การเก็งกำไรพาราแพทริกคืออะไร? (พร้อมตัวอย่าง)



การเก็งกำไรพาราแพทริก เสนอการเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่จากการแยกการสืบพันธุ์ของสองประชากรย่อยที่อยู่เคียงข้างกัน มันเป็นหนึ่งในสามรูปแบบพื้นฐานของ speciation และปรับให้อยู่ในสถานะ "กลาง" ระหว่าง allopatric และ sympatric นางแบบ.

ทฤษฎีนี้แสดงถึงการคาดเดาในประชากรที่กระจายอยู่ในพื้นที่ที่ต่อเนื่องกันและมีการไหลของยีนในระดับปานกลางระหว่างทั้งสองภูมิภาค เมื่อมีระดับความโดดเดี่ยวระหว่างประชากรย่อยทั้งสองเหล่านี้แต่ละคนสามารถเพิ่มระดับความเป็นอิสระทางพันธุกรรม.

เมื่อเวลาผ่านไปสปีชีส์สามารถพัฒนากลไกการแยกการสืบพันธุ์และกระบวนการ speciation จะเสร็จสมบูรณ์.

ดัชนี

  • 1 Speciation: การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่
    • 1.1 Speciation models
  • 2 รูปแบบการเก็งกำไร Parapatric
    • 2.1 แบบจำลอง Clinal
    • 2.2 โซนความตึงเครียด
    • 2.3 หลักฐาน
  • 3 ตัวอย่าง
    • 3.1 Speciation ในหญ้าของสายพันธุ์ Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 กาของนกจำพวก Corvus corone และ C. cornix
  • 4 อ้างอิง

Speciation: การก่อตัวของสายพันธุ์ใหม่

มันเป็นเรื่องธรรมดาที่หัวข้อการอภิปรายใด ๆ ในชีววิทยาวิวัฒนาการเริ่มต้นด้วยการมีส่วนร่วมของนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษชื่อ Charles Darwin.

ในผลงานชิ้นเอกของเขา, ต้นกำเนิดของสายพันธุ์, ดาร์วินเสนอกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและสมมุติฐาน - เหนือสิ่งอื่นใด - สายพันธุ์ใหม่จะเกิดขึ้นได้อย่างไรจากการกระทำอย่างค่อยเป็นค่อยไปของกลไกนี้เป็นเวลานาน.

แต่สายพันธุ์คืออะไร? คำถามนี้เป็นการศึกษาและการโต้เถียงที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักชีววิทยา แม้ว่าจะมีคำจำกัดความหลายสิบแนวคิดที่ใช้บ่อยที่สุดและเป็นที่ยอมรับคือแนวคิดทางชีววิทยาของเผ่าพันธุ์สูตรโดย Ernst Mayr.

สำหรับ Mayr สปีชีส์ถูกนิยามว่า: "กลุ่มของประชากรไขว้ตามธรรมชาติที่พบว่าสามารถแยกได้จากการสืบพันธุ์จากกลุ่มอื่น" จุดสำคัญในคำจำกัดความนี้คือ.

ด้วยวิธีนี้สปีชีส์ใหม่จะเกิดขึ้นเมื่อบุคคลที่เป็นประชากรสองกลุ่มที่แตกต่างกันไม่รู้จักซึ่งกันและกันว่าเป็นพันธมิตรที่มีศักยภาพ.

แบบจำลองการเก็งกำไร

ขึ้นอยู่กับบริบททางภูมิศาสตร์ที่เกิดการเก็งกำไรผู้เขียนใช้ระบบการจำแนกที่มีสามรูปแบบหลัก: allopatric, sympatric และ parapatric speciation.

หากที่มาของสายพันธุ์ใหม่เกี่ยวข้องกับการแยกทางภูมิศาสตร์ทั้งหมด (เนื่องจากการเกิดขึ้นของสิ่งกีดขวางทางภูมิศาสตร์เช่นแม่น้ำหรือภูเขา) การเก็งกำไรคือ allopatric หากสปีชี่ส์เกิดขึ้นในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เดียวกันโดยไม่มีการแยกใด ๆ มันจะเป็นการเก็งกำไรแบบ sympatric.

