Allopatric speciation
n. Definisjon: En speciation der biologiske bestander er fysisk isolert av en ytre barriere og utvikle seg egenverdi (genetiske) reproduktiv isolasjon
Innholdsfortegnelse
Vi kan definere speciation som en prosess der romanen genetisk uavhengig gruppe av organismer er dannet gjennom evolusjonsprosessen., I en annen definisjon, speciation er forklart som den prosessen som den genetisk homogen befolkning er delt inn i ulike populasjoner som gjennomgår genetisk differensiering og reproduksjon isolasjon. Dermed kan det utledes at biogeographic isolasjon fører til dannelsen av nye arter gjennom speciation.
Geografisk isolasjon betyr atskillelse, enten på grunn av geografiske endring eller overføring av enkelte medlemmer av arter, mens andre forble på det punktet av sin opprinnelse., Geografisk isolasjon eksempler inkluderer også et scenario der en befolkning migrert til en øy dermed skilt fra fastlandet befolkningen. Disse to populasjoner vil utvikle seg separat.
Allopatric Speciation Definisjon
Allopatric er et gresk ord. Allopatric betyr «geografisk». Allopatric speciation er også betegnet som geografisk speciation, dumbbell modell, og vicariant speciation. Så hvordan kan vi definere allopatric speciation?, I enkle ord, det refererer til speciation som oppstod mellom to populasjoner av samme art som hadde blitt isolert fra hverandre på grunn av geografiske barrierer. Speciation er en gradvis prosess der bestandene utvikle seg til nye arter.
fordelene av speciation inkluderer er at det lærer organismer til å opprettholde seg selv under krevende forhold, og den økologiske balansen av abiotiske og biotiske komponenter er opprettholdt. På den andre siden, de ulemper speciation inkluderer at dataene ikke kan innhentes fra fossilt brensel., Videre, hele prosessen med å speciation er fraværende i asexual arter, og det kan bare brukes til populasjoner og samfunn som er i total isolasjon geografisk. (Shapiro et al., 2016)
Det er mange måter som prosessen med speciation oppstår. Opprinnelsen av nye arter fra den gamle over tid og multiplikasjon av arter hvor en enkelt art er delt opp i flere av dem som er to av de mest siterte måter speciation.,
Speciation har blitt observert som en tre-trinns prosess:
- Den raske isolations av artene
- divergens i individualities av bestander som er atskilt
- Den siste etappen, artene opprettholde isolasjon og reprodusere seg selv
Den nylige undersøkelser viser at de to første trinnene finner sted på samme tid, og dermed banet vei for den tredje fasen.,
Årsakene til Speciation
Mange årsaker er ansvarlig for prosessen med speciation. Naturlig seleksjon, genetisk drift, migrasjon, kromosomale mutasjoner, naturlig årsaker, og reduksjon av gene flow er noen av de kjente årsakene.,
I det naturlige utvalg, ulike individer noen ganger utvikle noen distinkte egenskaper som er overført fra en generasjon til en annen, mens i genetisk drift tilfeldig det skjer en endring i allelet frekvenser i befolkningen.
Selv om genetisk drift er en viktig årsak til speciation fortsatt noen forskere hevder at en slik prosess er ikke årsaken til speciation heller resultatene i utviklingen.,
Det er mange tilfeller der arter har en tendens til å bytte fra ett bestemt sted til et annet i å søke etter mat og husly, og derfor samler de enkelte ulike funksjoner som kan føre til speciation i de neste generasjoner.
I kromosomale mutasjoner, naturlig årsaker, og reduksjon av gene flow, speciation oppstår på grunn av progresjon av kromosom mutasjoner, forekomst av naturlige hendelser som en flom som bisects arter i to, og rask reduksjon av flyten av genet henholdsvis.,
Fire Typer Speciation
typer og klassifisering av speciation er basert på det faktum at hvor mye den geografiske fordeling av befolkningen som bor i det aktuelle området for aldre bidrar til prosessen med ekstrautstyr i gener og til slutt gi opphav til nye arter. Derfor, basert på de nevnte idé speciation er delt inn i fire typer., De er:
- Allopatric Speciation
- Sympatric Speciation
- Peripatric Speciation
- Parapatric Speciation
detaljer for alle fire typer speciation kan sees i Figur 1. Videre prosess detaljer med enkelte trinn har også blitt utarbeidet i Figur 1.
Allopatric Speciation (Biologi)
I biologi, type speciation som oppstår når to opprinnelige bestander av samme art og karakteristika få skilt fra hverandre på grunn av den geografiske endringer kalles allopatric speciation, og befolkningen om at endringer er betegnet som allopatric bestander., I en slik modus av speciation, isolasjon oppstår på grunn av eksistensen av fysiske barrierer, slik som elver, ørkener, store avstander, eller fjellet. Disse fysiske barrierer hindre dem fra vanlige parring dermed et linjen til speciate er forårsaket.
modell for allopatric speciation ble studert og senere presentert av Ernst Mayr i begynnelsen av det 19. århundre. Ideen bak arbeidet med Mayr modell var at når større bestander som er delt inn i mindre grupper av bestander på grunn av visse geografiske barrierer, framveksten av nye arter oppstår., Dermed arter i stedet for å parre seg med de opprinnelige rasene begynne å tilpasse seg sine nye omgivelser, overvinne forskjellene og i slutten utvikle seg til nye arter. Derfor, allopatric speciation skjer i tre faser., I den første fasen, populasjoner blir fysisk adskilt fra hverandre på grunn av miljømessige forstyrrelser, den andre fasen av divergens av separert arter skjer via endringer i taktikk parring og forhold av habitat og til slutt, de blir skilt reproductively det betyr at du ikke kan interbreed og utveksle gener med sin mor bestander heller hele prosessen med speciation starter i det nye samfunnet., For forseggjort trinn av allopatric speciation, kan du gå til: Trinn av Allopatric Speciation
hele progresjon av allopatric speciation har vært inndelt i to viktigste modeller: vicariance og peripatric. Den viktigste forskjellen mellom begge disse modellene er deres bestandsstørrelse og mekanismen bak geografisk isolasjon. Allopatry og vicariance er terminologier som er brukt for å forklare relasjoner av organismer som varierer ikke samhandle med hverandre., Begrepet rekkevidde for en bestemt sett av arter er ofte referert til som den geografiske områder der de organismer er funnet.
allopatric speciation av owl er et eksempel på allopatric speciation, som vist i Figur 2. Den Meksikanske spotted owl og Nord-spotted owl være atskilt med elver, og derfor isolert fra hverandre ved geografisk barriere resulterte i allopatric speciation., De ervervede egenskaper som er forskjellige fra hverandre som de utviklet seg og tilpasset seg uavhengig av hverandre over tid som de bebodde forskjellige geografiske steder med forskjellige klima og økosystem. (Wang et al., 2016)
Sympatric speciation
Sympatric speciation er den type speciation der nye arter er dannet for en opprinnelige befolkningen som verken er geografisk isolerte og har heller ikke noen barrierer i dem. Hele konseptet i den nye arter stammer fra livings som er til stede i svært overlappende og undistinguishable områder gjør sympatric speciation forskjellig fra andre typer speciation., Videre, i bakterier, denne typen av speciation er svært vanlig, fordi de overføre sine gener både i lokalsamfunnet og unger når de er i ferd med reproduksjon.
forskerne er fortsatt å utforske årsakene som er ansvarlig for sympatric speciation fordi det er ikke veldig vanlig i motsetning til allopatric, parapatric, og peripatric typer speciation. Likevel, noen av sine eksempler kan bli funnet i naturen., For eksempel, det oppstår i planteetende insekter når de begynner fôring og parring på den nye planter, eller når en ny geografisk planten er innført i deres habitat som passer dem ganske godt.
