SYMPATRIC SPECIATION: MGA KATANGIAN AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2026

Ang pagtukoy ng simpatiya ay isang uri ng pagtutukoy na nangyayari kapag ang dalawang pangkat ng parehong mga species na naninirahan sa parehong lokasyon ng heograpiya ay nag-iiba nang magkakaiba, hanggang sa hindi na nila mai-interbreed, pagkatapos ay isinasaalang-alang ang iba't ibang mga species.

Sa pangkalahatan, kapag ang mga populasyon ay nahihiwalay sa pisikal, ang ilang paghihiwalay ng reproduktibo ay lumitaw, iyon ay, ang mga indibidwal sa isang populasyon ay nawalan ng kakayahang mag-interbre sa mga ibang populasyon.

Ang bakterya ng Synechococcus, na kung saan ang pagsukat ng simpatiko ay sinusunod

Ang mga halimbawa ng pagtukoy ng simpatiko ay madalas na pinagtatalunan sapagkat dapat silang magpakita ng nakakumbinsi na katibayan na ang mga bagong species ay nagmula sa magkatulad na species ng ninuno, pati na rin ang pagkakaroon ng paghihiwalay ng reproduktibo at na ang sanhi ng paglitaw ng mga bagong species ay hindi allopatry (specification allopatric).

Ang Sympatric speciation ay makikita sa maraming iba't ibang uri ng mga organismo, kabilang ang mga bakterya, cichlid fish, at ang apple worm fly. Gayunpaman, sa kalikasan maaari itong maging mahirap malaman kung naganap ang pagkakatulad ng pagsimpatiya o nangyari.

Ang pagtutukoy ng sympatric ay natatangi dahil nagaganap ito habang ang dalawang subpopulasyon ng parehong species ay sumasakop sa parehong teritoryo o nagbabahagi ng mga teritoryo na overlap.

Bagaman ang lugar kung saan ang buhay ng mga organismo ay pareho, maaari silang mahahati sa dalawang magkakaibang mga grupo na sa kalaunan ay naging napaka-genetically na naiiba sa bawat isa na hindi na sila makakapag-kopya sa bawat isa.

Kapag ang dalawang pangkat ay hindi na makakapag-kopya at mag-iwan ng mayabong na supling, itinuturing silang magkakaibang species. Gayunpaman, maaaring mahirap matukoy kung ang ispesipikasyon na naganap ay mula sa uri ng pagsimpatiya, na naging sanhi ng maraming talakayan sa mga mananaliksik ng ebolusyon ng biology.

Halimbawa, orihinal na naisip na ang dalawang malapit na nauugnay na spiny species na umusbong sa pamamagitan ng pagkakatulad ng pagsimpatiya, ngunit ang kasunod na pananaliksik ay nagmumungkahi na ang dalawang magkakaibang species ay nakapag-iisa na kolonial ang lawa.

Ang unang kolonisasyon ay humantong sa paglitaw ng isang species ng spiny, habang ang iba pang mga species ay umusbong mula sa pangalawang kolonisasyon.

Mga katangian ng pagtukoy ng simpatiko

Sina Jerry Coyne at H. Allen Orr ay nakabuo ng apat na pamantayan upang mas mababa kung ang mga species ay sumulpot na magkakatulad:

1-Ang mga teritoryo ng mga species ay dapat na overlap nang malaki.

2-Dapat mayroong kumpletong pagtutukoy (iyon ay, ang dalawang species ay hindi maaaring magkahiwalay at mag-iwan ng mayabong na supling).

3-Ang mga species ay dapat na species ng kapatid na babae (ang pinaka may kaugnayan sa bawat isa) o bahagi ng isang pangkat na kasama ang isang ninuno at lahat ng mga inapo nito.

4-Ang kasaysayan ng teritoryong heograpiya at ang ebolusyon ng mga species ay dapat na tulad na ang allopatry ay tila hindi malamang, dahil ang pagtutukoy ng pagsimpatiya ay mas gaanong karaniwan kaysa sa allopatric.

