūcijas bioloģija (1. izdevums). University of California Press.