Eksempler på sympatric speciation er apple maggot fluer som la egg rundt 200 år siden, og avlet kun på hawthorns, men som nå, sine egg kan lett bli plassert på både nasjonale epler og hawthorns.
et Annet eksempel er cichlider, Amphilophous sp. (en type fisk) funnet i Lake Apoyo til stede i Nicaragua., Forskerne nøye analysert to arter av cichlider som var veldig like, men hadde liten variasjoner i utseende. Forskerne konkluderte med at en art av fisk utviklet seg til å danne den andre nylig, men i mer spesielle vilkår, er det antatt at arten av cichlider utviklet seg mindre enn ti tusen år siden. (Richards et al., 2019)
Allopatric vs., sympatric speciation
I allopatric speciation, geografisk isolasjon er den viktigste faktoren, mens kravet om geografisk isolasjon er minst i sympatric speciation. Tilsvarende, i den førstnevnte typen av speciation, valg av metode er det naturlige utvalget differensiering metode stund senere, den viktigste valg metoden er polyploidy., Videre, hele prosessen med etablering av nye arter er svært rask i allopatric speciation og det kan bli funnet i både planter og dyr i forhold til sympatric speciation hvor prosessen med generasjon av nye arter er lavt, og det kan bare bli funnet i planter.
Peripatric speciation
Peripatric speciation er den type speciation som medlemmer av det samme samfunnet, grensen, eller periferi og en større populasjon adskilt fra dem, og til slutt i slutten de utvikler seg som en egen art med tiden., Det er noen ganger referert til som en spesiell type allopatric speciation når størrelsen av de tilgjengelige isolert subpopulasjon er relativt små. Derfor, i slike speciation, rollen av genetisk drift er enorme, så det fungerer veldig raskt i mindre bestander. Dermed lite antall av organismer som lever i det aktuelle området noen ganger bære den sjeldne gener som er overført til hele samfunnet av nye arter, og dermed under dens innflytelse, sett av nye arter under peripatric speciation er dannet.,
London Underground mygg som tilhører arter av Culex pipiens, som ble funnet i London, United Kingdom i det 19. århundre, ble en variant av mygg, Culex pipiens. Petroica flerfarget, en Australsk fugl, er et annet eksempel på peripatric speciation. (Colvin, A., 2018)
Parapatric speciation
Den type speciation som oppstår når en viss bestand av en bestemt gruppe av arter, for det meste atskilt fra hverandre og har et smalt område hvor deres områder kan overlappe er kalt parapatric separasjon., Den relative ujevn fordeling av medlemmer delt inn i subpopulasjoner og delvis tropological barrierer er noen av årsakene bak denne type speciation.
Ikke-tilfeldig forekommende av parring, ulik forekomst av gene flow, og forekomster av bestander både i kontinuerlig og diskontinuerlig geografiske områdene er noen av de karakteristiske egenskapene til parapatric speciation.,
Den komparative tilknytning mellom organismer som varierer ikke overlapper betydelig, men er ved siden av hverandre er beskrevet med ordene «parapatric» og «parapatry» i biogeografi. Dessuten har det vært observert at selv om befolkningen her er kontinuerlige det har vært sett at befolkningen ikke er i stand til å pare seg tilfeldig.
Anthoxanthum odoratum, en velkjent gress arter, er en svært vanlig eksempel på parapatric speciation., Det er sett at noen av arten av slike gress som lever ved gruvene har opprettet toleranse for heavy metal i deres natur, mens de resterende arter som ikke finnes ved siden miles har ikke fått det særlig toleranse mot tungmetaller, men å være i nærheten av en annen det er fortsatt en mulighet for at begge arter kan komme nærmere hverandre, dempe seg, befrukte hverandre og dermed kan de opphav til et nytt sett av arter å ha avanserte egenskaper.,lting i reproduktiv isolasjon
Første trinn av speciation: geografisk barriere dannelse
Nyhet: arter som er geografisk isolert fra den opprinnelige befolkningen
Eksempel: Charles Darwins Galápagos Finker
Første trinn av speciation: genetisk polymorphism
Nyhet: arter coinhabits med den opprinnelige befolkningen i samme geografiske region
Eksempel: Foreldre planter produserer avkom som er polyploid., Derfor, barn lever i samme miljø som sine foreldre, men er reproductively isolert.
Første trinn av speciation: nye økologiske nisje
Nyhet: arter fått en ny nisje i tilknytning til foreldrenes nisje., Fordi de er bare delvis atskilt, de to artene kan fortsatt komme i kontakt fra tid til annen ved å krysse barrieren til reproduktiv isolasjon er nådd.