Mga halimbawa ng pagtutukoy ng simpatikong

Sa mga halaman

Ang Sympatric specification ay mas karaniwan sa mundo ng halaman. Halimbawa, ang mga halaman ng magulang ay gumagawa ng mga supling na polyploid. Samakatuwid, ang mga supling ay naninirahan sa parehong kapaligiran ng kanilang mga magulang, ngunit muling isinama ang reproductively.

Ang ganitong polyploidy-mediated speciation phenomenon ay nangyayari tulad ng mga sumusunod. Karaniwan ang mga indibidwal ay may dalawang hanay ng mga kromosom (diploidy), isa mula sa bawat magulang.

Gayunpaman, ang mga pagkakamali sa pamamahagi ng mga chromosome ay maaaring mangyari sa panahon ng cell division, sa gayon ay bumubuo ng mga anak na may dalawang beses sa bilang ng mga kopya (tetraploidy).

Ang pagkakaroon ng higit sa dalawang set ng kromosoma ay itinuturing na polyploidy (poly = marami). Sa mga kasong ito, ang paghihiwalay ng reproductive ay hindi maiiwasang nangyayari, dahil ang isang populasyon ng mga indibidwal na polyploid ay hindi maaaring magkalas sa isang populasyon ng mga tao na diploid.

Sa bakterya

Ang mga totoong halimbawa ng pagtutukoy ng simpatiko ay bihirang napansin sa kalikasan. Ang Sympatric speciation ay pinaniniwalaang nangyayari nang mas madalas sa bakterya, dahil ang bakterya ay maaaring makipagpalitan ng mga gene sa ibang mga indibidwal na hindi mga magulang o mga inapo, sa isang proseso na kilala bilang pahalang na paglipat ng gene.

Ang Sympatric speciation ay sinusunod sa Bacillus, sa species ng Synechococcus ng bakterya, sa Vibrio splendidus bacterioplankton, bukod sa iba pa.

Ang mga subgroup ng mga species na sumasailalim sa pagtukoy ng sympatric ay magpapakita ng kaunting pagkakaiba, dahil sila ay nag-iiba sa isang medyo maikling panahon, na nauugnay sa scale ng oras kung saan nangyayari ang ebolusyon.

Ang isang mahalagang kadahilanan sa mga kaso ng simpatikong pagtutukoy ay pinaniniwalaan na umaangkop sa mga kondisyon ng kapaligiran. Kung ang ilang mga miyembro ay dalubhasa upang manirahan sa isang tiyak na kapaligiran, ang subgroup na iyon ay maaaring magpatuloy sa pagsakop sa isang iba't ibang mga angkop na lugar at sa kalaunan ay lumaki sa isang bagong species sa paglipas ng panahon.

Sa cichlid fish

Ang pagpili ng sympatric ay maaari ring maging resulta ng isang kumbinasyon ng sekswal na pagpili at mga kadahilanan sa ekolohiya. Ang mga pag-aaral ng mga cichlid na isda sa Lake Nyasa at iba pang mga lawa sa East African Rift System ay nagtala ng tinatawag na mga kawan ng mga species (mga indibidwal ng parehong species na "nagtitipon" sa isang malaking pagtitipon) na lumitaw sa mga lawa ng ekolohiya. uniporme.

Ang ganitong kundisyon na makabuluhang binabawasan ang mga posibilidad na ang allopatry ay ang sanhi ng pagtutukoy, at maaaring magresulta sa mga pangkat ng mga babae sa loob ng isang populasyon na nagkakaroon ng mataas na pagkakaugnay para sa mga lalaki na may iba't ibang matinding phenotypic na katangian, tulad ng mga marka ng marka at mga limb. Magkaiba sila sa laki mula sa average na mga indibidwal.

Ang iba pang mga pag-aaral ay nagmumungkahi na ang simpatya sa pagitan ng mga cichlid na isda ay nangyayari rin sa mga ilog na nagpapakain sa mga lawa ng Rift System of East Africa, pati na rin sa mga crater lawa ng Nicaragua, kung saan matatagpuan ang dalawang species ng isda ng Midas cichlid (Amphilophus). na nakatira sa Laguna de Apoyo sa Nicaragua.

