Sympatrické speciační charakteristiky a příklady

sympatric specia to je druh speciace, který nastane, když dvě skupiny stejného druhu, které žijí ve stejném geografickém umístění se vyvíjejí odlišně, než oni mohou už ne kříž, tak zvažovat různé druhy \ t.

Obecně platí, že pokud jsou populace fyzicky odděleny, existuje určitá reprodukční izolace, to znamená, že jedinci v jedné populaci ztrácejí schopnost křížení drah s cestami jiné populace..

Příklady sympatric speciace jsou často diskutovány protože oni musí ukazovat přesvědčivé důkazy, že nové druhy jsou pocházející ze stejného druhu předků, stejně jako existence reprodukční izolace a že příčina vzniku nového druhu není alopatry (speciace) allopatric).

Sympatric speciace může být viděna v mnoha různých typech organismů, včetně bakterií, ryb cichlid a mouchy jablek. V přírodě však může být obtížné zjistit, kdy dochází nebo došlo k symetrické speciaci..

Sympatric speciace je jedinečná, protože se vyskytuje, zatímco dvě subpopulace stejného druhu zabírají stejné území nebo sdílejí překrývající se území..

Ačkoli oblast, ve které organismy žijí, je stejná, mohou být rozděleny do dvou různých skupin, které se nakonec stávají tak geneticky odlišnými od sebe, že se již nemohou navzájem reprodukovat..

Když dvě skupiny již nemohou rozmnožovat a zanechávat plodné potomstvo, jsou považovány za různé druhy. Nicméně, to může být obtížné určit, zda speciace, která se odehrála, je sympatrického typu, což vedlo k mnoha diskusím mezi vědci evoluční biologie..

Například, dva blízce příbuzné ostnaté druhy byly původně myšlenka vyvinout se přes sympatric speciaci, ale následující výzkum navrhne, že dva různé druhy kolonizovaly jezero nezávisle..

První kolonizace vedla ke vzniku druhu trnitého, zatímco ostatní druhy se vyvinuly z druhé kolonizace.

Index

• 1 Charakteristiky symetrické speciace
• 2 Příklady sympatrické speciace
  • 2.1 V závodech
  • 2.2 U bakterií
  • 2.3 U cichlid ryb
  • 2.4 V mouchách  
• 3 Odkazy

Charakteristika sympatrické speciace

Jerry Coyne a H. Allen Orr vyvinuli čtyři kritéria, na jejichž základě lze vyvodit, zda se druh objevil sympaticky:

1 - Území druhů se musí výrazně překrývat.

2 - Musí existovat úplná speciace (tj. Oba druhy nemohou křížit a nechat plodné potomstvo).

3-druh musí být sesterský druh (nejvíce příbuzný ke každému jiný) nebo část skupiny, která zahrnuje předchůdce a všechny jejich potomky \ t.

4-Historie geografického území a vývoj druhu musí být takový, že alopatry se jeví jako velmi nepravděpodobné, protože sympatrická speciace je mnohem méně běžná než alopatrická.

Příklady sympatric specia

V rostlinách

Sympatric speciace je běžnější ve světě rostlin. Například rodičovské rostliny produkují potomstvo, které je polyploidní. Proto potomci žijí ve stejném prostředí jako jejich rodiče, ale jsou reprodukovatelně izolováni.

Tento jev speciace zprostředkovaný polyploidií nastává následovně. Normálně jednotlivci mají dvě sady chromozómů (diploidy), jeden od každého rodiče.

Mohou však nastat chyby v distribuci chromozomů během buněčného dělení, což vytváří potomstvo s dvojnásobným počtem kopií (tetraploidie)..

Mít více než dvě chromozomální hry je považováno za polyploidii (poly = mnoho). V těchto případech nevyhnutelně dochází k reprodukční izolaci, protože populace polyploidních jedinců nemůže být zkřížena s populací diploidních jedinců..

U bakterií

Pravé příklady sympatrické speciace byly vzácně pozorovány v přírodě. Předpokládá se, že sympatrická speciace se vyskytuje častěji u bakterií, protože bakterie mohou vyměňovat geny s jinými jedinci, kteří nejsou progenitory nebo potomky, v procesu známém jako horizontální přenos genů..

Sympatrická speciace byla pozorována v Bacillus, u bakteriálních druhů Synechococcus, v bakterioplanktonu Vibrio splendidus, mimo jiné.

