התפצלות sympatric היא סוג של התפצלות המתרחשת כאשר שתי קבוצות מאותו המין המתגורר באותו המיקום הגיאוגרפי Evolve אחרת, עד שהם לא יכולים להתרבות יותר, אז נחשבו מינים שונים.
באופן כללי, כאשר אוכלוסיות מופרדות פיזית, נוצר בידוד רבייה מסוים, כלומר אנשים באוכלוסייה אחת מאבדים את היכולת להתרבות עם אלו באוכלוסייה האחרת.
חיידקי Synechococcus, בהם נצפתה מפרט סימפטרי
דוגמאות לדיסקציות סימפטריות נידונות לעיתים קרובות מכיוון שעליהן להראות עדויות משכנעות לכך שהמינים החדשים הם צאצאים מאותו מין אבות קדומים, כמו גם קיומם של בידוד רבייה וכי הגורם להופעתו של המין החדש איננו allopatry (אפיון) allopatric).
ניתן לראות אפיון סימפטי בסוגים רבים של אורגניזמים שונים, כולל חיידקים, דגי ציקליד וזבוב תולעת התפוח. עם זאת, בטבע זה יכול להיות קשה לדעת מתי מתרחש או מתרחש מפרט סימפטרי.
מפרט סימפטי הוא ייחודי מכיוון שהוא מתרחש בעוד שתי תת-אוכלוסיות מאותו המין תופסים את אותה טריטוריה או חולקות שטחים החופפים מאוד.
למרות שהאזור בו חיים האורגניזמים זהה, ניתן לחלק אותם לשתי קבוצות שונות שבסופו של דבר נעשות שונות כל כך גנטית זו מזו, עד שהן אינן יכולות להתרבות האחת עם השנייה.
כששתי קבוצות כבר לא יכולות להתרבות ולהשאיר צאצאים פוריים, הן נחשבות למינים שונים. עם זאת, זה יכול להיות קשה לקבוע אם המיון שהתרחש הוא מסוג סימפטרי, מה שהביא לדיון רב בקרב חוקרי הביולוגיה האבולוציונית.
לדוגמה, במקור נהוג היה לחשוב ששני מינים קוצניים קשורים קשר הדוק התפתחו באמצעות מפרט סימפטרי, אולם בהמשך מחקרים מראים ששני המינים השונים השלימו את האגם באופן עצמאי.
הקולוניזציה הראשונה הובילה להופעתו של מין קוצני אחד, ואילו המינים האחרים התפתחו מהקולוניזציה השנייה.
מאפייני מפרט סימפטרי
ג'רי קין וח 'אלן אור פיתחו ארבעה קריטריונים כדי להסיק אם מינים קמו סימפטרית:
1 - על שטחי המין לחפוף משמעותית.
2 - חייב להיות מפרט מוחלט (כלומר, שני המינים אינם יכולים להתרבות ולהשאיר צאצאים פוריים).
3-המין חייב להיות מין אחיות (הכי קשור זה לזה) או חלק מקבוצה הכוללת אב קדמון וכל צאצאיו.
4 - ההיסטוריה של הטריטוריה הגאוגרפית והתפתחות המין חייבת להיות כזאת שנראה כי לא-נפילה סבירה מאוד, מכיוון שהמפרט הסימפטי נפוץ הרבה פחות מאלופטרי.
דוגמאות למפרט סימטרי
בצמחים
מפרט סימפטי שכיח יותר בעולם הצומח. לדוגמא, צמחי הורים מייצרים צאצאים פוליפלואידים. לכן הצאצאים חיים באותה הסביבה בה היו הוריהם, אך הם מבודדים ברבייה.
תופעת הדמייה המתווכת לפוליפלואידי מתרחשת כדלקמן. בדרך כלל לאנשים יש שתי קבוצות של כרומוזומים (דיפלואידי), אחד מכל הורה.
עם זאת, טעויות בהפצת הכרומוזומים יכולות להתרחש במהלך חלוקת תאים, ובכך לייצר צאצאים עם פי שניים ממספר העותקים (טטראפולידי).
בעלי יותר משני קבוצות כרומוזומים נחשב לפוליפלואידי (פולי = רבים). במקרים אלה, בהכרח בידוד רבייה מתרחש, מכיוון שאוכלוסיית פרטים פוליפלואידים אינה יכולה להתערב באוכלוסייה של אנשים דיפלואידים.
בחיידקים
דוגמאות אמיתיות של מפרט סימטרי כמעט ולא נצפו בטבע. הדמיה של סימפטציה סימפטרית מתרחשת בתדירות גבוהה יותר בחיידקים, שכן חיידקים יכולים להחליף גנים עם אנשים אחרים שאינם הורים ואינם צאצאים, בתהליך המכונה העברת גן אופקי.
ממצא סימפטי נצפה אצל Bacillus, בסוגי חיידקים Synechococcus, ב Vibrio splendidus bacterioplankton, בין היתר.
תת הקבוצות של המינים שעוברים מפרט סימפטרי לא יראו הבדלים מועטים, מכיוון שהם מתפוגגים זמן קצר יחסית, יחסית לסולם הזמן בו מתרחשת האבולוציה.
