SPECIAȚIA PERIPATRICĂ: CE ESTE ȘI EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Speciație peripatric , în biologia evoluționistă, se referă la formarea de noi specii dintr - un număr mic de persoane care au izolat periferia acestei populații inițiale.

A fost propus de Ernst Mayr și este una dintre cele mai controversate teorii ale sale în evoluție. Inițial, a fost numită specializare prin efect fondator, mai târziu a fost numită specializare parapatrică.

Sursa: De Speciation_modes.svg: Ilmari Lucrare karonenderivativă: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), prin Wikimedia Commons

Noile specii apar la limitele populației centrale, care are un număr mai mare de indivizi. În timpul procesului de specializare, fluxul dintre populații poate fi redus la maxim, până când nu mai există. Astfel, odată cu trecerea timpului, populația periferică constituie o nouă specie.

În acest model de specializare, fenomenele de dispersie și colonizare ies în evidență. Pe măsură ce indivizii se împrăștie, ei sunt expuși la presiuni selective (de exemplu, condiții de mediu) diferite față de populația inițială care duce la divergență.

Deriva genetică pare să aibă un rol special în modelul de specializare parapatrică, deoarece populația izolată este în general mică și factorii stochastici au un efect mai mare în populațiile cu dimensiuni reduse.

Definiție

Potrivit lui Curtis și Schnek (2006), specializarea periferică este definită drept „un grup de indivizi fondează o nouă populație. Dacă grupul fondator este mic, acesta poate avea o configurație genetică particulară, nereprezentantă a celei din populația inițială ”.

Acest lucru se poate întâmpla dacă populația se confruntă cu un blocaj (o reducere semnificativă a numărului de indivizi) sau dacă un număr mic de indivizi migrează spre periferie. Acești migranți pot fi alcătuiți dintr-un singur cuplu sau o singură femelă inseminată.

Același lucru se poate întâmpla atunci când o populație înregistrează o scădere a dimensiunii. Când are loc această reducere, aria de distribuție scade și populațiile mici izolate rămân la periferia populației inițiale. Fluxul de gene între aceste grupuri este extrem de scăzut sau nul.

Perspectiva istorica

Acest mecanism a fost propus de biologul și ornitologul evoluționist Ernst Mayr, la mijlocul anilor '50.

Potrivit lui Mayr, procesul începe cu dispersarea unui grup mic. La un moment dat (Mayr nu explică clar cum se întâmplă, dar șansa joacă un rol crucial) migrația dintre populația inițială și populația izolată mică se oprește.

Mayr a descris acest model într-un articol care s-a concentrat pe studiul păsărilor din Noua Guinee. Teoria s-a bazat pe populații periferice de păsări care diferă foarte mult de populațiile adiacente. Mayr este de acord că propunerea sa este în mare parte speculativă.

Un alt biolog influent în teoriile evoluției, Hennig, a acceptat acest mecanism și l-a numit speciație de colonizare.

Clasificare

În urma clasificării de către Curtis și Schnek (2006) a mecanismelor de speciație propuse de acești autori, există trei modele principale de specializare prin divergență: alopatric, parapatric și simpatic. În timp ce modelele de specii instantanee sunt speciații periferice și poliploidie.

Futuyma (2005), pe de altă parte, plasează speciația parapatrică ca un tip de speciație alopatrică - împreună cu vicianța. Prin urmare, speciația periferică este clasificată în funcție de originea barierei de reproducere.

Rolul derivării genelor

Mayr propune că schimbarea genetică a populației izolate are loc rapid și fluxul genic cu populația inițială este întrerupt. Conform raționamentului acestui cercetător, frecvențele de alele la unii loci ar fi diferite de cele din populația inițială, pur și simplu din cauza erorilor de eșantionare - cu alte cuvinte, derivă genetică.

Eroarea de eșantionare este definită ca fiind discrepanțele aleatorii între ceea ce se așteaptă teoretic și rezultatele obținute. De exemplu, să presupunem că avem o pungă de fasole roșie și neagră în raport de 50:50. Din pură șansă, atunci când selectez 10 fasole din pungă, pot primi 4 roșii și 6 negre.

Extrapolând acest exemplu didactic la populații, grupul „fondator” care va fi stabilit în periferie poate să nu aibă aceleași frecvențe de alele ca și populația inițială.

Ipoteza lui Mayr implică o schimbare evolutivă substanțială care apare rapid. În plus, întrucât locația geografică este destul de specifică și limitată, însoțită de factorul timp, nu ar fi documentată în evidența fosilelor.

Această afirmație încearcă să explice apariția bruscă a speciei în evidența fosilelor, fără etapele intermediare preconizate. Prin urmare, ideile lui Mayr au anticipat teoria echilibrului punctuat, propusă de Gould și Eldredge în 1972.

Cine sunt cei mai buni candidați pentru a suferi specializare periferică?

Nu toate organismele vii par potențiali candidați la specializarea periferică pentru a produce o schimbare în populațiile lor.

Anumite caracteristici, cum ar fi capacitatea de dispersie redusă și o viață mai mult sau mai puțin sedentară, fac ca unele linii să fie predispuse grupurilor astfel încât acest model de specializare să poată acționa asupra lor. Mai mult, organismele trebuie să aibă tendința de a se structura în populații mici.

Exemple

Radiația evolutivă a genului

Arhipelagul hawaian este format dintr-o serie de insule și atoli locuite de un număr mare de specii endemice.

Arhipelagul a atras atenția biologilor evolutivi pentru cele aproape 500 de specii (unele endemice) din genul Drosophila care locuiesc în insule. Se propune că imensa diversificare a grupului s-a produs datorită colonizării câtorva indivizi pe insulele din apropiere.

Această ipoteză a fost coroborată prin aplicarea tehnicilor moleculare acestor populații din Hawaii.

Studiile au dezvăluit că speciile cele mai strâns legate se găsesc pe insulele din apropiere, iar speciile care au divergent recent locuiesc în noile insule. Aceste fapte susțin ideea unei specializări periferice.

Speciație în șopârlă

Șopârlă din specia Uta stansburiana aparține familiei Phrynosomatidae și este originară din Statele Unite și nordul Mexicului. Printre cele mai deosebite caracteristici ale sale se numără existența polimorfismelor în cadrul populațiilor sale.

Aceste populații reprezintă un bun exemplu de specializare periferică. Există o populație care locuiește în insulele din Golful California și variază mult în comparație cu omologii lor din Statele Unite.

Indivizii de pe insule diferă mult în diferite caracteristici, cum ar fi dimensiunea, colorația și obiceiurile ecologice.

Referinţă

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologie: știință și natură. Pearson Education.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitatie la biologie. Editura Medicală Panamericană.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evoluţie. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate ale zoologiei (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evoluția și diversitatea vieții: eseuri selectate. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Enciclopedia Evoluției. Date despre dosar.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologie: Știința dinamică. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evoluție: baza Biologiei. Proiectul Sud.