SYMPATRISCHE SPEZIATION: MERKMALE UND BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die sympatrische Speziation ist eine Art von Speziation, die auftritt, wenn sich zwei Gruppen derselben Art, die an demselben geografischen Ort leben, unterschiedlich entwickeln, bis sie sich nicht mehr kreuzen können und dann als unterschiedliche Arten betrachtet werden.

Im Allgemeinen tritt bei einer physischen Trennung der Populationen eine gewisse reproduktive Isolation auf, dh Personen in einer Population verlieren die Fähigkeit, sich mit denen in der anderen Population zu kreuzen.

Synechococcus-Bakterien, bei denen eine sympatrische Speziation beobachtet wurde

Beispiele für sympatrische Speziation werden häufig diskutiert, weil sie überzeugende Beweise dafür liefern müssen, dass die neuen Arten von derselben angestammten Art abstammen sowie dass eine reproduktive Isolation besteht und dass die Ursache für die Entstehung der neuen Art nicht die Allopatrie (Speziation) ist allopatric).

Sympatrische Speziation kann bei vielen verschiedenen Arten von Organismen beobachtet werden, einschließlich Bakterien, Buntbarschen und der Apfelwurmfliege. In der Natur kann es jedoch schwierig sein zu wissen, wann eine sympatrische Speziation auftritt oder aufgetreten ist.

Sympatrische Speziation ist einzigartig, da sie stattfindet, während zwei Subpopulationen derselben Art dasselbe Gebiet besetzen oder Gebiete teilen, die sich stark überschneiden.

Obwohl das Gebiet, in dem die Organismen leben, dasselbe ist, können sie in zwei verschiedene Gruppen unterteilt werden, die sich schließlich genetisch so stark voneinander unterscheiden, dass sie sich nicht mehr miteinander vermehren können.

Wenn sich zwei Gruppen nicht mehr vermehren und fruchtbare Nachkommen hinterlassen können, gelten sie als unterschiedliche Arten. Es kann jedoch schwierig sein zu bestimmen, ob es sich um eine sympatrische Speziation handelt, was unter Forschern der Evolutionsbiologie zu zahlreichen Diskussionen geführt hat.

Zum Beispiel wurde ursprünglich angenommen, dass sich zwei eng verwandte Stachelarten durch sympatrische Speziation entwickelten, aber nachfolgende Untersuchungen legen nahe, dass die beiden verschiedenen Arten den See unabhängig voneinander besiedelten.

Die erste Besiedlung führte zur Entstehung einer Stachelart, während sich die andere Art aus der zweiten Besiedlung entwickelte.

Merkmale der sympatrischen Speziation

Jerry Coyne und H. Allen Orr haben vier Kriterien entwickelt, um zu schließen, ob Arten sympatrisch entstanden sind:

1-Die Gebiete der Arten müssen sich erheblich überschneiden.

2-Es muss eine vollständige Speziation vorliegen (das heißt, die beiden Arten können sich nicht kreuzen und fruchtbare Nachkommen hinterlassen).

3-Die Art muss eine Schwesterspezies (die am meisten miteinander verwandt ist) oder Teil einer Gruppe sein, die einen Vorfahren und alle seine Nachkommen umfasst.

4-Die Geschichte des geografischen Gebiets und die Entwicklung der Art müssen so sein, dass Allopatrie sehr unwahrscheinlich erscheint, da sympatrische Speziation viel seltener ist als allopatrische.

Beispiele für sympatrische Speziation

In Pflanzen

Sympatrische Speziation ist in der Pflanzenwelt häufiger. Zum Beispiel produzieren Elternpflanzen Nachkommen, die polyploid sind. Daher leben die Nachkommen in derselben Umgebung wie ihre Eltern, sind jedoch reproduktiv isoliert.

Dieses durch Polyploidie vermittelte Speziationsphänomen tritt wie folgt auf. Normalerweise haben Individuen zwei Chromosomensätze (Diploidie), einen von jedem Elternteil.

Während der Zellteilung können jedoch Fehler in der Verteilung der Chromosomen auftreten, wodurch Nachkommen mit der doppelten Anzahl von Kopien erzeugt werden (Tetraploidie).

Mehr als zwei Chromosomensätze zu haben, wird als Polyploidie angesehen (Poly = viele). In diesen Fällen tritt unvermeidlich eine reproduktive Isolation auf, da sich eine Population polyploider Individuen nicht mit einer Population diploider Individuen kreuzen kann.

