PERIPATRIKUS SPECIFIKÁCIÓ: MI EZ ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2025

Az evolúciós biológiában a peripatrikus specifikáció új fajok kialakulására utal kis számú egyedből, akik elkülönítették a kezdeti populáció perifériáját.

Ernst Mayr javasolta, és az evolúció egyik legvitatottabb elmélete. Kezdetben az alapító hatású specifikációnak nevezték, később parapatrikus specifikációnak nevezték.

Forrás: Specification_modes.svg: Ilmari Karonenderivatív munka: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), a Wikimedia Commonson keresztül

Az új fajok a központi populáció határainál fordulnak elő, ahol nagyobb az egyedszám. A specifikációs folyamat során a populációk közötti áramlást maximálisra lehet csökkenteni, amíg megszűnik. Így az idő múlásával a perifériás populáció új fajt alkot.

Ebben a speciális modellben a diszperziós és a kolonizációs jelenségek kiemelkednek. Mivel az egyének szétszóródnak, ki vannak téve a kezdeti populációtól eltérő szelektív nyomásnak (pl. Környezeti feltételek), amelyek végül eltérést eredményeznek.

Úgy tűnik, hogy a genetikai sodródásnak különleges szerepe van a parapatrikus specifikációs modellben, mivel az izolált populáció általában kicsi, és a sztochasztikus tényezők nagyobb hatással vannak az alacsonyabb méretű populációkban.

Meghatározás

Curtis & Schnek (2006) szerint a peripatrikus specifikációt úgy definiálják, hogy „az egyének egy csoportja új populációt alkot. Ha az alapító csoport kicsi, annak genetikai konfigurációja lehet, amely nem képviseli az eredeti populációt. ”

Ez akkor fordulhat elő, ha a lakosság szűk keresztmetszetet tapasztal (az egyének számának jelentős csökkenése), vagy ha kevés egyén vándorol a perifériára. Ezek a bevándorlók állhatnak egy párból vagy egyetlen megtermékenyített nőből.

Ugyanez történhet, ha a lakosság méretének csökkenése tapasztalható. Amikor ez a csökkenés megtörténik, az eloszlási terület csökken, és a kis izolált populációk a kezdeti populáció perifériáján maradnak. A gének áramlása e csoportok között rendkívül alacsony vagy semleges.

Történelmi perspektíva

Ernst Mayr, az evolúciós biológus és ornitológus az 1950-es évek közepén javasolta ezt a mechanizmust.

Mayr szerint a folyamat egy kis csoport szétszóródásával kezdődik. Egy ponton (Mayr nem magyarázza el egyértelműen, hogyan történik, de a véletlen döntő szerepet játszik) a kiindulási népesség és a kicsi, izolált népesség közötti migráció megáll.

Mayr egy olyan cikkben írta le ezt a modellt, amely az új-guineai madarak tanulmányozására összpontosított. Az elmélet a perifériás madarak populációin alapult, amelyek nagyban különböznek a szomszédos populációktól. Mayr egyetért azzal, hogy javaslata nagyrészt spekulatív.

Egy másik evolúciós elméletekbe befolyásoló biológus, Hennig elfogadta ezt a mechanizmust, és kolonizációs specifikációnak nevezte.

Osztályozás

Az ezen szerzők által javasolt specifikációs mechanizmusok Curtis és Schnek (2006) szerinti osztályozását követően három fő modell van a divergencia-specifikációra: allopatrikus, parapatrikus és szimpatikus. Míg a pillanatnyi specifikáció modellei peripatrikus és poliploidia specifikáció.

Futuyma (2005) ezzel szemben a parapatrikus specifikációt allopatrikus specifikációnak nevezi - a helyettességgel együtt. Ezért a peripatrikus specifikációt a reproduktív gát eredete szerint osztályozzuk.

A géneltolódás szerepe

Mayr azt javasolja, hogy az izolált populáció genetikai változása gyorsan megtörténjen, és a génáramlást a kezdeti populációval megszakítsák. E kutató érvelése szerint az allélfrekvencia egyes lókuszokban eltérne a kezdeti populációtól, egyszerűen a mintavételi hibák miatt, vagyis a genetikai sodródás miatt.

