Аллопатрическое видообразование

Содержание

Видообразование как результат микроэволюции

Аллопатрическое видообразование

В ре­зуль­та­те изо­ля­ции со вре­ме­нем в по­пу­ля­ци­ях на­кап­ли­ва­ют­ся ге­не­ти­че­ские раз­ли­чия. Если изо­ля­ция про­дол­жа­ет­ся до­ста­точ­но долго, то таких из­ме­не­ний ста­но­вит­ся все боль­ше и боль­ше и может на­чи­нать­ся про­цесс ви­до­об­ра­зо­ва­ния.

Под изо­ля­ци­ей по­ни­ма­ют пре­кра­ще­ние по­то­ков генов между по­пу­ля­ци­я­ми. Наи­бо­лее оче­вид­ная при­чи­на изо­ля­ции – про­стран­ствен­ная гра­ни­ца или гео­гра­фи­че­ское раз­де­ле­ние по­пу­ля­ции.

Для вод­ных жи­вот­ных та­ки­ми пре­гра­да­ми обыч­но слу­жат мас­си­вы суши. Для су­хо­пут­ных – вод­ные пре­гра­ды или гор­ные хреб­ты. Непре­одо­ли­мость пре­гра­ды обыч­но носит от­но­си­тель­ный ха­рак­тер (раз­ли­вы рек, гор­ные пе­ре­ва­лы, су­хо­пут­ные мосты).

Две по­пу­ля­ции зве­рей (на­при­мер, вол­ков) могут раз­ме­стить­ся рядом на раз­ных бе­ре­гах реки, а по­пу­ля­ция птиц (на­при­мер, го­лу­бой со­ро­ки) ока­зы­ва­ют­ся раз­де­лён­ны­ми целым ма­те­ри­ком (см. видео).

Про­стран­ствен­ная изо­ля­ция может быть свя­за­на с раз­ме­ще­ни­ем кор­мо­вой базы или аре­а­ла­ми хищ­ни­ков и кон­ку­рен­тов.

Дру­гая при­чи­на, при­во­дя­щая к изо­ля­ции видов, – это раз­де­ле­ние эко­ло­ги­че­ских ниш, на­при­мер раз­ли­чия в по­ве­де­нии, пи­ще­вых пред­по­чте­ни­ях и дру­гих эко­ло­ги­че­ских осо­бен­но­стях.

Вид Окунь обык­но­вен­ный в круп­ных озе­рах об­ра­зу­ет две по­пу­ля­ции. Одни окуни живут в при­бреж­ной зоне, пи­та­ют­ся мел­ки­ми жи­вот­ны­ми, и рас­тут мед­лен­но. Дру­гие оби­та­ют на боль­шой глу­бине, пи­та­ют­ся рыбой и икрой и рас­тут быст­ро.

Неко­то­рые ло­со­се­вые рыбы мечут икру раз в два года. В одно и тоже нере­сти­ли­ще по­пе­ре­мен­но при­хо­дят на нерест раз­ные по­пу­ля­ции: одна в чет­ные годы, дру­гая в нечет­ные.

 Аллопатрическое и симпатрическое видообразование

Ви­до­об­ра­зо­ва­ние, ко­то­рое про­ис­хо­дит бла­го­да­ря гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции, на­зы­ва­ют ал­ло­пат­ри­че­ским – до­слов­но «ро­ди­на в раз­ных ме­стах».

Ви­до­об­ра­зо­ва­ние, ко­то­рое про­ис­хо­дит бла­го­да­ря эко­ло­ги­че­ской изо­ля­ции, на­зы­ва­ет­ся сим­пат­ри­че­ским – до­слов­но «ро­ди­на в одном месте» (схема 1).

Схема 1. Срав­не­ние ал­ло­пат­ри­че­ско­го и сим­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния

Клас­си­че­ский при­мер ал­ло­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния – это эн­де­мич­ные виды, воз­ник­шие на ост­ро­вах в ре­зуль­та­те гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции. Так, раз­но­об­раз­ные виды вьюр­ков на Га­ла­па­гос­ских ост­ро­вах, опи­сан­ные Дар­ви­ном, – сви­де­тель­ство эф­фек­тив­но­сти ал­ло­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния (рис. 1).

Мо­ле­ку­ляр­ный ана­лиз их ДНК по­ка­зы­ва­ет, что при всем уди­ви­тель­ном мор­фо­ло­ги­че­ском мно­го­об­ра­зии видов дар­ви­нов­ских вьюр­ков, все они яв­ля­ют­ся по­том­ка­ми од­но­го един­ствен­но­го кон­ти­нен­таль­но­го вида.

