PERIPATRIC SPECIATION: HVA DET ER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Den peripatriske spesiasjonen , i evolusjonsbiologi, refererer til dannelsen av nye arter fra et lite antall individer som isolerte periferien til denne opprinnelige populasjonen.

Det ble foreslått av Ernst Mayr og er en av hans mest kontroversielle teorier innen evolusjonen. Opprinnelig ble det kalt spesiasjon etter grunnleggende effekt, for senere å bli kalt parapatrisk spesiasjon.

Kilde: By Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), via Wikimedia Commons

Den nye arten oppstår ved grensene for den sentrale populasjonen, som har et større antall individer. Under spesiasjonsprosessen kan strømmen mellom populasjoner reduseres til det maksimale, til den slutter å eksistere. Med tidenes gang utgjør den perifere bestanden en ny art.

I denne spesifikasjonsmodellen skiller dispersjons- og koloniseringsfenomenene seg ut. Når enkeltpersoner sprer seg, blir de utsatt for selektive trykk (f.eks. Miljøforhold) som er forskjellige fra den opprinnelige populasjonen som til slutt fører til divergens.

Genetisk drift ser ut til å ha en spesiell rolle i den parapatriske spesiasjonsmodellen, siden den isolerte populasjonen generelt er liten og stokastiske faktorer har større effekt i populasjoner med reduserte størrelser.

Definisjon

I følge Curtis & Schnek (2006) er peripatrisk spesiasjon definert som “en gruppe individer som grunnlegger en ny populasjon. Hvis stiftelsesgruppen er liten, kan den ha en bestemt genetisk konfigurasjon, ikke representativ for den for den opprinnelige befolkningen. ”

Dette kan skje hvis befolkningen opplever en flaskehals (en betydelig reduksjon i antall individer) eller hvis et lite antall individer migrerer til periferien. Disse migrantene kan bestå av et enkelt par eller en eneste inseminert hunn.

Det samme kan skje når en befolkning opplever en nedgang i størrelse. Når denne reduksjonen skjer, reduseres distribusjonsområdet og små isolerte bestander forblir på periferien til den opprinnelige befolkningen. Generestrømmen mellom disse gruppene er ekstremt lav eller null.

Historisk perspektiv

Denne mekanismen ble foreslått av den evolusjonære biologen og ornitologen Ernst Mayr, på midten av 1950-tallet.

I følge Mayr begynner prosessen med spredning av en liten gruppe. På et tidspunkt (Mayr forklarer ikke tydelig hvordan det skjer, men sjansen spiller en avgjørende rolle) migrasjonen mellom den opprinnelige befolkningen og den lille isolerte befolkningen stopper.

Mayr beskrev denne modellen i en artikkel som fokuserte på studien av fugler i New Guinea. Teorien var basert på perifere populasjoner av fugler som skiller seg veldig fra tilstøtende populasjoner. Mayr er enig i at forslaget hans i stor grad er spekulativt.

En annen biolog med innflytelse på evolusjonsteorier, Hennig, godtok denne mekanismen og kalte den koloniseringsspesiasjon.

Klassifisering

Etter klassifiseringen av Curtis & Schnek (2006) av mekanismer for spesiasjon som er foreslått av disse forfatterne, er det tre hovedmodeller for spesiasjon etter divergens: allopatric, parapatric og sympatric. Mens modellene for øyeblikkelig spesiasjon er peripatric og polyploidy spesiasjon.

Futuyma (2005) derimot, plasserer parapatric speciation som en type allopatric speciation - sammen med vicariance. Derfor klassifiseres peripatrisk spesiasjon i henhold til opprinnelsen til reproduksjonsbarrieren.

Gendriftens rolle

Mayr foreslår at den genetiske endringen av den isolerte populasjonen skjer raskt og genstrømmen med den første populasjonen blir avskåret. I følge denne forskerens begrunnelse, ville allelfrekvensene på noen lokaliteter være forskjellige fra den opprinnelige populasjonen, ganske enkelt på grunn av samplingsfeil - med andre ord genetisk drift.

Prøvetakingsfeilen er definert som de tilfeldige avvikene mellom det som teoretisk forventes og de oppnådde resultatene. Anta for eksempel at vi har en pose med røde og svarte bønner i forholdet 50:50. Når jeg velger 10 bønner fra posen, vil jeg kanskje få 4 røde og 6 svarte.

Ekstrapolering av dette didaktiske eksemplet til bestander, den "grunnleggende" gruppen som vil bli etablert i periferien, har kanskje ikke de samme allelfrekvensene som den opprinnelige populasjonen.

Mayrs hypotese innebærer en betydelig evolusjonsendring som skjer raskt. Siden den geografiske beliggenheten er ganske spesifikk og begrenset, kombinert med tidsfaktoren, vil den dessuten ikke være dokumentert i fossilprotokollen.

Denne uttalelsen prøver å forklare det plutselige utseendet til arten i fossilprotokollen, uten de forventede mellomstadiene. Derfor forutsa Mayrs ideer teorien om punktert likevekt, foreslått av Gould og Eldredge i 1972.

Hvem er de beste kandidatene som gjennomgår peripatrisk spesiasjon?

Ikke alle levende organismer ser ut som potensielle kandidater for peripatrisk spesiasjon for å produsere en endring i populasjonene.

Enkelte kjennetegn, for eksempel liten spredningskapasitet og mer eller mindre stillesittende liv, gjør at noen linjer er utsatt for grupper slik at denne spesifikasjonsmodellen kan handle på dem. Videre må organismer ha en tendens til å strukturere seg til små bestander.

eksempler

Evolusjonær stråling av slekten

Den hawaiiske øygruppen består av en rekke øyer og atoller som er bebodd av et stort antall endemiske arter.

Skjærgården har trukket oppmerksomheten til evolusjonsbiologer for de nesten 500 artene (noen endemiske) av slekten Drosophila som bor på øyene. Det foreslås at den enorme diversifiseringen av gruppen skjedde takket være koloniseringen av noen få individer på øyene i nærheten.

Denne hypotesen er bekreftet ved å anvende molekylære teknikker på disse Hawaiian populasjonene.

Studier har avdekket at de mest nær beslektede artene finnes på øyene i nærheten, og arter som nylig har divergeret, beboer de nye øyene. Disse fakta støtter ideen om en peripatrisk spesiasjon.

Spesifikasjon i øgelen

Øgla til arten Uta stansburiana tilhører Phrynosomatidae-familien og er hjemmehørende i USA og Nord-Mexico. Blant dens mest fremragende egenskaper er eksistensen av polymorfismer i befolkningen.

Disse populasjonene representerer et godt eksempel på peripatrisk spesiasjon. Det er en befolkning som bor på øyene i California Gulf, og det varierer mye sammenlignet med deres kolleger i USA.

Enkeltpersoner på øyene skiller seg vidt ut i forskjellige egenskaper som størrelse, farge og økologiske vaner.

Referanse

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: vitenskap og natur. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitasjon til biologi. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolusjonsanalyse. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Utvikling. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerte zoologiske prinsipper (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolusjon og mangfoldet i livet: utvalgte essays. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologi: Den dynamiske vitenskapen. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evolusjon: grunnlaget for biologi. Sør-prosjektet.