Симпатрическое видообразование это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Симпатрическое видообразование – это тип видообразования, при котором система становления новых видов концентрируется вокруг одной популяции и конкретного ареала.

Сущность симпатрического видообразования

При изоляции внутри популяций возникают и накапливаются генетические различия. Если она продолжается долго, то этих изменений становится больше и может начинаться процесс видообразования. В зависимости от вида изоляции могут выделять два способа видообразования:

аллопатрическое видообразование (происходящее в ходе разделения ареала популяций исходного вида морями, реками, горами и пустынями, а также другими физическими преградами);
симпатрическое видообразование или тип видообразования, основанный на экологических различия в местах обитания живых организмов

В результате изоляции между ними прерывается обмен генами. Возникновение генетических различий постепенно приводит к неспособности особей из разобщённых популяций к скрещиванию, что в дальнейшем становится причиной образования новых видов.

Симпатрическое видообразование зависит от эколологчиеских факторов, изменение генофонда популяции происходит за счет стремления приспособиться к новым условиям обитания и адаптироваться к ним в полной мере. Такой тип видообразования начинается тогда, когда особи популяции начинают осваивать новые экологические ниши. Это происходит по разным причинам от влияния человека и до изменения климата, почвенного состава, ограничения солнечного света.

Основные особенности и этапы симпатрического видообразования

Этапы симпатрического видообразования:

Готовые работы на аналогичную тему

В зависимости от условий естественный отбор протекает по-разному и зачастую при экологическом видообразовании главную роль играет именно его дизруптивная форма.

Дизрпутивный отбор – это форма естественного отбора, которая делит популяцию на две крупные группы по ярко выраженным противоположным признакам, которые попадают под влияние изменчивости. Как правило, эти группы находятся в различных частях ареала и приспосабливаются к различным экологическим нишам.

Примером дизруптивного естественного отбора может служить разная окраска тела у североамериканских ужей, которые обитают на берегах и островах. Многие земляные улитки также различаются по цвету в зависимости от тона почвы, в которой они обитают.

Классическим примером симпатрического видообразования являются также и экологические расы погремка, который отличается оттенком цвета. Расхождение популяции было вызвано покосом или летней деятельностью человека. Растения не успели оставить потомство, поэтому делились на две группы существенно различающиеся по срокам цветения.

Симпатрическое видообразование возникает при полиплоидии и входе образования гибридов.

Полиплоидия – это мутация, которая приводит к увеличению гаплоидного набора хромосом в два раза.

Такое положение вещей серьезно отражается на фенотипе. Гибридизация возможна между близкородственными группами в обход репродуктивной изоляции.

Симпатрическое видообразование также может происходить в рамках одной популяции на одной территории. Причинами является смена условий среды и осваивание ими различных экологических ниш. Закрепление адаптивных признаков в генетике и срабатывание биологической изоляции позволяет группе выйти в отдельный вид. В дальнейшем этот вид существует в природе длительное время и успешно размножается в пределах установленного ареала обитания, который может быть достаточно широким.

Также существует так называемый внезапный тип симпатрического видообразования, который происходит в результате мутаций, полиплоидии, гибридизации и удвоения хромосом. При этом репродуктивная изоляция возникает только в пределах одного поколения и новый вид формируется достаточно быстро. Нельзя сделать однозначного вывода о том, какой именно тип симпатрического видообразования существует в природе более длительный срок, но при этом внезапное образование видов, по мнению, ученых имеет меньшую степень фактического подтверждения. Примером подобного типа симпатрического видообразования может служить: существование таких форм картофеля, которые имеют 12, 24, 48 и 78т хромосом.

Таким образом, репродуктивная изоляция может возникнуть не только из-за фенотипических различий между особями, но и генотипических. По всем этим показателям автополиплоидию и спонтанную гибридизацию формально можно считать способами симпатрического видообразования.

