ALOPATICKÁ ŠPEKULÁCIA: PROCES A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025

Allopatric speciácia alebo geografickej speciácia, je typ speciácia, že dochádza z dôvodu geografickej izolácie medzi biologickými populáciami rovnakého druhu. „Alopatric“ je odvodený z gréckych allos, čo znamená „samostatný“ a patris, čo znamená „krajina“.

Počas tejto špekulácie je populácia rozdelená podľa geografickej bariéry. Pre suchozemské organizmy by táto bariéra mohla byť pohorím alebo riekou. Naopak, pôda by bola geografickou prekážkou pre populáciu vodných organizmov.

Veverička Kaibab, príklad alopatrickej špekulácie

V priebehu času sa jednotlivci v populáciách na oboch stranách bariéry líšia. Niektoré z týchto rozdielov sa môžu prejaviť v reprodukčnej biológii druhov, takže keď sa dve populácie obnovia odstránením bariéry, už sa nemôžu krížiť. Potom sa považujú za samostatné druhy.

Alopatrická špekulácia sa môže vyskytnúť, aj keď je bariéra trochu „porézna“, to znamená, aj keď niektorí jednotlivci môžu prekonať bariéru, aby sa spojili s členmi inej skupiny.

Aby sa špekulácia považovala za „alopatrickú“, tok génov medzi budúcimi druhmi sa musí výrazne znížiť, ale nemusí sa úplne zredukovať na nulu.

Špekulácia je postupný proces, ktorým sa populácie vyvíjajú na rôzne druhy. Druh sám osebe je definovaný ako populácia, ktorej jedinci sa môžu krížiť.

Počas špekulácie teda členovia populácie tvoria dve alebo viac odlišných populácií, ktoré sa už nemôžu navzájom reprodukovať.

Kroky alopatrickej špekulácie

Geografická zmena

V prvom kroku geografická zmena rozdelí príslušníkov populácie na viac ako jednu skupinu. Medzi takéto zmeny môže patriť napríklad vytvorenie nového pohoria alebo novej vodnej cesty alebo rozvoj nových kaňonov.

Ľudské činnosti, ako sú stavebné inžinierstvo, poľnohospodárstvo a znečistenie, môžu mať vplyv na životné prostredie a spôsobiť migráciu niektorých obyvateľov.

Genetické mutácie

V priebehu času sa vyskytujú rôzne genetické mutácie a akumulujú sa v rôznych populáciách. Rôzne variácie génov môžu viesť k odlišným charakteristikám medzi týmito dvoma populáciami.

Rozlišovanie medzi populáciami

Obyvateľstvo sa natoľko líši, že členovia každej populácie už nemôžu reprodukovať a nechať plodného potomka, aj keď sa nachádzajú v rovnakom prostredí v rovnakom čase. Ak je to tak, došlo k alopatrickej špekulácii.

Príklady

Ovocná muška

Typický príklad špecializácie je pozorovaný experimentom s ovocnými muškami, v ktorom bola populácia zámerne rozdelená do dvoch skupín a každá z nich dostala inú stravu.

Po mnohých generáciách vyzerali muchy inak a radšej sa spájali s muškami vlastnej skupiny. Ak by sa tieto dve populácie dlhodobo líšili, mohli by sa pomocou alopatrickej špekulácie stať dvoma rôznymi druhmi.

Veverička Kaibab

Asi pred 10 000 rokmi, keď boli juhozápadné USA menej vyprahnuté, lesy v tejto oblasti podporovali populáciu stromových veveričiek s chumáčikmi vlasov pučiacimi z uší.

Malá populácia stromových veveričiek, ktoré žili na náhornej plošine Kaibab v Grand Canyone, sa po zmene podnebia geograficky izolovala, čo spôsobilo, že oblasti na sever, západ a východ sa stali púšťami.