Sinuri ng mga mananaliksik ang DNA, hitsura, at ekolohiya ng dalawang malapit na kaugnay na mga species. Ang dalawang species, bagaman sa pangkalahatan ay halos magkapareho, ay may kaunting pagkakaiba-iba sa hitsura at hindi maaaring interbred.

Ang lahat ng magagamit na ebidensya ay nagmumungkahi na ang isang species ay lumaki mula sa iba pa. Ang populasyon ng Midas cichlid ay orihinal na natagpuan sa laguna, habang ang mga mas bagong species ay umusbong kamakailan, na sa mga tuntunin ng ebolusyon ay nangangahulugang mas mababa sa 10,000 taon na ang nakalilipas.

Sa mga langaw

Ang isang napaka-kamakailang halimbawa ng pagtukoy ng simpatiko ay maaaring maganap sa apple worm fly, Rhagoletis pomonella.

Ang mga lilipad na ito ay ginagamit upang ilatag ang kanilang mga itlog lamang sa prutas ng mga puno ng hawthorn, ngunit mas mababa sa 200 taon na ang nakalilipas, ang ilang mga langaw ay nagsimulang maglatag ng kanilang mga itlog sa mga mansanas.

Mayroong dalawang mga pangkat ng mga worm sa mansanas na lumilipad: ang isa ay naglalagay ng mga itlog sa mga puno ng hawthorn at isa na naglalagay ng mga itlog sa mansanas. Ang mga lalaki ay naghahanap ng mga kapareha sa parehong uri ng prutas na kanilang lumaki, at ang mga babae ay naglalagay ng kanilang mga itlog sa parehong uri ng prutas na kanilang pinalaki.

Samakatuwid, ang mga langaw na lumago sa mga tinik ay magbubunga ng mga supling sa mga tinik, at ang mga lilipad na lumaki sa mga mansanas ay magbubunga ng mga supling sa mansanas.

Mayroon nang genetic pagkakaiba sa pagitan ng dalawang grupo, at sa loob ng mahabang panahon (oras ng ebolusyon), maaari silang maging magkahiwalay na species.

Ipinapakita sa itaas kung paano maaaring mangyari ang pagkakatulad kahit na ang iba't ibang mga subgroup ng parehong species ay nagbabahagi ng parehong teritoryong heograpiya.

Mga Sanggunian

1. Allender, CJ, Seehausen, O., Knight, ME, Turner, GF, & Maclean, N. (2003). Ang pagpili ng magkakaibang sa panahon ng pagtutukoy ng Lake Malawi cichlid na mga isda na inilihin mula sa mga kahanay na radiasyon sa pangkulay ng walang katuturan. Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences, 100 (24), 14074–14079.
2. Geiger, MF, McCrary, JK, & Schliewen, UK (2010). Hindi isang simpleng kaso - Isang unang komprehensibong phylogenetic hypothesis para sa Midas cichlid complex sa Nicaragua (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekular na Phylogenetics at Ebolusyon, 56 (3), 1011–1024.
3. Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Molekular na Ebolusyon at Raptasyon ng Adaptive (1st ed.). Pressridge University Press.
4. Ang Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, JL (2009). Space, simpatya at pagtutukoy. Journal ng Ebolusyonaryong Biology, 22 (11), 2332–2341.
5. McPheron, BA, Smith, DC, & Berlocher, SH (1988). Mga pagkakaiba sa genetic sa pagitan ng mga karera ng host ng Rhagoletis pomonella. Kalikasan, 336 (6194), 64-66.
6. Selz, OM, Pierotti, MER, Maan, ME, Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Ang kagustuhan ng babae para sa kulay ng lalaki ay kinakailangan at sapat para sa assortative mating sa 2 cichlid sister species. Pag-uugali sa Ugali, 25 (3), 612–626.
7. Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biology (ika-7 ed.) Cengage Learning.
8. Sympatric specification. Nabawi mula sa: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
9. Tilmon, K. (2008). Spesipikasyon, Pagpapahalaga, at Radiation: Ang Ebolusyonaryong Biology ng Herbivorous Insect (1st ed.). University of California Press.