АЛЛОПАТРИЧНА СПЕЦИФІКАЦІЯ: ПРОЦЕС ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Алопатрія або географічне видоутворення, являє собою тип видоутворення , що відбувається з - за географічну ізоляцію між біологічними популяціями того ж видом. "Аллопатричний" походить від грецького allos, що означає "окремий" і patris, що означає "країна".

Під час цієї специфікації кількість населення поділяється деяким географічним бар'єром. Для наземних організмів цей бар'єр може бути гірським хребтом чи річкою. Навпаки, наземна маса буде географічним бар'єром для популяції водних організмів.

Білка кайбаба, приклад алопатричної специфікації

З часом особи в популяціях по обидва боки від бар'єру відрізняються. Деякі з цих відмінностей можуть бути відображені в репродуктивній біології виду, так що коли дві популяції знову з'єднаються шляхом усунення бар'єру, вони вже не можуть схрещуватися. Потім вони вважаються окремими видами.

Аллопатрична специфікація може виникнути, навіть якщо бар'єр є дещо "пористим", тобто навіть якщо деякі особи можуть перетнути бар'єр, щоб поспілкуватися з членами іншої групи.

Щоб специфікація вважалася «алопатричною», потік генів між майбутніми видами повинен бути значно зменшений, але його не потрібно повністю зводити до нуля.

Специфікація - це поступовий процес, завдяки якому популяції перетворюються на різні види. Вид сам по собі визначається як популяція, особини якої можуть схрещуватися.

Таким чином, під час специфікації члени популяції утворюють дві чи більше чітко виражених сукупностей, які вже не можуть розмножуватися між собою.

Етапи алопатричної специфікації

Географічні зміни

На першому кроці географічна зміна розділяє членів населення на більш ніж одну групу. Такі зміни можуть включати утворення нового гірського хребта чи нового водного шляху, наприклад, розвиток нових каньйонів.

Людська діяльність, наприклад, цивільне будівництво, сільське господарство та забруднення навколишнього середовища, може вплинути на життєві середовища і призвести до міграції деяких членів населення.

Генетичні мутації

Різні генетичні мутації трапляються та накопичуються у різних популяціях з часом. Різні варіації генів можуть призвести до різних характеристик між двома популяціями.

Диференціація між популяціями

Популяції стають настільки різними, що члени кожної з популяцій вже не можуть розмножуватися та залишати родючі потомства, навіть якщо вони знаходяться в одній і тій же зоні існування одночасно. У такому випадку відбулася алопатрична специфікація.

Приклади

Фруктова муха

Типовий приклад видобутку спостерігається за допомогою експерименту з фруктовими мухами, в якому популяція була навмисно розділена на дві групи і кожна отримувала різну дієту.

Через багато поколінь мухи виглядали інакше і вважали за краще спаровуватися з мухами власної групи. Якби ці дві популяції тривалий час продовжували розходитися, вони могли стати двома різними видами через алопатричну специфікацію.

Білка кайбаба

Близько 10 000 років тому, коли південно-західний США був менш посушливим, ліси в цьому районі підтримували популяцію дендробійних білок з пучками волосся, що проростали з вух.

Невелика популяція білок дерев, які мешкали на Кайбабському плато Великого Каньйону, географічно була ізольована, коли змінився клімат, внаслідок чого ділянки на півночі, заході та сході стали пустелями.

Всього за кілька миль на південь проживали решта білок, відомих як білки Аберта (Sciurus aberti), але дві групи були розділені Великим Каньйоном. Зі змінами з часом, як у зовнішньому вигляді, так і в екології, білка кайбаба (Sciurus kaibabensis) на шляху до нового виду.

За свою багаторічну географічну ізоляцію малочисельність кайбаських білок різними способами відокремилася від широко поширених білків Аберта.

Мабуть, найбільш очевидні зміни в кольорі шкіри. Зараз у білочки Кайбаба є білий хвіст і сірий живіт, на відміну від сірого хвоста і білого черева білки Аберта.

Біологи вважають, що ці дивовижні зміни виникли в білках Кайбабу в результаті еволюційного процесу, який називався дрейфом генів. Деякі вчені вважають білку Кайбаба та білку Аберта різними популяціями одного виду (S. aberti).

Однак, оскільки білки Кайбаба та Аберта репродуктивно відокремлені одна від одної, деякі вчені класифікують білку Кайбаба як різного виду (S. kaibabensis).

Кролики Порто Санто

Аллопатрична специфікація може мати місце досить швидко. На Порто Санто, невеликому острові біля узбережжя Португалії, було випущено популяцію кроликів. Оскільки на острові не було інших кроликів, конкурентів чи хижаків, кролики процвітали.

У 19 столітті ці кролики помітно відрізнялися від своїх європейських предків. Вони були лише вдвічі більшими (важили трохи більше 500 г), з різним кольоровим малюнком та більш нічним способом життя.

Найбільш істотно спроби спарити кроликів Порто Санто з континентальними європейськими кроликами не вдалися. Багато біологів дійшли висновку, що протягом 400 років, надзвичайно короткого періоду в еволюційній історії, на острові розвинувся новий вид кролика.

Не всі біологи сходяться на думці, що кролик Порто Санто - це новий вид. Заперечення походить від більш недавнього експерименту з селекції та виникає як наслідок відсутності консенсусу щодо визначення виду.

В експерименті прийомні матері дикого середземноморського кролика виростили новонароджених кроликів з Порто-Санту. Коли вони досягли повноліття, ці кролики Порто-Санто були успішно спарені з середземноморськими кроликами для отримання здорового і родючого потомства.

Для деяких біологів цей експеримент наочно показує, що кролики Порто-Санту - це не окремий вид, а підвид, який є підрозділом у класифікації виду. Ці біологи розглядають кроликів Порто-Санто як приклад видобутку сортування (так само, як білки Кайбаба).

Інші біологи вважають, що кролик Порто Санто - це окремий вид, оскільки він не схрещується з іншими кроликами в природних умовах.

Вони зазначають, що експеримент з розведення був успішним лише після того, як кроликів дитини Порто Санто виростили в штучних умовах, що, ймовірно, змінило їх природну поведінку.

Список літератури

1. Аллопатрична специфікація: велика розбіжність. Відновлено з: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). Природа різноманітності: еволюційне подорож відкриття (1-е видання). Університет Чикаго Прес.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Молекулярна еволюція та адаптивне випромінювання (1-е видання). Cambridge University Press.
4. Канеко, К. (2006). Життя: Вступ до біології складних систем (Ід. Ред.). Спрингер.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Енциклопедія біології. Факти з файлу.
6. Рассел, П. (2007). Біологія: Динамічна наука (1-е видання). Cengage Learning.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Біологія (7-е вид.) Навчання за участю.
8. Тільмон, К. (2008). Спеціалізація, специфікація та радіація: еволюційна біологія травоїдних комах (1-е видання). Університет California Press.
9. White, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). Лісова генетика (1-е видання). CABI.