Его пред­ста­ви­те­ли, по­па­ли на Га­ла­по­гос­ские ост­ро­ва несколь­ко мил­ли­о­нов лет назад и дали на­ча­ло пяти ос­нов­ным ли­ни­ям.

Рис. 1. Дар­ви­нов­ские вьюр­ки. Слева – раз­но­об­ра­зие форм клюва вьюр­ков, как ре­зуль­тат эко­ло­ги­че­ской изо­ля­ции. Спра­ва – ос­нов­ные пять форм вьюр­ков, воз­ник­шие на ост­ро­вах в ре­зуль­та­те гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции.

Мо­ле­ку­ляр­ные часы эво­лю­ции поз­во­ля­ют уста­но­вить по­сле­до­ва­тель­ные часы их ди­вер­ген­ции. Наи­бо­лее древ­ние из них – это линия на­се­ко­мо­яд­ных вьюр­ков.

Позд­нее вы­де­ли­лась линия вьюр­ков-ве­ге­та­ри­ан­цев, ко­то­рые пи­та­ют­ся ле­пест­ка­ми цвет­ков, поч­ка­ми и пло­да­ми. Затем от этой линии от­де­ли­лись еще две с более мощ­ны­ми клю­ва­ми.

Дре­вес­ные вьюр­ки ис­поль­зо­ва­ли их для из­вле­че­ния на­се­ко­мых из ство­лов де­ре­вьев, а на­зем­ные для пи­та­ния твер­ды­ми се­ме­на­ми.

Пред­ста­ви­те­ли ис­ход­но­го вида вьюр­ков по­па­ли на Га­ла­па­гос­ские ост­ро­ва мил­ли­о­ны лет назад и дали на­ча­ло пяти ос­нов­ным ли­ни­ям. На одном ост­ро­ве по­яви­лась линия на­се­ко­мо­яд­ных вьюр­ков.

На дру­гом ост­ро­ве по­яви­лись вьюр­ки-ве­ге­та­ри­ан­цы, пи­та­ю­щи­е­ся цве­та­ми, ли­стья­ми и се­ме­на­ми.

На иных ост­ро­вах по­яви­лись и за­кре­пи­лись линии вьюр­ков с мощ­ны­ми клю­ва­ми, ко­то­рые поз­во­ля­ли им раз­би­вать кору и грызть твер­дые се­ме­на.

При­ме­ром сим­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния могут слу­жить рыб­ки-ци­х­ли­ды (см. видео).

В аф­ри­кан­ском озере Вик­то­рия, ко­то­рое об­ра­зо­ва­лось 12 тысяч лет назад, оби­та­ют более 500 видов рыб-ци­х­лид, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся друг от друга по внеш­не­му виду, об­ра­зу жизни, по­ве­де­нию и ряду дру­гих при­зна­ков. Мо­ле­ку­ляр­ный ге­не­ти­че­ский ана­лиз по­ка­зы­ва­ет, что все они про­изо­шли от од­но­го об­ще­го пред­ка.

Гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции между ними не было.

 Основные пути ведущие к появлению новых видов

Вы­де­ля­ют три ос­нов­ных пути, ве­ду­щих к по­яв­ле­нию новых видов.

Пер­вый из них – про­стое пре­об­ра­зо­ва­ние су­ще­ству­ю­щих видов. В ходе эво­лю­ции вид А ме­ня­ет­ся и пре­вра­ща­ет­ся в вид Б. Такой про­цесс на­зы­ва­ет­ся фи­ле­ти­че­ским ви­до­об­ра­зо­ва­ни­ем. Число видов при этом не уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Вто­рой путь на­зы­ва­ет­ся ги­бри­до­ген­ным. Он свя­зан со сли­я­ни­ем двух су­ще­ству­ю­щих видов А и Б и об­ра­зо­ва­ни­ем но­во­го вида С. Виды А и Б в таком слу­чае могут со­хра­нять­ся.

Тре­тий путь ви­до­об­ра­зо­ва­ния обу­слов­лен ди­вер­ген­ци­ей, т. е. раз­де­ле­ни­ем од­но­го пред­ко­во­го вида на несколь­ко неза­ви­си­мо эво­лю­ци­о­ни­ру­ю­щих видов.

