что такое симпатрическое видообразование
Симпатрическое видообразование характеристики и примеры
симпатрическое видообразование это вид видообразования, который возникает, когда две группы одного и того же вида, которые живут в одном и том же географическом положении, развиваются по-разному, пока они больше не могут пересекаться, таким образом рассматривая разные виды.
В целом, когда популяции физически разделены, существует определенная репродуктивная изоляция, то есть индивиды в одной популяции теряют способность пересекаться с другими популяциями..
Примеры симпатрического видообразования часто обсуждаются, потому что они должны показать убедительные доказательства того, что новые виды происходят от одного и того же предкового вида, а также существование репродуктивной изоляции и что причина появления нового вида не алопатрия (видообразование alopátrica).
Симпатрическое видообразование можно увидеть во многих различных типах организмов, включая бактерии, цихлидную рыбу и муху яблочного червя. Однако в природе может быть трудно узнать, когда симпатрическое видообразование происходит или произошло..
Симпатрическое видообразование является уникальным, потому что оно происходит, когда две субпопуляции одного и того же вида занимают одну и ту же территорию или разделяют перекрывающиеся территории..
Хотя площадь учреждения, в которых они живут такой же, они могут быть разделены на две группы, которые в конце концов стали настолько генетически друг от друга, они больше не могут скрещиваться.
Когда две группы больше не могут размножаться и оставлять плодовитое потомство, они считаются разными видами. Однако может быть трудно определить, имеет ли место видообразование симпатического типа, что вызвало много дискуссий среди исследователей эволюционной биологии..
Например, первоначально считалось, что два тесно связанных колючих вида эволюционируют благодаря симпатрическому видообразованию, но последующие исследования показывают, что два разных вида колонизировали озеро независимо.
Первая колонизация привела к появлению вида колючего, в то время как другие разновидности развились от второй колонизации.
Характеристика симпатрического видообразования
Джерри Койн и Х. Аллен Орр разработали четыре критерия, чтобы сделать вывод о том, появились ли виды с сочувствием:
1-Территории вида должны значительно перекрываться.
2-Должно быть полное видообразование (т.е. два вида не могут скрещиваться и оставлять плодовитое потомство).
3-Вид должен быть родственным видом (наиболее связанным друг с другом) или частью группы, которая включает в себя предка и всех их потомков.
4-История географической территории и эволюция видов должны быть такими, чтобы allopatry кажется маловероятным, так как симпатрия гораздо реже, чем alopátrica.
Примеры симпатрического видообразования
В растениях
Симпатрическое видообразование чаще встречается в растительном мире. Например, родительские растения производят полиплоидное потомство. Поэтому потомки живут в той же среде, что и их родители, но репродуктивно изолированы..
Это явление видообразования, опосредованное полиплоидией, происходит следующим образом. Обычно люди имеют два набора хромосом (диплоидия), по одному от каждого родителя.
Однако могут возникать ошибки в распределении хромосом во время деления клеток, в результате чего у потомства будет вдвое больше копий (тетраплоидия).
Наличие более двух хромосомных игр считается полиплоидией (poly = many). В этих случаях неизбежно возникает репродуктивная изоляция, поскольку популяция полиплоидных индивидов не может быть скрещена с популяцией диплоидных индивидов..
В бактериях
Истинные примеры симпатрии редко наблюдаются в природе. Считаются, что симпатрия наиболее часто встречается у бактерий, так как бактерии могут обмениваться генами с другими лицами, которые не являются предшественниками или потомки в процессе, известном как горизонтальный перенос генов.
Симпатрическое видообразование наблюдалось в бацилла, у видов бактерий Synechococcus, в бактериопланктоне Vibrio splendidus, среди других.
Подгруппы видов, подвергающиеся симпатрия показывают несколько отличий, так как они были расходящиеся в течение относительно короткого времени относительно шкалы времени, в котором происходит эволюция.
Считается, что важным фактором в случаях симпатрического видообразования является адаптация к условиям окружающей среды. Если некоторые члены специализируются на жизни в определенной среде, эта подгруппа может продолжать занимать другую экологическую нишу и со временем эволюционировать в новый вид..
У цихлид
Симпатрический отбор также может быть результатом сочетания полового отбора и экологических факторов. Исследования африканских рыб цихлид в озере Ньяса и других озерах Восточно-Африканской рифтовой системы фиксируют так называемые стаи видов (особей тех же видов, которые «собираются» в большом скоплении), которые возникли в озерах экологически единообразный.