A mintavételi hibát az elméletileg elvárt és az elért eredmények közötti véletlenszerű eltérésként definiálják. Tegyük fel például, hogy van egy zsák vörös és fekete bab 50:50 arányban. Véletlenszerűen, amikor 10 babot választotok a táskából, 4 vöröset és 6 feketét kaphatok.

Ezt a didaktikus példát a populációkra extrapolálva a periférián létrejövő „alapító” csoport nem lehet azonos allélfrekvenciával, mint a kezdeti populáció.

Mayr hipotézise lényeges evolúciós változást von maga után, amely gyorsan bekövetkezik. Ezenkívül, mivel a földrajzi helyzet meglehetősen specifikus és korlátozott, valamint az időtényezővel együtt, ezt nem dokumentálják a fosszilis nyilvántartásban.

Ez az állítás megpróbálja megmagyarázni a faj hirtelen megjelenését a fosszilis nyilvántartásban, a várható köztes szakaszok nélkül. Ezért Mayr ötletei előre látják az elválasztott egyensúly elméletét, amelyet Gould és Eldredge 1972-ben javasolt.

Ki a legjobb jelölt az peripátriás spekuláció elvégzéséhez?

Nem minden élő organizmus tűnik potenciális jelölteknek a peripatrikus specifikációhoz, hogy megváltoztassák populációjukat.

Bizonyos jellemzők, például a kis szétszóródási képesség és a többé-kevésbé ülő élet, bizonyos vonalokat hajlamossá tehetnek a csoportokra, hogy ez a speciációs modell hatással lehessen rájuk. Ezenkívül az organizmusoknak hajlamosak arra, hogy kis populációkba strukturálódjanak.

Példák

A nemzet evolúciós sugárzása

A hawaii szigetcsoport szigetek és atollok sorozatából áll, amelyekben nagyszámú endemikus faj él.

A szigetcsoport felhívta az evolúciós biológusok figyelmét a szigeteken élő Drosophila nemzetség közel 500 fajára (némelyik endemikus). Javasolták, hogy a csoport hatalmas diverzifikációja néhány ember egyedüli gyarmatosításának következménye a közeli szigeteken.

Ezt a hipotézist megerősítették azzal, hogy molekuláris technikákat alkalmaztak ezekre a hawaii populációkra.

A tanulmányok kimutatták, hogy a leginkább rokon fajok a közeli szigeteken találhatók, és a nemrégiben eltérő fajok lakják az új szigeteket. Ezek a tények alátámasztják a peripatrikus spekuláció gondolatát.

Specifikáció a gyíkban

Az Uta stansburiana faj gyíkja a Phrynosomatidae családhoz tartozik, őshonos az Egyesült Államokban és Észak-Mexikóban. Kiemelkedő tulajdonságai között szerepel a polimorfizmusok létezése a populációkban.

Ezek a populációk jó példát jelentenek a peripatrikus specifikációra. Van egy olyan lakosság, amely lakik a Kaliforniai-öböl szigetein, és ez nagymértékben eltér az Egyesült Államokban élő társaikhoz képest.

A szigeteken élő egyének különféle jellemzőkben különböznek, mint például méret, szín és ökológiai szokások.

Referencia

1. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, BE (2004). Biológia: tudomány és természet. Pearson oktatás.
2. Curtis, H. és Schnek, A. (2006). Meghívó a biológiához. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., és Herron, JC (2002). Evolúciós elemzés. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolúció. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, és Garrison, C. (2001). Az állattan integrált alapelvei (15. kötet). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Az élet evolúciója és sokszínűsége: Kiválasztott esszék. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Az evolúció enciklopédia. Tények az aktában.
8. Russell, P., Hertz, P. és McMillan, B. (2013). Biológia: A dinamikus tudomány. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evolúció: a biológia alapja. Déli projekt.