Этим путем, в ос­нов­ном, и шла эво­лю­ция би­о­раз­но­об­ра­зия на Земле (схема 2).

Схема 2. Пути во­до­об­ра­зо­ва­ния: фи­ле­ти­че­ский, ги­бри­до­ген­ный и ди­вер­гент­ный

Дар­вин рас­смат­ри­вал толь­ко ди­вер­гент­ный путь ви­до­об­ра­зо­ва­ния. Фи­ле­ти­че­ский и ги­бри­до­ген­ный пути были от­кры­ты позже.

Таким об­ра­зом, ви­до­об­ра­зо­ва­ние – это про­цесс пре­вра­ще­ния ге­не­ти­че­ски изо­ли­ро­ван­ных по­пу­ля­ций в новые виды под дей­стви­ем есте­ствен­но­го от­бо­ра.

Источник: https://100ballov.kz/mod/page/view.php?id=1647

Видообразование. Факторы и способы видообразования

Аллопатрическое видообразование

Признавая реальность вида, Дарвин доказал, что в природе постоянно происходит процесс видообразования — возникновения новых видов на основе существующих под влиянием движущих сил эволюции.

Согласно современным представлениям об эволюции, образование нового вида происходит в пределах популяции — элементарной единицы эволюции. Популяции являются генетически открытыми системами.

И пока между ними происходит поток генов в результате миграции особей, вид остается единой генетически закрытой системой.

Однако возникновение изоляции (барьера) между двумя популяциями приводит к накоплению в них наследственных различий, препятствующих скрещиванию особей этих популяций при последующих встречах. Это доказывает, что популяции становятся генетически закрытыми системами и, следовательно, новыми видами. Значит, произошел процесс видообразования.

Видообразование — эволюционный процесс превращения генетически открытых систем — популяций — в генетически закрытые системы — новые виды.

Видообразование — это сложный и длительный процесс, включающий промежуточные стадии и требующий наличия определенных факторов.

Факторы видообразования

В популяциях одного вида действие предпосылок эволюции приводит к возникновению разнообразия генотипов и фенотипов. Это является основой для борьбы за существование и естественного отбора. Действие естественного отбора на популяции, условия обитания которых различаются, делает их немного разными.

Однако различия между особями, возникшие в результате отбора, будут сглаживаться, если особи популяций начнут скрещиваться между собой. Для того чтобы на уровне этих популяций начался процесс видообразования, между ними необходимо наличие изоляции, препятствующей обмену генетической информацией.

Выделяют две формы изоляции: географическую и биологическую.

Географическая (пространственная) изоляция — обособление определенной популяции от другой популяции того же вида какими-либо трудно преодолимыми барьерами. Первая причина — большие территориальные разрывы между популяциями у видов, имеющих мозаичные ареалы.

Возникновение этих разрывов может быть связано с ледниками, деятельностью человека или расселением популяций за пределы исходного ареала. Вторая причина — географические барьеры, разделяющие популяции (реки, горы, ущелья, участки леса, луга, болота).

Географическая изоляция препятствует свободному скрещиванию особей разделенных популяций вследствие невозможности их встречи из-за географического барьера.

Биологическая изоляция обусловлена биологическими различиями между особями популяций. В зависимости от характера различий выделяют четыре вида биологической изоляции: экологическую, этологическую, морфофизиологическую и генетическую.

Экологическая изоляция обусловлена смещением репродуктивных периодов (сроков цветения, гнездования, спаривания, нереста) или разными местами размножения, что препятствует свободному скрещиванию особей популяций.

Если популяции травянистых растений попадают в зону повышенного увлажнения, то у них по сравнению с другими популяциями сдвигаются сроки цветения. У птиц популяции одного вида могут различаться сроками гнездования и спаривания в зависимости от расположения гнезд в разных частях кроны деревьев или в кустарниковом ярусе.

Этологическая изоляция обусловлена особенностями поведения особей в брачный период. Ничтожные на первый взгляд отличия в ритуалах ухаживания при обмене зрительными, звуковыми, химическими сигналами могут приводить к прекращению этого ритуала и ограничению спаривания.

Морфофизиологическая изоляция обусловлена различиями в размерах особей или в строении мужских копулятивных органов (некоторые виды легочных моллюсков, грызунов). Она не мешает встрече полов, но препятствует скрещиванию особей из-за невозможности оплодотворения.