Eksempel: Ensatina salamanders i Central Valley i California
Første trinn av speciation: nye økologiske nisje
Nyhet: arter kjøpte en ny eller en isolert nisje, f.eks., et nytt habitat innenfor samme geografiske område av den opprinnelige (ancestral) arter. Lik allopatric speciation men innebærer en relativt mindre enhet.,ntered i London Undgerground i det 19. århundre
Trinn av Allopatric Speciation
Det er et velkjent faktum at før prosessen med speciation skjedde, var det en befolkning på organismer som hadde de samme egenskapene, og de hadde alle frihet til å pare seg med hverandre fritt, og med hell., Derfor, det var alltid det samme sett av personer som lever i et habitat. Som beskrevet tidligere, er den viktigste årsaken bak den allopatric speciation er geografisk barriere som er skapt mellom befolkningen i den samme individualitet og dermed er de ikke lenger kan bli klassifisert som samme art.
Hvordan gjør speciation oppstå?
Hva er det første trinn i allopatric speciation?, I det første trinnet, er de geografiske endringene oppstår. Det resulterer i separasjon av gruppen av organismer fra sin mor habitat. Den jordiske endringer kan forekomme på grunn av naturlige og syntetiske grunner.
dannelsen av en ny fjellkjede, vulkansk eksplosjon, vurdering av ny vassdrag, rask vekst av nye canyons, og de alvorlige følgene av naturkatastrofer er noen av naturlige årsaker til slike forskjeller., En annen grunn for overføringen av noen bestander til et annet område er menneskelige aktiviteter som for eksempel overdreven modernisering av ordet, luft, vann, land og befolkninger.
I det neste skritt i utviklingen av gener start. Genet, biologi, er definert som spesifikke forbindelser av nukleotider som har funksjonalitet for å kontrollere uttrykk for enkelt-eller et par trekk av levende organismer. Sammensetningen av gener inkluderer tilgjengeligheten av DNA og RNA i det., Derfor, i det nåværende trinn i allopatric speciation, den ulike egenskaper mellom bestander oppstå på grunn av varianter finnes i genene i slike samfunn.
I den siste fasen av allopatric speciation, begge bestandene har nådd et punkt når de blir veldig forskjellige fra hverandre, og sjansene for at de kan interbreed med hverandre hvis de plasseres i samme habitat er svak. Grunnen bak det er endringer i deres egenskaper, vaner og leve preferanser.,
trinnene i allopatric speciation har vært vist i Figur 3. I Figur 4, et skjematisk diagram som viser hvordan allopatric speciation oppstår i flyr gjennom et eksperiment. Det ble gjennomført på en slik måte at samme sett av fluer var tvunget til å leve i to svært forskjellige atmosfærer., En bestand av fluer var tvunget til å holde seg i live på stivelse middels, mens andre flyr ble gitt en maltose medium. Etter mange generasjoner, selv om begge populasjoner av fluer tilhører samme art, to forskjellige typer fluer dukket opp basert på kroppen fenotypen. Når de fikk lov til å blande seg med hverandre, de to bestander av fluer foretrukket å parre seg med sin egen type — en indikasjon på reproduktiv isolasjon, og dermed en sak av allopatric speciation. (Dodd, 2020).,
Eksempler på Allopatric Speciation
Det er mange allopatric speciation eksempler som kan bli funnet i litteraturen. Charles Darwin, en engelsk biolog, og naturalist fortalt fenomener i allopatric speciation i Galapagos finker. Det har blitt observert at det er omtrent femten ulike arter av finker funnet i Galapagos-Øyene. Alle de femten arter av finker ser mangfoldig til hverandre, og har svært dedikert nebb til å spise insekter, blomster og frø for å møte den næring krav., Det antas at de utviklet seg fra en forelder arter og senere overført til forskjellige øyer, og dermed etter isolations de utviklet seg som forskjellige arter. Ulike ugler og fugler har på samme måte kom til å ha svært diversifisert funksjoner som indikerer allopatric speciation.,
Forklare hvorfor forskerne tror Abert og Kaibab ekorn er eksempler på speciation
en Annen svært interessant eksempel på en slik speciation er Grand Canyon ekorn. Om ti tusen år siden, på grunn av dannelse av Grand Canyon, den store bestanden av ekorn ble tvunget til å skille fra hverandre, og de kunne ikke lever i samme habitat., Derfor, etter flere tusen år, fra en art av ekorn, to forskjellige ekorn utviklet seg nemlig Kaibab ekorn og Abert ekorn. Den Abert ekorn levde på canyon south rim over omfattende områder mens Kaibab ekorn var i nord kanten av juvet og hadde et veldig lite område. Selv om begge disse artene hadde en veldig lik størrelse, form, næringsstoffer, kosthold og det å leve de utviklet seg til å bli to ulike avdelinger fordi de ikke lenger var i kontakt med hverandre over en periode av tid., Dermed, Galapagos finker og Grand Canyon ekorn er de to mest utforsket og varierte eksempler på allopatric speciation.