Такое состояние существенно снижает вероятность того, что алопатрия является причиной видообразования, и может привести к тому, что группы женщин в популяции развивают высокое сродство к мужчинам с различными экстремальными фенотипическими признаками, такими как разметка на шкале и конечностях. которые отличаются по среднему размеру лиц.
Другие исследования показывают, что симпатия среди рыб цихлид также встречается в реках, питающих озера Восточно-Африканской рифтовой системы, а также в кратерных озерах Никарагуа, где есть два вида рыб цихлид Мидас (Amphilophus), которые живут в лагуне Апойо в Никарагуа.
Исследователи проанализировали ДНК, внешний вид и экологию этих двух близкородственных видов. Два вида, хотя в целом они очень похожи, имеют небольшие различия по внешнему виду и не могут быть скрещены.
Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что виды эволюционировали друг от друга. Midas цихлид население первоначально находился в лагуне, в то время как в последнее время развивались новые виды, которые в эволюционном плане означает менее 10000 лет назад.
Мухами
Крайне недавний пример симпатрического видообразования может происходить у мухи яблочного червя, Rhagoletis pomonella.
Эти мухи откладывали яйца только на плоды боярышника, но менее 200 лет назад некоторые мухи начали откладывать яйца на яблоки.
Поэтому мухи, выросшие на шипах, будут давать потомство на шипах, а мухи, которые выросли на яблоках, будут давать потомство на яблоках..
Уже есть генетические различия между двумя группами, и в течение длительного периода времени (эволюционного времени) они могут стать отдельными видами.
Выше показано, как видообразование может происходить, даже когда разные подгруппы одного и того же вида находятся на одной географической территории..
Симпатрическое видообразование: понятие, характеристики и примеры
Содержание:
В симпатрическое видообразование Это тип видообразования, который происходит, когда две группы одного и того же вида, живущие в одном и том же географическом местоположении, развиваются по-разному, пока они не перестанут скрещиваться, и тогда они будут считаться разными видами.
В общем, когда популяции физически разделены, возникает некоторая репродуктивная изоляция, то есть особи в одной популяции теряют способность к скрещиванию с представителями другой популяции.
Примеры симпатрического видообразования часто обсуждаются, потому что они должны показать убедительные доказательства того, что новый вид произошел от того же предкового вида, а также существования репродуктивной изоляции и что причина появления нового вида не в аллопатрии (видообразование аллопатрический).
Симпатрическое видообразование можно увидеть у многих различных типов организмов, включая бактерии, цихлид и яблочную муху-червь. Однако в природе бывает трудно определить, когда происходит или произошло симпатрическое видообразование.
Когда происходит симпатрическое видообразование?
Симпатрическое видообразование уникально, потому что оно происходит, когда две субпопуляции одного и того же вида занимают одну и ту же территорию или разделяют территории, которые сильно перекрываются.
Хотя территория, в которой живут организмы, одинакова, их можно разделить на две разные группы, которые в конечном итоге становятся настолько генетически отличными друг от друга, что больше не могут воспроизводиться друг с другом.
Когда две группы больше не могут воспроизводиться и оставлять плодородное потомство, они считаются разными видами. Однако бывает трудно определить, принадлежит ли имевшее место видообразование симпатрическому типу, что вызвало много споров среди исследователей эволюционной биологии.
Например, первоначально считалось, что два близкородственных вида с колючками эволюционировали в результате симпатрического видообразования, но более поздние исследования показывают, что эти два разных вида независимо колонизировали озеро.
Первая колонизация привела к появлению одного вида колючек, в то время как другие виды произошли от второй колонизации.
Характеристики симпатрического видообразования
Джерри Койн и Х. Аллен Орр разработали четыре критерия для вывода о том, возникли ли виды симпатрически:
1-Территории вида должны значительно перекрываться.
2-Должно быть полное видообразование (то есть два вида не могут скрещиваться и оставлять плодородное потомство).
3-Виды должны быть сестринскими видами (наиболее родственными друг другу) или частью группы, которая включает предка и всех его потомков.
4-История географической территории и эволюция вида должны быть такими, чтобы аллопатрия казалась очень маловероятной, поскольку симпатрическое видообразование гораздо реже, чем аллопатрическое.
Примеры симпатрического видообразования
В растениях
Симпатрическое видообразование чаще встречается в растительном мире. Например, родительские растения производят полиплоидное потомство. Следовательно, потомство живет в той же среде, что и их родители, но репродуктивно изолировано.
Этот феномен опосредованного полиплоидией видообразования происходит следующим образом. Обычно люди имеют два набора хромосом (диплоидия), по одному от каждого родителя.