גורם שמאמין כי גורם חשוב במקרים של מפרט סימפטרי הוא ההסתגלות לתנאי הסביבה. אם חברים מסוימים מתמחים לחיות בסביבה מסוימת, אותה תת-קבוצה יכולה להמשיך לכבוש נישה סביבתית שונה ובסופו של דבר להתפתח למין חדש לאורך זמן.
בדגי ציקליד
בחירה סימפטית יכולה להיות גם תוצאה של שילוב של בחירה מינית וגורמים אקולוגיים. מחקרים שנערכו על דגי ציקליד אפריקאיים באגם ניאסה ואגמים אחרים במערכת הבקע המזרח אפריקאית, רושמים מה שנקרא להקות מינים (יחידים מאותו המין ש"מתאספים "במכלול גדול) שהתעוררו באגמים מבחינה אקולוגית. מדים.
מצב כזה מצמצם באופן משמעותי את הסיכוי ש- allopatry הוא הגורם למבדק, ויכול לגרום לכך שקבוצות של נשים בתוך אוכלוסיה מפתחות זיקה גבוהה לזכרים עם תכונות פנוטיפיות קיצוניות שונות, כגון סימני סולם וגפיים. הם נבדלים בגודלם מהאנשים הממוצע.
מחקרים אחרים מראים כי סימפטריה בין דגי ציקליד מתרחשת גם בנהרות המזינים את האגמים של מערכת השבר במזרח אפריקה, כמו גם באגמי המכתש של ניקרגואה, שם נמצאים שני מינים של דגי ציקליד מידאס (אמפילופוס), שגרים בלגונה דה אפויו בניקרגואה.
החוקרים ניתחו את ה- DNA, המראה והאקולוגיה של שני המינים האלה הקשורים זה לזה. שני המינים, למרות שהם בדרך כלל דומים מאוד, בעלי הבדלים קלים במראה ולא ניתן יהיה לשלב אותם.
כל העדויות הקיימות מצביעות על כך שמין אחד התפתח מהאחר. אוכלוסיית ציקליד מידאס נמצאה במקור בלגונה, בעוד שהמינים החדשים יותר התפתחו לאחרונה, שפירושם מבחינה אבולוציונית לפני פחות מ -10,000 שנה.
בזבובים
דוגמה אחרונה להפליא של מפרט סימטרי עשויה להופיע בזבוב תולעי התפוח, Rhagoletis pomonella.
זבובים אלה נהגו להטיל את ביציהם רק על פרי עצי עוזרב, אך לפני פחות מ -200 שנה, כמה זבובים החלו להטיל את ביציהם על תפוחים.
ישנן כעת שתי קבוצות של זבובי תולעי תפוחים: אחת שמטילה ביצים על עצי עוזרב ואחת שמטילה ביצים על תפוחים. זכרים מחפשים בני זוג באותו סוג של פירות עליהם גדלו, ונקבות מטילות את ביציהן באותו סוג של פרי עליו גדלו.
לכן זבובים שגדלו על קוצים יגדלו צאצאים על קוצים, וזבובים שגדלו על תפוחים יגדלו צאצאים על תפוחים.
ישנם כבר הבדלים גנטיים בין שתי הקבוצות, ובתקופת זמן ארוכה (זמן אבולוציוני) הם עלולים להפוך למינים נפרדים.
האמור לעיל ממחיש כיצד מפרט יכול להתרחש גם כאשר תת קבוצות שונות מאותו המין חולקות את אותה טריטוריה גיאוגרפית.
הפניות
- Allender, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, and Maclean, N. (2003). סלקציה שונה במהלך הדמיה של דגי הציקליד של אגם מלאווי הסיקו מקרינות מקבילות בצביעה של עירום. הליכי האקדמיה הלאומית למדעים, 100 (24), 14074-14079.
- גייגר, מ.פ, מקפרי, ג'יי.קיי, ושלאב, בריטניה (2010). מקרה לא פשוט - השערה פילוגנטית מקיפה ראשונה למתחם הציקליד מידאס בניקרגואה (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). פילוגנטיקה מולקולרית והתפתחות, 56 (3), 1011–1024.
- Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). התפתחות מולקולרית והקרנה אדפטיבית (מהדורה ראשונה). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.
- Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). חלל, סימפטריה ומפרט. Journal of Evolutionary Biology, 22 (11), 2332–2341.
- מקפרון, BA, Smith, DC, & Berlocher, SH (1988). הבדלים גנטיים בין גזעי מארח של Rhagoletis pomonella. טבע, 336 (6194), 64-66.
- Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). העדפה נשית לצבע זכרי הכרחית ומספיקה להזדווגות שלילית בשני מיני אחיות ציקלידים. אקולוגיה התנהגותית, 25 (3), 612–626.
- סולומון, א., ברג, ל. ומרטין, ד. (2004). ביולוגיה (מהדורה 7) למידת Cengage.
- מפרט סימפטי. התאושש מ: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
- טילמון, ק '(2008). התמחות, ייחוד והקרנה: הביולוגיה האבולוציונית של חרקים עשבוניים (מהדורה ראשונה). הוצאת אוניברסיטת קליפורניה.