מפרט פריפאטרי: מה זה ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

התפצלות peripatric , בביולוגיה אבולוציונית, מתייחס היווצרות מינים חדשים ממספר קטן של אנשים מבודדים בפריפריה של האוכלוסייה הראשונית הזו.

זה הוצע על ידי ארנסט מאי והוא אחת התיאוריות השנויות ביותר במחלוקת שלו בתוך האבולוציה. בתחילה, זה נקרא speciation על ידי אפקט מייסד, ונקרא לימים מפרט parapatric.

מקור: מאת Speciation_modes.svg: עבודה Ilmari Karonenderiveive: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), באמצעות Wikimedia Commons

המינים החדשים מתעוררים בגבולות האוכלוסייה המרכזית, המונה מספר גדול יותר של פרטים. בתהליך המיון ניתן להפחית את הזרימה בין אוכלוסיות למקסימום, עד שהיא תפסיק להתקיים. כך, עם חלוף הזמן, האוכלוסייה ההיקפית מהווה מין חדש.

במודל המבדק הזה בולטות תופעות הפיזור והקולוניזציה. כאשר אנשים מתפזרים, הם נחשפים ללחצים סלקטיביים (למשל תנאים סביבתיים) השונים מהאוכלוסייה הראשונית המובילה בסופו של דבר לסטייה.

נראה כי להיסחפות הגנטית יש תפקיד מיוחד במודל המפרט המדעי, שכן האוכלוסייה המבודדת היא בדרך כלל קטנה וגורמים סטוכסטיים משפיעים יותר על אוכלוסיות עם גודל מופחת.

הַגדָרָה

על פי Curtis & Schnek (2006), המפרט ההיקפי מוגדר כ"קבוצה של אנשים שמקימה אוכלוסייה חדשה. אם קבוצת המייסדים קטנה, יתכן שהיא בעלת תצורה גנטית מסוימת, שאינה מייצגת את זו של האוכלוסייה המקורית ".

זה יכול לקרות אם האוכלוסייה חווה צוואר בקבוק (ירידה משמעותית במספר האנשים) או אם מספר קטן של אנשים נודדים לפריפריה. מהגרים אלה יכולים להיות מורכבים מזוג יחיד או נקבה המוזרעת רווקה.

הדבר יכול לקרות כאשר אוכלוסיה חווה ירידה בגודל. כאשר מתרחשת צמצום זה, שטח ההפצה פוחת ואוכלוסיות מבודדות קטנות נשארות בשולי האוכלוסייה הראשונית. זרימת הגנים בין קבוצות אלה היא נמוכה ביותר או בטלה.

פרספקטיבה היסטורית

מנגנון זה הוצע על ידי הביולוג האבולוציוני והאורניתולוג האבולוציוני, ארנסט מאייר, באמצע שנות החמישים.

לדברי מאייר, התהליך מתחיל בפיזור של קבוצה קטנה. בשלב מסוים (מאיר לא מסביר בבירור איך זה קורה, אבל המקריות ממלאת תפקיד מכריע) ההגירה בין האוכלוסייה הראשונית לאוכלוסייה המבודדת הקטנה נפסקת.

מאיר תיאר מודל זה במאמר שהתמקד בחקר ציפורי גינאה החדשה. התיאוריה התבססה על אוכלוסיות היקפיות של ציפורים השונות מאוד מאוכלוסיות סמוכות. מאיר מסכים כי ההצעה שלו היא במידה רבה ספקולטיבית.

ביולוג נוסף המשפיע על תיאוריות האבולוציה, הניג, קיבל את המנגנון הזה וכינה אותו מפרט קולוניזציה.

מִיוּן

בעקבות סיווג Curtis & Schnek (2006) של מנגנוני המיון המוצעים על ידי מחברים אלה, ישנם שלושה מודלים עיקריים של מפרט לפי דיפרגנציה: allopatric, parapatric and sympatric. בעוד שהמודלים של מפרט מיידי הם מפרט היקפי ופוליפלואידי.

Futuyma (2005), לעומת זאת, מציב מפרט בין-טפטתי כסוג של מפרטציה alopatric - יחד עם סגולות משנה. לכן, המיון ההיקפי מסווג לפי מקורו של מחסום הרבייה.

תפקיד סחף הגנים

מאיר מציע שהשינוי הגנטי של האוכלוסייה המבודדת יתרחש במהירות וזרימת הגנים עם האוכלוסייה הראשונית מנותקת. על פי נימוקיו של חוקר זה, תדרי האלל במקומות מסוימים היו שונים מאלה באוכלוסייה הראשונית, פשוט בגלל טעויות דגימה - או במילים אחרות, סחף גנטי.

