ŠTO JE PARAPATRIČNA SPECIFIKACIJA? (S PRIMJERIMA) - BIOLOGIJA - 2025

Parapatric specijacija predlaže nastanak novih vrsta iz reproduktivne izolacije dviju subpopulacija koje su jedna na drugu stranu. To je jedan od tri osnovna modela specifikacije, a uklapa se u "intermedijarno" stanje između alopatričnih i simpatičkih modela.

Ova teorija podrazumijeva specifikaciju populacija raspoređenih u susednim područjima i da postoji umjeren protok gena između obje regije. Kako postoji određeni stupanj izolacije između dviju potpopulacija, svaka od njih može povećati razinu genetske neovisnosti.

Izvor: Andrew Z. Colvin

Vremenom vrste mogu razviti reproduktivne mehanizme izolacije i postupak specifikacije bit će dovršen.

Specifikacija: formiranje novih vrsta

Često bilo koja tema rasprave u evolucijskoj biologiji započinje prilozima poznatog britanskog prirodnjaka Charlesa Darwina.

U svom remek djelu Podrijetlo vrsta, Darwin predlaže mehanizam prirodne selekcije i postulira - između ostalog - kako se postupnim djelovanjem ovog mehanizma, tijekom dužih vremenskih razdoblja, mogu formirati nove vrste.

Ali što je vrsta? Ovo je pitanje bilo veliko proučavanje i polemiku za biologe. Iako postoji nekoliko desetaka definicija, najčešće korišteni i prihvaćeni koncept je biološki koncept vrsta, koji je formulirao Ernst Mayr.

Za Mayr, vrsta je definirana kao: "skupine križanih prirodnih populacija koje su reproduktivno izolirane od drugih skupina." Kritična točka ove definicije je reproduktivna izolacija između skupina koje nazivamo vrstama.

Na taj se način formira nova vrsta kada se jedinke koje pripadaju dvije divergentne populacije međusobno ne prepoznaju kao potencijalni srodnici.

Modeli specifikacija

Ovisno o geografskom kontekstu u kojem se nalazi specijalizacija, autori koriste klasifikacijski sustav koji uključuje tri glavna modela: alopatrički, simpatički i parapatrični.

Ako podrijetlo nove vrste uključuje potpunu geografsku izolaciju (zbog nastanka geografske barijere, poput rijeke ili planine), specifikacija je alopatrična. Ako su vrste formirane na istom zemljopisnom području bez ikakvog odvajanja, to je simpatična specifikacija.

Intermedijarni model je parapatrična specifikacija, gdje se nove vrste pojavljuju u kontinuiranim geografskim regijama. Sada ćemo detaljno opisati ovaj posredni model.

Važno je napomenuti da razlika između tri vrste vrsta možda nije jasna i mogu se preklapati jedna s drugom.

Parapatrijski model specifikacije

U parapatričnoj specifikaciji dolazi do podjele dvije biološke "podpopulacije" koje su smještene jedna pored druge, bez ikakvih geografskih barijera koje sprečavaju protok gena između oba demo ("demo" je još jedan pojam koji se široko koristi u literaturi za odnose se na stanovništvo).

Parapatrična specifikacija može se pojaviti na sljedeći način: u početku se stanovništvo homogeno distribuira na određenom zemljopisnom području. S vremenom vrsta evoluira „kline“ uzorak.

Ovaj model klinčića predložio je Fisher 1930. Iako je to tradicionalni model, postoje i drugi prijedlozi - poput specifikacije "odskočna daska".

Klinički model

Klina je fenotipski gradijent koji se javlja kod iste vrste - na primjer, u pogledu veličine tijela: pojedinci se kreću od velikih do malih veličina.

Podrijetlo kline može se dogoditi naglom geografskom promjenom. Zahvaljujući promjeni, neki se oblici uspijevaju prilagoditi uvjetima s jedne strane, dok se preostala populacija prilagođava drugoj strani.

Između svake od granica formirala bi se hibridna zona u kojoj pripadnici svake strane novog zemljopisnog gradijenta dolaze u kontakt i postoji protok gena između obje podpopulacije. Međutim, sada se vrste na svakoj "strani" mogu prepoznati kao zasebne cjeline.

Ova dva oblika mogu dobiti različita taksonomska imena, i mogu se klasificirati kao rase ili kao podvrste.

Zona zatezanja

U hibridnoj zoni može se stvoriti zona napetosti, što pogoduje postupku specifikacije. U ovom je području stvaranje hibrida nepovoljno - to jest, hibridi imaju nižu biološku podobnost od matičnih vrsta.

Pretpostavimo da je pojedinac homozigotna dominantna za određenu osobinu (AA) i da je prilagođena jednoj strani zemljopisnog područja. S druge strane, jesu li recesivni homozigotni pojedinci (aa), prilagođeni ovom području.

Ako se dogodi križ u hibridnoj zoni između dviju "rasa" ili "podvrsta", a hibrid između njih dvoje (u ovom slučaju heterozigota Aa) ima niži biološki ili fitnes, to je zona napetosti. Prema empirijskim dokazima, gotovo sve poznate hibridne zone spadaju u definiciju stresne zone.

Stoga će prirodna selekcija favorizirati selektivno parenje između svake od varijanti koje žive u kontinuiranim geografskim regijama. Odnosno, oni s lijeve strane reproducirat će se jedan s drugim, a isto će se dogoditi i na desnoj strani.

Dokaz

Iako teorijska osnova parapatrijske specifikacije omogućuje mogući i atraktivan model, dokazi su relativno mali i nisu uvjerljivi.

Nema dovoljno dokaza koji bi ilustrirali svaki korak postupka. No, model nije u potpunosti isključen te se može dogoditi u određenim slučajevima.

Primjeri

Specifikacija u travi vrste

Trava Anthoxanthum odoratum, koja pripada obitelji Poaceae, predstavlja vrlo ilustrativni primjer parapatričke specifikacije.

Neke od ovih biljaka žive u područjima gdje je tlo zagađeno raznim teškim metalima. Na taj način, u tim krajevima mogu rasti samo one varijante trave koje su u stanju podnijeti zagađenje.

Suprotno tome, susjedne biljke koje ne žive na onečišćenim tlima nisu prolazile postupak selekcije prema toleranciji na teške metale.

Tolerantni i netolerantni oblici dovoljno su blizu da se međusobno oplođuju (zahtjev da se postupak specifikacije smatra parapatričnim). Međutim, obje su skupine razvile različita vremena cvjetanja, uspostavljajući privremenu barijeru za protok gena.

Vranci vrste

Ove dvije vrste vrana su rasprostranjene po cijeloj Europi i klasični su primjer hibridne zone. C. corvix je više na istoku, dok je njegov pratitelj na zapadu, gdje se susreću obje vrste u središnjoj Europi.

Iako svaka vrsta ima svoje fenotipske karakteristike, na području gdje se križa mogu proizvesti hibride. Križanje je znak da postupak specifikacije između dviju gavrana još nije završen i reproduktivna izolacija nije u potpunosti uspostavljena.

Reference

1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (ur.). (2004). Prilagodljiva specifikacija. Cambridge University Press.
2. Gavrilets, S. (2004). Fitnes krajolici i podrijetlo vrsta. Princeton University Press.
3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Od gena do ponašanja životinja. Springer.
4. Pincheira, D. (2012). Odabir i adaptivna evolucija: teorijski i empirijski temelji iz ugla guštera. UC izdanja.
5. Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Specifikacija: podrijetlo novih vrsta. Znanje o obrazovanju u prirodi, 3 (10), 17.