Один из способов образования видов называется экологическим или симпатрическим видообразованием. Оно проявляется в пределах одной популяции и ареала. Основным фактором симпатрии является изменение генофонда популяции за счёт приспособленности к новым условиям среды на одной территории.

Этапы

Экологическое видообразование начинается тогда, когда часть популяции начинает осваивать и занимать новые экологические ниши. Это может происходить по разным причинам. Например, под влиянием деятельности человека, вследствие изменения климата, состава почвы, ограничения солнечного света.

Симпатрия происходит в несколько этапов:

изменение среды обитания или смещение положения популяции в ней;
изменение хода естественного отбора;
накапливание и закрепление наследственных изменений, помогающих осваиваться в новых условиях;
укрепление в новых экологических нишах;
репродуктивная (биологическая) изоляция;
возникновение нового вида.

В зависимости от условий естественный отбор может протекать по-разному. Зачастую при экологическом видообразовании главную роль играет дизруптивный отбор. Это разрывающий отбор, делящий популяцию на две или более группы по ярко выраженным, противоположным признакам изменчивости. Обычно группы обитают на границах ареала и приспосабливаются к разным экологическим нишам.

Пример дизруптивного отбора – разная адаптивная окраска североамериканский водных ужей, обитающих на берегах и островах. Земляные улитки также различаются по цвету в зависимости от цвета почвы, на которой обитают.

которые читают вместе с этой

Рис. 1. Земляные улитки.

В отличие от географического способа образования видов экологическое видообразование не выходит за рамки ареала, не требует территориальной изоляции и большого количества времени.

Примеры

Классическим примером симпатрического видообразования являются экологические расы погремка большого, отличающиеся оттенком цветка. Причиной расхождения популяции стала деятельность человека – летний покос. Растения не успевали оставить потомства, поэтому под действием дизруптивного отбора разделись на две группы, одна из которых цветёт весной, а вторая – в конце лета.

Другие примеры:

Симпатрия возникает либо с помощью полиплоидии, либо при образовании гибридов. Полиплоидия – мутация, приводящая к увеличению гаплоидного набора хромосом в два раза (например, с 28 до 56), что отражается на фенотипе. Гибридизация возможна между близкородственными группами в обход репродуктивной изоляции.

Рис. 3. Полиплоидия.

Что мы узнали?

Симпатрическое или экологическое видообразование происходит в рамках одной популяции на одной территории. Причинами является смена условий среды и осваивание новых экологических ниш разными группами популяции. При закреплении адаптивных признаков генетически и срабатывании биологической изоляции группа популяции выделяется в отдельный вид.

симпатрическое видообразование это вид видообразования, который возникает, когда две группы одного и того же вида, которые живут в одном и том же географическом положении, развиваются по-разному, пока они больше не могут пересекаться, таким образом рассматривая разные виды.

В целом, когда популяции физически разделены, существует определенная репродуктивная изоляция, то есть индивиды в одной популяции теряют способность пересекаться с другими популяциями..

Примеры симпатрического видообразования часто обсуждаются, потому что они должны показать убедительные доказательства того, что новые виды происходят от одного и того же предкового вида, а также существование репродуктивной изоляции и что причина появления нового вида не алопатрия (видообразование alopátrica).

Симпатрическое видообразование можно увидеть во многих различных типах организмов, включая бактерии, цихлидную рыбу и муху яблочного червя. Однако в природе может быть трудно узнать, когда симпатрическое видообразование происходит или произошло..

Симпатрическое видообразование является уникальным, потому что оно происходит, когда две субпопуляции одного и того же вида занимают одну и ту же территорию или разделяют перекрывающиеся территории..

Хотя площадь учреждения, в которых они живут такой же, они могут быть разделены на две группы, которые в конце концов стали настолько генетически друг от друга, они больше не могут скрещиваться.

Когда две группы больше не могут размножаться и оставлять плодовитое потомство, они считаются разными видами. Однако может быть трудно определить, имеет ли место видообразование симпатического типа, что вызвало много дискуссий среди исследователей эволюционной биологии..