Однако ошибки в распределении хромосом могут возникать во время деления клеток, в результате чего получается потомство с удвоенным числом копий (тетраплоидия).
Наличие более двух наборов хромосом считается полиплоидией (поли = много). В этих случаях неизбежно происходит репродуктивная изоляция, поскольку популяция полиплоидных особей не может скрещиваться с популяцией диплоидных особей.
В бактериях
Истинные примеры симпатрического видообразования в природе наблюдались редко. Считается, что симпатрическое видообразование чаще встречается у бактерий, поскольку бактерии могут обмениваться генами с другими людьми, которые не являются ни родителями, ни потомками, в процессе, известном как горизонтальный перенос генов.
Симпатрическое видообразование наблюдается у Бациллы, у видов бактерий Синехококк, в бактериопланктоне Vibrio splendidus, среди прочего.
Подгруппы видов, которые претерпевают симпатрическое видообразование, мало различаются, поскольку они расходились в течение относительно короткого времени по сравнению с временным масштабом, в котором происходит эволюция.
Считается, что важным фактором симпатрического видообразования является адаптация к условиям окружающей среды. Если некоторые члены специализируются на жизни в определенной среде, эта подгруппа может продолжать занимать другую экологическую нишу и со временем эволюционировать в новый вид.
У цихлид
Симпатрический отбор также может быть результатом сочетания полового отбора и экологических факторов. Исследования африканских цихлид в озере Ньяса и других озерах Восточно-Африканской рифтовой системы фиксируют так называемые стаи видов (особи одного и того же вида, которые «собираются» в большое скопление), которые появились в озерах с экологической точки зрения. униформа.
Такое состояние существенно снижает вероятность того, что аллопатрия является причиной видообразования, и может привести к тому, что группы самок в популяции разовьют высокое сродство к самцам с различными крайними фенотипическими признаками, такими как чешуйчатые отметины и конечности. По размеру они отличаются от средних особей.
Другие исследования показывают, что симпатия между рыбами-цихлидами также встречается в реках, питающих озера Рифтовой системы Восточной Африки, а также в кратерных озерах Никарагуа, где обитают два вида рыб-цихлид Мидас (Амфилоф), которые живут в Лагуна-де-Апойо в Никарагуа.
Исследователи проанализировали ДНК, внешний вид и экологию этих двух близкородственных видов. Эти два вида, хотя в целом очень похожи, имеют небольшие различия по внешнему виду и не могут быть скрещены.
Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что один вид произошел от другого. Популяция цихлид Мидаса была первоначально обнаружена в лагуне, в то время как более новые виды появились недавно, что с точки зрения эволюции означает менее 10 000 лет назад.
В мухах
Совсем недавний пример симпатрического видообразования может иметь место у яблочной червячной мухи, Rhagoletis pomonella.
Эти мухи раньше откладывали яйца только на плоды боярышника, но менее 200 лет назад некоторые мухи начали откладывать яйца на яблоки.
Следовательно, мухи, выросшие на шипах, будут производить потомство на шипах, а мухи, выросшие на яблоках, будут производить потомство на яблоках.
Между этими двумя группами уже есть генетические различия, и в течение длительного периода времени (время эволюции) они могут стать отдельными видами.
Вышеупомянутое демонстрирует, как может происходить видообразование, даже когда разные подгруппы одного и того же вида находятся на одной географической территории.
Ссылки
Insight (психология): типы, инсайт обучение
Симпатрическое видообразование
Один из способов образования видов называется экологическим или симпатрическим видообразованием. Оно проявляется в пределах одной популяции и ареала. Основным фактором симпатрии является изменение генофонда популяции за счёт приспособленности к новым условиям среды на одной территории.
Этапы
Экологическое видообразование начинается тогда, когда часть популяции начинает осваивать и занимать новые экологические ниши. Это может происходить по разным причинам. Например, под влиянием деятельности человека, вследствие изменения климата, состава почвы, ограничения солнечного света.
Симпатрия происходит в несколько этапов:
В зависимости от условий естественный отбор может протекать по-разному. Зачастую при экологическом видообразовании главную роль играет дизруптивный отбор. Это разрывающий отбор, делящий популяцию на две или более группы по ярко выраженным, противоположным признакам изменчивости. Обычно группы обитают на границах ареала и приспосабливаются к разным экологическим нишам.
Пример дизруптивного отбора – разная адаптивная окраска североамериканский водных ужей, обитающих на берегах и островах. Земляные улитки также различаются по цвету в зависимости от цвета почвы, на которой обитают.