Генетическая изоляция обусловлена крупными хромосомными и геномными перестройками, вызывающими различия в числе, форме и составе хромосом. Она не препятствует встрече полов и оплодотворению. Но исключает обмен генетической информацией между популяциями вследствие гибели зигот после оплодотворения, различной степени стерильности гибридов и их пониженной жизнеспособности.

Действие любой формы изоляции на эволюционный материал ненаправленно, но является обязательным условием усиления генетических различий между популяциями. Важная характеристика изоляции — ее длительность, благодаря чему действие разнонаправленного естественного отбора приводит к расхождению признаков популяций — дивергенции.

В результате популяции превращаются в разновидности, или расы. Сохранение изоляции приводит к усилению различий между разновидностями, и они превращаются в подвиды. Если усиление различий между подвидами будет препятствовать их скрещиванию, значит, они стали генетически закрытыми системами. Между ними возникла репродуктивная изоляция.

Подвиды превратились в новые виды.

Таким образом, факторами видообразования являются:

  1. предпосылки эволюции: мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны, поток и дрейф генов, изоляция;
  2. движущие силы эволюции: борьба за существование, естественный отбор.

Процессы, протекающие внутри вида на уровне популяций под действием этих факторов и приводящие к образованию новых видов, можно рассматривать как начальный этап эволюции — микроэволюцию.

Далее эволюция продолжается на уровне видов, родов, семейств по тому же механизму и под действием тех же предпосылок и движущих сил эволюции. Этот этап эволюции называется макроэволюцией. Микроэволюция и макроэволюция являются этапами единого эволюционного процесса.

Способы видообразования

В зависимости от формы изоляции популяций выделяют два способа видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

Аллопатрическое (от греч. allos — разный, patris — родина) видообразование протекает при наличии географической изоляции. Популяции одного вида разобщены большими расстояниями или географическими препятствиями. Образующиеся при этом географические расы и подвиды имеют ареалы, которые не перекрываются с материнским ареалом.

Примером аллопатрического видообразования может служить наличие двух подвидов американской белки и трех подвидов голубых соек. Они обитают в разных географических районах Северной Америки. На евроазиатском континенте есть три подвида большой синицы, которые образовались в результате географической изоляции.

Существуют также подвиды воробьев, крапивников, дятлов, которые имеют разные ареалы распространения.

Симпатрическое видообразование (от греч. syn — вместе, patris — родина) протекает при наличии биологической изоляции. Популяции одного вида находятся в пределах материнского ареала, но не могут скрещиваться в силу биологических различий между их особями.

Симпатрическое видообразование может проявляться у растений при специализации насекомых-опылителей в опылении цветков определенной формы. Например, пчелы являются изолирующим фактором между расами растений львиного зева. Они никогда не переходят с облета цветков одной расы на другую.

У некоторых растений (большого погремка, белой мари) образуются сезонные расы, различающиеся по срокам цветения. У ряда видов рыб (сельдь, окунь, сазан и др.) сосуществуют сезонные расы с разными сроками нереста.

Факторами видообразования являются: предпосылки и движущие силы эволюции. Выделяют географическую и биологическую формы изоляции. В зависимости от формы изоляции в природе может протекать аллопатрическое или симпатрическое видообразование. Видообразование является результатом микроэволюции.

Источник: https://jbio.ru/vidoobrazovanie-faktory-i-sposoby-vidoobrazovaniya

Видообразование – это… Аллопатрическое и симпатрическое видообразование: описание, особенности и примеры

Аллопатрическое видообразование
Образование 11 сентября 2017

В этой статье пойдет речь о процессе видообразования, вы найдете здесь примеры, описание, узнаете больше о видах живых существ. Что же это такое, рассмотрим ниже.

В чем заключается суть?

Видообразование – это процесс образования и изменения новых биологических видов.

Также это весьма сложный процесс эволюционирования и появления нового вида, который прекращает любые связи со своими родителями и превращается в особую, уникальную сообщность организмов.

Суть видообразования заключается в изменении организмов, основной силой явления считается естественный отбор и репродуктивная изоляция.

Существует несколько типов видообразования: аллопатрическое, процесс которого протекает медленно и плавно, в отличие от другого вида – симпатрического. Он может протекать с разной скоростью, но наиболее часто – хаотично и рывками.

Чарльз Дарвин считал, что вымирание промежуточных форм и выживание крайних как проявление конкуренции и является данным процессом.

Этапы видообразования на протяжении всего создания нового субъекта чередуются со строгой последовательностью, создавая цепь нововведенных качественных параметров, данных, которые позволят выделить определенную популяцию или особь как представителя нового вида.

