АЛОПАТРИЧНА СПЕЦИФИКАЦИЯ: ПРОЦЕС И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В алопатрично видообразуване или географско видообразуване, е вид видообразуване, че се дължи на географската изолация между биологичните популации от един и същи вид. „Аллопатричен“ произлиза от гръцкото allos, което означава „отделен“ и patris, което означава „държава“.

По време на тази спецификация населението е разделено от някаква географска бариера. За сухоземните организми тази бариера може да бъде планинска верига или река. За разлика от тях, сухопътната маса би била географска бариера за популация от водни организми.

Кайбаба катерица, пример за алопатрична спецификация

С течение на времето индивидите в популациите от двете страни на бариерата се различават. Някои от тези различия могат да бъдат отразени в репродуктивната биология на вида, така че когато двете популации отново се съединят чрез премахване на бариерата, те вече не могат да се кръстосват. След това се считат за отделни видове.

Алопатрична спецификация може да възникне дори ако бариерата е донякъде „пореста“, тоест дори ако някои индивиди могат да прекрачат бариерата, за да се чифтосват с членове на другата група.

За да може дадена спецификация да се счита за „алопатрична“, генетичният поток между бъдещите видове трябва да бъде значително намален, но не е необходимо да бъде напълно намален до нула.

Определянето е постепенен процес, при който популациите се развиват в различни видове. Един вид сам по себе си се определя като популация, чиито индивиди могат да се кръстосват.

По този начин, по време на спецификацията, членовете на популация образуват две или повече различни популации, които вече не могат да се възпроизвеждат помежду си.

Стъпки на алопатрична спецификация

Географска промяна

На първата стъпка географска промяна разделя членовете на населението в повече от една група. Такива промени биха могли да включват формирането на нова планинска верига или нов воден път или развитието на нови каньони например.

Човешките дейности като строителството, селското стопанство и замърсяването могат да окажат влияние върху жизнената среда и да предизвикат миграция на някои членове от населението.

Генетични мутации

Различни генетични мутации възникват и се натрупват в различни популации във времето. Различните вариации в гените могат да доведат до различни характеристики между двете популации.

Диференциация между популациите

Популациите стават толкова различни, че членовете на всяка от популациите вече не могат да се възпроизвеждат и да оставят плодородно потомство, дори и да бъдат открити в едно и също местообитание отново по същото време. В този случай е налице алопатрична спецификация.

Примери

Плодова мушица

Типичен пример за спецификация се наблюдава чрез експеримент с плодови мухи, в който популацията е била нарочно разделена на две групи и всяка е получила различна диета.

След много поколения мухите изглеждаха различно и предпочитаха да се чифтосват с мухите на собствената си група. Ако тези две популации продължиха да се разминават дълго време, те могат да се превърнат в два различни вида чрез алопатрична спецификация.

Кайбаба катеричка

Преди около 10 000 години, когато югозападните Съединени щати бяха по-малко сухи, горите в района поддържаха популация от арбореални катерици с кичури коса, проникващи от ушите им.

Малка популация от дървесни катерици, които са живели на платото Кайбаб на Големия каньон, стават географски изолирани, когато климатът се промени, превръщайки районите на север, запад и изток да станат пустини.

Само на няколко мили на юг живееха останалите катерици, известни като Аберти катерици (Sciurus aberti), но двете групи бяха разделени от Големия каньон. С промените във времето, както във външния вид, така и в екологията, катеричката кайба (Sciurus kaibabensis) е на път да се превърне в нов вид.

По време на многогодишната си географска изолация, малката популация кайбашки катерици се е отделила от широко разпространените катерици на Абърт по редица начини.

Може би най-очевидните промени са в цвета на кожата. Кайбаровата катерица сега има бяла опашка и сиво коремче, за разлика от сивата опашка и бялото коремче на катеричката Абърт.

Биолозите смятат, че тези изненадващи промени са възникнали в катериците Кайбаб в резултат на еволюционен процес, наречен дрейф на ген. Някои учени смятат кайлата и катеричката Аберт за различни популации от един и същи вид (S. aberti).

Тъй като катериците Кайбаб и Аберт са репродуктивно изолирани една от друга, някои учени класифицират катерицата като различен вид (S. kaibabensis).

Порто Санто зайци

Алопатричната спецификация може да се появи доста бързо. На Порто Санто, малък остров край бреговете на Португалия, беше пусната популация от зайци. Тъй като на острова нямало други зайци, конкуренти или хищници, зайците процъфтявали.

През 19 век тези зайци значително се различават от европейските си предци. Те бяха само наполовина по-големи (тежеха малко над 500 грама), с различен цветен модел и по-нощен начин на живот.

Най-важното е, че опитите за чифтосване на зайци Порто Санто с континентални европейски зайци се провалиха. Много биолози стигат до заключението, че в рамките на 400 години, изключително кратък период от еволюционната история, на острова ще се развие нов вид заек.

Не всички биолози са съгласни, че заекът Порто Санто е нов вид. Възражението идва от по-скорошен експеримент за размножаване и възниква като следствие от липсата на консенсус относно дефиницията на вида.

В експеримента осиновителите на дивия средиземноморски заек отгледали новородени зайци от Порто Санто. Когато достигат зряла възраст, тези зайци Порто Санто успешно се чифтосват със средиземноморски зайци, за да произведат здравословно и плодородно потомство.

За някои биолози този експеримент ясно показва, че зайците Порто Санто не са отделен вид, а подвид, който е подразделение в класификацията на един вид. Тези биолози разглеждат зайците Порто Санто като пример за протичане на видовете (също като катериците Кайбаб).

Други биолози смятат, че заекът Порто Санто е отделен вид, тъй като не се кръстосва с други зайци при естествени условия.

Те отбелязват, че размножителният експеримент е бил успешен само след като бебетата Порто Санто зайци са били отгледани при изкуствени условия, което вероятно е променило естественото им поведение.

Препратки

1. Алопатрична спецификация: голямото разделение. Възстановено от: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks, D. & McLennan, D. (2012). Природата на многообразието: еволюционно пътуване на открития (1-во издание). University of Chicago Press.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Молекулярна еволюция и адаптивно излъчване (1-во издание). Cambridge University Press.
4. Канеко, К. (2006). Живот: Въведение в сложната системна биология (Ил. Изд.). Springer.
5. Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Енциклопедия по биология. Факти във файла.
6. Ръсел, П. (2007). Биология: динамичната наука (1-во издание). Учене в Cengage.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Биология (7-мо изд.) Учебно обучение.
8. Тилмон, К. (2008). Специализация, спецификация и излъчване: еволюционната биология на тревопасните насекоми (1-во издание). Университет на California Press.
9. Уайт, Т., Адамс, У. и Нийл, Д. (2007). Горска генетика (1-во издание). CABI.