ALLOPATRIC SPECIATION: PROCESS OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den allopatriska specifikationen eller den geografiska specifikationen är en typ av specifikation som uppstår på grund av geografisk isolering mellan biologiska populationer av samma art. "Allopatric" härstammar från de grekiska allos som betyder "separat" och patris som betyder "land".

Under denna specifikation är en befolkning dividerad med någon geografisk barriär. För markorganismer kan denna barriär vara en bergskedja eller en flod. Däremot skulle en landmassa vara en geografisk barriär för en befolkning av vattenlevande organismer.

Kaibab ekorre, exempel på allopatrisk specifikation

Med tiden skiljer sig individer i befolkningen på båda sidor av barriären. Vissa av dessa skillnader kan återspeglas i den reproduktiva biologin hos arten, så att när de två populationerna åter går samman genom att ta bort barriären, kan de inte längre rasa in sig. De betraktas då som separata arter.

Allopatric speciation kan uppstå även om barriären är något "porös", det vill säga även om vissa individer kan korsa barriären för att para sig med medlemmar i den andra gruppen.

För att en specifikation ska betraktas som 'allopatric' måste genflödet mellan framtida arter minskas kraftigt, men det behöver inte helt reduceras till noll.

Speciation är en gradvis process genom vilken populationerna utvecklas till olika arter. En art i sig definieras som en befolkning vars individer kan förädla sig.

Under speciering bildar således medlemmar av en befolkning två eller flera distinkta populationer som inte längre kan reproducera med varandra.

Steg av allopatrisk speciation

Geografisk förändring

I det första steget separerar en geografisk förändring medlemmarna i en befolkning i mer än en grupp. Sådana förändringar kan inkludera bildandet av en ny bergskedja eller en ny vattenväg, eller utveckling av exempelvis nya kaniner.

Mänsklig verksamhet som anläggning, jordbruk och föroreningar kan påverka livsmiljöer och få några av befolkningsmedlemmarna att migrera.

Genetiska mutationer

Olika genetiska mutationer förekommer och ackumuleras i olika populationer över tid. Olika variationer i gener kan leda till olika egenskaper mellan de två populationerna.

Skillnad mellan populationer

Befolkningen blir så olika att medlemmar i var och en av befolkningarna inte längre kan reproducera sig och lämna fruktbara avkommor, även om de finns i samma livsmiljö samtidigt. Om detta är fallet har allopatrisk specifikation inträffat.

exempel

Fruktfluga

Ett typiskt exempel på speciering observeras genom ett experiment med fruktflugor, där befolkningen med avsikt delades upp i två grupper och var och en fick en annan diet.

Efter många generationer såg flugorna annorlunda ut och föredrog att para sig med flugorna i sin egen grupp. Om dessa två populationer fortsatte att avvika under lång tid, kan de bli två olika arter genom allopatrisk specifikation.

Kaibab ekorre

För cirka 10 000 år sedan, när det sydvästra USA var mindre torrt, stödde skogarna i området en befolkning av arboreala ekorrar med hårstrån som spira ur öronen.

En liten befolkning av trädekorrar som bodde på Kaibab-platån i Grand Canyon isolerades geografiskt när klimatet förändrades, vilket fick områden i norr, väster och öster att bli öken.

Bara några mil söderut bodde resten av ekorrarna, kända som Abert ekorrar (Sciurus aberti), men de två grupperna separerades av Grand Canyon. Med förändringar över tid, både i utseende och ekologi, är Kaibab ekorre (Sciurus kaibabensis) på väg att bli en ny art.

Under sina många år med geografisk isolering har den lilla befolkningen i Kaibab ekorrar separerat sig från de mycket spridda Abert ekorrarna på ett antal sätt.

De kanske mest uppenbara förändringarna är i hudfärg. Kaibab ekorren har nu en vit svans och en grå mage, i motsats till den gråa svansen och den vita magen från Abert ekorre.

Biologer tror att dessa överraskande förändringar uppstod i Kaibab ekorrar som ett resultat av en evolutionär process som kallas gendrift. Vissa forskare anser att Kaibab ekorre och Abert ekorre är olika populationer av samma art (S. aberti).

Eftersom Kaibab- och Abert-ekorrarna är reproduktivt isolerade från varandra har vissa forskare klassificerat Kaibab-ekorren som en annan art (S. kaibabensis).

Porto Santo kaniner

Allopatrisk specifikation har potential att ske relativt snabbt. På Porto Santo, en liten ö utanför Portugals kust, släpptes en befolkning av kaniner. Eftersom det inte fanns några andra kaniner eller konkurrenter eller rovdjur på ön, trivdes kaninerna.

På 1800-talet skilde sig dessa kaniner markant från sina europeiska förfäder. De var bara hälften så stora (de vägde drygt 500 g), med ett annat färgmönster och en mer nattlig livsstil.

Mest betydelsefullt misslyckades försök att para Porto Santo-kaniner med kontinentala europeiska kaniner. Många biologer drog slutsatsen att inom 400 år, en extremt kort period i utvecklingshistorien, har en ny art kanin utvecklats på ön.

Inte alla biologer håller med om att Porto Santo-kaninen är en ny art. Invändningen kommer från ett nyare avelsexperiment och uppstår som en följd av bristen på konsensus om definitionen av arten.

I experimentet tog adoptivmödrarna till den vilda Medelhavskaninen upp nyfödda kaniner från Porto Santo. När de kom till vuxen ålder parades dessa Porto Santo-kaniner med Medelhavskaniner för att producera friska och bördiga avkommor.

För vissa biologer visar detta experiment tydligt att Porto Santo-kaniner inte är en separat art, utan snarare en underart, vilket är en underindelning i klassificeringen av en art. Dessa biologer ser Porto Santo-kaninerna som ett exempel på pågående spionering (ungefär som Kaibab-ekorrarna).

Andra biologer tror att Porto Santo-kaninen är en separat art eftersom den inte korsar med andra kaniner under naturliga förhållanden.

De noterar att avelsexperimentet var framgångsrikt först efter att Porto Porto Santo-kaniner uppföddes under konstgjorda förhållanden, vilket sannolikt ändrade deras naturliga beteende.

referenser

1. Allopatric speciation: den stora klyftan. Återställd från: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). Mångfaldens natur: En evolutionär resa till upptäckten (1: a upplagan). University of Chicago Press.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekylär evolution och adaptiv strålning (1: a upplagan). Cambridge University Press.
4. Kaneko, K. (2006). Life: En introduktion till komplex systembiologi (Il. Ed.). Springer.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Encyclopedia of Biology. Fakta om fil.
6. Russell, P. (2007). Biologi: Den dynamiska vetenskapen (1: a upplagan). Cengage Learning.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7: e upplagan) Cengage Learning.
8. Tilmon, K. (2008). Specialisering, specifikation och strålning: The Evolutionary Biology of Herbivorous Insects (1: a upplagan). Univerisity of California Press.
9. White, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). Forest Genetics (1: a upplagan). CABI.