Wat is peripatrische soortvorming en voorbeelden?

3422
Jonah Lester

De peripatrische soortvorming, in de evolutiebiologie verwijst het naar de vorming van nieuwe soorten uit een klein aantal individuen die geïsoleerd waren in de periferie van deze oorspronkelijke populatie.

Het werd voorgesteld door Ernst Mayr en is een van zijn meest controversiële theorieën over evolutie. Aanvankelijk heette het soortvorming naar grondleggereffect, om later parapatrische soortvorming te worden genoemd.

Bron: door Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative werk: Mircalla22 (Speciation_modes.svg) [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5), CC-BY-SA-3.0 (http : //creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) of GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons

De nieuwe soorten ontstaan ​​aan de grenzen van de centrale populatie, die een groter aantal individuen heeft. Tijdens het soortvormingsproces kan de stroom tussen populaties worden beperkt tot het maximum, totdat deze ophoudt te bestaan. Dus met het verstrijken van de tijd vormt de perifere populatie een nieuwe soort.

In dit soortvormingsmodel vallen de verschijnselen van dispersie en kolonisatie op. Als individuen zich verspreiden, worden ze blootgesteld aan selectieve druk (bijvoorbeeld omgevingsfactoren) die verschillen van de oorspronkelijke populatie die uiteindelijk tot divergentie leidt..

Genetische drift lijkt een speciale rol te spelen in het parapatrische soortvormingsmodel, aangezien de geïsoleerde populatie over het algemeen klein is en stochastische factoren een groter effect hebben in populaties met een kleinere omvang..

Artikel index

  • 1 Definitie
  • 2 Historisch perspectief
  • 3 Classificatie
  • 4 Rol van gen-drift
  • 5 Wie zijn de beste kandidaten om peripatrische soortvorming te ervaren??
  • 6 voorbeelden
    • 6.1 Evolutionaire straling van het geslacht Drosophila in Hawaï
    • 6.2 Soortvorming bij de hagedis Uta stansburiana
  • 7 Referentie

Definitie

Volgens Curtis & Schnek (2006) wordt peripatrische soortvorming gedefinieerd als “een groep individuen sticht een nieuwe populatie. Als de oprichtende groep klein is, kan deze een bepaalde genetische configuratie hebben die niet representatief is voor die van de oorspronkelijke populatie ".

Dit kan gebeuren als de bevolking een bottleneck ervaart (een aanzienlijke vermindering van het aantal individuen) of als een klein aantal individuen naar de periferie migreert. Deze migranten kunnen bestaan ​​uit een alleenstaand stel of een alleenstaande geïnsemineerde vrouw.

Hetzelfde kan gebeuren wanneer een populatie in omvang afneemt. Wanneer deze reductie optreedt, neemt het verspreidingsgebied op zijn beurt af en blijven kleine geïsoleerde populaties aan de periferie van de oorspronkelijke populatie. De genstroom tussen deze groepen is extreem laag of nul.

Historisch perspectief

Dit mechanisme werd halverwege de jaren vijftig voorgesteld door de evolutiebioloog en ornitholoog Ernst Mayr.

Volgens Mayr begint het proces met de verspreiding van een kleine groep. Op een gegeven moment (Mayr legt niet duidelijk uit hoe het gebeurt, maar het toeval speelt een cruciale rol) stopt de migratie tussen de oorspronkelijke populatie en de kleine geïsoleerde populatie..

Mayr beschreef dit model in een artikel dat zich richtte op de studie van vogels in Nieuw-Guinea. De theorie was gebaseerd op perifere vogelpopulaties die sterk verschillen van aangrenzende populaties. Mayr accepteert dat zijn voorstel voornamelijk speculatief is.

Een andere invloedrijke bioloog in evolutietheorieën, Hennig, accepteerde dit mechanisme en noemde het kolonisatie-soortvorming..

Classificatie

Volgens de classificatie door Curtis & Schnek (2006) van de mechanismen van soortvorming die door deze auteurs worden voorgesteld, zijn er drie hoofdmodellen van soortvorming door divergentie: allopatrisch, parapatrisch en sympatrisch. Terwijl de instantane soortvormingmodellen peripatrische en polyploïde soortvorming zijn.

Futuyma (2005) plaatst daarentegen parapatrische soortvorming als een type allopatrische soortvorming - samen met vicariantie. Daarom wordt peripatrische soortvorming geclassificeerd volgens de oorsprong van de reproductieve barrière..