Например, первоначально считалось, что два тесно связанных колючих вида эволюционируют благодаря симпатрическому видообразованию, но последующие исследования показывают, что два разных вида колонизировали озеро независимо.

Первая колонизация привела к появлению вида колючего, в то время как другие разновидности развились от второй колонизации.

1 Характеристика симпатрического видообразования
2 Примеры симпатрического видообразования
- 2.1 В растениях
- 2.2 В бактериях
- 2.3 У цихлид
- 2.4 В мухах
Характеристика симпатрического видообразования

Джерри Койн и Х. Аллен Орр разработали четыре критерия, чтобы сделать вывод о том, появились ли виды с сочувствием:

1-Территории вида должны значительно перекрываться.

2-Должно быть полное видообразование (т.е. два вида не могут скрещиваться и оставлять плодовитое потомство).

3-Вид должен быть родственным видом (наиболее связанным друг с другом) или частью группы, которая включает в себя предка и всех их потомков.

4-История географической территории и эволюция видов должны быть такими, чтобы allopatry кажется маловероятным, так как симпатрия гораздо реже, чем alopátrica.

Примеры симпатрического видообразования

В растениях

Симпатрическое видообразование чаще встречается в растительном мире. Например, родительские растения производят полиплоидное потомство. Поэтому потомки живут в той же среде, что и их родители, но репродуктивно изолированы..

Это явление видообразования, опосредованное полиплоидией, происходит следующим образом. Обычно люди имеют два набора хромосом (диплоидия), по одному от каждого родителя.

Однако могут возникать ошибки в распределении хромосом во время деления клеток, в результате чего у потомства будет вдвое больше копий (тетраплоидия).

Наличие более двух хромосомных игр считается полиплоидией (poly = many). В этих случаях неизбежно возникает репродуктивная изоляция, поскольку популяция полиплоидных индивидов не может быть скрещена с популяцией диплоидных индивидов..

В бактериях

Истинные примеры симпатрии редко наблюдаются в природе. Считаются, что симпатрия наиболее часто встречается у бактерий, так как бактерии могут обмениваться генами с другими лицами, которые не являются предшественниками или потомки в процессе, известном как горизонтальный перенос генов.

Симпатрическое видообразование наблюдалось в бацилла, у видов бактерий Synechococcus, в бактериопланктоне Vibrio splendidus, среди других.

Подгруппы видов, подвергающиеся симпатрия показывают несколько отличий, так как они были расходящиеся в течение относительно короткого времени относительно шкалы времени, в котором происходит эволюция.

Считается, что важным фактором в случаях симпатрического видообразования является адаптация к условиям окружающей среды. Если некоторые члены специализируются на жизни в определенной среде, эта подгруппа может продолжать занимать другую экологическую нишу и со временем эволюционировать в новый вид..

У цихлид

Такое состояние существенно снижает вероятность того, что алопатрия является причиной видообразования, и может привести к тому, что группы женщин в популяции развивают высокое сродство к мужчинам с различными экстремальными фенотипическими признаками, такими как разметка на шкале и конечностях. которые отличаются по среднему размеру лиц.

Другие исследования показывают, что симпатия среди рыб цихлид также встречается в реках, питающих озера Восточно-Африканской рифтовой системы, а также в кратерных озерах Никарагуа, где есть два вида рыб цихлид Мидас (Amphilophus), которые живут в лагуне Апойо в Никарагуа.

Исследователи проанализировали ДНК, внешний вид и экологию этих двух близкородственных видов. Два вида, хотя в целом они очень похожи, имеют небольшие различия по внешнему виду и не могут быть скрещены.

Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что виды эволюционировали друг от друга. Midas цихлид население первоначально находился в лагуне, в то время как в последнее время развивались новые виды, которые в эволюционном плане означает менее 10000 лет назад.

Мухами

Крайне недавний пример симпатрического видообразования может происходить у мухи яблочного червя, Rhagoletis pomonella.

