Speciation

Speciation je evoluční proces kterým novým biologickým druhem vyvstávat. Biolog Orator F. Cook se zdá k byli první razit termín ' speciation ' pro štěpení počtů řádků nebo ' cladogenesis, ' jak protilehlý k ' anagenesis je nebo ' evoluce phyletic ' nastávat uvnitř počtů řádků. Zda speciation je dosáhl normálně přes genetické unášení nebo přirozený výběr je předmět hodně probíhající diskuze. Tam jsou čtyři zeměpisné způsoby speciation v přírodě, založený na rozsahu ke kterému speciating populace jsou geograficky izolované od jednoho jiný: allopatric, peripatric, parapatric, a sympatric. Speciation může také být přiměn uměle, přes zootechniku nebo laboratorní pokusy. Pozorované příklady každého druhu speciation jsou poskytovány během.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Speciation. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Přirozené speciation

Všechny formy přirozeného speciation konaly se přes běh evoluce, ačkoli to ještě zůstane předmětem debaty jak k relativnímu významu každého mechanismu v různorodosti přírody řízení.

Dobrý příklad přirozeného speciation je sledován opakovaně v tři-spined stickleback, mořská ryba, která často podstoupí parapatric speciation do nových sladkovodních kolonií u úst řek. Přes typicky 10,000 generací, stickleback může ztratit jejich pánevní laň ploutve, získat tužší kostnaté obrněné jednotky v jejich měřítcích, a osvítit v barvě jak oni přizpůsobí se života ve sladké vodě.

Tam je debata, zatímco k míře u kterých speciation události se stanou přes čas geologic. Zatímco někteří evoluční biologové prohlašují, že události speciation zůstaly relativně konstantní v průběhu doby, někteří palaeontologists takový jak Niles Eldredge a Stephen Jay Gould dohadovali se o tom druhy obvykle zůstanou nezměněné přes dlouhé úseky času a ten speciation nastane jen přes relativně krátké pauzy, pohled známý jak přerušovaná rovnováha.

Allopatric

Během allopatric speciation, populace se rozdělí do dvou geograficky izolovaných allopatric populace (například, fragmentací lokality kvůli geografické změně takový jako stavba hory nebo sociální změna takový jako emigrace). Izolované populace pak podstoupí genotypic a/nebo odlišnost phenotypic jak oni () stát se vystavený k nepodobným výběrovým tlakům nebo (b) oni samostatně podstoupí genetické unášení. Když populace se vrátí do kontaktu, oni se vyvinuli takový že oni jsou reproductively izolovaní a jsou už ne schopní genů vyměnění.

Pozorované příklady

Genetika ostrova, tendence malý, izoloval genetické kaluže produkovat neobvyklé zvláštnosti, byl pozorován v mnoha okolnostech, včetně úzkoprsé zakrnělosti a radikálních změn mezi jisté slavné ostrovní řetězy, jako Komodo a Galápagos, druhé vlastnění dané kariéry k modernímu výrazu vývojové teorie, poté, co byl pozorován Charles Darwin. Snad nejslavnější příklad allopatric speciation je Darwin Galápagos Finches.

Peripatric

V peripatric speciation, nové druhy jsou tvořeny v izolované, malé periférii populace, které jsou předešly od genů vyměnění s hlavní populací. To je příbuzné představě o účinku zakladatele od té doby, co malé populace často podstoupí zúžení. Genetické unášení je často chystal se hrát významnou roli v peripatric speciation.

Pozorované příklady

• Mayr ptačí fauna
• Australský pták Petroica multicolor
• Reprodukční izolace se vyskytuje v populacích Drosophila podřízený bottlenecking populace

Komár londýnského metra je varianta komárových Culex pipiens, které se přihlásily do londýnského metra v devatenáctém století. Důkaz pro jeho speciation zahrnovat genetickou odlišnost, behavioral rozdíly, a problém ve spojování.

Parapatric

V parapatric speciation, zóny dvou lišících se populací jsou oddělené ale dělají překrývání. Tam je jen částečné oddělení poskytnuté geografií, tak jednotlivci každého druhu mohou přicházet v kontaktu nebo procházet přes překážku z času na čas ale redukovanou zdatnost heterozygote vedení k výběru pro chování nebo mechanismy, které předejdou chovu mezi dvěma kovovými penězi.

Ecologists se odkazuje na parapatric a peripatric speciation v podmínkách ekologických výklenků. Výklenek musí být dostupný v objednávce nového druhu být úspěšný.

