SPECIAȚIA ALOPATRICĂ: PROCES ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Speciație alopatric sau speciație geografic, este un tip de specierii care se produce din cauza izolării geografice între populațiile biologice din aceeași specie. „Allopatric” derivă din greces allos, care înseamnă „separat” și patris, care înseamnă „țară”.

În timpul acestei specii, o populație este împărțită la o barieră geografică. Pentru organismele terestre, această barieră ar putea fi un lanț montan sau un râu. În schimb, o masă funciară ar fi o barieră geografică pentru o populație de organisme acvatice.

Veverița Kaibab, exemplu de specializare alopatrică

În timp, indivizii din populațiile de pe ambele părți ale barierei diferă. Unele dintre aceste diferențe pot fi reflectate în biologia reproductivă a speciei, astfel încât atunci când cele două populații se reîntorc prin îndepărtarea barierei, acestea nu se mai pot întrerupe. Apoi sunt considerate specii separate.

Speciația alopatrică poate apărea chiar dacă bariera este oarecum „poroasă”, adică chiar dacă unii indivizi pot traversa bariera pentru a se împlini cu membrii celuilalt grup.

Pentru ca o speculație să fie considerată „alopată”, fluxul genic între speciile viitoare trebuie redus foarte mult, dar nu trebuie să fie complet redus la zero.

Speciația este un proces treptat prin care populațiile evoluează în diferite specii. O specie în sine este definită ca o populație ai cărei indivizi se pot întrepătrunde.

Astfel, în timpul specializării, membrii unei populații formează două sau mai multe populații distincte care nu se mai pot reproduce unul cu celălalt.

Pași de specializare alopatrică

Schimbare geografică

În prima etapă, o schimbare geografică separă membrii unei populații în mai multe grupuri. Astfel de schimbări ar putea include formarea unui nou lanț montan sau a unei căi navigabile noi sau dezvoltarea unor noi canioane.

Activitățile umane, precum construcțiile civile, agricultura și poluarea pot avea un efect asupra mediilor de viață și determină migrația unora dintre membrii unei populații.

Mutații genetice

Diferite mutații genetice apar și se acumulează în diferite populații în timp. Diferite variații ale genelor pot duce la caracteristici diferite între cele două populații.

Diferențierea între populații

Populațiile devin atât de diferite încât membrii fiecăreia dintre populații nu mai pot să se reproducă și să lase urmași fertili, chiar dacă se găsesc în același habitat în același timp. Dacă acesta este cazul, s-a produs specializare alopatrică.

Exemple

Musculiță de oțet

Un exemplu tipic de speciație este observat printr-un experiment cu muște de fructe, în care populația a fost separată în mod intenționat în două grupuri și fiecare a primit o dietă diferită.

După multe generații, muștele arătau diferit și preferă să se împerecheze cu muștele propriului grup. Dacă aceste două populații continuau să divergeze timp îndelungat, ele ar putea deveni două specii diferite prin speciație alopatrică.

Veverita Kaibab

În urmă cu aproximativ 10.000 de ani, când sud-vestul Statelor Unite era mai puțin arid, pădurile din zonă susțineau o populație de veverițe arborele cu smocuri de păr care îi răsăreau din urechi.

O mică populație de veverițe de copaci care trăiau pe platoul Kaibab al Canyonului Grand Canyon a devenit izolată geografic când s-a schimbat climatul, provocând zone din nord, vest și est să devină deșertice.

La doar câțiva kilometri spre sud, locuiau restul veverițelor, cunoscute sub numele de veverițele Abert (Sciurus aberti), dar cele două grupuri erau separate de Marele Canion. Cu schimbări în timp, atât în ​​ceea ce privește aspectul, cât și în ecologie, veverița Kaibab (Sciurus kaibabensis) este pe cale să devină o nouă specie.

De-a lungul mai multor ani de izolare geografică, populația mică de veverițe Kaibab s-a separat de veverițele Abert distribuite pe mai multe căi.

Poate că cele mai evidente modificări sunt în culoarea pielii. Veverița Kaibab are acum o coadă albă și o burtă cenușie, în contrast cu coada gri și burta albă a veveriței Abert.

Biologii cred că aceste schimbări surprinzătoare au apărut în veverițele Kaibab ca urmare a unui proces evolutiv numit derivă de gene. Unii oameni de știință consideră veverița Kaibab și veverița Abert ca fiind populații diferite ale aceleiași specii (S. aberti).

Cu toate acestea, deoarece veverițele Kaibab și Abert sunt izolate reproductiv unele de altele, unii oameni de știință au clasificat veverița Kaibab ca o specie diferită (S. kaibabensis).

Iepuri Porto Santo

Speciația alopatrică are potențialul să apară destul de rapid. Pe Porto Santo, o insulă mică de pe coasta Portugaliei, a fost eliberată o populație de iepuri. Deoarece nu existau alți iepuri sau concurenți sau prădători pe insulă, iepurii au prosperat.

În secolul al XIX-lea, acești iepuri erau semnificativ diferiți de strămoșii lor europeni. Aveau doar jumătate din dimensiunea mare (cântăreau puțin peste 500g), cu un model de culoare diferit și un stil de viață mai nocturn.

Cel mai semnificativ, încercările de împerechere a iepurilor Porto Santo cu iepurii europeni continentali au eșuat. Mulți biologi au ajuns la concluzia că în 400 de ani, o perioadă extrem de scurtă în istoria evolutivă, o nouă specie de iepure va fi evoluat pe insulă.

Nu toți biologii sunt de acord că iepurele Porto Santo este o specie nouă. Obiecția provine dintr-un experiment de reproducere mai recent și apare ca urmare a lipsei consensului asupra definirii speciilor.

În experiment, mamele adoptive ale iepurelui sălbatic mediteranean au crescut iepuri nou-născuți din Porto Santo. Când au ajuns la vârsta adultă, acești iepuri Porto Santo au fost împerecheați cu succes cu iepuri mediteraneni pentru a produce urmași sănătoși și fertili.

Pentru unii biologi, acest experiment arată clar că iepurii Porto Santo nu sunt o specie separată, ci mai degrabă o subspecie, care este o subdiviziune în clasificarea unei specii. Acești biologi consideră iepurii Porto Santo ca un exemplu de specializare în curs (la fel ca veverițele Kaibab).

Alți biologi consideră că iepurele Porto Santo este o specie separată, deoarece nu se încrucișează cu alți iepuri în condiții naturale.

Aceștia observă că experimentul de reproducere a avut succes numai după ce copilul iepurii Porto Santo a fost crescut în condiții artificiale, ceea ce a modificat probabil comportamentul lor natural.

Referințe

1. Speciația alopatrică: marea despărțire. Recuperat din: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). Natura diversității: o evoluție evolutivă a descoperirii (prima ediție). Universitatea din Chicago Press.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Evoluție moleculară și radiații adaptive (prima ediție). Presa universitară din Cambridge.
4. Kaneko, K. (2006). Viața: o introducere în biologia sistemelor complexe (Ed. Il.) Springer.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Enciclopedia Biologiei. Date despre dosar.
6. Russell, P. (2007). Biologie: Știința dinamică (ediția I). Cengage Learning.
7. Solomon, E., Berg, L. și Martin, D. (2004). Biologie (ediția a 7-a) Cengage Learning.
8. Tilmon, K. (2008). Specializare, speciație și radiații: Biologia evolutivă a insectelor erbivore (prima ediție). Univerisity of California Press.
9. White, T., Adams, W. și Neale, D. (2007). Genetica pădurii (prima ediție). CABI.