PERIPATRIČNA SPECIFIKACIJA: KAJ JE TO IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Peripatric speciacija , v evolucijski biologiji, se nanaša na nastanek novih vrst iz majhnega števila posameznikov, ki izoliranih obode te začetne populacije.

Predlagal ga je Ernst Mayr in je ena njegovih najbolj kontroverznih teorij v evoluciji. Sprva so ga imenovali specifikacija z učinkom ustanovitelja, kasneje pa se je imenoval parapatrična specifikacija.

Vir: Po Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivativno delo: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), prek Wikimedia Commons

Nove vrste nastajajo na mejah osrednje populacije, ki ima večje število posameznikov. Med postopkom specifikacije se lahko pretok med populacijami zmanjša na največ, dokler ne preneha obstajati. Tako sčasoma obrobna populacija predstavlja novo vrsto.

V tem modelu specifikacije izstopajo pojavi disperzije in kolonizacije. Ko se posamezniki raztresejo, so izpostavljeni selektivnim pritiskom (npr. Okoljskim razmeram), ki se razlikujejo od začetne populacije, ki sčasoma vodijo do razhajanj.

Zdi se, da ima genetski odmik posebno vlogo v modelu parapatrične specifikacije, saj je izolirana populacija na splošno majhna, stohastični dejavniki pa imajo večji učinek pri populacijah z zmanjšanimi velikostmi.

Opredelitev

Po Curtisu in Schneku (2006) so periferne specifikacije opredeljene kot "skupina posameznikov ustanovi novo populacijo. Če je ustanovna skupina majhna, ima lahko določeno gensko konfiguracijo, ki ni reprezentativna za izvorno populacijo. "

To se lahko zgodi, če populacija doživi ozko grlo (znatno zmanjšanje števila svojih posameznikov) ali če se na obrobje preseli manjše število posameznikov. Te migrante lahko sestavlja en sam par ali ena sama osemenjena samica.

Enako se lahko zgodi, ko se število prebivalstva zmanjša. Ko pride do tega zmanjšanja, se območje razširjenosti zmanjša in majhne izolirane populacije ostanejo na obrobju začetne populacije. Pretok genov med temi skupinami je izredno nizek ali ničen.

Zgodovinska perspektiva

Ta mehanizem je sredi petdesetih let prejšnjega stoletja predlagal evolucijski biolog in ornitolog Ernst Mayr.

Po Mayrjevem mnenju se postopek začne z razpršitvijo majhne skupine. Naenkrat (Mayr ne razloži natančno, kako se to zgodi, vendar ima priložnost ključno vlogo) se migracija med začetnim prebivalstvom in majhnim izoliranim prebivalstvom ustavi.

Mayr je ta model opisal v članku, ki se je osredotočil na preučevanje ptic Nove Gvineje. Teorija je temeljila na obrobnih populacijah ptic, ki se močno razlikujejo od sosednjih populacij. Mayr se strinja, da je njegov predlog v veliki meri špekulativni.

Drugi biolog, ki je vplival na evolucijske teorije, Hennig, je sprejel ta mehanizem in ga imenoval specifikacija kolonizacije.

Razvrstitev

Po razvrstitvi mehanizmov specifikacije, ki so jih predlagali ti avtorji, Curtis & Schnek (2006), obstajajo trije glavni modeli specifikacije z divergenco: alopatrični, parapatrični in simpatični. Medtem ko so modeli trenutne specifikacije periferna in poliploidna specifikacija.

Futuyma (2005) na drugi strani postavlja parapatrično specifikacijo kot vrsto alopatrične specifikacije - skupaj z vicariance. Zato se periferna specifikacija razvrsti glede na izvor reproduktivne pregrade.

Vloga genskega odnosa

Mayr predlaga, da se genetska sprememba izolirane populacije zgodi hitro, pretok genov z začetno populacijo pa se prekine. Po sklepanju tega raziskovalca bi bile frekvence alelov na nekaterih lokusih drugačne od frekvenc v začetni populaciji, preprosto zaradi napak pri vzorčenju - z drugimi besedami, genetskega premika.

Napaka vzorčenja je opredeljena kot naključna odstopanja med teoretično pričakovanimi in pridobljenimi rezultati. Recimo, da imamo vrečko rdečega in črnega fižola v razmerju 50:50. Po čisti naključju, ko iz vrečke izberem 10 fižol, lahko dobim 4 rdeče in 6 črnih.

Če ekstrapoliramo ta didaktični primer na populacije, skupina »ustanoviteljic«, ki bo vzpostavljena na obrobju, morda nima enakih frekvenc alelov kot začetna populacija.

Mayrjeva hipoteza pomeni bistveno evolucijsko spremembo, ki se zgodi hitro. Poleg tega, ker je geografska lega precej specifična in omejena, skupaj s časovnim faktorjem, v zapisu o fosilih ne bi bila dokumentirana.

Ta izjava poskuša razložiti nenadno pojavljanje vrste v fosilnih zapisih brez pričakovanih vmesnih faz. Zato so Mayrove ideje predvidevale teorijo o točkovnem ravnotežju, ki sta jo leta 1972 predlagala Gould in Eldredge.

Kdo so najboljši kandidati za periferno specifikacijo?

Niso vsi živi organizmi potencialni kandidati za periferno specifikacijo, da bi povzročili spremembo svoje populacije.

Z določenimi lastnostmi, kot so majhna sposobnost razpršitve in bolj ali manj sedeč življenjski čas, so nekatere rodove nagnjene k skupinam, tako da lahko ta model specifikacije deluje nanje. Poleg tega se morajo organizmi nagniti k strukturiranju v majhne populacije.

Primeri

Evolucijsko sevanje rodu

Havajski arhipelag sestavlja vrsta otokov in atolov, ki jih naseljuje veliko število endemskih vrst.

Arhipelag je pritegnil pozornost evolucijskih biologov za skoraj 500 vrst (nekaj endemskih) rodu Drosophila, ki naseljujejo otoke. Predlaga se, da bi do velike razvejanosti skupine prišlo zaradi kolonizacije nekaj posameznikov na bližnjih otokih.

To hipotezo so potrdili z uporabo molekularnih tehnik na tej havajski populaciji.

Študije so razkrile, da so na bližnjih otokih najtesneje povezane vrste, na novih otokih pa se naseljujejo vrste, ki se pred kratkim razhajajo. Ta dejstva podpirajo idejo o obodni specifikaciji.

Specifikacija v kuščarju

Kuščar vrste Uta stansburiana spada v družino Phrynosomatidae in je domač iz ZDA in severne Mehike. Med njegove izstopajoče značilnosti je obstoj polimorfizmov znotraj njegove populacije.

Te populacije so dober primer periferne specifikacije. Na otokih Kalifornijskega zaliva živi prebivalstvo in se v primerjavi z njihovimi kolegi v ZDA močno razlikuje.

Posamezniki na otokih se med seboj zelo razlikujejo v različnih značilnostih, kot so velikost, obarvanost in ekološke navade.

Referenca

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: znanost in narava. Pearsonova vzgoja.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Vabilo na biologijo. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolucijska analiza Dvorana Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Evolucija Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije (letnik 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Evolucija in raznolikost življenja: Izbrani eseji. Harvard University Press.
7. Rice, S. (2007). Enciklopedija evolucije. Dejstva v spisu.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Biologija: Dinamična znanost. Nelson Education.
9. Soler, M. (2002). Evolucija: osnova biologije. Projekt Jug.