Adaptive stråling
Den biologiske prosessen som organismer har en tendens til å diversifisere sine former, former, størrelser og egenskaper på grunn av plutselige endringer i miljøet og dermed skape nye utfordringer for overlevelse kalles adaptive stråling. Det bør bemerkes her at det er flere nye arter kommer fra en enslig mor arter som er kjent som grunnleggeren arter., Dermed starter fra en grunnlegger arter, flere nye arter er dannet som viser ulike morfologiske og fysiologiske karaktertrekk. Eksempler på adaptive stråling har blitt vist i Figur 5. Det viser ulike typer fugler utviklet seg fra et enkelt arter og hvordan de utviklet seg og differensiert, basert på ulike tilpasninger, for eksempel varierende nebb phenotypes for å bli bedre tilpasset den maten de spiser. (Marques et al., 2019)
Les denne opplæringen for å lære mer om Adaptive Stråling
Oppsummering
Det kan konkluderes fra diskusjonen ovenfor at prosessen med speciation spiller en svært viktig rolle i opprinnelsen av ulike roman arter. Den prosessen som romanen genetisk uavhengig gruppe av organismer er dannet gjennom evolusjonsprosessen er kalt speciation. Naturlig seleksjon, genetisk kromosomale mutasjoner, drift, migrasjon, naturlige årsaker, reduksjon av gene flow er noen av de kjente årsakene ansvarlig for prosessen med speciation., I naturlig utvalg, ulike individer noen ganger utvikle noen distinkte egenskaper som er overført fra en generasjon til en annen, mens i genetisk drift tilfeldig det skjer en endring i allelet frekvenser i befolkningen.
typer og klassifisering av speciation er basert på geografisk fordeling av befolkningen som bor i det aktuelle området for aldre bidrar til prosessen med ekstrautstyr i gener og til slutt gi opphav til nye arter. Allopatric, peripatric, parapatric, og sympatric speciation er det fire typer speciation.,
- Den type speciation som oppstår når to opprinnelige bestander av samme art og karakteristika få skilt fra hverandre på grunn av geografiske endringer kalles allopatric speciation. I en slik modus av speciation, isolasjon oppstår på grunn av eksistensen av fysiske hindringer som elver, ørkener, store avstander, eller fjellet som hindrer dem fra vanlige parring dermed et linjen til speciate er forårsaket. Hele progresjon av allopatric speciation har vært inndelt i to viktigste modeller, dvs. vicariance og peripatric., Galapagos finker og Grand Canyon finker er de to mest utforsket og varierte eksempler på allopatric speciation.
- Peripatric speciation er den type speciation som medlemmer av det samme samfunnet, grensen, eller periferi og en større populasjon adskilt fra dem, og til slutt i slutten de utvikler seg som en egen art med tiden.
- Peripatric speciation er noen ganger referert til som en spesiell type allopatric speciation når størrelsen av de tilgjengelige isolert subpopulasjon er relativt små.,
- Sympatric speciation er den type speciation der nye arter er dannet fra en opprinnelig befolkning som er verken geografisk isolerte heller ikke har noen barrierer i dem.
- til Slutt, type speciation som oppstår når en viss bestand av en bestemt gruppe av arter, for det meste atskilt fra hverandre og har et smalt område hvor deres områder kan overlappe er kalt parapatric separasjon.,