Rol van gen-drift

Mayr stelt voor dat de genetische verandering van de geïsoleerde populatie snel plaatsvindt en dat de genstroom met de oorspronkelijke populatie wordt afgesneden. Volgens de redenering van deze onderzoeker zouden de allelfrequenties op sommige loci anders zijn dan die in de oorspronkelijke populatie, simpelweg vanwege steekproeffouten - met andere woorden, genetische drift..

De steekproeffout wordt gedefinieerd als de willekeurige discrepanties tussen wat theoretisch wordt verwacht en de verkregen resultaten. Stel dat we een zak rode en zwarte bonen hebben in een verhouding van 50:50. Bij toeval, als ik 10 bonen uit de zak selecteer, krijg ik misschien 4 rode en 6 zwarte.

Als we dit didactische voorbeeld extrapoleren naar populaties, kan het zijn dat de 'oprichters'-groep die in de periferie zal worden opgericht niet dezelfde allelfrequenties heeft als de oorspronkelijke populatie..

Mayr's hypothese impliceert een substantiële evolutionaire verandering die snel plaatsvindt. Bovendien, aangezien de geografische locatie vrij specifiek en beperkt is, in combinatie met de tijdsfactor, zou deze niet worden gedocumenteerd in het fossielenarchief..

Deze verklaring probeert de plotselinge verschijning van de soort in het fossielenarchief te verklaren, zonder de verwachte tussenstadia. Daarom liepen de ideeën van Mayr vooruit op de theorie van het onderbroken evenwicht, voorgesteld door Gould en Eldredge in 1972..

Wie zijn de beste kandidaten om peripatrische soortvorming te ervaren??

Niet alle levende organismen lijken potentiële kandidaten voor peripatrische soortvorming om een ​​verandering in hun populaties teweeg te brengen.

Bepaalde kenmerken, zoals weinig verspreidingscapaciteit en een min of meer zittend leven, maken sommige geslachten vatbaar voor groepen, zodat dit soortvormingsmodel daarop kan inwerken. Bovendien moeten organismen de neiging hebben om zichzelf in kleine populaties te structureren..

Voorbeelden

Evolutionaire straling van het geslacht Drosophila op Hawaii

In de Hawaiiaanse archipel wordt het gevormd door een reeks eilanden en atollen die worden bewoond door een groot aantal endemische soorten.

De archipel heeft de aandacht getrokken van evolutiebiologen voor de bijna 500 soorten (sommige endemisch) van het geslacht Drosophila die de eilanden bewonen. Er wordt voorgesteld dat de immense diversificatie van de groep plaatsvond dankzij de kolonisatie van een paar individuen op nabijgelegen eilanden.

Deze hypothese is bevestigd door moleculaire technieken toe te passen op deze Hawaiiaanse populaties..

Studies hebben aangetoond dat de meest verwante soorten worden aangetroffen op nabijgelegen eilanden en soorten die recentelijk uiteen zijn gelopen, bewonen de nieuwe eilanden. Deze feiten ondersteunen het idee van een peripatrische soortvorming.

Soortvorming in de hagedis Uta stansburiana

De hagedis van de soort Uta stansburiana Het behoort tot de familie Phrynosomatidae en komt oorspronkelijk uit de Verenigde Staten en Noord-Mexico. Een van de meest opvallende kenmerken is het bestaan ​​van polymorfismen binnen zijn populaties.

Deze populaties vertegenwoordigen een goed voorbeeld van peripatrische soortvorming. Er is een populatie die de eilanden van de Golf van Californië bewoont en sterk varieert in vergelijking met hun tegenhangers in de Verenigde Staten..

Eiland-individuen verschillen sterk in verschillende kenmerken, zoals grootte, kleur en ecologische gewoonten..

Referentie

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologie: wetenschap en natuur. Pearson Education.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Uitnodiging voor biologie. Panamerican Medical Ed..
  3. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolutionaire analyse. Prentice hal.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Evolutie . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie (Deel 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Evolutie en de diversiteit van het leven: geselecteerde essays. Harvard University Press.
  7. Rijst, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Feiten over bestand.
  8. Russell, P., Hertz, P., en McMillan, B. (2013). Biologie: The Dynamic Science. Nelson Onderwijs.
  9. Soler, M. (2002). Evolutie: de basis van biologie. Zuid-project.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.