שגיאת הדגימה מוגדרת כפערים אקראיים בין הצפוי תיאורטית לבין התוצאות שהתקבלו. לדוגמה, נניח שיש לנו שקית שעועית אדומה ושחורה ביחס 50:50. במקרה הטהור, כשאני בוחר 10 שעועית מהתיק, אני עשוי לקבל 4 אדום ו 6 שחור.

אם מוחצים דוגמא דידקטית זו לאוכלוסיות, יתכן שקבוצת "המייסדים" שתוקם בפריפריה אינה בעלת תדרי אלל זהים לאוכלוסייה הראשונית.

ההשערה של מייר מרמזת על שינוי אבולוציוני משמעותי המתרחש במהירות. יתרה מזאת, מכיוון שהמיקום הגאוגרפי די ספציפי ומוגבל, יחד עם גורם הזמן, הוא לא יתועד ברשומת המאובנים.

הצהרה זו מנסה להסביר את המראה הפתאומי של המין ברשומת המאובנים, ללא שלבי הביניים הצפויים. לפיכך, רעיונותיו של מאור צפו את תיאוריית שיווי המשקל המנוקדת, שהוצעו על ידי גולד ואלדרדג בשנת 1972.

מיהם המועמדים הטובים ביותר שעברו אפיון היקפי?

לא כל האורגניזמים החיים מופיעים כמועמדים פוטנציאליים למיון היקפי כדי לייצר שינוי באוכלוסיותיהם.

מאפיינים מסוימים, כמו יכולת פיזור מועטה וחיים יושבים פחות או יותר, גורמים לשושלות מסוימות מועדות לקבוצות כך שמודל המפרט הזה יכול לפעול על פיהן. יתרה מזאת, על אורגניזמים להיות בעלי נטייה לבנות את עצמם לאוכלוסיות קטנות.

דוגמאות

קרינה אבולוציונית של הסוג

הארכיפלג בהוואי מורכב מסדרת איים ו אטולים המאוכלסים על ידי מספר רב של מינים אנדמיים.

הארכיפלג משך את תשומת ליבם של ביולוגים אבולוציוניים לכמעט 500 מינים (חלקם אנדמיים) של הסוג תסיסולה המאכלסים את האיים. מוצע שהגיוון העצום של הקבוצה התרחש בזכות ההתיישבות של כמה בודדים באיים הסמוכים.

השערה זו אוששה על ידי יישום טכניקות מולקולריות על אוכלוסיות הוואי אלה.

מחקרים גילו כי המינים הכי קשורים נמצאים באיים הסמוכים, ומינים שהתפלגו לאחרונה מאכלסים את האיים החדשים. עובדות אלה תומכות ברעיון של אפיון צבי.

אפיון לטאה

הלטאה של מין Uta stansburiana שייכת למשפחת Phrynosomatidae והיא ילידת ארצות הברית וצפון מקסיקו. בין המאפיינים הבולטים ביותר שלה הוא קיומן של פולימורפיזם באוכלוסיותיה.

אוכלוסיות אלה מייצגות דוגמא טובה לדיסקציה ההיקפית. יש אוכלוסייה המאכלסת את איי מפרץ קליפורניה והיא משתנה מאוד בהשוואה למקביליהם בארצות הברית.

אנשים באיים שונים זה מזה במאפיינים שונים כמו גודל, צבע והרגלי אקולוגיה.

התייחסות

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). ביולוגיה: מדע וטבע. פירסון חינוך.
2. קרטיס, ח., ושנק, א '(2006). הזמנה לביולוגיה. פנמריקנית רפואית אד.
3. Freeman, S., and Herron, JC (2002). ניתוח אבולוציוני. אולם פרנטיס.
4. Futuyma, DJ (2005). אבולוציה. סינאואר.
5. היקמן, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). עקרונות משולבים של זואולוגיה (כרך 15). ניו יורק: מקגרו היל.
6. Mayr, E. (1997). אבולוציה ומגוון החיים: מאמרים נבחרים. הוצאת אוניברסיטת הרווארד.
7. רייס, ש '(2007). אנציקלופדיה של אבולוציה. עובדות על קובץ.
8. ראסל, פ., הרץ, פ., ומקמילן, ב. (2013). ביולוגיה: המדע הדינמי. נלסון חינוך.
9. Soler, M. (2002). אבולוציה: הבסיס לביולוגיה. פרויקט דרום.