Формы видообразования

Дивергентное видообразование – это первичное разделение целого вида на несколько новых. Основным эффектом этого является накопление различных изменений на генетическом уровне и исчезновение репродуктивной функции.

Филетическое видообразование – механизм метаморфоза, при котором один вид переходит в иной, новый. Основной процесс заключается в том, что при изменении климатических условий среды обитания происходит приобретение лучших изменений у всей популяции.

Путем гибридизации происходит скрещивание различных видов на территории их обитания.

Появление одного или нескольких новых видов подвластно двум главным механизмам: аллопатрическому и симпатрическому. Последовательность видообразования во многом зависит от самых разнообразных факторов, соответствующих форме появления новой особи.

Механика симпатрического видообразования

Симпатрическое (экологическое) видообразование – это появление нового субъекта среди стандартного набора индивидов в виде, появляется он внутри старой среды обитания. Этот процесс изоляции носит название генетического.

Симпатрическое (экологическое) видообразование – это явление, осуществляемое на определенной территории, зависит от появления в популяции определенных независимых групп, которые не имеют возможности скрещиваться между собой. Этот вариант самый быстропротекающий, он рождает виды, которые наиболее близки к начальному.

Это процесс видообразования, в результате которого особи одного вида усиливают борьбу за существование в пределах старых мест обитания, без расширения.

Аллопатрическое (географическое) видообразование

Аллопатрическое видообразование происходит при изоляции ареалов обитания и наличия отличий в климате обитания внутри определенного вида. Для паразитов данный путь характеризуется поиском и освоением новых хозяев.

Исследования генного состава и межхромосомных различий между человекоподобными приматами и людьми дает право предполагать, что их разъединение происходило симпатрическим путем.

Там, где размножение происходит половым путем и отсутствует географическая изоляция, симпатрическое видообразование происходит крайне редко. Новые видоизменения могут распространиться в популяции либо заканчиваются с гибелью носителя, если отсутствует возможность размножения.

Аллопатическое видообразование происходит довольно медленно, в процессе изменения могут появиться сотни тысяч поколений, особенностями является обострение борьбы за существование и новые территории проживания.

«Мгновенное» видообразование на основе полиплоидии

Там, где размножение происходит бесполым путем (как у различных растений), достаточно одной особи, значительно отличающейся от остальных, чтобы стать полностью генетически изолированным и положить начало абсолютно новому виду.
Вариантами симпатрического видообразования являются полиплоидия и гибридизация.

Полиплодия – так называется тип мутации, когда происходит увеличение присутствия хромосом в живых клетках, оно всегда происходит в кратное количество раз. Например, совершенно разные виды пшеницы образуют линию с числом хромосом 14, 28, 42.

В составе клеток дикого хлопчатника содержится 26 хромосом, а его культурного собрата – уже 52. Гибридизация – процесс скрещивания и получения новых гибридов, суть которого заключается в объединении генетического материала в клетках особи.

Наблюдение видообразования

Гибридизация — скрещивание организмов разных видов, то есть объединение различных геномов в одной особи (гибриде). Один из распространённых примеров гибридизации – культурная слива, которая была получена благодаря объединению клеток терна и алычи. Также в этой группе можно упомянуть рябинокизильник, ареалом существования которого является тайга центральной Сибири.

Примеры видообразования

Яблонные мухи-пестрокрылки Rhagoletis pomonella – один из самых ярких примеров видообразования. В процессе их эволюции существование данного вида не разделялось физическими барьерами. Изначально ареалом существования этих мух было восточное побережье Соединенных Штатов Америки.

Эти мухи существовали в плодах боярышника, однако с началом колонизации США и привоза на эту территорию новых культур, в числе которых оказалась в 1647 году и яблоня, появились новые ниши и ареалы обитания. Но только в 1864 году Rhagoletis pomonella была зафиксирована на яблоневых плодах, что свидетельствовало о появлении абсолютно нового вида.

За время долгих наблюдений пути развития видов разделились.

Представители не скрещиваются друг с другом, поскольку каждая раса предпочитает для спаривания свой вид плода. Из-за разного периода цветения растений этот процесс становится просто невозможным.

Виды видообразования при разделении старого на несколько новых ученые выделили в два основных типа данного процесса: аллопатический и симпатрический.

Видообразование на островах

Поскольку острова являются изолированной системой, где возникают условия для отдельного от материка развития групп флоры и фауны, виды способны приобретать новые свойства и особенности.

