מפרט ALLOPATRIC: תהליך ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

התפצלות allopatric או ההתפצלות גיאוגרפית, הוא סוג של התפצלות המתרחש בגלל בידוד גיאוגרפי בין אוכלוסיות ביולוגיות מאותו המין. "Allopatric" מקורו באלוס היווני שמשמעותו 'נפרד' ופטריס שפירושו 'מדינה'.

במהלך ממצא זה, אוכלוסייה מחולקת על ידי מחסום גיאוגרפי כלשהו. עבור אורגניזמים יבשתיים מחסום זה יכול להיות רכס הרים או נהר. לעומת זאת, מסה יבשתית תהיה מכשול גיאוגרפי לאוכלוסייה של אורגניזמים ימיים.

סנאי Kaibab, דוגמה לדיסקציה allopatric

עם הזמן, אנשים באוכלוסיות משני צדי המכשול נבדלים זה מזה. חלק מההבדלים הללו עשויים לבוא לידי ביטוי בביולוגיה הרבייה של המין, כך שכששתי האוכלוסיות מצטרפות שוב על ידי הסרת המכשול, הן אינן יכולות עוד להתערב. לאחר מכן הם נחשבים למינים נפרדים.

ממצא alopatric יכול להתרחש גם אם המחסום "נקבובי" במידה מסוימת, כלומר גם אם אנשים מסוימים יכולים לעבור את המכשול כדי להזדווג עם חברי הקבוצה האחרת.

כדי שהמפרט ייחשב ל'כל-בטן ', יש להפחית מאוד את זרימת הגנים בין המינים העתידיים, אך אין צורך להפחית אותו לחלוטין לאפס.

מפרט הוא תהליך הדרגתי בו אוכלוסיות מתפתחות למינים שונים. מין בפני עצמו מוגדר כאוכלוסייה שיחידים יכולים להתרבות.

כך, במהלך המבדק, בני אוכלוסייה מהווים שתי אוכלוסיות מובחנות או יותר, שכבר אינן יכולות להתרבות זו עם זו.

שלבים של מפרט alopatric

שינוי גיאוגרפי

בשלב הראשון, שינוי גיאוגרפי מפריד בין בני אוכלוסיה ליותר מקבוצה אחת. שינויים כאלה יכולים לכלול היווצרות רכס הרים חדש או נתיב מים חדש, או פיתוח קניונים חדשים, למשל.

פעילויות אנושיות כמו הנדסה אזרחית, חקלאות וזיהום עלולות להשפיע על סביבות החיים ולגרום לחלק מבני האוכלוסייה לנדוד.

מוטציות גנטיות

מוטציות גנטיות שונות מתרחשות ומצטברות באוכלוסיות שונות לאורך זמן. וריאציות שונות בגנים יכולים להוביל למאפיינים שונים בין שתי האוכלוסיות.

הבחנה בין אוכלוסיות

האוכלוסיות נעשות שונות כל כך עד שחברי כל אחת מהאוכלוסיות כבר לא יכולות להתרבות ולהשאיר צאצאים פוריים, למרות שהם נמצאים באותה בית גידול באותו זמן. אם זה המקרה, המתרחש alopatric.

דוגמאות

זבוב פירות

דוגמה אופיינית למבדק נצפתה באמצעות ניסוי בזבובי פרי, בו הופרדה האוכלוסייה בכוונה לשתי קבוצות וכל אחת קיבלה תזונה שונה.

לאחר דורות רבים, הזבובים נראו אחרת והעדיפו להזדווג עם הזבובים של הקבוצה שלהם. אם שתי אוכלוסיות אלה היו ממשיכות להתבדל במשך זמן רב, הן עלולות להפוך לשני מינים שונים באמצעות מפרט alopatric.

סנאי Kaibab

לפני כעשרת אלפים שנה, כאשר דרום-מערב ארצות הברית הייתה פחות צחיחה, היערות באזור תמכו באוכלוסייה של סנאים דבורים עם קצות שיער שנובטים מאוזניהם.

אוכלוסיה קטנה של סנאי עצים שחיו במישור הקייבב של גרנד קניון התבודדה גיאוגרפית כאשר האקלים השתנה, וגרם לאזורים בצפון, מערבה ומזרח למדבר.

כמה קילומטרים מדרום חיו שאר הסנאים, המכונים סנאי אברט (Sciurus aberti), אך שתי הקבוצות הופרדו על ידי הגרנד קניון. עם שינויים לאורך זמן, הן במראה והן באקולוגיה, סנאי הקייבאב (Sciurus kaibabensis) בדרך להפוך למין חדש.

במהלך שנות הבידוד הגאוגרפיות הרבות שלה, האוכלוסייה הקטנה של סנאי קייאבב נפרדה מהסנאים האברטיים המפוזרים באופן נרחב במספר דרכים.

אולי השינויים הברורים ביותר הם בצבע העור. לסנאי הקייבב יש כעת זנב לבן ובטן אפורה, בניגוד לזנב האפור והבטן הלבנה של סנאי אברט.

הביולוגים חושבים שהשינויים המפתיעים הללו התרחשו בסנאי קייאבב כתוצאה מתהליך אבולוציוני שנקרא סחף גנים. חלק מהמדענים רואים כי סנאי הקייבב וסנאי אברט הם אוכלוסיות שונות מאותו המין (ש. אברטי).

עם זאת, מכיוון שסנאי הקייבאב ואברט מבודדים זה מזה באופן רבייה, חלק מדענים סיווגו את סנאי הקייבאב כמין אחר (S. kaibabensis).

ארנבות פורטו סנטו

למיקוד באלופטרי יש פוטנציאל להתרחש די מהר. בפורטו סנטו, אי קטן מול חופי פורטוגל, שוחררה אוכלוסיית ארנבים. מכיוון שלא היו אף ארנבים או מתחרים או טורפים אחרים באי, הארנבים שיגשגו.

במאה ה -19, ארנבים אלה היו שונים במידה ניכרת מאבות אבותיהם האירופיים. הם היו גדולים רק במחציתם (הם שקלו קצת יותר מ- 500 גרם), עם דפוס צבע שונה ואורח חיים לילי יותר.

באופן משמעותי, הניסיונות להזדווג ארנבות פורטו סנטו עם ארנבים אירופיים יבשתיים נכשלו. ביולוגים רבים הגיעו למסקנה שתוך 400 שנה, תקופה קצרה ביותר בהיסטוריה האבולוציונית, יתפתח מין אי ארנב חדש באי.

לא כל הביולוגים מסכימים כי ארנב פורטו סנטו הוא מין חדש. ההתנגדות מגיעה מניסוי גידול עדכני יותר והיא נובעת כתוצאה מחוסר הסכמה לגבי הגדרת המין.

בניסוי, האימהות המאמצות של הארנב הים תיכוני הפרוע גידלו ארנבות שזה עתה נולדו מפורטו סנטו. כשהגיעו לבגרות, ארנבות פורטו סנטו זווגו בהצלחה עם ארנבים ים תיכוניים כדי לייצר צאצאים בריאים ופוריים.

עבור חלק מהביולוגים, ניסוי זה מראה בבירור כי ארנבות פורטו סנטו אינן מין נפרד, אלא תת-מין, שהוא חלוקת משנה בסיווג של מין. ביולוגים אלה רואים בארנבות פורטו סנטו דוגמה למפרט המתנהל (בדומה לסנאי הקייבאב).

ביולוגים אחרים חושבים כי ארנב פורטו סנטו הוא מין נפרד, מכיוון שהוא לא חוצה עם ארנבים אחרים בתנאים טבעיים.

הם מציינים כי ניסוי הרבייה היה מוצלח רק לאחר שגדלו ארנבי פורטו סנטו בתנאים מלאכותיים, מה שכנראה שינה את התנהגותם הטבעית.

הפניות

1. מפרט אלופטרי: המתרחש הגדול. התאושש מ: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). טבע המגוון: מסע גילוי אבולוציוני (מהדורה ראשונה). הוצאת אוניברסיטת שיקגו.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). התפתחות מולקולרית והקרנה אדפטיבית (מהדורה ראשונה). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.
4. Kaneko, K. (2006). חיים: מבוא לביולוגיה מורכבת של מערכות (Il. Ed.). שפרינגר.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). אנציקלופדיה לביולוגיה. עובדות בתיק.
6. ראסל, פ '(2007). ביולוגיה: המדע הדינמי (מהדורה ראשונה). לימוד Cengage.
7. סולומון, א., ברג, ל. ומרטין, ד. (2004). ביולוגיה (מהדורה 7) למידת Cengage.
8. טילמון, ק '(2008). התמחות, ייחוד והקרנה: הביולוגיה האבולוציונית של חרקים עשבוניים (מהדורה ראשונה). אוניברסיטת עיתונות קליפורניה.
9. White, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). גנטיקה של יער (מהדורה ראשונה). CABI.