Podskupiny druhů, které zažívají sympatrickou speciaci, vykazují jen málo rozdílů, protože se v relativně krátkém čase rozcházejí v závislosti na časovém měřítku, ve kterém dochází k evoluci..

Předpokládá se, že důležitým faktorem v případě sympatrické speciace je adaptace na podmínky prostředí. Pokud se někteří členové specializují na život v určitém prostředí, tato podskupina může pokračovat v obsazování jiného environmentálního výklenku a časem se může vyvinout do nového druhu..

V rybách cichlid

Sympatrický výběr může být také výsledkem kombinace sexuálního výběru a ekologických faktorů. Studie afrických cichlid ryb v jezeře Nyasa a jiná jezera ve východním africkém Rift systému zaznamenají takzvaná hejna druhů (jednotlivci stejného druhu to “se shromáždí” ve velkém shromáždění) to se objevilo v jezerech ekologicky \ t uniformy.

Taková podmínka podstatně snižuje pravděpodobnost, že alopatry je příčinou speciací, a může mít za následek skupiny žen v populaci, která vyvíjí vysokou afinitu pro samce s různými extrémními fenotypovými rysy, jako je měřítko a značení končetin. které se liší v průměrné velikosti jednotlivců.

Jiná studia navrhnou, že sympatie mezi cichlid rybami také nastane v řekách krmení jezera východního afrického Rift systému, stejně jako v jezerech kráteru Nicaragua, kde tam jsou dva druhy Midas cichlid ryb (\ tAmphilophus), kteří žijí v Apoyo Lagoon v Nikaragui.

Výzkumníci analyzovali DNA, vzhled a ekologii těchto dvou příbuzných druhů. Oba druhy, i když obecně jsou velmi podobné, mají malé rozdíly ve vzhledu a nemohou být překročeny.

Všechny dostupné důkazy naznačují, že jeden druh se vyvinul z druhého. Midas cichlid populace byla původně v laguně, zatímco novější druhy se vyvinuly nedávno, který v evolučních termínech znamená méně než 10,000 roků dříve..

V mouchách

Mimořádně nedávný příklad sympatrického speciace se může vyskytovat v mouchu jablek, Rhagoletis pomonella.

Tyto mouchy sloužily k ukládání vajíček pouze na plody hloh, ale před méně než 200 lety některé mouchy začaly klást vejce na jablka..

Nyní existují dvě skupiny mouchy jablečných červů: jedno, které klade vajíčka na trny a jedno, které klade vejce na jablka. Muži hledají páry ve stejném druhu ovoce, ve kterém rostli, a samice kladou vejce do stejného druhu ovoce, ve kterém rostly..

Mouchy, které vyrostly na trní, tedy vychovávají potomstvo na trních a mouchy, které rostly na jablkách, vzejdou z potomků na jablkách..

Mezi oběma skupinami jsou již genetické rozdíly a po dlouhou dobu (evoluční čas) se mohou stát samostatnými druhy.

Výše uvedené ukazuje, jak může dojít ke speciaci, i když různé podskupiny stejného druhu mají stejné zeměpisné území.

Odkazy

1. Allender, C. J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F., & Maclean, N. (2003). Divergentní výběr během speciace rybníků Malawi cichlid je odvozen z paralelního vyzařování ve svatebním zbarvení. Sborník Národní akademie věd, 100(24), 14074-14079.
2. Geiger, M. F., McCrary, J.K., & Schliewen, U.K. (2010). Ne jednoduchý případ - První komplexní fylogenetická hypotéza pro komplex Midas cichlid v Nikaragui (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekulární fylogenetika a evoluce, 56(3), 1011-1024.
3. Givnish, T. a Sytsma, K. (2000). Molekulární evoluce a adaptivní záření (1. vydání). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, J. L. (2009). Prostor, sympatie a speciace. Žurnál evoluční biologie, 22(11), 2332-2341.
5. McPheron, B.A., Smith, D.C., & Berlocher, S.H. (1988). Genetické rozdíly mezi hostitelskými rasami Rhagoletis pomonella. Příroda, 336(6194), 64-66.
6. Selz, O. M., Pierotti, M.E.R., Maan, M.E., Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Ženská preference pro mužskou barvu je nezbytná a dostatečná pro asociované páření u dvou druhů cichlidových sester. Behaviorální ekologie, 25(3), 612-626.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7. vydání) Cengage Learning.
8. Sympatric speciace. Citováno z: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Specializace, speciace a radiace: Evoluční biologie bylinného hmyzu (1. vydání). University of California Press.