ALLOPATRIKUS SPECIFIKÁCIÓ: FOLYAMAT ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

Az allopatrikus vagy földrajzi specifikáció egy olyan típusú specifikáció, amely ugyanazon faj biológiai populációi közötti földrajzi elszigeteltség miatt fordul elő. Az "allopatric" a görög allosból származik, ami azt jelenti, hogy "külön" és a "patris" jelentése "ország".

E specifikáció során a lakosságot földrajzi korlátok osztják. A szárazföldi szervezetek esetében ez a gát hegység vagy folyó lehet. Ezzel szemben a szárazföldi tömeg földrajzi akadályt jelentene a vízi szervezetek populációja számára.

Kaibab mókus, az allopatrikus spekuláció példája

Idővel a gát mindkét oldalán lévő populációk egyének különböznek. Ezen különbségek némelyike ​​tükröződik a faj reproduktív biológiájában, így amikor a két populáció újracsatlakozik a gát eltávolításával, már nem képesek keresztezni egymást. Ezeket külön fajnak tekintik.

Allopatrikus specifikáció akkor is előfordulhat, ha a gát kissé "porózus", vagyis akkor is, ha egyes egyének átléphetik a gátat, hogy párosuljanak a másik csoport tagjaival.

Ahhoz, hogy egy specifikációt allopatrikusnak lehessen tekinteni, a jövőbeni fajok közötti génáramot jelentősen csökkenteni kell, de azt nem kell teljesen nullára csökkenteni.

A specifikáció fokozatos folyamat, amelynek során a populációk különböző fajokká alakulnak. Egy fajt önmagában olyan populációnak kell meghatározni, amelynek egyedei kereszteződhetnek.

Így a megfigyelés során a populáció tagjai kettő vagy több különálló populációt alkotnak, amelyek már nem képesek szaporodni egymással.

Az allopatrikus specifikáció lépései

Földrajzi változás

Az első lépésben egy földrajzi változás a lakosság tagjait egynél több csoportra osztja. Ilyen változások lehetnek például egy új hegység vagy új vízi út kialakulása vagy például új kanyonok fejlesztése.

Az emberi tevékenységek, például az építkezés, a mezőgazdaság és a szennyezés hatással lehetnek az életkörnyezetre, és a népesség egyes tagjai vándorolhatnak.

Genetikai mutációk

Különböző genetikai mutációk fordulnak elő és halmozódnak fel különböző populációkban az idő múlásával. A gének különböző variációi eltérő tulajdonságokat eredményezhetnek a két populáció között.

A populációk megkülönböztetése

A populációk annyira különböznek egymástól, hogy az egyes populációk tagjai már nem képesek reprodukálni és termékeny utódokat hagyni, annak ellenére, hogy ugyanabban az élőhelyben egyidejűleg találhatók. Ebben az esetben allopatrikus spekuláció történt.

Példák

Muslica

A specifikáció tipikus példáját a gyümölcslegyekkel végzett kísérlet eredményei követik, amelyek során a populációt szándékosan két csoportra osztották, és mindegyikük eltérő táplálékot kapott.

Sok generáció után a legyek másképp néztek ki, és inkább a saját csoportjuk legyeivel párosodtak. Ha ez a két populáció hosszú ideig tovább eltérne, akkor allopatrikus specifikációval két különféle fajgá válhatnának.

Kaibab mókus

Körülbelül 10 000 évvel ezelőtt, amikor az Egyesült Államok délnyugati részén kevésbé volt száraz, a környék erdõi fülükön hajtogatott arborétus mókusok lakosságát támogatták.

A Grand Canyon Kaibab-fennsíkon élő aprófa mókusok népessége földrajzilag elszigetelődött, amikor az éghajlat megváltozott, és északi, nyugati és keleti területek sivataggá váltak.

Csak néhány mérföldre délre élt a mókusok többi része, az Abert mókusok (Sciurus aberti) néven, de a két csoportot a Grand Canyon elválasztotta. Az idővel mind a külső, mind az ökológiai változásokkal a kaibab mókus (Sciurus kaibabensis) újabb fajgá vált.

