- Egenskaper för sympatrisk specifikation
- Exempel på sympatrisk specifikation
- I växter
- I bakterier
- I ciklidfisk
- I flugor
- referenser
Den sympatriska specifikationen är en typ av specifikation som inträffar när två grupper av samma art som bor på samma geografiska plats utvecklas annorlunda tills de inte längre kan förädla sig och sedan betraktas som olika arter.
I allmänhet, när populationer är fysiskt separerade, uppstår viss reproduktiv isolering, det vill säga individer i en befolkning förlorar förmågan att avelas med de i den andra befolkningen.
Synechococcus-bakterier, i vilka sympatrisk specifikation har observerats
Exempel på sympatrisk specifikation diskuteras ofta eftersom de måste visa övertygande bevis för att de nya arterna är härstammade från samma förfaderart, liksom förekomsten av reproduktiv isolering och att orsaken till uppkomsten av den nya arten inte är allopatri (speciation) allopatric).
Sympatrisk specifikation kan ses i många olika typer av organismer, inklusive bakterier, ciklidfisk och äppelormflugan. I naturen kan det dock vara svårt att veta när sympatrisk specifikation inträffar eller har inträffat.
Sympatrisk specifikation är unik eftersom den äger rum medan två underpopulationer av samma art upptar samma territorium eller delar territorier som överlappar mycket.
Även om det område där organismerna lever är detsamma kan de delas upp i två olika grupper som så småningom blir så genetiskt olika från varandra att de inte längre kan reproducera sig med varandra.
När två grupper inte längre kan reproducera sig och lämna fertila avkommor, betraktas de som olika arter. Det kan emellertid vara svårt att avgöra om specifikationen som har ägt rum är av sympatrisk typ, vilket har lett till mycket diskussion bland utvecklingsbiologiska forskare.
Till exempel trodde man ursprungligen att två nära besläktade spiny arter utvecklats genom sympatrisk specifikation, men efterföljande forskning tyder på att de två olika arterna oberoende koloniserade sjön.
Den första koloniseringen ledde till uppkomsten av en rovart, medan den andra arten utvecklades från den andra koloniseringen.
Egenskaper för sympatrisk specifikation
Jerry Coyne och H. Allen Orr har utvecklat fyra kriterier för att dra slutsatsen om arter har uppstått sympatriskt:
1-Arten måste överlappa betydligt.
2-Det måste finnas fullständig specifikation (det vill säga de två arterna kan inte föda upp sig och lämna fruktbara avkommor).
3-Arten måste vara systerarter (den mest släkt med varandra) eller del av en grupp som inkluderar en förfader och alla dess ättlingar.
4 - Det geografiska territoriets historia och artens utveckling måste vara sådan att allopatri verkar mycket osannolik, eftersom sympatriska specifikationer är mycket mindre vanliga än allopatric.
Exempel på sympatrisk specifikation
I växter
Sympatrisk specifikation är vanligare i växtvärlden. Till exempel producerar föräldraplantor avkommor som är polyploida. Därför lever avkommorna i samma miljö som sina föräldrar, men isoleras reproduktivt.
Detta polyploidimedierade specieringsfenomen uppträder enligt följande. Normalt har individer två uppsättningar kromosomer (diploidy), en från varje förälder.
Emellertid kan fel i distributionen av kromosomer uppstå under celldelning och därmed generera avkommor med dubbelt så många kopior (tetraploidi).
Att ha mer än två kromosomuppsättningar anses vara polyploidy (poly = många). I dessa fall inträffar oundvikligen reproduktiv isolering, eftersom en population av polyploida individer inte kan avlas med en population av diploida individer.
I bakterier
Riktiga exempel på sympatrisk specifikation har sällan observerats i naturen. Sympatrisk specifikation tros förekomma oftare i bakterier, eftersom bakterier kan utbyta gener med andra individer som varken är föräldrar eller ättlingar, i en process som kallas horisontell genöverföring.
Sympatrisk specifikation har observerats i Bacillus, bland synchococcus-arter av bakterier, bland andra Vibrio splendidus bacterioplankton.