แบบจำลองขั้นกลางคือการเก็งกำไรแบบ Parapatric ซึ่งมีสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นในภูมิภาคทางภูมิศาสตร์ที่ต่อเนื่อง ต่อไปเราจะอธิบายในรายละเอียดแบบจำลองกลางนี้.

เป็นสิ่งสำคัญที่จะกล่าวถึงความแตกต่างระหว่างการเก็งกำไรทั้งสามประเภทอาจไม่ชัดเจนและทับซ้อนกัน.

รูปแบบการเก็งกำไร Parapatric

ในการเก็งกำไร parapatric เกิดขึ้นการแบ่งของสอง "subpopulations" ทางชีวภาพที่อยู่เคียงข้างกันโดยไม่มีสิ่งกีดขวางทางภูมิศาสตร์ใด ๆ ที่ป้องกันการไหลของยีนระหว่างการสาธิตทั้งสอง หมายถึงประชากร).

การเก็งกำไร Parapatric สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีการต่อไปนี้: เริ่มแรกประชากรมีการกระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกันในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่แน่นอน เมื่อเวลาผ่านไปเผ่าพันธุ์วิวัฒนาการเป็นรูปแบบ "clina".

ฟิชเชอร์โมเดลนี้เสนอโดยฟิชเชอร์ในปี 1930 แม้ว่าจะเป็นรุ่นดั้งเดิม แต่ก็มีข้อเสนออื่น ๆ เช่น speciation "หินก้าว"

แบบจำลอง Clinal

clina เป็นการไล่ระดับสีฟีโนไทป์ที่เกิดขึ้นในสายพันธุ์เดียวกัน - ในแง่ของขนาดร่างกาย: บุคคลมีการกระจายจากขนาดใหญ่ไปจนถึงขนาดเล็ก.

ต้นกำเนิดของ clina สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางภูมิศาสตร์อย่างฉับพลัน ต้องขอบคุณการเปลี่ยนแปลงบางรูปแบบจึงสามารถปรับให้เข้ากับเงื่อนไขในด้านหนึ่งในขณะที่จำนวนประชากรที่เหลือจะปรับให้เข้ากับอีกด้านหนึ่ง.

ระหว่างแต่ละข้อ จำกัด โซนไฮบริดจะก่อตัวขึ้นซึ่งสมาชิกของแต่ละด้านของการไล่ระดับสีทางภูมิศาสตร์ใหม่เข้ามาติดต่อและมีการไหลของยีนระหว่างประชากรย่อยทั้งสอง อย่างไรก็ตามตอนนี้สปีชีส์ของ "ด้าน" แต่ละด้านสามารถถูกจดจำได้ว่าเป็นเอนทิตีที่แยกจากกัน.

แบบฟอร์มทั้งสองนี้สามารถรับชื่ออนุกรมวิธานแตกต่างกันสามารถจำแนกเป็นเผ่าพันธุ์หรือเป็นสายพันธุ์ย่อยได้.

โซนความตึงเครียด

โซนของความตึงเครียดอาจเกิดขึ้นในโซนไฮบริดซึ่งสนับสนุนกระบวนการ speciation ในบริเวณนี้การก่อตัวของลูกผสมมีผลเสีย - นั่นคือลูกผสมมีความแข็งแรงทางชีวภาพมีขนาดเล็กกว่าสายพันธุ์ของพ่อแม่.

สมมติว่าบุคคลนั้นโดดเด่นด้วยลักษณะที่เป็น homozygous (AA) และถูกปรับให้เข้ากับด้านหนึ่งของพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ ในอีกด้านหนึ่งบุคคลที่ด้อยถอยแบบ homozygous (AA) ปรับให้เข้ากับภูมิภาคดังกล่าว.

หากมีการข้ามเกิดขึ้นในโซนไฮบริดระหว่าง "เชื้อชาติ" หรือ "สายพันธุ์ย่อย" สองรายการและไฮบริดระหว่างทั้งสอง (ในกรณีนี้ heterozygote Aa) มีสมรรถภาพทางชีวภาพต่ำหรือ การออกกำลังกาย, มันเป็นโซนของความตึงเครียด จากหลักฐานเชิงประจักษ์โซนไฮบริดที่รู้จักเกือบทั้งหมดตกอยู่ในนิยามของโซนความตึงเครียด.

ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะสนับสนุนการจับคู่แบบเลือกระหว่างตัวแปรแต่ละตัวที่อาศัยอยู่ในภูมิภาคทางภูมิศาสตร์ที่ต่อเนื่อง นั่นคือคนที่อยู่ทางซ้ายจะทำซ้ำกันและสิ่งนั้นจะเกิดขึ้นทางด้านขวา.

หลักฐาน

แม้ว่าพื้นฐานทางทฤษฎีของการเก็งกำไรพาราแพทริกทำให้มันเป็นแบบจำลองที่เป็นไปได้และน่าสนใจ แต่หลักฐานก็ค่อนข้างเล็กและไม่ได้ข้อสรุป.

มีหลักฐานไม่เพียงพอที่จะแสดงให้เห็นถึงแต่ละขั้นตอนของกระบวนการ อย่างไรก็ตามโมเดลไม่ได้ถูกทิ้งอย่างสมบูรณ์และอาจเกิดขึ้นในบางกรณี.

ตัวอย่าง

การเก็งกำไรในหญ้าของสายพันธุ์ Anthoxanthum odoratum

ต้นหญ้า Anthoxanthum odoratum เป็นของตระกูล Poaceae ซึ่งแสดงให้เห็นตัวอย่างที่ชัดเจนของการเก็งกำไรแบบ parapatric.

พืชเหล่านี้บางชนิดอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนของโลหะหนักหลายชนิด ด้วยวิธีนี้เฉพาะพันธุ์ของหญ้าที่สามารถทนต่อการปนเปื้อนสามารถเชื่อในภูมิภาคเหล่านี้.

ในทางตรงกันข้ามพืชที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งไม่ได้อาศัยอยู่ในดินที่มีการปนเปื้อนนั้นไม่ได้ผ่านกระบวนการคัดเลือกที่มีต่อความทนทานต่อโลหะหนัก.

รูปแบบที่ทนและไม่ทนอยู่ใกล้พอที่จะปฏิสนธิซึ่งกันและกัน (ข้อกำหนดสำหรับกระบวนการ speciation ที่จะพิจารณา parapatric) อย่างไรก็ตามทั้งสองกลุ่มได้พัฒนาช่วงเวลาการออกดอกต่างกันสร้างอุปสรรคชั่วคราวต่อการไหลของยีน.

กาของสายพันธุ์ Corvus Corone และ C. cornix

อีกาสองชนิดนี้มีการกระจายไปทั่วยุโรปและเป็นตัวอย่างคลาสสิกของโซนไฮบริด. C. corvix มันตั้งอยู่ไกลออกไปทางทิศตะวันออกในขณะที่เพื่อนของมันตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกกับจุดนัดพบของทั้งสองชนิดในยุโรปกลาง.

แม้ว่าแต่ละสปีชีส์จะมีลักษณะฟีโนไทป์เป็นของตัวเอง แต่ในพื้นที่ที่พวกมันข้ามพวกมันสามารถผลิตลูกผสม ในการข้ามเป็นสัญญาณว่ากระบวนการ speciation ระหว่างอีกาทั้งสองยังไม่เสร็จสมบูรณ์และการแยกระบบสืบพันธุ์ยังไม่สมบูรณ์.

การอ้างอิง

  1. Dieckmann, U. , Doebeli, M. , Metz, J. A. , & Tautz, D. (บรรณาธิการ) (2004). การปรับสเป็ค. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
  2. Gavrilets, S. (2004). ภูมิทัศน์ฟิตเนสและที่มาของสายพันธุ์. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน.
  3. Inoue-Murayama, M. , Kawamura, S. , & Weiss, A. (2011). ตั้งแต่ยีนจนถึงพฤติกรรมสัตว์. สปริงเกอร์.
  4. Pincheira, D. (2012). การเลือกและวิวัฒนาการแบบปรับตัว: รากฐานทางทฤษฎีและเชิงประจักษ์จากมุมมองของกิ้งก่า. รุ่น UC.
  5. Safran, R. J. , & Nosil, P. (2012) Speciation: ต้นกำเนิดของสายพันธุ์ใหม่. ความรู้เกี่ยวกับการศึกษาธรรมชาติ, 3(10), 17.