Sympatric Speziationsmerkmale und Beispiele

Die sympatrische Artbildung Es ist eine Art von Speziation, die, wenn zwei Gruppen der gleichen Art tritt in der gleichen geographischen Lage anders zu leben, sich entwickeln, bis sie nicht mehr paaren können, dann verschiedene Arten.

Im Allgemeinen gibt es, wenn die Populationen physisch getrennt sind, eine gewisse reproduktive Isolation, das heißt, Individuen einer Population verlieren die Fähigkeit, sich mit denen der anderen Population zu kreuzen.

Beispiele für sympatric Speziation werden oft diskutiert, weil sie überzeugenden Beweise dafür, dass neue Arten aus den gleichen Vorfahren Arten abstammen, und die Existenz der reproduktiven Isolation und die Ursache für die Entstehung neuer Arten zeigen, muss nicht das allopatry (Speziation allopatrisch).

Sympatrische Artbildung kann in vielen verschiedenen Organismenarten beobachtet werden, einschließlich Bakterien, Cichlidenfischen und der Apfelwurmfliege. In der Natur kann es jedoch schwierig sein zu wissen, wann eine sympatrische Speziation auftritt oder stattgefunden hat.

Sympatrische Artbildung ist einzigartig, weil sie auftritt, während zwei Subpopulationen der gleichen Art das gleiche Gebiet besetzen oder sich überschneidende Territorien teilen.

Obwohl Bereich Agenturen, in denen sie das gleiche ist leben, können diese in zwei Gruppen eingeteilt werden, die schließlich von einer so genetisch worden andere ihnen nicht mehr kreuzen.

Wenn zwei Gruppen sich nicht mehr fortpflanzen können und fruchtbare Nachkommen hinterlassen, gelten sie als verschiedene Arten. Es kann jedoch schwierig sein zu bestimmen, ob die Artbildung, die stattgefunden hat, vom sympatrischen Typ ist, was zu einer großen Diskussion unter Forschern der Evolutionsbiologie geführt hat.

Zum Beispiel wurde ursprünglich angenommen, dass sich zwei nahe verwandte stachelige Arten durch sympatrische Artbildung entwickeln, aber nachfolgende Forschung legt nahe, dass die zwei verschiedenen Arten den See unabhängig kolonisierten.

Die erste Kolonisierung führte zur Entstehung einer Dornart, während die anderen Arten aus der zweiten Besiedlung hervorgingen.

Index

• 1 Merkmale der sympatrischen Artbildung
• 2 Beispiele für sympatrische Artbildung
  • 2.1 In Pflanzen
  • 2.2 In Bakterien
  • 2.3 Bei Buntbarsch
  • 2.4 In Fliegen
• 3 Referenzen

Merkmale der sympatrischen Artbildung

Jerry Coyne und H. Allen Orr haben vier Kriterien entwickelt, um zu folgern, ob die Arten sympatrisch aufgetaucht sind:

1-Die Territorien der Arten müssen sich signifikant überschneiden.

2 - Es muss eine vollständige Artbildung geben (dh die beiden Arten können keine fruchtbaren Nachkommen kreuzen und verlassen).

3-Die Spezies muss Schwester-Spezies sein (die am meisten miteinander verwandt sind) oder Teil einer Gruppe, die einen Vorfahren und alle seine Nachkommen einschließt.

4-Die Geschichte des geographischen Gebiets und die Evolution der Spezies muss so beschaffen sein, dass die allopatry scheint unwahrscheinlich, da die sympatric Speziation viel seltener als allopatric ist.

Beispiele für sympatrische Artbildung

In Pflanzen

Sympatrische Artbildung kommt häufiger in der Pflanzenwelt vor. Zum Beispiel erzeugen Elternpflanzen polyploide Nachkommen. Daher leben die Nachkommen in der gleichen Umgebung wie ihre Eltern, aber sie sind reproduktiv isoliert. 

Dieses Phänomen der durch Polyploidie vermittelten Speziation tritt wie folgt auf. Normalerweise haben Individuen zwei Chromosomensätze (Diploidie), eine von jedem Elternteil.

Es können jedoch Fehler in der Verteilung der Chromosomen während der Zellteilung auftreten, wodurch Nachkommen mit doppelt so vielen Kopien (Tetraploidie) erzeugt werden.

Mehr als zwei Chromosomenspiele gelten als Polyploidie (poly = viele). In diesen Fällen kommt es zwangsläufig zu einer reproduktiven Isolation, da eine Population polyploider Individuen eine Population diploider Individuen nicht durchqueren kann.

In Bakterien

Die wahren Beispiele der sympatrischen Artbildung sind in der Natur selten beobachtet worden. Es wird angenommen, dass sympatric Speziation am häufigsten in Bakterien vorkommt, da Bakterien-Gene mit anderen Personen, die nicht Vorläufer oder Nachkommen werden in einem Verfahren, bekannt als HGT austauschen kann.

Sympatrische Artbildung wurde beobachtet in Bacillusin Bakterienarten Synechococcusim Bakterioplankton Vibrio splendidusunter anderem.

Subgruppen von Arten, die sympatric Speziation zeigen einige Unterschiede unterzogen werden, wie sie für eine relativ kurze Zeit in Bezug auf die Zeitskala, in der Entwicklung auftritt divergierend wurden.