Undergrupperna av arter som genomgår sympatrisk specifikation kommer att visa liten skillnad, eftersom de har divergerat under en relativt kort tid, relativt till den tidsskala som utvecklingen sker.
En viktig faktor i sympatriska specifikationer tros vara anpassning till miljöförhållandena. Om vissa medlemmar är specialiserade på att leva i en viss miljö kan den undergruppen fortsätta att ockupera en annan miljönisch och så småningom utvecklas till en ny art över tid.
I ciklidfisk
Sympatriskt urval kan också vara resultatet av en kombination av sexuell selektion och ekologiska faktorer. Studier av afrikansk ciklidfisk i sjön Nyasa och andra sjöar i East African Rift System registrerar så kallade artflockar (individer av samma art som "samlas" i en stor samling) som har uppstått i sjöar ekologiskt. uniformer.
Ett sådant tillstånd minskar avsevärt chansen att allopatry är orsaken till speciation, och kan resultera i att grupper av kvinnor inom en befolkning utvecklar hög affinitet för män med olika extrema fenotypiska egenskaper, såsom skalmärken och lemmar. De skiljer sig i storlek från de genomsnittliga individerna.
Andra studier tyder på att sympatri mellan ciklidfisk också förekommer i floderna som matar sjöarna i Rift System of East Africa, liksom i kratersjöarna i Nicaragua, där två arter av Mida cichlidfisk (Amphilophus) finns, som bor i Laguna de Apoyo i Nicaragua.
Forskarna analyserade DNA, utseende och ekologi hos dessa två nära besläktade arter. De två arterna, även om de i allmänhet är väldigt lika, har små skillnader i utseende och kan inte brytas in.
Alla tillgängliga bevis tyder på att en art utvecklats från den andra. Midas ciklidpopulation hittades ursprungligen i lagunen, medan den nyare arten utvecklades nyligen, vilket i evolutionära termer betyder mindre än 10 000 år sedan.
I flugor
Ett extremt nytt exempel på sympatrisk specifikation kan förekomma i äppelormflugan, Rhagoletis pomonella.
Dessa flugor brukade bara lägga sina ägg på frukt av hagtornsträd, men för mindre än 200 år sedan började några flugor lägga sina ägg på äpplen.
Det finns nu två grupper av äppelmaskflugor: en som lägger ägg på hagtornsträd och en som lägger ägg på äpplen. Hanar letar efter kompisar i samma typ av frukt som de växte upp på och kvinnor lägger sina ägg i samma frukt som de växte upp på.
Därför kommer flugor som växte på törnen att avla avkomma på törnen, och flugor som växte på äpplen kommer att föda avkomma på äpplen.
Det finns redan genetiska skillnader mellan de två grupperna, och över en lång tid (evolutionär tid) kan de bli separata arter.
Ovanstående visar hur speciation kan uppstå även när olika undergrupper av samma art delar samma geografiska territorium.
referenser
- Allender, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Divergerande urval under speciering av ciklidfiskar i sjön Malawi utifrån parallella strålningar i nyptialfärgning. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (24), 14074–14079.
- Geiger, MF, McCetary, JK, & Schliewen, Storbritannien (2010). Inte ett enkelt fall - En första omfattande fylogenetisk hypotes för Midas cichlidkomplex i Nicaragua (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molecular Phylogenetics and Evolution, 56 (3), 1011–1024.
- Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekylär evolution och adaptiv strålning (1: a upplagan). Cambridge University Press.
- Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Rymd, sympatri och speciation. Journal of Evolutionary Biology, 22 (11), 2332–2341.
- McPheron, BA, Smith, DC, & Berlocher, SH (1988). Genetiska skillnader mellan värd raser av Rhagoletis pomonella. Nature, 336 (6194), 64-66.
- Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Kvinnlig preferens för manlig färg är nödvändig och tillräcklig för assortativ parning i 2 ciklidsysterarter. Behavioral Ecology, 25 (3), 612–626.
- Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologi (7: e upplagan) Cengage Learning.
- Sympatrisk specifikation. Återställd från: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
- Tilmon, K. (2008). Specialisering, specifikation och strålning: The Evolutionary Biology of Herbivorous Insects (1: a upplagan). University of California Press.