Pozorované příklady

• Tři-spined stickleback
• Druh prstenu
  • Larus racci tvoří druh prstenu kolem Severní pól.
  • Ensatina mloci, který tvořit kolo prstenu Centrální údolí v Kalifornie.
  • Nazelenalá pěnice (Phylloscopus trochiloides), kolem Himálaje.
• trávník Anthoxanthum byl známý podstoupit parapatric speciation v takových případech jako znečištění dolu oblasti.

Sympatric

V sympatric speciation, kovové peníze se rozcházejí zatímco obývá stejné místo. Často citované příklady speciation sympatric jsou nalezené v hmyzech, které stanou se závislé na různých hostitelských rostlinách na stejnou plochu. Nicméně, existence speciation sympatric jako mechanismus speciation je ještě hotly vybojovaný. Lidé se dohadovali o tom dokazuje sympatric speciation jsou ve skutečnosti příklady mikra-allopatric nebo heteropatric speciation. Nejvíce široce přijímaný příklad speciation sympatric je to cichlids Lakea Nabugabo ve východní Africe, který je myšlenka být kvůli sexuálnímu výběru. Sympatric speciation se odkazuje na formaci dva nebo více druhů potomka od jediného rodového druhu všichni zabírat stejné zeměpisné umístění.

Až do nedávné doby, tam má been nedostatek nevyvratitelných důkazů, které podporují tuto formu speciation, s obecným pocitem, že se křížit by brzy odklidil některého genetické rozdíly, které by mohly vypadají. Ale tam byl u nejméně jednoho nedávného studia, které navrhne, že speciation sympatric nastal v Tennessee mloci jeskyně.

Tři-spined sticklebacks, sladkovodní ryby, to byli studováni Dolph Schluter (kdo přjímal jeho Ph.D. pro jeho práci na Darwinovi finches s Peterem Grantem) a jeho kolegové proudu v Britské Kolumbii, poskytovat intrikářský příklad, který je nejlépe vysvětlen speciation sympatric. Oni objevili:

• Dva různé druhy tři-spined sticklebacks v každém pět různých jezer.
  • velký benthic druh s velkými ústy, která se živí velkou kořistí v přímořské zóně
  • menší limnetic druh — s menšími ústy — to se živí malým plankton v povrchové vodě
  .
• DNA analýza ukáže, že každé jezero bylo kolonizováno nezávisle, pravděpodobně námořním předchůdcem, po poslední ledové době.
• DNA analýza také ukazuje že dva druhy v každém jezeře jsou více blízko příbuzné každému jiný než oni jsou k některému druhu v jiných jezerech.
• Přesto, dva druhy v každém jezeře jsou reproductively izolované; žádný páří se s jiný.
• Nicméně, testy akvária ukázaly to
  • benthic kovové peníze od jednoho jezera budou třít se s kovovými penězi benthic od jiných jezer
  a
  • podobně limnetic kovové peníze od různých jezer budou třít se spolu navzájem
  .
  • Tyto benthic a druh limnetic dokonce ukážou jejich pářící se přednosti když si stěžoval na sticklebacks od jezer Japonce; to je, benthic Kanaďana preferuje Japonce benthic přes jeho blízkého limnetic bratrance od jeho vlastního jezera
  .
• Jejich závěr: v každém jezeru, co začalo, zatímco jediná populace čelila takovou konkurenci pro omezené zdroje to
  • ničivý výběr — soutěž favorizovat ryby u jednoho extrému kuželky písmena a velikost úst přes ty bližší zlý — spojený
  s
  • assortative párování — každá velikost přednostní kamarádi mají rád to - favorizoval odlišnost do dvou subpopulations využívat různé jídlo v různých částech jezera
  .
  • Skutečnost, že tento vzor speciation nastal stejný cesta na třech oddělených příležitostech navrhne silně že ekologické faktory v populaci sympatric mohou způsobit speciation
  .

Sympatric speciation vedené ekologickými faktory mohou také odpovídat za neobyčejnou rozmanitost živobytí korýšů v hlubinách sibiřského jezera Baikal.

Speciation přes polyploidization

Polyploidy je mechanismus často připsaný k působit některé události speciation v sympatry. Ne všechny polyploids jsou reproductively izolované od jejich rodičovských rostlin, tak zvyšování čísla chromozómu nemůže vyústit v kompletní zastavení toku genu mezi nastávajícím polyploids a jejich rodičovské diploids (vidět také hybridní speciation).

