СИМПАТИЧНА СПЕЦИФІКАЦІЯ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Симпатрія тип видоутворення , що відбувається , коли дві групи одного і того ж виду , що живуть в тому ж географічному місці еволюціонують по- різному, поки вони більше не можуть схрещуватися, то розглядали різні види.

Взагалі, коли популяції фізично відокремлюються, виникає певна репродуктивна ізоляція, тобто особи в одній популяції втрачають здатність схрещуватися з тими, що знаходяться в іншій популяції.

Бактерії синехококів, у яких спостерігається симпатична специфікація

Приклади симпатичної специфікації часто дискутуються, оскільки вони повинні показувати переконливі докази того, що новий вид походить від того ж предкового виду, а також існування репродуктивної ізоляції та що причиною появи нового виду є не аллопатрія (специфікація алопатричний).

Симпатичну специфікацію можна побачити у багатьох різних типах організмів, включаючи бактерії, рибу цихліди та муху яблуневого хробака. Однак у природі може бути важко дізнатися, коли виникає чи відбулася симпатична специфікація.

Симпатична специфікація унікальна тим, що відбувається, коли дві підпопуляції одного виду займають ту саму територію або ділять території, які сильно перетинаються.

Хоча область, в якій живуть організми, однакова, їх можна розділити на дві різні групи, які з часом стають настільки генетично відмінними одна від одної, що більше не можуть розмножуватися один з одним.

Коли дві групи вже не можуть розмножуватися і залишати родючі потомства, їх вважають різними видами. Однак важко визначити, чи має місце специфікація симпатичного типу, що спричинило багато дискусій серед дослідників еволюційної біології.

Наприклад, спочатку вважалося, що два тісно пов'язаних колючих виду еволюціонували за допомогою симпатичної специфікації, але наступні дослідження свідчать про те, що два різних види незалежно колонізували озеро.

Перша колонізація призвела до появи одного виду колючих, а другий вид розвинувся з другого колонізації.

Характеристика симпатичної специфікації

Джеррі Койн та Х. Аллен Орр розробили чотири критерії, щоб зробити висновок про те, чи виникли види симпатично:

1-Території виду повинні значно перетинатися.

2-Має бути повна специфікація (тобто два види не можуть схрещуватися та залишати родючі потомства).

3-вид повинен бути сестринським видом (найбільш спорідненим один з одним) або частиною групи, що включає предка та всіх його нащадків.

4-Історія географічної території та еволюція виду повинні бути такими, що алопатрія здається дуже малоймовірною, оскільки симпатична специфікація зустрічається набагато рідше, ніж алопатрична.

Приклади симпатичної специфікації

У рослинах

Симпатична специфікація частіше зустрічається у рослинному світі. Наприклад, батьківські рослини дають потомство, яке є поліплоїдним. Тому нащадки живуть у тому ж середовищі, що й їхні батьки, але репродуктивно поодинокі.

Цей феномен специфікованої поліплоїдії відбувається наступним чином. Зазвичай індивіди мають два набори хромосом (диплоїди), по одному від кожного з батьків.

Однак помилки в розподілі хромосом можуть траплятися під час поділу клітин, таким чином породжуючи потомство з подвоєною кількістю копій (тетраплоїдія).

Маючи більше двох наборів хромосом, вважається поліплоїдією (poly = багато). У цих випадках репродуктивна ізоляція неминуче відбувається, оскільки популяція поліплоїдних особин не може схрещуватися з популяцією диплоїдних особин.

У бактерій

Справжні приклади симпатичної специфікації рідко спостерігаються в природі. Вважається, що симпатична специфікація частіше зустрічається у бактерій, оскільки бактерії можуть обмінюватися генами з іншими людьми, які не є ні батьками, ні нащадками, в процесі, відомому як горизонтальний перенос генів.

Симпатична специфікація спостерігається у Bacillus, у видів бактерій Synechococcus, у бактеріопланктоні Vibrio splendidus, серед інших.

Підгрупи видів, які проходять симпатичну специфікацію, покажуть незначну різницю, оскільки вони розходяться протягом відносно короткого часу відносно часової шкали, в якій відбувається еволюція.