Iba pár kilometrov na juh prežili zvyšky veveričiek, známych ako veveričky Abert (Sciurus aberti), ale tieto dve skupiny boli oddelené Veľkým kaňonom. V priebehu času sa veverička Kaibab (Sciurus kaibabensis) so zmenami vzhľadu a ekológie na svojej ceste stáva novým druhom.

Počas dlhoročnej geografickej izolácie sa malá populácia veveričiek Kaibab oddeľovala od široko distribuovaných veveričiek Abert mnohými spôsobmi.

Možno najzreteľnejšie zmeny sú vo farbe pleti. Veverička Kaibab má teraz biely chvost a sivé brucho, na rozdiel od sivého chvosta a bieleho brucha veveričky Abertovej.

Biológovia si myslia, že tieto prekvapujúce zmeny nastali v veveričkách Kaibab v dôsledku evolučného procesu nazývaného drift génov. Niektorí vedci považujú veveričku Kaibab a veveričku Abert za odlišné populácie rovnakého druhu (S. aberti).

Pretože veveričky Kaibab a Abert sú však navzájom reprodukčne izolované, niektorí vedci klasifikovali veveričku Kaibab ako iný druh (S. kaibabensis).

Králiky Porto Santo

Alopatrická špekulácia môže nastať pomerne rýchlo. Na Porto Santo, malom ostrove pri pobreží Portugalska, bola prepustená populácia králikov. Pretože na ostrove neexistovali žiadni ďalší králici alebo konkurenti alebo predátori, králici sa im darilo.

V 19. storočí sa tieto králiky výrazne odlišovali od svojich európskych predkov. Boli iba polovične veľké (vážili niečo viac ako 500 g), s odlišným farebným vzorom a nočným životným štýlom.

Najvýznamnejšie pokusy spojiť králikov Porto Santo s európskymi králikmi z kontinentu zlyhali. Mnoho biológov dospelo k záveru, že v priebehu 400 rokov, čo je veľmi krátka doba v evolučnej histórii, sa na ostrove vyvinie nový druh králika.

Nie všetci biológovia súhlasia s tým, že králik z Porto Santo je nový druh. Námietka pochádza z novšieho šľachtiteľského pokusu a vzniká v dôsledku neexistencie konsenzu o definícii druhu.

V experimente adoptívne matky divokého stredomorského králika vychovali novorodencov z Porto Santo. Keď dospeli, dospeli tieto králiky Porto Santo k párom so stredomorskými králikmi, aby produkovali zdravé a plodné potomstvo.

Pre niektorých biológov tento experiment jasne ukazuje, že králiky Porto Santo nie sú samostatným druhom, ale poddruhou, čo je pri klasifikácii druhu rozdelením. Títo biológovia považujú králiky Porto Santo za príklad prebiehajúcej špekulácie (podobne ako veveričky Kaibab).

Iní biológovia si myslia, že králik Porto Santo je osobitným druhom, pretože v prírodných podmienkach nekrižuje s inými králikmi.

Poznamenávajú, že šľachtiteľský experiment bol úspešný až potom, ako boli králiky Porto Santo chované v umelých podmienkach, čo pravdepodobne zmenilo ich prirodzené správanie.

Referencie

1. Alopatická špekulácia: veľká priepasť. Obnovené z: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). The Nature Diversity: Evolutionary Voyage of Discovery (1. vydanie). University of Chicago Press.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekulárna evolúcia a adaptívne žiarenie (1. vydanie). Cambridge University Press.
4. Kaneko, K. (2006). Život: Úvod do komplexnej biológie systémov (Il. Vyd.). Springer.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Encyclopedia of Biology. Fakty k spisu.
6. Russell, P. (2007). Biológia: Dynamická veda (1. vydanie). Cengage Learning.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biológia (7. vydanie) Cengage Learning.
8. Tilmon, K. (2008). Špecializácia, špekulácia a žiarenie: Evolučná biológia bylinožravého hmyzu (1. vydanie). Univerzita spoločnosti California Press.
9. White, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). Genetika lesa (1. vydanie). CABI.