Was ist parapatrische Speziation? (Mit Beispielen)

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Egbert Haynes

Das parapatrische Speziation schlägt die Entstehung neuer Arten aus der reproduktiven Isolierung zweier nebeneinander vorkommender Subpopulationen vor. Es ist eines der drei Grundmodelle der Speziation und entspricht einem "Zwischenzustand" zwischen allopatrischen und sympatrischen Modellen..

Diese Theorie impliziert die Speziation in Populationen, die in angrenzenden Gebieten verteilt sind, und dass zwischen beiden Regionen ein mäßiger Genfluss besteht. Da zwischen den beiden Subpopulationen ein gewisser Grad an Isolation besteht, kann jede dieser Subpopulationen den Grad der genetischen Unabhängigkeit erhöhen.

Quelle: Andrew Z. Colvin [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Im Laufe der Zeit können Arten reproduktive Isolationsmechanismen entwickeln und der Speziationsprozess wird abgeschlossen sein.

Artikelverzeichnis

  • 1 Speziation: Bildung neuer Arten
    • 1.1 Speziationsmodelle
  • 2 Parapatrisches Speziationsmodell
    • 2.1 Klinalmodell
    • 2.2 Spannungszone
    • 2.3 Beweise
  • 3 Beispiele
    • 3.1 Speziation im Gras der Art Anthoxanthum odoratum
    • 3.2 Krähen der Arten Corvus corone und C. cornix
  • 4 Referenzen

Speziation: Bildung neuer Arten

Oft beginnt jedes Diskussionsthema in der Evolutionsbiologie mit den Beiträgen des berühmten britischen Naturforschers Charles Darwin..

In seinem Meisterwerk, Die Entstehung der Arten, Darwin schlägt den Mechanismus der natürlichen Selektion vor und postuliert unter anderem, wie durch die allmähliche Wirkung dieses Mechanismus über lange Zeiträume neue Arten gebildet werden können..

Aber was ist eine Art? Diese Frage war für Biologen von großer Bedeutung und kontrovers. Obwohl es Dutzende von Definitionen gibt, ist das von Ernst Mayr formulierte biologische Konzept der Arten das am weitesten verbreitete und akzeptierte Konzept.

Für Mayr ist eine Art definiert als: "Gruppen sich kreuzender natürlicher Populationen, die reproduktiv von anderen Gruppen isoliert sind." Ein kritischer Punkt in dieser Definition ist die reproduktive Isolation zwischen den Gruppen, die wir Arten nennen.

Auf diese Weise entsteht eine neue Art, wenn Individuen, die zu zwei unterschiedlichen Populationen gehören, sich nicht als potenzielle Partner erkennen..

Speziationsmodelle

Abhängig vom geografischen Kontext, in dem die Speziation auftritt, verwenden die Autoren ein Klassifizierungssystem, das drei Hauptmodelle umfasst: allopatrisch, sympatrisch und parapatrisch..

Wenn der Ursprung der neuen Art eine vollständige geografische Isolation beinhaltet (aufgrund der Entstehung einer geografischen Barriere wie eines Flusses oder eines Berges), ist die Speziation allopatrisch. Wenn die Arten ohne Trennung in demselben geografischen Gebiet gebildet werden, handelt es sich um eine sympatrische Speziation.

Ein Zwischenmodell ist die parapatrische Speziation, bei der neue Arten in kontinuierlichen geografischen Regionen entstehen. Wir werden dieses Zwischenmodell im Folgenden detailliert beschreiben..

Es ist wichtig zu erwähnen, dass die Unterscheidung zwischen den drei Arten der Speziation möglicherweise nicht klar ist und sie sich überschneiden..

Parapatrisches Speziationsmodell

Bei der parapatrischen Speziation erfolgt die Aufteilung von zwei nebeneinander liegenden biologischen "Subpopulationen" ohne geografische Barriere, die den Fluss von Genen zwischen den beiden Demos verhindert (eine "Demo" ist ein weiterer Begriff, der in der Literatur häufig verwendet wird an die Bevölkerung).

Parapatrische Speziation kann folgendermaßen auftreten: Zunächst ist eine Population in einem bestimmten geografischen Gebiet homogen verteilt. Im Laufe der Zeit entwickelt die Art ein Muster von "Clina".

