PERIPATICKÁ SPECIACE: CO TO JE A PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Peripatric speciace, v evoluční biologii, znamená tvorbu nových druhů z malého počtu jedinců, kteří samostatný obvod této počáteční populace.

Byl navržen Ernstem Mayrem a je jednou z jeho nejkontroverznějších teorií v evoluci. Zpočátku se to nazývalo speciace zakladatelským efektem, později se nazývalo parapatriální speciace.

Zdroj: Od Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivativní práce: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), přes Wikimedia Commons

Nový druh vzniká na hranici centrální populace, která má větší počet jedinců. Během speciačního procesu lze tok mezi populacemi snížit na maximum, dokud přestane existovat. S postupem času tedy periferní populace představuje nový druh.

V tomto speciačním modelu vynikají jevy rozptylu a kolonizace. Jak se jednotlivci rozptylují, jsou vystaveni selektivním tlakům (např. Podmínkám prostředí) odlišným od původní populace, které nakonec vedou k divergenci.

Zdá se, že genetický drift má v parapatriálním speciačním modelu zvláštní roli, protože izolovaná populace je obecně malá a stochastické faktory mají větší vliv na populace se sníženou velikostí.

Definice

Podle Curtis & Schnek (2006) je peripatická speciace definována jako „skupina jednotlivců zakládá novou populaci. Pokud je zakládající skupina malá, může mít zvláštní genetickou konfiguraci, která není reprezentativní pro původní populaci “.

K tomu může dojít, pokud populace zažije úzký profil (významné snížení počtu jejích jednotlivců) nebo pokud malý počet jednotlivců migruje na periférii. Tito migranti mohou být tvořeni jedním párem nebo jednou inseminovanou ženou.

Totéž se může stát, když populace zažije pokles velikosti. Když toto snížení nastane, oblast distribuce se zmenší a malé izolované populace zůstanou na okraji původní populace. Tok genů mezi těmito skupinami je extrémně nízký nebo nulový.

Historická perspektiva

Tento mechanismus navrhl evoluční biolog a ornitolog Ernst Mayr v polovině 50. let.

Podle Mayra proces začíná rozptýlením malé skupiny. V jednom bodě (Mayr jasně nevysvětluje, jak k tomu dochází, ale náhoda hraje klíčovou roli) migrace mezi počátečním a malým izolovaným obyvatelem se zastaví.

Mayr popsal tento model v článku, který se zaměřil na studium ptáků z Nové Guineje. Tato teorie byla založena na periferních populacích ptáků, které se výrazně liší od sousedních populací. Mayr souhlasí, že jeho návrh je do značné míry spekulativní.

Jiný biolog, vlivný v evolučních teoriích, Hennig, tento mechanismus přijal a nazval to kolonizační speciace.

Klasifikace

Na základě klasifikace speciačních mechanismů navržených těmito autory podle Curtis & Schnek (2006) existují tři hlavní modely speciace divergencí: allopatric, parapatric a sympatric. Zatímco modely okamžité speciace jsou peripatrické a polyploidní speciace.

Na druhou stranu Futuyma (2005) umisťuje parapatrickou speciaci jako typ alopatrické speciace - spolu s vicariance. Proto je peripatická speciace klasifikována podle původu reprodukční bariéry.

Role genového driftu

Mayr navrhuje, aby genetická změna izolované populace nastala rychle a tok genů s počáteční populací byl přerušen. Podle argumentace tohoto výzkumného pracovníka by se frekvence alel v některých lokusech lišily od frekvencí v počáteční populaci, jednoduše kvůli chybám odběru vzorků - jinými slovy, genetickému driftu.

Chyba vzorkování je definována jako náhodné nesrovnalosti mezi tím, co se teoreticky očekává, a dosaženými výsledky. Předpokládejme například, že máme pytel červených a černých fazolí v poměru 50:50. Čistě náhodou, když vyberu z fazole 10 fazolí, mohu získat 4 červené a 6 černé.

Extrapolace tohoto didaktického příkladu na populace, „zakládající“ skupina, která bude vytvořena na periferii, nemusí mít stejné frekvence alel jako výchozí populace.

Mayrova hypotéza předpokládá podstatnou evoluční změnu, ke které dochází rychle. Navíc, protože zeměpisná poloha je poměrně specifická a omezená, spojená s časovým faktorem, nebyla by dokumentována ve fosilních záznamech.

Toto tvrzení se snaží vysvětlit náhlý výskyt druhu ve fosilním záznamu, bez očekávaných mezistupňů. Mayrovy myšlenky proto předpokládaly teorii interpunkční rovnováhy, kterou navrhli Gould a Eldredge v roce 1972.

Kdo jsou nejlepší kandidáti na peripatrickou speciaci?

Ne všechny živé organismy se zdají být potenciálními kandidáty na peripatrickou speciaci, která způsobí změnu jejich populace.

Některé vlastnosti, jako je malá disperzní kapacita a více či méně sedavý život, způsobují, že některé linie jsou náchylné ke skupinám, aby na ně mohl tento speciační model působit. Kromě toho musí mít organismy tendenci se strukturovat do malých populací.

Příklady

Evoluční záření rodu

Havajské souostroví je tvořeno řadou ostrovů a atolů obývaných velkým počtem endemických druhů.

Souostroví upoutalo pozornost evolučních biologů pro téměř 500 druhů (některé endemických) rodu Drosophila, které obývají ostrovy. Navrhuje se, že k obrovské diverzifikaci skupiny došlo díky kolonizaci několika jedinců na okolních ostrovech.

Tato hypotéza byla potvrzena použitím molekulárních technik na tyto havajské populace.

Studie odhalily, že nejvíce blízce příbuzné druhy se vyskytují na okolních ostrovech a na nových ostrovech obývají druhy, které se nedávno rozcházely. Tato fakta podporují myšlenku peripatrické speciace.

Spekulace v ještěrce

Ještěrka druhu Uta stansburiana patří do čeledi Phrynosomatidae a je původem ze Spojených států a severního Mexika. Mezi jeho nejvýznamnější vlastnosti patří existence polymorfismů v jeho populacích.

Tyto populace představují dobrý příklad peripatrické speciace. Existuje populace, která obývá ostrovy Kalifornského zálivu, a to se velmi liší ve srovnání s jejich protějšky ve Spojených státech.

Jednotlivci na ostrovech se velmi liší v různých charakteristikách, jako jsou velikost, zbarvení a ekologické zvyky.

Odkaz

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologie: věda a příroda. Pearsonovo vzdělávání.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka k biologii. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoluční analýza. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Vývoj. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrované základy zoologie (roč. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evoluce a rozmanitost života: Vybrané eseje. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Encyklopedie evoluce. Fakta ve spisu.
8. Russell, P., Hertz, P. a McMillan, B. (2013). Biologie: Dynamická věda. Nelson Vzdělání.
9. Soler, M. (2002). Evoluce: základ biologie. Jižní projekt.