Polyploidy je sledován v mnoha druhu obou rostlin a zvířata. Ve skutečnosti, to bylo navrhoval to všichni existování rostliny a většina ze zvířat jsou polyploids nebo podstoupili událost polyploidization v jejich evoluční historii.

Speciation přes hybridní formaci

Vidět hybridní speciation sekci pod Genetics nadpisem dole.

Zesílení (Wallace účinek)

Zesílení je proces kterými zvýšeními přirozeného výběru reprodukční izolace. To může nastat poté, co dvě populace stejného druhu jsou oddělené a pak přicházejí zpět do kontaktu. Jestliže jejich reprodukční izolace byla kompletní, pak oni chtějí už se vyvinuli do dvou oddělených neslučitelných druhů. Jestliže jejich reprodukční izolace je neúplná, pak další párování mezi populacemi bude produkovat křížence, který může nebo smět ne být plodný. Jestliže kříženci jsou neplodní, nebo úrodný ale méně záchvatu než jejich předci, pak tam bude žádná další reprodukční izolace a speciation nezbytně nastal (např., jak v koních a oslech.) úvaha za tímto je to jestliže rodiči hybridních potomstv každý mít přirozeně vybrané vlastnosti pro jejich vlastní jistá prostředí, hybridní potomstva budou nést zvláštnosti od obou, proto by neseděl jeden ekologický výklenek stejně jako rodiči dělal. Nízká zdatnost kříženců by přiměla výběr, aby favorizoval assortative párování, který by řídil hybridizaci. Toto je někdy nazýváno Wallace účinkem po evolučním biologovi Alfred Russel Wallace kdo navrhl v pozdní 19. století že to by mohlo být důležitý faktor v speciation. Jestliže hybridní potomstva jsou více vhodná než jejich předci, pak populace sloučí záda do stejného druhu uvnitř oblasti oni jsou v kontaktu.

Zesílení je vyžadováno pro jak parapatric tak speciation sympatric. Bez zesílení, zeměpisná oblast kontaktu mezi různými formami stejného druhu, nazvaný jejich “hybridní zóna,” nevyvine se do hranice mezi různými druhy. Hybridní zóny jsou oblasti kde rozcházel se populace se setkávají a se kříží. Hybridní potomstva jsou velmi běžná v těchto oblastech, který být obvykle vytvořen rozcházel se příchod kovových peněz do pomocného kontaktu. Bez zesílení dva druhy by měly neovladatelný inbreeding. Zesílení může být přiměno v experimentech umělého výběru jak popsal dole.

Umělé speciation

Nové druhy byly vytvořené domácký chov zvířat, ale počáteční data a metody zahájení takového druhu nejsou jasní. Například, domácí ovce byl vytvořen hybridisation a žádnou delší produkcí životaschopná potomstva s Ovis orientalis, jeden druh od kterého oni jsou pocházející. Domácí dobytek, na druhé straně, moci být považován za stejný druh jako několik rozmanitostí divoký vůl, gaur, yak, etc., jak oni ochotně produkují úrodná potomstva s nimi.

Nejlepší-dokumentovaná vytvoření nového druhu v laboratoři byla vykonávána v pozdních osmdesátých létech. William Rice a G.W. sůl se množila ovocné mušky, Drosophila melanogaster, používat bludiště se třemi různými možnostmi lokality takový jak lehký/tmavý a mokrý/suchý. Každá generace byla umístěna do bludiště a skupin mouch, které vyšly dva osm konců bylo rozděleno k chovu spolu navzájem v jejich příslušných skupinách. Po pětatřiceti generacích, dvě skupiny a jejich potomstva byli izolováni reproductively protože jejich silných lokalitních preferencí: oni se pářili jen uvnitř oblastí oni přednostní, a tak nepářil se s mouchami to přednostní ostatní oblasti. Historie takových pokusů je popisována v Ricee a Hostert (1993).

Diane Doddová byla také schopná se ukázat jak preference párování může vyvíjet se z reprodukční izolace v Drosophila pseudoobscura ovocné mušky po jen osmi generacích používat různé potravinové typy, škrob a sladový cukr. Doddův experiment byl snadný pro mnoho jiní se zdvojit, včetně s jinými druhy ovocných mušek a jídel.

