ЩО ТАКЕ ПАРАПАТРИЧНА СПЕЦИФІКАЦІЯ? (ІЗ ПРИКЛАДАМИ) - БІОЛОГІЯ

Видоутворення Parapatric пропонує поява нових видів з репродуктивної ізоляції двох підгруп, одна на іншу сторону. Це одна з трьох основних моделей специфікації, і вона відповідає «проміжному» стану між алопатричною та симпатичною моделями.

Ця теорія передбачає конкретизацію популяцій, розподілених у суміжних районах, і наявність помірного потоку генів між обома регіонами. Оскільки між двома підгрупами існує певна ступінь ізоляції, кожна з них може підвищити рівень генетичної незалежності.

Джерело: Ендрю З. Колвін

З часом види можуть виробити репродуктивні механізми ізоляції, і процес видобутку буде завершеним.

Специфікація: формування нових видів

Часто будь-яка тема дискусії в еволюційній біології починається з внеску відомого британського натураліста Чарльза Дарвіна.

У своєму шедеврі «Походження видів» Дарвін пропонує механізм природного відбору, а також постулює - серед іншого, - як нові види можуть формуватися шляхом поступової дії цього механізму протягом тривалих періодів часу.

Але що таке вид? Це питання було великим вивченням і суперечкою для біологів. Хоча існує десятки визначень, найбільш широко використовуваною та прийнятою концепцією є біологічна концепція видів, сформульована Ернстом Майром.

Для Майра вид визначається як: "групи схрещуваних природних популяцій, які репродуктивно відокремлені від інших груп". Критичним моментом у цьому визначенні є репродуктивна ізоляція між групами, які ми називаємо видами.

Таким чином утворюється новий вид, коли особини, що належать до двох розбіжних популяцій, не визнають один одного потенційними товаришами.

Моделі специфікації

Залежно від географічного контексту, в якому відбувається специфікація, автори використовують систему класифікації, яка включає три основні моделі: алопатричну, симпатичну та парапатричну.

Якщо походження нового виду передбачає повну географічну ізоляцію (через виникнення географічного бар'єру, такого як річка чи гора), специфікація є алопатричною. Якщо види сформовані в одній географічній зоні без будь-якого відокремлення, це симпатична специфікація.

Проміжною моделлю є парапатрична специфікація, де нові види виникають у безперервних географічних регіонах. Зараз ми детально опишемо цю проміжну модель.

Важливо зазначити, що відмінність між трьома типами специфікації може бути не чітким і вони можуть перетинати один одного.

Парапатрична специфікаційна модель

У парапатричній специфікації відбувається поділ двох біологічних "субпопуляцій", які розташовані поруч, без будь-якого географічного бар'єру, який перешкоджає протіканню генів між обома демосами ("демо" - ще один термін, що широко використовується в літературі для відносяться до населення).

Парапатрична специфікація може відбуватися наступним чином: спочатку популяція однорідно розподіляється в певній географічній області. З часом вид розвивається «клановим» малюнком.

Цю клінічну модель було запропоновано Фішером у 1930 році. Хоча це традиційна модель, є й інші пропозиції - наприклад, специфікація "кроківня".

Клінічна модель

Клайн - це фенотипічний градієнт, який зустрічається у одного виду - наприклад, за розміром тіла: особини варіюються від великих до малих розмірів.

Походження кліни може відбуватися різкими географічними змінами. Завдяки зміні деяким формам вдається пристосуватися до умов з одного боку, а решта населення адаптується до іншого.

Між кожною з меж утворилася б гібридна зона, де члени кожної сторони нового географічного градієнта вступають у контакт і відбувається потік генів між обома субпопуляціями. Однак зараз види на кожній «стороні» можна визнати окремими утвореннями.

Ці дві форми можуть отримувати різні таксономічні назви, і їх можна класифікувати як раси або як підвиди.

Зона напруження

У гібридній зоні може утворюватися зона напруги, що сприяє процесу специфікації. У цій області формування гібридів є невигідним - тобто гібриди мають нижчу біологічну придатність, ніж батьківський вид.

Припустимо, що індивід є гомозиготною домінантою за певною ознакою (АА) і пристосований до однієї сторони географічної області. З іншого боку - рецесивні гомозиготні особини (аа), пристосовані до цього регіону.

Якщо в гібридній зоні між двома "расами" або "підвидами" і гібридом між обома (у цьому випадку гетерозиготний Аа) відбувається схрещування, є нижча біологічна чи фітнес-фітнес, це зона напруги. Відповідно до емпіричних даних, майже всі відомі гібридні зони підпадають під визначення зони стресу.

Таким чином, природний відбір сприятиме селективному спаренню між кожним із варіантів, які живуть у безперервних географічних регіонах. Тобто ті, що знаходяться зліва, відтворюватимуться один з одним, і те ж саме станеться з правого боку.

Докази

Хоча теоретична основа парапатричної специфікації робить її можливою і привабливою моделлю, докази відносно мало і не є переконливими.

Немає достатніх доказів, щоб проілюструвати кожен етап процесу. Однак модель не виключається повністю, і це може статися в певних випадках.

Приклади

Вказівка в траві виду

Трава Anthoxanthum odoratum, що належить до родини Poaceae, являє собою дуже показовий приклад парапатричної специфікації.

Деякі з цих рослин живуть у районах, де грунт забруднений різноманітними важкими металами. Таким чином в таких регіонах можуть виростати лише варіанти трави, які здатні переносити забруднення.

Навпаки, сусідні рослини, які не живуть на забруднених ґрунтах, не пройшли селекційний процес до толерантності до важких металів.

Толерантні та нетолерантні форми є досить близькими, щоб запліднити один одного (вимога, щоб процес специфікації вважався парапатричним). Однак обидві групи розробили різні часи цвітіння, встановивши тимчасовий бар'єр для потоку генів.

Ворони виду

Ці два види ворон поширені по всій Європі і є класичним прикладом гібридної зони. C. corvix знаходиться більше на сході, тоді як його супутник знаходиться на заході, з місцем зустрічі обох видів у центральній Європі.

Хоча у кожного виду є свої фенотипічні характеристики, в місцевості, де вони схрещуються, вони можуть давати гібриди. Перехресне схрещування - це ознака того, що процес специфікації між двома воронами ще не завершився і репродуктивна ізоляція не встановлена повністю.

Список літератури

Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (ред.). (2004). Адаптивна специфікація. Cambridge University Press.
Гаврилець, С. (2004). Фітнес-ландшафти та походження видів. Прінстонський університетський прес.
Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Від генів до поведінки тварин. Спрингер.
Пінчейра, Д. (2012). Селекція та адаптивна еволюція: теоретичні та емпіричні основи з точки зору ящірок. Видання UC.
Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Специфікація: походження нових видів. Природознавчі знання, 3 (10), 17.

ЩО ТАКЕ ПАРАПАТРИЧНА СПЕЦИФІКАЦІЯ? (ІЗ ПРИКЛАДАМИ) - БІОЛОГІЯ - 2025