In Bakterien

Wahre Beispiele für sympatrische Speziation wurden in der Natur selten beobachtet. Es wird angenommen, dass die sympatrische Speziation bei Bakterien häufiger auftritt, da Bakterien in einem als horizontaler Gentransfer bekannten Prozess Gene mit anderen Personen austauschen können, die weder Eltern noch Nachkommen sind.

Sympatrische Speziation wurde unter anderem bei Bacillus, bei Synechococcus-Bakterienarten und bei Vibrio splendidus bacterioplankton beobachtet.

Untergruppen von Arten, die sich einer sympatrischen Speziation unterziehen, weisen nur geringe Unterschiede auf, da sie sich in Bezug auf die Zeitskala, in der die Evolution stattfindet, seit relativ kurzer Zeit unterscheiden.

Es wird angenommen, dass ein wichtiger Faktor bei sympatrischer Speziation die Anpassung an die Umgebungsbedingungen ist. Wenn einige Mitglieder darauf spezialisiert sind, in einer bestimmten Umgebung zu leben, kann diese Untergruppe weiterhin eine andere Umweltnische besetzen und sich im Laufe der Zeit zu einer neuen Art entwickeln.

In Buntbarschen

Sympatrische Selektion kann auch das Ergebnis einer Kombination aus sexueller Selektion und ökologischen Faktoren sein. Studien an afrikanischen Buntbarschen im Nyasa-See und anderen Seen im ostafrikanischen Rift-System erfassen sogenannte Artenschwärme (Individuen derselben Art, die sich in einer großen Ansammlung "sammeln"), die ökologisch in Seen entstanden sind. Uniformen.

Ein solcher Zustand verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Allopatrie die Ursache für Speziation ist, erheblich und kann dazu führen, dass Gruppen von Frauen innerhalb einer Population eine hohe Affinität für Männer mit unterschiedlichen extremen phänotypischen Merkmalen wie Schuppenflecken und Gliedmaßen entwickeln. Sie unterscheiden sich in der Größe von den durchschnittlichen Individuen.

Andere Studien legen nahe, dass Sympatry zwischen Buntbarschen auch in den Flüssen auftritt, die die Seen des Rift Systems in Ostafrika speisen, sowie in den Kraterseen von Nicaragua, wo zwei Arten von Midas-Buntbarschen (Amphilophus) gefunden werden. die in der Laguna de Apoyo in Nicaragua leben.

Die Forscher analysierten die DNA, das Aussehen und die Ökologie dieser beiden eng verwandten Arten. Die beiden Arten sind zwar im Allgemeinen sehr ähnlich, weisen jedoch geringfügige Unterschiede im Aussehen auf und können nicht gekreuzt werden.

Alle verfügbaren Beweise deuten darauf hin, dass sich eine Art aus der anderen entwickelt hat. Die Midas-Buntbarschpopulation wurde ursprünglich in der Lagune gefunden, während sich die neueren Arten kürzlich entwickelten, was evolutionär gesehen weniger als 10.000 Jahre bedeutet.

In Fliegen

Ein äußerst aktuelles Beispiel für sympatrische Speziation ist die Apfelwurmfliege Rhagoletis pomonella.

Diese Fliegen legten ihre Eier nur auf die Früchte von Weißdornbäumen, aber vor weniger als 200 Jahren begannen einige Fliegen, ihre Eier auf Äpfel zu legen.

Es gibt jetzt zwei Gruppen von Apfelwurmfliegen: eine, die Eier auf Weißdornbäume legt, und eine, die Eier auf Äpfel legt. Männer suchen Partner in der gleichen Art von Früchten, auf denen sie aufgewachsen sind, und Frauen legen ihre Eier in der gleichen Art von Früchten, auf denen sie aufgewachsen sind.

Daher züchten Fliegen, die auf Dornen gewachsen sind, Nachkommen auf Dornen, und Fliegen, die auf Äpfeln gewachsen sind, züchten Nachkommen auf Äpfeln.

Es gibt bereits genetische Unterschiede zwischen den beiden Gruppen und über einen langen Zeitraum (Evolutionszeit) könnten sie zu getrennten Arten werden.

Das Obige zeigt, wie Speziation auftreten kann, selbst wenn verschiedene Untergruppen derselben Art dasselbe geografische Gebiet teilen.

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