Wat is parapatrische soortvorming? (Met voorbeelden)

3461
Abraham McLaughlin

De parapatrische soortvorming stelt de opkomst van nieuwe soorten voor uit de reproductieve isolatie van twee naast elkaar gevonden subpopulaties. Het is een van de drie basismodellen van soortvorming en komt overeen met een "tussenliggende" toestand tussen allopatrische en sympatrische modellen..

Deze theorie impliceert de soortvorming in populaties die zijn verdeeld in aangrenzende gebieden en dat er een gematigde stroom van genen is tussen beide regio's. Omdat er een zekere mate van isolatie is tussen de twee subpopulaties, kan elk van deze de niveaus van genetische onafhankelijkheid vergroten.

Bron: Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Na verloop van tijd kunnen soorten reproductieve isolatiemechanismen ontwikkelen en zal het soortvormingsproces voltooid zijn.

Artikel index

  • 1 Soortvorming: vorming van nieuwe soorten
    • 1.1 Speciatie-modellen
  • 2 Parapatrische soortvorming model
    • 2.1 Clinal-model
    • 2.2 Spanningszone
    • 2.3 Bewijs
  • 3 voorbeelden
    • 3.1 Soortvorming in het gras van de soort Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 Kraaien van de soort Corvus corone en C. cornix
  • 4 referenties

Soortvorming: vorming van nieuwe soorten

Vaak begint elk onderwerp van discussie in de evolutiebiologie met de bijdragen van de beroemde Britse natuuronderzoeker Charles Darwin..

In zijn meesterwerk, Het ontstaan ​​van soorten, Darwin stelt het mechanisme van natuurlijke selectie voor, en postuleert - onder andere - hoe nieuwe soorten kunnen worden gevormd door de geleidelijke werking van dit mechanisme over lange tijdsperioden..

Maar wat is een soort? Deze vraag is een grote studie en controverse geweest voor biologen. Hoewel er tientallen definities zijn, is het meest gebruikte en geaccepteerde concept het biologische concept van soorten, geformuleerd door Ernst Mayr..

Voor Mayr wordt een soort gedefinieerd als: "groepen van onderling kruisen natuurlijke populaties die reproductief geïsoleerd zijn van andere groepen." Een kritiek punt in deze definitie is de reproductieve isolatie tussen de groepen die we soorten noemen.

Op deze manier wordt een nieuwe soort gevormd wanneer individuen die tot twee uiteenlopende populaties behoren elkaar niet als potentiële partners herkennen..

Soortvorming modellen

Afhankelijk van de geografische context waarin soortvorming optreedt, gebruiken de auteurs een classificatiesysteem dat drie hoofdmodellen omvat: allopatrisch, sympatrisch en parapatrisch..

Als de oorsprong van de nieuwe soort een totale geografische isolatie inhoudt (vanwege het ontstaan ​​van een geografische barrière, zoals een rivier of een berg), is soortvorming allopatrisch. Als de soort wordt gevormd in hetzelfde geografische gebied zonder enige scheiding, is het sympatrische soortvorming.

Een tussenmodel is parapatrische soortvorming, waarbij nieuwe soorten opduiken in continue geografische regio's. We zullen dit tussenmodel hieronder in detail beschrijven..

Het is belangrijk om te vermelden dat het onderscheid tussen de drie soorten soortvorming misschien niet duidelijk is en dat ze elkaar overlappen..

Parapatrische soortvorming model

Bij parapatrische soortvorming vindt de verdeling plaats van twee biologische 'subpopulaties' die naast elkaar zijn gelokaliseerd, zonder enige geografische barrière die de stroom van genen tussen de twee demo's verhindert (een 'demo' is een andere term die in de literatuur veel wordt gebruikt aan populaties).

Parapatrische soortvorming kan op de volgende manier plaatsvinden: in eerste instantie is een populatie homogeen verdeeld over een bepaald geografisch gebied. Na verloop van tijd ontwikkelt de soort een patroon van "clina".

Dit klinische model werd in 1930 door Fisher voorgesteld. Hoewel het het traditionele model is, zijn er andere voorstellen - zoals soortvorming "springplank

Clinal-model

Een cline is een fenotypische gradiënt die voorkomt bij dezelfde soort - bijvoorbeeld in termen van lichaamsgrootte: individuen variëren van groot tot klein..

De oorsprong van de clina kan optreden door een abrupte geografische verandering. Dankzij de verandering slagen sommige vormen erin zich aan de ene kant aan te passen aan de omstandigheden, terwijl de resterende bevolking zich aan de andere kant aanpast..

Tussen elk van de limieten zou een hybride zone worden gevormd, waar de leden van elke zijde van de nieuwe geografische gradiënt in contact komen en er een genstroom is tussen beide subpopulaties. Nu kunnen de soorten aan elke "kant" echter als afzonderlijke entiteiten worden herkend..

Deze twee vormen kunnen verschillende taxonomische namen krijgen en kunnen worden geclassificeerd als rassen of als ondersoorten.

Spanningszone

Er kan zich een spanningszone vormen in de hybride zone, wat het soortvormingsproces bevordert. In dit gebied is de vorming van hybriden nadelig - dat wil zeggen hybriden hebben een biologische geschiktheidkleiner dan de oudersoort.

Stel dat een individu homozygoot dominant is voor een bepaald kenmerk (AA), en is aangepast aan één kant van het geografische gebied. Aan de andere kant zijn homozygote recessieve individuen (aa), aangepast aan die regio.

Als er een kruising optreedt in de hybride zone tussen de twee "rassen" of "ondersoorten" en de hybride tussen beide (in dit geval de heterozygote Aa) een lagere biologische geschiktheid heeft of fitness, het is een zone van spanning. Volgens empirisch bewijs vallen bijna alle bekende hybride zones onder de definitie van spanningszone.

Natuurlijke selectie zal dus selectieve paring bevorderen tussen elk van de varianten die in continue geografische regio's leven. Dat wil zeggen, die aan de linkerkant zullen elkaar reproduceren en hetzelfde zal aan de rechterkant gebeuren.

Bewijs

Hoewel de theoretische grondslagen van parapatrische soortvorming het een mogelijk en aantrekkelijk model maken, is het bewijs relatief weinig en niet sluitend..

Er is niet genoeg bewijs om elke stap van het proces te illustreren. Het model is echter niet helemaal uitgesloten en kan in bepaalde gevallen gebeuren.

Voorbeelden

Soortvorming in het gras van de soort Anthoxanthum odoratum

Gras Anthoxanthum odoratum behorend tot de Poaceae-familie, vertegenwoordigt een zeer illustratief voorbeeld van parapatrische soortvorming.

Sommige van deze planten leven in gebieden waar de bodem is verontreinigd met een verscheidenheid aan zware metalen. Op deze manier kunnen in deze streken alleen de varianten van het gras groeien die besmetting kunnen verdragen..

Daarentegen hebben naburige planten die niet in vervuilde bodems leven, geen selectieproces ondergaan naar tolerantie voor zware metalen..

De tolerante en niet-tolerante vormen zijn dichtbij genoeg om elkaar te bevruchten (een vereiste om het soortvormingsproces als parapatrisch te beschouwen). Beide groepen hebben echter verschillende bloeitijden ontwikkeld, waardoor er een tijdelijke barrière is ontstaan ​​voor de genstroom..

Raven van de soort Corvus corone Y C. cornix

Deze twee soorten kraaien komen voor in heel Europa en zijn een klassiek voorbeeld van een hybride zone. C. corvix het ligt verder naar het oosten, terwijl zijn metgezel zich in het westen bevindt, met een ontmoetingspunt van beide soorten in Midden-Europa.

Hoewel elke soort zijn eigen fenotypische kenmerken heeft, kunnen ze in het gebied waar ze kruisen hybriden produceren. Kruising is een teken dat het soortvormingsproces tussen de twee raven nog niet is voltooid en dat de reproductieve isolatie niet volledig is vastgesteld..

Referenties

  1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, J. A., & Tautz, D. (Eds.). (2004). Adaptieve soortvorming. Cambridge University Press.
  2. Gavrilets, S. (2004). Fitnesslandschappen en de oorsprong van soorten. Princeton University Press.
  3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Van genen tot diergedrag. Springer.
  4. Pincheira, D. (2012). Selectie en adaptieve evolutie: theoretische en empirische grondslagen vanuit het perspectief van hagedissen. UC-edities.
  5. Safran, R. J., en Nosil, P. (2012). Soortvorming: het ontstaan ​​van nieuwe soorten. Kennis van natuureducatie3(10), 17.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.