Важливим фактором у випадках симпатичної специфікації вважається адаптація до умов навколишнього середовища. Якщо деякі члени спеціалізуються для проживання в певному середовищі, ця підгрупа може продовжувати займати іншу екологічну нішу і з часом перетворюватися на новий вид з часом.

У цихлідових риб

Симпатичний відбір також може бути результатом поєднання сексуального відбору та екологічних факторів. Дослідження риб африканських цихлід в озері Ньяса та інших озерах Східноафриканської рифтової системи фіксують так звані зграї видів (особини одного виду, які «збираються» у велике скупчення), що виникли в озерах екологічно. обмундирування.

Такий стан істотно знижує шанси на те, що алопатрія є причиною видобутку, і може призвести до того, що групи жінок в межах популяції мають високу спорідненість до самців з різними крайніми фенотипічними ознаками, такими як штампи і кінцівки. Вони відрізняються за розміром від середніх особин.

Інші дослідження говорять про те, що симпатія між цихлідовою рибою спостерігається також у річках, що живлять озера Рифтової системи Східної Африки, а також у кратерних озерах Нікарагуа, де зустрічаються два види риб цихлідів Мідаса (Амфілоф), які живуть у Лагуні де Апойо в Нікарагуа.

Дослідники проаналізували ДНК, зовнішній вигляд та екологію цих двох близькоспоріднених видів. Два види, хоч і в основному дуже схожі, мають незначні відмінності у зовнішньому вигляді і не можуть бути взаємопов'язаними.

Усі наявні дані свідчать про те, що один вид еволюціонував від іншого. Популяція цихлідів Мідаса спочатку була знайдена в лагуні, тоді як новіші еволюціонували останнім часом, що в еволюційному плані означає менше 10 000 років тому.

У мух

Надзвичайно недавній приклад симпатичної специфікації може виникнути у мухи яблуневого хробака, Rhagoletis pomonella.

Ці мухи використовували яйця лише на плодах глоду, але менше 200 років тому деякі мухи почали відкладати яйця на яблука.

Зараз існує дві групи мух яблуневого хробака: одна, яка відкладає яйця на глоду і одна, яка відкладає яйця на яблука. Самці шукають товаришів за тим же фруктом, на якому вони виросли, а самки відкладають свої яйця в той же тип фруктів, на якому вони виросли.

Тому мухи, які виросли на шипах, будуть розводити потомство на шипах, а мухи, які виросли на яблуках, будуть розводити потомство на яблуках.

Вже існують генетичні відмінності між двома групами, і протягом тривалого періоду часу (еволюційний час) вони можуть стати окремими видами.

Сказане демонструє, як може відбуватися специфікація, навіть коли різні підгрупи одного виду діляться на одній географічній території.

Список літератури

1. Allender, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Різноманітна селекція під час видобування цихлід риб озера Малаві, що виводиться з паралельних випромінювань у сімейному забарвленні. Праці Національної академії наук, 100 (24), 14074–14079.
2. Гейгер, MF, МакКрірі, Дж. Дж. І Шлівен, Великобританія (2010). Не простий випадок - перша вичерпна філогенетична гіпотеза про комплекс цихлідів Мідаса в Нікарагуа (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Молекулярна філогенетика та еволюція, 56 (3), 1011–1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Молекулярна еволюція та адаптивне випромінювання (1-е видання). Cambridge University Press.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Простір, симпатія та специфікація. Журнал еволюційної біології, 22 (11), 2332–2341.
5. McPheron, BA, Smith, DC, & Berlocher, SH (1988). Генетичні відмінності між господарями раси Rhagoletis pomonella. Природа, 336 (6194), 64–66.
6. Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Перевага жінок для чоловічого кольору є необхідним і достатнім для асортного спарювання у двох сестер цихлид. Екологія поведінки, 25 (3), 612–626.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Біологія (7-е вид.) Навчання за участю.
8. Симпатична специфікація. Відновлено з: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Тільмон, К. (2008). Спеціалізація, специфікація та радіація: еволюційна біологія травоїдних комах (1-е видання). Університет Каліфорнії Прес.