Genetika

Nemnoho genů speciation bylo najité. Oni obvykle zahrnují proces zesílení pozdních stadií speciation. V roce 2008 gen speciation působit reprodukční izolaci byl ohlásen.. To způsobí hybridní sterilitu mezitím příbuzný subspecies.

Hybridní speciation

Hybridizace mezi dvěma různými druhy někdy vede ke zřetelnému phenotype. Tento phenotype může také být vhodnější než rodičovský počet řádků a jako takový přirozený výběr může pak favorizovat tyto jednotlivce. Nakonec, jestliže reprodukční izolace je dosáhl, to může vést k oddělenému druhu. Nicméně, reprodukční izolace mezi kříženci a jejich rodiči jde zvláště těžko dosáhnout a tak speciation křížence je považován za extrémně vzácnou událost. Mariana Mallardová se vynořila z hybridního speciation.

Hybridizace bez změny v chromozóm číslo je voláno homoploid kříženec speciation. To je zvažováno velmi vzácný ale byl ukazován v Heliconius motýli a sunflowers. Polyploid speciation, který zapojí změny do čísla chromozómu, je více obyčejný jev, obzvláště v druhu rostliny.

Přemístění Genea jako příčina

Theodosius Dobzhansky, kdo studoval ovocné mušky v brzkých dnách genového výzkumu ve třicátých létech, spekuloval, že to se rozdělí chromozómů ta změna od jednoho umístění k jinému by mohla přimět druh, aby se rozdělil do dvou různých druhů. On rozplánoval jak to by mohlo být možné pro části chromozómů přemístit sebe v genomu. Ty mobilní sekce mohou způsobit sterilitu v pohřbít-kříženci druhu, který může se chovat jako speciation tlak. Teoreticky, jeho nápad byl zdravý, ale vědci dlouho debatovali zda to vlastně se stal v přírodě. Nakonec soupeřící teorie zahrnovat postupné nahromadění mutací byl ukazován vyskytovat se v přírodě tak často ten geneticists velmi odmítl pohybování hypotéza genu.

Nicméně, 2006 výzkum ukáže, že podtrhávání genu od jednoho chromozómu k jinému může přispět k narození nového druhu. Toto potvrdí reprodukční izolaci mechanismus, klíčová součást speciation.

Roztrousil opakuje

Roztroušené opakované DNA sekvence fungují jako izolovat mechanismy. Tito opakuje chránit nově vyvíjející se gen sekvence od bytí overwritten genovou konverzí, kvůli vytvoření non-homologies mezi jinak homologními DNA sekvencemi. Non-homologies vytvoří bariéry pro genovou konverzi. Tato bariéra dovolí vznikající nové geny se vyvinout bez overwritten bytí předky těchto genů. Toto odvěšení dovolí evoluci nových genů, oba uvnitř rodin genu a také allelic formy genu. Důležitost je že toto dovolí rozštěpení genetického fondu bez vyžadovat fyzickou izolaci organismů krýt ty sekvence genu.

Lidské speciation

Lidé mají genetické podobnosti se šimpanzi a gorilami, navrhovat společné předky. Analýza genetického unášení a používání rekombinace Markov model navrhne lidi a šimpanzi speciated odděleně 4.1 před miliónem roky.

Viz též

• Problém druhu
• Heteropatry
• Chronospecies
• Zmrzlá plastičnost
• Koinophilia

Další četba

• Coyne, J. A. a Orr, H. A. (2004). Speciation. Sunderlands, Massachusetts: Sinauer kolegové, Inc. ISBN 0-87893-089-2. 
• Grant, V. (1981). Zasadit Speciation (2. redigování. ed.). New York: Columbia univerzitní tiskárna. ISBN 0-231-05113-1. 
• Mayr, E. (1963). Živočišné druhy a evoluce. Harvard univerzitní tiskárna. ISBN 0-674-03750-2
• Bílý, M. J. D. (1978). Způsoby Speciation. San Francisco, Kalifornie: W. H. Freeman a společnost. ISBN 0-716-70284-3. 
• Oddaný výtisk Philosophical transakcí B na Speciation v mikroorganismech je volně dostupný.

Externí odkazy

• Pozorované příklady Speciation od Talk.Origins často kladené otázky
• Speciation, a
• Důkaz pro Speciation od evoluce pochopení univerzitou Kalifornie muzea paleontologie
• Speciation od John Hawksovy antropologie Weblog - paleoanthropology, genetika, a evoluce
• Speciation v souvislosti s evolucí