A földrajzi elszigeteltség sok éve alatt a kaibab-mókusok kis népessége számos módon elkülönült a széles körben elterjedt Abert-mókusoktól.

Talán a legnyilvánvalóbb változások a bőr színében vannak. A Kaibab mókusnak most van egy fehér farka és egy szürke hasa, szemben az Abert mókus szürke farkával és fehér hasaival.

A biológusok úgy gondolják, hogy ezek a meglepő változások a Kaibab mókusokban merültek fel egy génelvezetésnek nevezett evolúciós folyamat eredményeként. Egyes tudósok szerint a Kaibab mókus és az Abert mókus ugyanazon faj (S. aberti) különféle populációi.

Mivel azonban a Kaibab és az Abert mókusok reproduktív módon elszigeteltek egymástól, egyes tudósok a Kaibab mókusot különféle fajokba sorolták (S. kaibabensis).

Porto Santo nyulak

Az alpatrikus specifikáció meglehetõsen gyorsan megtörténik. A Portugália partjainál található kis szigeten, Porto Santo-ban nyulakat engedtek szabadon. Mivel a szigeten nem volt más nyúl, versenytárs vagy ragadozó, a nyulak virágzottak.

A 19. században ezek a nyulak jelentősen különböztek az őseiktől. Csak félig voltak (alig több mint 500 gramm súlyúak), eltérő színű mintákkal és éjszakai életmóddal.

A legfontosabb, hogy a Porto Santo nyulak kontinentális európai nyulakkal való párosításának kísérlete sikertelen volt. Sok biológus arra a következtetésre jutott, hogy 400 éven belül, az evolúciós történelem rendkívül rövid időszakában, új nyúlfajok alakulnak ki a szigeten.

Nem minden biológus ért egyet azzal, hogy a Porto Santo nyúl új faj. Az ellenvetés egy újabb tenyésztési kísérletből származik, és a faj meghatározásával kapcsolatos konszenzus hiánya miatt merül fel.

A kísérlet során a vadon élő mediterrán nyulak örökbefogadó anyái újszülött nyulakat nevetettek Porto Santo-ból. A felnőttkor elérésekor ezeket a Porto Santo nyulakat sikeresen párosították mediterrán nyulakkal egészséges és termékeny utódok előállítása érdekében.

Néhány biológus számára ez a kísérlet egyértelműen azt mutatja, hogy a Porto Santo nyulak nem különálló faj, hanem alfaj, amely egy faj besorolása során felosztva van. Ezek a biológusok a Porto Santo nyulakat a folyamatban lévő specifikáció példájának tekintik (hasonlóan a Kaibab mókusokhoz).

Más biológusok szerint a Porto Santo nyúl külön faj, mivel természetes körülmények között nem keresztezi más nyulakkal.

Megjegyzik, hogy a tenyészkísérlet csak akkor volt sikeres, ha a Porto Santo baba nyulakat mesterséges körülmények között nevelték fel, ami valószínűleg megváltoztatta természetes viselkedésüket.

Irodalom

1. Allopatric specifikáció: a nagy szakadék. Helyreállítva: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. és McLennan, D. (2012). A sokféleség jellege: A felfedezés evolúciós útja (1. kiadás). University of Chicago Press.
3. Givnish, T. és Sytsma, K. (2000). Molekuláris evolúció és adaptív sugárzás (1. kiadás). Cambridge University Press.
4. Kaneko, K. (2006). Élet: Bevezetés a komplex rendszerbiológiába (Il. Szerk.). Springer.
5. Rittner, D. és McCabe, T. (2004). Biológiai Enciklopédia. Tények aktában.
6. Russell, P. (2007). Biológia: A dinamikus tudomány (1. kiadás). Cengage tanulás.
7. Solomon, E., Berg, L. és Martin, D. (2004). Biológia (7. kiadás) Cengage Learning.
8. Tilmon, K. (2008). Szakterület, specifikáció és sugárzás: A növényevő rovarok evolúciós biológiája (1. kiadás). A California Press egyetemessége.
9. White, T., Adams, W. és Neale, D. (2007). Forest Genetics (1. kiadás). CABI.