Эти мухи откладывали яйца только на плоды боярышника, но менее 200 лет назад некоторые мухи начали откладывать яйца на яблоки.

В настоящее время существует две группы мух яблочного червя: одна откладывает яйца на шипы, а другая - на яблоки. Самцы ищут пары в том же фрукте, в котором они выросли, а самки откладывают яйца в том же фрукте, в котором они выросли..

Поэтому мухи, выросшие на шипах, будут давать потомство на шипах, а мухи, которые выросли на яблоках, будут давать потомство на яблоках..

Уже есть генетические различия между двумя группами, и в течение длительного периода времени (эволюционного времени) они могут стать отдельными видами.

Выше показано, как видообразование может происходить, даже когда разные подгруппы одного и того же вида находятся на одной географической территории..

Новые виды в природе появляются разными способами. Примеры симпатрического видообразования позволяют лучше понять особенности этого процесса. Еще его называют экологическим, происходит он внутри популяции. Основной фактор изменений генофонда — приспособление к новым условиям среды на одной территории. Такая потребность возникает под влиянием деятельности людей.

Основные этапы

Существует несколько причин симпатрических видоизменений — это перемены в климате, составе почвы, недостаток солнечного света. Под влиянием этих факторов виды должны искать новые экологические ниши и приспосабливаться к ним. Механизм процесса состоит из нескольких этапов:
1. Изменение среды обитания.
2. Накапливание новых наследственных признаков.
3. Укрепление животных и растительных видов.
4. Биологическая изоляция.
5. Появление нового вида.
По времени симпатрическое видоизменение внезапное, а аллопатрические перемены происходят постепенно. При экологическом видообразовании естественный отбор представлен в дизруптивной форме. При нем происходит формирование нескольких групп, каждая из которых имеет ярко выраженные особенности. Они обитают на границах ареала и приспосабливаются к конкретной нише.

Примеры из растительного и животного мира

На уроках биологии ученикам нужно подробно раскрыть особенности симпатрического видообразования. Простая иллюстрация — погремка большая. Растение имеет разные оттенки, что связано с деятельностью человека. Во время летнего покоса не все погремки успевали оставить семена, в итоге произошло их разделение на две группы: одна цвела весной, вторая (поздняя) — только летом.

Существуют похожие виды — клест-еловик и клест-сосновик. Внешне этих птиц сложно различить, но они едят разную пищу. Клест-сосновик употребляет только семена и почки хвойных деревьев, чаще всего сосны. У него массивный клюв и большие размеры тела. Клест-еловик дополнительно может есть насекомых и семена подсолнуха.

Еще один яркий пример — традесканция. В природе ее виды могут встречаться на скалистых вершинах и в тенистых лесах, поэтому они требуют разное количество света. Это важно учитывать при выращивании традесканции в домашних условиях.

Еще одно удивительное растение — щетинник. Оно выпускает семена в зависимости от времени разлива рек. Одни представители вида делают это до разлива, другие — после.

Важно понимать, как происходит дизруптивный отбор. При нем внутри группы образуются разные особи, которые адаптируются к определенным экологическим нишам. Простой пример — у североамериканских водных ужей наблюдается разная адаптивная окраска. Она зависит от того, где обитают пресмыкающиеся — на берегу или островах.

Земляные улитки способны менять окрас в зависимости от типа почвы.

Сравнение с другими механизмами

В природе существует несколько механизмов видообразования. Для того чтобы понимать разницу между ними, нужно детально разбирать характеристику каждого варианта.

Аллотрапическое видообразование иначе называют географическим. При нем среда обитания разделяется на изолированные территории, поэтому популяции претерпевают ряд серьезных изменений. Если они встречаются, то обмениваются генами, в результате получается еще один новый вид.

При перипатрическом видообразовании изменения происходят в небольших популяциях, они не пересекаются с основными представителями вида.

Механизмы видообразования сложные, поэтому в каждом случае их нужно разбирать отдельно. Особенности всех вариантов можно увидеть на конкретных примерах.

Читайте также: