VAD ÄR PARAPATRIC SPECIATION? (MED EXEMPEL) - BIOLOGI - 2025

Den parapatrisk utbredning föreslår uppkomsten av nya arter från reproduktiv isolering av två subpopulationer som är den ena till den andra sidan. Det är en av de tre grundläggande modellerna för speciation, och det passar ett "mellanliggande" tillstånd mellan allopatriska och sympatriska modeller.

Denna teori innebär specifikationen i populationer fördelade i sammanhängande områden och att det finns ett måttligt flöde av gener mellan båda regionerna. Eftersom det finns en viss grad av isolering mellan de två subpopulationerna, kan var och en av dessa öka nivåerna av genetisk oberoende.

Källa: Andrew Z. Colvin

Med tiden kan arter utveckla reproduktionsisoleringsmekanismer och specieringsprocessen kommer att vara klar.

Speciation: bildning av nya arter

Ofta börjar alla diskussionsämnen i evolutionär biologi med bidrag från den berömda brittiska naturforskaren Charles Darwin.

I sitt mästerverk, The Origin of Species, föreslår Darwin mekanismen för naturligt urval och postulerar - bland annat - hur nya arter kan bildas genom den gradvisa handlingen av denna mekanism, under långa tidsperioder.

Men vad är en art? Denna fråga har varit en stor studie och kontrovers för biologer. Även om det finns dussintals definitioner, är det mest använda och accepterade begreppet det biologiska begreppet arter, formulerat av Ernst Mayr.

För Mayr definieras en art som: "grupper av avelande naturliga populationer som är reproduktivt isolerade från andra grupper." En kritisk punkt i denna definition är reproduktiv isolering mellan de grupper som vi kallar arter.

På detta sätt bildas en ny art när individer som tillhör två divergerande populationer inte erkänner varandra som potentiella kamrater.

Specifikationsmodeller

Beroende på det geografiska sammanhanget där specifikationen inträffar, använder författarna ett klassificeringssystem som innehåller tre huvudmodeller: allopatric, sympatric och parapatric.

Om ursprunget till den nya arten innebär total geografisk isolering (på grund av uppkomsten av en geografisk barriär, till exempel en flod eller ett berg), är specifikationen allopatrisk. Om arten bildas i samma geografiska område utan någon åtskillnad är det sympatrisk specifikation.

En mellanliggande modell är parapatric speciation, där nya arter dyker upp i kontinuerliga geografiska regioner. Vi kommer nu att beskriva denna mellanmodell i detalj.

Det är viktigt att nämna att skillnaden mellan de tre typerna av speciation kanske inte är tydlig och att de kan överlappa varandra.

Parapatric speciation model

Vid parapatrisk specifikation inträffar uppdelningen av två biologiska "subpopulationer" som är belägna intill varandra, utan någon geografisk barriär som förhindrar flödet av gener mellan båda demoerna (en "demo" är en annan term som används i litteraturen för hänvisar till populationer).

Parapatric speciation kan uppstå på följande sätt: initialt är en befolkning homogent fördelad i ett visst geografiskt område. Med tiden utvecklar arten ett "klin" -mönster.

Denna kinesiska modell föreslogs av Fisher 1930. Även om det är den traditionella modellen, finns det andra förslag - till exempel "springande sten" -speciation.

Klinisk modell

En kline är en fenotypisk gradient som förekommer i samma art - till exempel när det gäller kroppsstorlek: individer varierar från stora till små storlekar.

Ursprunget till klina kan uppstå genom en plötslig geografisk förändring. Tack vare förändringen lyckas vissa former anpassa sig till förhållandena på ena sidan, medan den återstående befolkningen anpassar sig till den andra sidan.

Mellan var och en av gränserna skulle en hybridzon bildas, där medlemmarna på varje sida av den nya geografiska gradienten kommer i kontakt och det finns genflöde mellan båda underpopulationerna. Men nu kan arterna på varje "sida" erkännas som separata enheter.

Dessa två former kan få olika taxonomiska namn och kan klassificeras som raser eller som underarter.

Spänningszon

En hybridzon kan bildas i hybridzonen, vilket gynnar specieringsprocessen. I detta område är bildningen av hybriderna nackdelar - det vill säga hybriderna har en lägre biologisk lämplighet än moderart.

Anta att en individ är homozygot dominerande för en viss egenskap (AA) och är anpassad till en sida av det geografiska området. På andra sidan är de recessiva homozygotiska individerna (aa) anpassade till denna region.

Om ett kors inträffar i hybridzonen mellan de två "raserna" eller "underarten" och hybriden mellan de två (i detta fall den heterozygota Aa) har en lägre biologisk eller kondition, är det en zon med spänning. Enligt empiriska bevis ligger nästan alla kända hybridzoner inom definitionen av en stresszon.

Således föredrar naturligt urval selektiv parning mellan var och en av varianterna som lever i kontinuerliga geografiska regioner. Det vill säga de till vänster kommer att reproducera sig med varandra och samma kommer att hända på höger sida.

Bevis

Även om den teoretiska grunden för parapatrisk specifikation gör det till en möjlig och attraktiv modell, är bevisen relativt liten och inte avgörande.

Det finns inte tillräckligt med bevis för att illustrera varje steg i processen. Men modellen utesluts inte helt och det kan hända i vissa fall.

exempel

Speciation i artens gräs

Gräset Anthoxanthum odoratum, som tillhör familjen Poaceae, representerar ett mycket illustrativt exempel på parapatrisk speciation.

Vissa av dessa växter lever i områden där jorden är förorenad av olika tungmetaller. På detta sätt kan endast de varianter av gräset som kan tolerera förorening växa i dessa regioner.

Däremot har angränsande växter som inte lever i förorenade jordar inte genomgått en urvalsprocess mot tolerans mot tungmetaller.

De toleranta och icke-toleranta formerna är tillräckligt nära för att befrukta varandra (ett krav för att specieringsprocessen ska betraktas som parapatric). Men båda grupperna har utvecklat olika blomningstider, vilket skapar en tillfällig barriär mot genflödet.

Ravens av arten

Dessa två arter av kråkor distribueras över hela Europa och är ett klassiskt exempel på en hybridzon. C. corvix är mer österut, medan dess följeslagare är västerut, med en mötesplats för båda arter i Centraleuropa.

Även om varje art har sina egna fenotypiska egenskaper, kan de i området där de korsar producera hybrider. Korsavel är ett tecken på att specieringsprocessen mellan de två korporna ännu inte har slutförts och reproduktiv isolering inte är fullt etablerad.

referenser

1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (Eds.). (2004). Adaptiv specifikation. Cambridge University Press.
2. Gavrilets, S. (2004). Fitnesslandskap och artens ursprung. Princeton University Press.
3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Från gener till djurens beteende. Springer.
4. Pincheira, D. (2012). Urval och adaptiv evolution: teoretiska och empiriska grunder från ödlaperspektiv. UC-utgåvor.
5. Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Speciation: ursprunget till nya arter. Naturutbildningskunskap, 3 (10), 17.