Es wird angenommen, dass ein wichtiger Faktor in Fällen von sympatrischer Artbildung die Anpassung an Umweltbedingungen ist. Wenn einige Mitglieder darauf spezialisiert sind, in einer bestimmten Umgebung zu leben, kann diese Untergruppe weiterhin eine andere Umweltnische besetzen und sich im Laufe der Zeit zu einer neuen Spezies entwickeln.

In Cichlidfischen

Sympatrische Selektion kann auch das Ergebnis einer Kombination aus sexueller Selektion und ökologischen Faktoren sein. Untersuchungen an afrikanischen Buntbarschfischen am Nyasee-See und anderen Seen im ostafrikanischen Grabensystem dokumentieren die sogenannten Herden von Arten (Individuen derselben Art, die sich in einer großen Versammlung "versammeln"), die in Seen ökologisch entstanden sind Uniformen

Solch ein Zustand verringert wesentlich die Wahrscheinlichkeit, dass Alopatry die Ursache von Artbildung ist, und kann dazu führen, dass Gruppen von Weibchen innerhalb einer Population eine hohe Affinität für Männchen mit verschiedenen extremen phänotypischen Merkmalen entwickeln, wie beispielsweise Skalen- und Gliedermarkierungen. die in der Größe von den durchschnittlichen Einzelpersonen unterscheiden.

Andere Studien deuten darauf hin, dass Sympatrie unter Cichlidenfischen auch in den Flüssen auftritt, die die Seen des ostafrikanischen Grabensystems füttern, sowie in den Kraterseen von Nicaragua, wo es zwei Arten von Midas Cichlidenfischen gibt (Amphilophus), die in Laguna de Apoyo in Nicaragua leben.

Die Forscher analysierten die DNA, das Erscheinungsbild und die Ökologie dieser beiden nahe verwandten Arten. Die beiden Arten, obwohl sie sich im allgemeinen sehr ähnlich sind, haben kleine Unterschiede im Aussehen und können nicht gekreuzt werden.

Alle verfügbaren Beweise deuten darauf hin, dass sich eine Spezies von der anderen entwickelte. Die Midas-Cichliden-Population war ursprünglich in der Lagune, während die neueren Arten erst kürzlich entstanden sind, was evolutionär weniger als 10.000 Jahre alt ist.

In Fliegen  

Ein extrem neues Beispiel für sympatrische Artbildung könnte in der Apfelwurmfliege auftreten, Rhagoletis pomonella.

Diese Fliegen pflegten ihre Eier nur auf die Früchte der Weißdornbäume zu legen, aber vor weniger als 200 Jahren begannen einige Fliegen ihre Eier auf die Äpfel zu legen.

Jetzt gibt es zwei Gruppen von Apfelwurmfliegen: eine, die Eier auf die Dornen legt und eine andere, die Eier auf die Äpfel legt. Die Männchen suchen nach Paaren in der gleichen Fruchtart, in der sie gewachsen sind, und die Weibchen legen ihre Eier in die gleiche Fruchtart, in der sie gewachsen sind.

Daher werden die Fliegen, die an den Dornen wuchsen, Nachkommen in Dornen treiben, und die Fliegen, die auf den Äpfeln wuchsen, werden Nachkommen auf den Äpfeln züchten.

Es gibt bereits genetische Unterschiede zwischen den beiden Gruppen, und über einen langen Zeitraum (Evolutionszeit) könnten sie getrennte Arten werden.

Das obige zeigt, wie Artbildung auch dann auftreten kann, wenn verschiedene Untergruppen derselben Art das gleiche geografische Gebiet teilen.

Referenzen

1. Allender, C. J., Seehausen, O., Knight, M. E., Turner, G. F. & Maclean, N. (2003). Unterschiedliche Selektion während der Artbildung von Cichliden aus dem Malawisee, die aus parallelen Ausstrahlungen in der Hochzeitsfärbung abgeleitet wurden. Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, 100(24), 14074-14079.
2. Geiger, M. F., McCrary, J. K., und Schliewen, U. K. (2010). Kein einfacher Fall - Eine erste umfassende phylogenetische Hypothese für den Midas Cichlid Komplex in Nicaragua (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekulare Phylogenetik und Evolution, 56(3), 1011-1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekulare Evolution und adaptive Strahlung (1. Ausgabe). Cambridge Universitätspresse.
4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., und Feder, J. L. (2009). Raum, Sympatrie und Speziation. Zeitschrift für Evolutionsbiologie, 22(11), 2332-2341.
5. McPheron, B. A., Smith, D. C., und Berlocher, S. H. (1988). Genetische Unterschiede zwischen Wirtsrassen von Rhagoletis pomonella. Natur, 336(6194), 64-66.
6. Selz, O. M., Pierotti, M. E. R., Maan, M. E., Schmid, C. & Seehausen, O. (2014). Die weibliche Präferenz für die männliche Farbe ist notwendig und ausreichend für eine assortative Paarung bei 2 Cichliden-Schwesterarten. Verhaltensökologie, 25(3), 612-626.
7. Solomon, E., Berg, L. und Martin, D. (2004). Biologie (7. Aufl.) Cengage Learning.
8. Sympatrische Artbildung. Von: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationsmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Spezialisierung, Speziation und Strahlung: Die Evolutionsbiologie der pflanzenfressenden Insekten (1. Ausgabe). Universität von Kalifornien Presse.