Если на материке приспособленность к климату была не обязательной для существования и выживания, предпочтителен был более легкий способ выживания – миграция.

На островах приспосабливаемость к окружающей среде является обязательным фактором.

В материковой части животные на протяжении всего эволюционного периода могли передвигаться в различные климатические пояса, двигаться вместе с ледниками. Виды, существующие на островах, должны были приспосабливаться к местным климатическим условиям – это являлось залогом выживания.

Эти особенности существования сформировали на островах множество видов необычных животных. К сожалению, большая часть этого удивительного животного мира исчезла, все благодаря вмешательству человека. Охота, завоз грызунов, бактерий и инфекций привели к массовому вымиранию редких удивительных видов.

Во времена, когда нога человека еще не ступала на дикие острова, на каждом из них существовал свой, абсолютно уникальный и не похожий на другие мир. До появления человека виды, жившие на островах, могли мигрировать на большую землю только с изменением уровня воды или при глобальных изменениях геологического положения.

Причиной миграции также могли стать катастрофы, нарушавшие изолированность острова. В результате таких изменений как островные, так и континентальные виды животных получали возможность мигрировать в обоих направлениях. В большинстве случаев при таком передвижении и при попадании на остров материковых видов, островным жителям грозило полное исчезновение.

Хотя бывали случаи, когда местные виды адаптировались к новым условиям и составляли конкуренцию новым, прибывшим с материка.

Периферийные изоляторы

Ученые-палеонтологи довольно редко находят останки, которые принадлежали бы предкам современных видов животных.

Островное происхождение дает возможность предположить, что существующие сейчас виды флоры и фауны изначально были разделены и существовали в ограниченных популяциях.

Эти популяции не смогли из-за своего размера найти возможности поисков новых мест, да и сам остров в течение времени, возможно, перестал существовать.

Далеко не все виды животных начинали свое существование на островах, что является самым распространенным условием для географической изоляции.

Значение периферийных изоляторов

Суть заключается в том, что новые виды зарождаются в полностью изолированной от внешнего мира среде и небольших популяциях. Попадание небольшой популяции особей в более широкий ареал обитания непременно ведет к вымиранию популяции, но из процента субъектов, которым удастся приспособиться к новым условиям, возникают новые организмы.

Виды, которым удается выжить, возникают из маленьких популяций, вступая в схватку за господство с доминирующими формами жизни, а не с медленным превращением уже существующих. Если доминирующие виды не выдерживают схватки, то новые формы, начинают разрастаться.

Процесс создания жизни охватывает периоды в миллиарды лет, за это время появлялись и исчезали континенты, изменялся уровень воды, климат становился то жарче, то холодней.

Виды и популяции животных постоянно разделялись и соединялись друг с другом, формировались и исчезали различные барьеры между ними.

Природные изменения и глобальные катастрофы, такие как падение метеорита, являлись проводником эволюции и видоизменения. Постоянные изменения условий ареала обитания видов вынуждали их адаптироваться к меняющимся условиям. Огромному количеству организмов это не удалось.

Те, кто смог приспособиться, расселялись и захватывали новые территории для существования. В отличие от суши, мировой океан – наиболее огромная и самая стабильная среда в мире, в которой существуют миллиарды различных существ и организмов.

В ней практически отсутствуют естественные барьеры, новых форм жизни образовывается относительно мало.

За последние несколько сотен миллиардов лет глобальным событием для мирового океана было появление довольно выносливого и устойчивого к различным изменениям видов морских рептилий. В дальнейшем развитии возникли морские млекопитающие и множество видов морских птиц.

В настоящее время главным негативным событием стало увеличение человеческого присутствия в мировом океане: сброс бытовых, строительных, промышленных и радиоактивных отходов, неконтролируемый вылов различных видов рыб, полное истребление некоторых видов морских хищников и крупных млекопитающих. Потребительское воздействие человека на мировой океан может привести к глобальной катастрофе и вымиранию множества морских видов.

Источник: .ru

Источник: https://monateka.com/article/247509/

Аллопатрическое видообразование • ru.knowledgr.com

Аллопатрическое видообразование

Аллопатрическое видообразование (из древнегреческого Аллоса, «другой» + греческий patris, «отечество») или географическое видообразование – видообразование, которое происходит, когда биологическое население тех же самых разновидностей становится vicariant, или изолированный друг от друга до степени, которая предотвращает или вмешивается в генетический обмен. Это может быть результатом рассеивания населения, приводящего к эмиграции, или географическими изменениями, такими как горное формирование, островное формирование или крупномасштабная деятельность человека (например, сельскохозяйственное машиностроение и события гражданского строительства). vicariant население тогда подвергается генотипному или фенотипичному расхождению как: (a) они становятся подвергнутыми различным отборным давлениям, (b) они независимо подвергаются генетическому дрейфу, и (c) различные мутации возникают в генофондах населения.