которые читают вместе с этой
В отличие от географического способа образования видов экологическое видообразование не выходит за рамки ареала, не требует территориальной изоляции и большого количества времени.
Примеры
Классическим примером симпатрического видообразования являются экологические расы погремка большого, отличающиеся оттенком цветка. Причиной расхождения популяции стала деятельность человека – летний покос. Растения не успевали оставить потомства, поэтому под действием дизруптивного отбора разделись на две группы, одна из которых цветёт весной, а вторая – в конце лета.
Другие примеры:
Симпатрия возникает либо с помощью полиплоидии, либо при образовании гибридов. Полиплоидия – мутация, приводящая к увеличению гаплоидного набора хромосом в два раза (например, с 28 до 56), что отражается на фенотипе. Гибридизация возможна между близкородственными группами в обход репродуктивной изоляции.
Что мы узнали?
Симпатрическое или экологическое видообразование происходит в рамках одной популяции на одной территории. Причинами является смена условий среды и осваивание новых экологических ниш разными группами популяции. При закреплении адаптивных признаков генетически и срабатывании биологической изоляции группа популяции выделяется в отдельный вид.
Симпатрическое видообразование
Вы будете перенаправлены на Автор24
Симпатрическое видообразование – это тип видообразования, при котором система становления новых видов концентрируется вокруг одной популяции и конкретного ареала.
Сущность симпатрического видообразования
При изоляции внутри популяций возникают и накапливаются генетические различия. Если она продолжается долго, то этих изменений становится больше и может начинаться процесс видообразования. В зависимости от вида изоляции могут выделять два способа видообразования:
В результате изоляции между ними прерывается обмен генами. Возникновение генетических различий постепенно приводит к неспособности особей из разобщённых популяций к скрещиванию, что в дальнейшем становится причиной образования новых видов.
Симпатрическое видообразование зависит от эколологчиеских факторов, изменение генофонда популяции происходит за счет стремления приспособиться к новым условиям обитания и адаптироваться к ним в полной мере. Такой тип видообразования начинается тогда, когда особи популяции начинают осваивать новые экологические ниши. Это происходит по разным причинам от влияния человека и до изменения климата, почвенного состава, ограничения солнечного света.
Основные особенности и этапы симпатрического видообразования
Этапы симпатрического видообразования:
Готовые работы на аналогичную тему
В зависимости от условий естественный отбор протекает по-разному и зачастую при экологическом видообразовании главную роль играет именно его дизруптивная форма.
Дизрпутивный отбор – это форма естественного отбора, которая делит популяцию на две крупные группы по ярко выраженным противоположным признакам, которые попадают под влияние изменчивости. Как правило, эти группы находятся в различных частях ареала и приспосабливаются к различным экологическим нишам.
Примером дизруптивного естественного отбора может служить разная окраска тела у североамериканских ужей, которые обитают на берегах и островах. Многие земляные улитки также различаются по цвету в зависимости от тона почвы, в которой они обитают.
Классическим примером симпатрического видообразования являются также и экологические расы погремка, который отличается оттенком цвета. Расхождение популяции было вызвано покосом или летней деятельностью человека. Растения не успели оставить потомство, поэтому делились на две группы существенно различающиеся по срокам цветения.
Симпатрическое видообразование возникает при полиплоидии и входе образования гибридов.
Полиплоидия – это мутация, которая приводит к увеличению гаплоидного набора хромосом в два раза.
Такое положение вещей серьезно отражается на фенотипе. Гибридизация возможна между близкородственными группами в обход репродуктивной изоляции.
Симпатрическое видообразование также может происходить в рамках одной популяции на одной территории. Причинами является смена условий среды и осваивание ими различных экологических ниш. Закрепление адаптивных признаков в генетике и срабатывание биологической изоляции позволяет группе выйти в отдельный вид. В дальнейшем этот вид существует в природе длительное время и успешно размножается в пределах установленного ареала обитания, который может быть достаточно широким.
Также существует так называемый внезапный тип симпатрического видообразования, который происходит в результате мутаций, полиплоидии, гибридизации и удвоения хромосом. При этом репродуктивная изоляция возникает только в пределах одного поколения и новый вид формируется достаточно быстро. Нельзя сделать однозначного вывода о том, какой именно тип симпатрического видообразования существует в природе более длительный срок, но при этом внезапное образование видов, по мнению, ученых имеет меньшую степень фактического подтверждения. Примером подобного типа симпатрического видообразования может служить: существование таких форм картофеля, которые имеют 12, 24, 48 и 78т хромосом.
Таким образом, образом видообразование по симпатрическому типу должно считаться максимально распространенным явлением в природе. Для него необходимо разнообразие природных условий и организация оперативного ответа популяции при выборе себе подобных. Палеонтологи утверждают, что все виды образуются в каком – то одном месте и целыми «букетами», а не последовательно, как это описывает классическая теория эволюции. Симпатрические популяции считаются популяциями разных видов, если не скрещиваются между собой и не могут образовать жизнеспособное и плодовитое потомство. Скорее всего они различаются по физиолого-репродуктивному критерию.
Таким образом, репродуктивная изоляция может возникнуть не только из-за фенотипических различий между особями, но и генотипических. По всем этим показателям автополиплоидию и спонтанную гибридизацию формально можно считать способами симпатрического видообразования.
Видообразование
Видообразова́ние — процесс возникновения новых видов [1] Видообразование — это процесс изменения старых видов и появления новых в результате накопления новых признаков. При этом генетическая несовместимость новообразованных видов, то есть их неспособность производить плодотворное потомство или вообще потомство, при скрещивании называется межвидовым барьером, или барьером межвидовой совместимости.
Существуют разнообразные теории, объясняющие механизмы видообразования, ни одна из которых не считается общепризнанной и полностью доказанной. Одна из причин этого — сложность эмпирической проверки из-за долговременности изучаемого процесса.
Согласно синтетической теории эволюции (СТЭ), основой для видообразования является наследственная изменчивость организмов, ведущий фактор — естественный отбор. В СТЭ выделяют два способа видообразования: географическое, или аллопатрическое, и экологическое, или симпатрическое.
Содержание
Симпатрическое (экологическое) видообразование
Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале по экологическим признакам. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными. Расходящиеся группы формируют новые виды.
Симпатрическое видообразование может протекать несколькими способами. Один из них — возникновение новых видов при быстром изменении кариотипа путём полиплоидизации. Известны группы близких видов, обычно растений, с кратным числом хромосом. Другой способ симпатрического видообразования — гибридизация с последующим удвоением числа хромосом. Сейчас известно немало видов, гибридогенное происхождение и характер генома которых может считаться экспериментально доказанным. Третий способ симпатрического видообразования — возникновение репродуктивной изоляции особей внутри первоначально единой популяции в результате фрагментации или слияния хромосом и других хромосомных перестроек. Этот способ распространён как у растений, так и у животных. Особенностью симпатрического пути видообразования является то, что он приводит к возникновению новых видов, всегда морфологически близких к исходному виду. Лишь в случае гибридогенного возникновения видов появляется новая видовая форма, отличная от каждой из родительских.
Аллопатрическое (географическое) видообразование
Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей.Возникновение географических преград (горных хребтов, морских проливов и пр.) приводит к возникновению изолятов— географически изолированных популяций. При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолированных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы. Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.
«Мгновенное» видообразование на основе полиплоидии
Не предполагает деление ареала на части и формально является симпатрическим. При этом за несколько поколений в результате резких изменений в геноме формируется новый вид.
Сальтационно происходит видообразование на основе полиплоидии у растений.
Гибридогенное видообразование
При скрещивании различных видов потомство обычно бывает стерильным. Это связано с тем, что число хромосом у разных видов различно. Несходные хромосомы не могут нормально сходиться в пары в процессе мейоза, и образующиеся половые клетки не получают нормального набора хромосом. Однако, если у такого гибрида происходит геномная мутация, вызывающая удвоение числа хромосом, то мейоз протекает нормально и дает нормальные половые клетки. При этом гибридная форма приобретает способность к размножению и утрачивает возможность скрещивания с родительскими формами. Кроме того, межвидовые гибриды растений могут размножатся вегетативным путем.
Наблюдение видообразования
Дрозофилы, также известные как плодовые мухи, входят в число наиболее изученных организмов. С 1970-х годов зафиксированы многие случаи видообразования у дрозофил. Видообразование происходило, в частности, за счёт пространственного разделения, разделения по экологическим нишам в одном ареале, изменения поведения при спаривании, дизруптивного отбора, а также за счет сочетания эффекта основателя с эффектом бутылочного горлышка (в ходе экспериментов founder-flush).
Видообразование наблюдалось в лабораторных популяциях комнатных мух, мух Eurosta solidaginis, яблонных мух-пестрокрылок, мучных жуков, комаров и других насекомых.
Rhagoletis pomonella