Dieses Clinal-Modell wurde 1930 von Fisher vorgeschlagen. Obwohl es das traditionelle Modell ist, gibt es andere Vorschläge - wie die Speziation "Sprungbrett""

Klinalmodell

Eine Kline ist ein phänotypischer Gradient, der bei derselben Art auftritt - zum Beispiel in Bezug auf die Körpergröße: Individuen reichen von großen bis zu kleinen Größen.

Der Ursprung der Clina kann durch einen abrupten geografischen Wandel erfolgen. Dank der Änderung können sich einige Formen an die Bedingungen auf der einen Seite anpassen, während sich die verbleibende Bevölkerung an die andere Seite anpasst..

Zwischen jeder der Grenzen würde eine Hybridzone gebildet, in der die Mitglieder jeder Seite des neuen geografischen Gradienten in Kontakt kommen und zwischen beiden Subpopulationen ein Genfluss besteht. Jetzt können die Arten auf jeder "Seite" jedoch als separate Einheiten erkannt werden..

Diese beiden Formen können unterschiedliche taxonomische Namen erhalten und als Rassen oder Unterarten klassifiziert werden.

Spannungszone

In der Hybridzone kann sich eine Spannungszone bilden, die den Speziationsprozess begünstigt. In diesem Bereich ist die Bildung von Hybriden nachteilig - das heißt, Hybride haben eine biologische Eignungkleiner als Elternarten.

Angenommen, ein Individuum ist für ein bestimmtes Merkmal homozygot dominant (AA) und ist an eine Seite des geografischen Gebiets angepasst. Auf der anderen Seite stehen homozygote rezessive Individuen (aa), angepasst an diese Region.

Wenn eine Kreuzung in der Hybridzone zwischen den beiden "Rassen" oder "Unterarten" und dem Hybrid zwischen beiden (in diesem Fall der heterozygoten) auftritt Aa) hat eine geringere biologische Eignung oder Fitness, Es ist eine Spannungszone. Nach empirischen Erkenntnissen fallen fast alle bekannten Hybridzonen unter die Definition der Spannungszone.

Daher begünstigt die natürliche Selektion die selektive Paarung zwischen jeder der Varianten, die in kontinuierlichen geografischen Regionen leben. Das heißt, die links reproduzieren sich gegenseitig und das gleiche passiert auf der rechten Seite.

Beweise

Obwohl die theoretischen Grundlagen der parapatrischen Speziation es zu einem möglichen und attraktiven Modell machen, sind die Beweise relativ gering und nicht schlüssig..

Es gibt nicht genügend Beweise, um jeden Schritt des Prozesses zu veranschaulichen. Das Modell ist jedoch nicht vollständig ausgeschlossen und kann in bestimmten Fällen auftreten.

Beispiele

Speziation im Gras der Art Anthoxanthum odoratum

Gras Anthoxanthum odoratum Die Zugehörigkeit zur Familie der Poaceae ist ein sehr anschauliches Beispiel für die parapatrische Speziation.

Einige dieser Pflanzen leben in Gebieten, in denen der Boden durch eine Vielzahl von Schwermetallen kontaminiert ist. Auf diese Weise können in diesen Regionen nur die Varianten des Grases wachsen, die eine Kontamination tolerieren können..

Im Gegensatz dazu haben benachbarte Pflanzen, die nicht in kontaminierten Böden leben, keinen Auswahlprozess zur Toleranz gegenüber Schwermetallen durchlaufen..

Die toleranten und nicht toleranten Formen sind nahe genug, um sich gegenseitig zu befruchten (eine Voraussetzung dafür, dass der Speziationsprozess als parapatrisch angesehen wird). Beide Gruppen haben jedoch unterschiedliche Blütezeiten entwickelt, wodurch eine vorübergehende Barriere für den Genfluss geschaffen wurde..

Raben der Art Corvus corone Y. C. cornix

Diese beiden Krähenarten sind in ganz Europa verbreitet und ein klassisches Beispiel für eine Hybridzone. C. corvix Es befindet sich weiter östlich, während sich sein Begleiter im Westen befindet, mit einem Treffpunkt beider Arten in Mitteleuropa.

Obwohl jede Art ihre eigenen phänotypischen Eigenschaften hat, können sie in dem Gebiet, in dem sie sich kreuzen, Hybriden produzieren. Die Kreuzung ist ein Zeichen dafür, dass der Speziationsprozess zwischen den beiden Raben noch nicht abgeschlossen ist und die reproduktive Isolation nicht vollständig hergestellt ist..

Verweise

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