Отдельное население в течение долгого времени может развивать отчетливо различные особенности.

Если географические барьеры позже сняты, члены этих двух населения могут быть неспособны успешно спариваться друг с другом, в котором пункте, генетически изолированные группы появились в качестве различных разновидностей.

Аллопатрическая изоляция – ключевой фактор в видообразовании и общем процессе, при котором возникают новые разновидности. Адаптивная радиация, как наблюдается Чарльзом Дарвином у Галапагосских зябликов, является последствием аллопатрического видообразования среди островного населения.

Изоляция механизмов

Аллопатрическое видообразование может произойти, когда разновидность подразделена на географически изолированное население. Такое разделение обычно упоминается как vicariance.

Аллопатрический и allopatry условия от биогеографии, относясь к организмам, диапазоны которых полностью отдельные таким образом, что они не происходят ни в каком месте вместе.

Если эти организмы тесно связаны (например, родственные разновидности), такое распределение обычно – результат аллопатрического видообразования. Разделение может быть приписано или геологическим процессам или рассеиванию населения.

Геологические процессы

Геологические процессы могут фрагментировать население через такие события как появление горных цепей, формирование каньона, ледниковые процессы, формирование или разрушение перешейков или понижение больших масс воды. В глобальном масштабе тектоника плит – главные геологические факторы, приводящие к разделению населения и получающемуся распределению разновидностей.

Приблизительно 50 000 лет назад у области Долины Смерти западных Соединенных Штатов был дождливый климат, который произвел взаимосвязанную систему пресноводных рек и озер. Изменения климата привели к сохнущей тенденции, которая продолжалась в течение прошлых 10 000 лет.

Поскольку озера и реки сжались, популяции рыб стали геологически изолированными.

Несколько остающихся (отделенных) весен в настоящее время являются родиной множества рыбы, многие разделяющие близкого общего предка; все же каждый уникально приспособился к его собственному особому бассейну.

Степень, до которой геологический барьер может эффективно изолировать население корреляты к подвижности организма или его потомков. Например, физические барьеры, такие как каньоны могут эффективно заблокировать миграцию и рассеивание мелких млекопитающих; однако, окажите мало влияния на летающих птиц или перенесенные ветром семена.

Рассеивание населения

Рассеивание населения используется, чтобы описать миграционные события, любого в форме расширения диапазона (естественный отход от родителей) или рассеивание скачка (пересечение барьеров), который может привести к генетической изоляции.

Если меньший фрагмент населения становится генетически изолированным от родительской группы, он может быть подвергнут ее собственным уникальным мутациям, силам выбора и генетическим эффектам дрейфа; таким образом это будет следовать за своим собственным эволюционным путем. Миграции или случайные переселения (такие как птицы, унесенные от курса), могут привести к фрагментам населения; посредством чего группы просто становятся отделенными расстоянием. Как только поток генов между этими двумя группами разрушен, видообразование становится возможностью.

Аллопатрическое видообразование в периферийном населении

То

, когда население становится генетически изолированными, наследственными изменениями, может накопиться так, чтобы они стали отличающимися от родительского населения. Учитывая достаточное количество времени, эти изменения могут привести к репродуктивной изоляции.

У

частей население, которое существует вдоль краев географической территории родительского населения, есть более высокая вероятность развития репродуктивной изоляции. Такое периферийное население, вероятно, будет обладать генами, которые отличаются от родительского населения.

После изоляции население основания, менее вероятно, будет представлять генофонд родительского населения. Кроме того, периферийный изолирует, вероятно, будут представлять небольшое количество людей, означая, что их генофонд более восприимчив к эффектам генетического дрейфа (случайный шанс).

Кроме того, вероятно, что периферийное население будет населять окружающую среду, отличающуюся от ее бассейна предкового гена, вероятно заставляя его быть подвергнутым различным отборным давлениям, поскольку это колонизирует новые области.

Внешняя периферия среды обитания населения имеет тенденцию быть чрезвычайной; следовательно, причина расширение диапазона контролируется. Поскольку самый периферийный изолирует, более вероятно, что они вымирают, а не выживают и speciate.

Происхождение репродуктивных барьеров

Адаптивное расхождение может произойти, когда население становится географически разделенным: сопровождаемый накоплением генетических различий, поскольку они приспосабливаются к их собственной уникальной среде. Репродуктивные барьеры не развиваются в результате внешних сил, которые ведут население к видообразованию.

Скорее развитие репродуктивной изоляции, приводя к видообразованию, как обычно думают, является непредвиденным побочным продуктом генетического расхождения, особенно адаптивные изменения, которые развиваются посредством естественного отбора в ответ на различные условия окружающей среды в отдельных географических областях.

Биологическое Понятие Разновидностей, предложенное Эрнстом Майром, в 1942, подчеркивает репродуктивную изоляцию как основание определения разновидности.

Государства определения: «Разновидность определена как население или группа населения, участники которого имеют потенциал, чтобы скреститься друг с другом в природе и произвести жизнеспособных потомков, но не могут произвести жизнеспособных, плодородных потомков с членами других разновидностей».

Майр, сторонник аллопатрического видообразования, выдвинул гипотезу, что адаптивные генетические изменения, которые накапливаются между аллопатрическим населением, вызывают отрицательный epistasis в гибридах, приводящих к бесплодию потомков.

Если есть значительное генетическое и фенотипичное изменение без потери способности к межпородному скрещиванию, то такая гибридизация просто предотвращена географическим разделением населения. В этом случае население обычно расценивается как подразновидности.

Частота других типов видообразования, таких как видообразование sympatric, parapatric видообразование и heteropatric видообразование, обсуждена.

Сторонники peripatric видообразования утверждают, что размер небольшого населения в периферийном одиноком (иногда называемый «населением осколка») увеличивает генетический дрейф, который может быть более сильной силой, чем естественный отбор в небольших населениях.

Это вскрывает противоречия в сложных генотипах, позволяя создание новых генных комбинаций. Обе формы не должны быть взаимоисключающими. На практике пассивная изоляция или фрагментация, а также активное рассеивание, кажется, играют роль во многих случаях видообразования.

Альтернативные способы видообразования

Видообразование Sympatric представляет альтернативный метод видообразования, которое не требует физического разделения; вместо этого видообразование происходит в пределах населения, разделяющего те же самые географические границы. Например, развитие полиплоидии в видах растений может привести к новой разновидности, возникающей в пределах географического диапазона ее родительского населения.

В parapatric видообразовании нет никакого физического барьера для генного обмена в пределах населения. Вместо этого население непрерывно; однако, спаривание не случайно.

Помощник людей с их самыми близкими соседями, а не с людьми в более отдаленном местоположении.

Расхождение может произойти и в результате уменьшенного потока генов и в результате естественного отбора, наложенного большим расстоянием между людьми в среде обитания населения.

Аллопатрическое видообразование, как думают, является доминирующим способом видообразования.

Примеры

Африканский Слон всегда расценивался как единственная разновидность, но, из-за морфологического и различий в ДНК, некоторые ученые классифицируют их в три подразновидности.

Исследователи в Калифорнийском университете, Сан-Диего утверждал, что расхождение из-за географической изоляции пошло далее, и слоны Западной Африки должны быть расценены как отдельная разновидность и от слонов саванны Центральной, Восточной и от южной Африки и лесных слонов Центральной Африки. Аналогичная ситуация существует с индийским слоном, у которого есть четыре отличных живущих подразновидности. Определение того, что заставляет два организма быть различными разновидностями, довольно неоднозначно, но самое простое определение – то, что, если эти два организма не могут скреститься, они – различные разновидности.

Другие случаи возникают, где два населения, которое довольно отлично морфологически, и родные на различные континенты, были классифицированы как различные разновидности; но когда члены одной разновидности введены в диапазон других, они, как находят, скрещиваются свободно, показывая, что они были фактически только географически изолированными подразновидностями. Это, как находили, имело место, когда Дикая утка была введена в Новую Зеландию и скрещена свободно с местной Серой Уткой, которая была классифицирована как отдельная разновидность. Это спорно, может ли его определенный статус теперь быть сохранен. Дикие утки скрещиваются так же и настойчиво с южной африканской уткой с желтым клювом.

См. также

  • Разобщенное распределение
  • Фрагментация среды обитания
  • Экологическое видообразование
  • Речная гипотеза барьера

Библиография

Источник: http://ru.knowledgr.com/00218416/%D0%90%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5%D0%92%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть