PERIPATICKÁ ŠPEKULÁCIA: ČO TO JE A PRÍKLADY - BIOLÓGIE

Peripatric speciácia , v evolučnej biológii, znamená tvorbu nových druhov z malého počtu jedincov, ktorí samostatný obvod tejto počiatočnej populácie.

Navrhol ju Ernst Mayr a je jednou z jeho najkontroverznejších teórií evolúcie. Spočiatku sa to nazývalo špekulácie zakladajúcim účinkom, neskôr sa nazývalo parapatriálne špekulácie.

Zdroj: Autor: Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivatívna práca: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), prostredníctvom Wikimedia Commons

Nový druh sa vyskytuje na hranici centrálnej populácie, ktorá má väčší počet jedincov. Počas špekulácie sa tok medzi populáciami môže znížiť na maximum, až kým prestane existovať. S postupom času teda periférna populácia predstavuje nový druh.

V tomto modeli špekulácie vynikajú fenomény rozptylu a kolonizácie. Keď sa jednotlivci rozptýlia, sú vystavení selektívnym tlakom (napr. Podmienkam prostredia) odlišným od pôvodnej populácie, ktoré nakoniec vedú k divergencii.

Zdá sa, že genetický drift má špeciálnu úlohu v modeli parapatriálnej špekulácie, pretože izolovaná populácia je vo všeobecnosti malá a stochastické faktory majú väčší vplyv na populácie so zníženou veľkosťou.

definícia

Podľa Curtis & Schnek (2006) je peripatická špekulácia definovaná ako „skupina jednotlivcov zakladá novú populáciu. Ak je zakladajúca skupina malá, môže mať osobitnú genetickú konfiguráciu, ktorá nie je reprezentatívna pre pôvodnú populáciu. “

Môže k tomu dôjsť, ak populácia prežíva úzke miesto (významné zníženie počtu jeho jednotlivcov) alebo ak malý počet jednotlivcov migruje na perifériu. Týchto migrantov môže tvoriť jeden pár alebo jedna inseminovaná žena.

To isté sa môže stať, keď dôjde k poklesu počtu obyvateľov. Ak dôjde k tomuto zníženiu, distribučná plocha sa zníži a malé izolované populácie zostanú na okraji pôvodnej populácie. Tok génov medzi týmito skupinami je extrémne nízky alebo nulový.

Historická perspektíva

Tento mechanizmus navrhol evolučný biológ a ornitológ Ernst Mayr v polovici 50. rokov.

Podľa Mayra tento proces začína rozptýlením malej skupiny. V jednom okamihu (Mayr nevysvetľuje jasne, ako k tomu dôjde, ale náhoda hrá rozhodujúcu úlohu) sa migrácia medzi počiatočnou populáciou a malou izolovanou populáciou zastaví.

Mayr opísal tento model v článku, ktorý sa zameriaval na štúdium vtákov z Novej Guiney. Táto teória bola založená na periférnych populáciách vtákov, ktoré sa výrazne líšia od susedných populácií. Mayr súhlasí s tým, že jeho návrh je do značnej miery špekulatívny.

Iný biolog, ktorý má vplyv na evolučnú teóriu, Hennig, tento mechanizmus prijal a nazval ho kolonizáciou.

klasifikácia

Po klasifikácii mechanizmov špekulácie, ktorú navrhli títo autori, autormi Curtis & Schnek (2006), existujú tri hlavné modely špekulácie podľa divergencie: alopatrický, parapatrický a sympatický. Modely okamžitej špekulácie sú peripatrické a polyploidné špekulácie.

Na druhej strane Futuyma (2005) umiestňuje parapatrické špekulácie ako druh alopatrických špekulácií - spolu s vicariance. Preto je peripatická špekulácia klasifikovaná podľa pôvodu reprodukčnej bariéry.

Úloha génového driftu

Mayr navrhuje, aby genetická zmena izolovanej populácie nastala rýchlo a aby sa prerušil tok génov s pôvodnou populáciou. Podľa úvah tohto výskumného pracovníka by sa frekvencia alel v niektorých lokusoch líšila od frekvencií v počiatočnej populácii, jednoducho kvôli chybám pri vzorkovaní - inými slovami, genetickému driftu.

Chyba vzorkovania je definovaná ako náhodné nezrovnalosti medzi tým, čo sa teoreticky očakáva, a získanými výsledkami. Predpokladajme napríklad, že máme vrece červených a čiernych fazúľ v pomere 50:50. Ak vyberiem 10 tašiek z vrecka, môžem získať 4 červené a 6 čiernych.

Extrapolácia tohto didaktického príkladu na populácie, „zakladajúca“ skupina, ktorá bude založená na periférii, nemusí mať rovnaké frekvencie aliel ako pôvodná populácia.

Mayrova hypotéza znamená podstatnú evolučnú zmenu, ktorá sa objavuje rýchlo. Okrem toho, keďže geografická poloha je pomerne špecifická a obmedzená v spojení s časovým faktorom, nebolo by to zdokumentované v fosílnom zázname.

Toto tvrdenie sa snaží vysvetliť náhly výskyt druhov v fosílnych záznamoch bez očakávaných medzistupňov. Preto Mayrove myšlienky predpokladali teóriu interpunkčnej rovnováhy, ktorú navrhli Gould a Eldredge v roku 1972.

Kto je najlepším kandidátom na peripatickú špekuláciu?

Nie všetky živé organizmy sa zdajú byť potenciálnymi kandidátmi na peripatrické špekulácie, ktoré spôsobia zmenu v ich populácii.

Niektoré vlastnosti, ako napríklad nízka disperzná kapacita a viac-menej sedavý život, spôsobujú, že niektoré línie sú náchylné k skupinám, aby na nich tento špekulatívny model mohol pôsobiť. Okrem toho musia mať organizmy tendenciu sa štruktúrovať na malé populácie.

Príklady

Evolučná radiácia rodu

Havajské súostrovie je tvorené radom ostrovov a atolov obývaných veľkým počtom endemických druhov.

Súostrovie pritiahlo pozornosť evolučných biológov pre takmer 500 druhov (niektoré endemických) rodu Drosophila, ktoré obývajú ostrovy. Navrhuje sa, že k obrovskej diverzifikácii skupiny došlo vďaka kolonizácii niekoľkých jedincov na blízkych ostrovoch.

Táto hypotéza bola potvrdená použitím molekulárnych techník na tieto havajské populácie.

Štúdie odhalili, že najviac príbuzné druhy sa nachádzajú na okolitých ostrovoch a na nových ostrovoch obývajú druhy, ktoré sa nedávno rozchádzali. Tieto fakty podporujú myšlienku peripatickej špekulácie.

Špekulácie v jašterici

Jašterica druhu Uta stansburiana patrí do čeľade Phrynosomatidae a je pôvodom zo Spojených štátov a severného Mexika. Medzi jej najvýznamnejšie charakteristiky patrí existencia polymorfizmov v rámci jeho populácií.

Tieto populácie sú dobrým príkladom peripatrickej špekulácie. Na ostrovoch Kalifornského zálivu žije obyvateľstvo, ktoré sa v porovnaní so svojimi náprotivkami v Spojených štátoch veľmi líši.

Jednotlivci na ostrovoch sa veľmi líšia v rôznych charakteristikách, ako sú veľkosť, sfarbenie a ekologické zvyky.

referencie

Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biológia: veda a príroda. Pearson Education.
Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamerican Medical Ed.
Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall.
Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie (zväzok 15). New York: McGraw-Hill.
Mayr, E. (1997). Evolúcia a rozmanitosť života: Vybrané eseje. Harvard University Press.
Rice, S. (2007). Encyklopédia evolúcie. Skutkový stav.
Russell, P., Hertz, P. a McMillan, B. (2013). Biológia: Dynamická veda. Nelson Vzdelanie.
Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.

PERIPATICKÁ ŠPEKULÁCIA: ČO TO JE A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025