Halangan tidak diperlukan untuk spesiasi • Alexander Markov • Berita sains mengenai "Unsur" • Biologi, Genetik

Halangan tidak diperlukan untuk spesiasi

Lake Apoyo (Nicaragua). Gambar dari laman ni.irias.biz

Menggambarkan kes yang tidak dapat dipertikaikan tentang spesies baru ikan di tasik kecil di Nicaragua. Penemuan saintis Jerman sebenarnya menamatkan pertikaian yang panjang tentang kemungkinan spektasi sympatric – pemisahan satu spesis sumber menjadi dua tanpa bantuan halangan fisiografi.

Persoalan mekanisme pembentukan spesies baru adalah masalah utama biologi evolusi. Mekanisme ini tetap sebahagian besar misteri. Walaupun penternak dan jurutera genetik telah banyak berjaya membiakkan spesies dan varieti baru, untuk menghasilkan sesuatu yang baru pandangannya (memenuhi semua kriteria spesies biologi), sebenarnya tiada siapa yang berjaya.

Secara teorinya, dua senario adalah mungkin. Yang pertama ialah spesi allopatrik – diiktiraf secara universal dan didokumenkan dengan baik. Pandangan asal dibahagikan kepada dua bahagian dengan penghalang fizikal – selat, gunung, dan sebagainya; dalam populasi terpencil, perbezaan genetik secara beransur-ansur berkumpul (secara rawak atau tidak rawak – dalam kes ini ia tidak begitu penting), yang dari semasa ke semasa menjadi sangat penting sehingga ia menjadikan mustahil penyeberangan wakil dua populasi tersebar,walaupun halangan yang memisahkan mereka hilang dan mereka bertemu lagi.

Senario kedua ialah spesiasi sympatric, atau spekulasi tanpa halangan fizikal, selalu dianggap lebih kontroversi. Peranan utama dalam membantah hipotesis ini dimainkan oleh evolusionis yang luar biasa dan berwibawa, salah satu daripada klasik STE (teori sintesis evolusi) Ernst Mayr.

Sebenarnya, adalah jelas bahawa bagi kemunculan setiap berjuta-juta spesies organisma yang hidup di dalam halangan fizikal planet semata-mata tidak cukup – biosfera tidak cukup dipisahkan untuk ini. Spesiasi simpatrik sepatutnya wujud, tetapi tidak jelas bagaimana ia boleh berlaku. Katakan beberapa individu dalam populasi menjadi sesuatu yang sedikit berbeza dari yang lain. Jika individu-individu ini tidak dipisahkan dari yang lain dengan halangan fizikal, maka sebarang perbezaan, nampaknya harus dengan cepat "kabur" sebagai akibat dari persilangan dengan saudara-mara yang tidak berubah, larut dalam aliran gen umum. Perbezaan berguna akan menjadi harta bersama, yang berbahaya akan hilang. Walau bagaimanapun, spesies tidak akan dibahagikan kepada dua, jika individu "yang sedikit berbeza" tersebut tidak mempunyai endogamy, iaitu keutamaan untuk pasangan mereka sendiri sebagai pasangan perkahwinan.

Oleh kerana mekanisme kemungkinan penampilan endogram tersebut tidak jelas, keseluruhan gagasan spektasi sympatrik kelihatan ragu. Fakta yang diperlukan. Ia adalah perlu untuk mencari spesies, yang asal sympatric yang mana akan ketara ditunjukkan. Dan ia tidak begitu mudah. Banyak kes telah dijelaskan. mungkin spesiasi sympatric (termasuk dalam ikan tasik), tetapi sejumlah keraguan selalu kekal.

Dalam isu terakhir Alam akhirnya, satu kes spesi dijelaskan, watak sympatric yang sukar diragukan. Kami bercakap tentang dua spesies ikan – cichlids, yang tinggal di sebuah tasik kecil Apoyo di Nicaragua. Tasik bulat dengan diameter 5 km dan kedalaman 200 m adalah, pada dasarnya, kawah volkanik dibanjiri dengan air. Tasik itu sepenuhnya terpencil dari badan-badan air lain dan dibentuk kurang dari 23 ribu tahun yang lalu.

Dua jenis cichlids tinggal di dalam tasik: tersebar luas Amphilophus citrinellus dan hanya terdapat di tasik ini A. zaliosus. Penulis kajian, Martha Barlueng dan rakan-rakannya dari Jabatan Zoologi dan Biologi Evolusi, Fakulti Biologi, University of Konstanz (Jerman), yang membuktikan bahawa A. zaliosus berasal dari A. citrinellus dengan cara bersimpati.

Cichlids A. citrinellus dan A. zaliosus dari Lake Apoyo (Nicaragua). Rajah. dari artikel ke Alam

Pertama sekali, saintis membandingkan urutan DNA mitokondria (mtDNA) dalam 120 ikan dari kedua-dua spesies dari tasik. Apoyo dan lebih daripada 500 wakil A. citrinellus dari tasik lain. Analisis menunjukkan bahawa semua ikan dari Apoyo, yang dimiliki oleh kedua-dua spesies, membentuk cawangan monophyletik (iaitu, asal usul tunggal), dan varian mtDNA dari lazim. Apoyos tidak terdapat di tasik lain. Ringkasnya, ini bermakna bahawa tasik itu pernah dihuni sekali, tidak ada penjajahan berulang dan pertukaran gen dengan penduduk tasik lain, dan semua ikan yang tinggal sekarang di dalam tasik mungkin keturunan seorang wanita tunggal yang pernah masuk ke dalam tasik. Dan perempuan ini milik fikiran A. citrinellus.

Genetik penduduk moden mempunyai kesan yang berkesan, walaupun sukar difahami, kaedah untuk membina semula perubahan bilangan populasi yang dikaji pada masa lalu berdasarkan pengagihan kekerapan variasi genetik dan tahap persamaan / perbezaan bersama antara urutan nukleotida yang sepadan. Menerapkan kaedah ini, saintis telah menyimpulkan bahawa cichlid oz. Apoyo mempunyai dua tempoh pertumbuhan penduduk yang pesat. Yang pertama dikaitkan dengan pembiakan spesies leluhur A.citrinellus (ini berlaku "dua mutasi belakang", iaitu, masa telah berlalu sejak itu, di mana, secara purata, dua mutasi ditetapkan dalam mtDNA). Tempoh pertumbuhan kedua dikaitkan dengan perkembangan spesies muda A. zaliosus dan berterusan hari ini.

Analisis penanda genetik yang dilokalkan dalam DNA nuklear mengesahkan keputusan berdasarkan mtDNA.

Analisis statistik keseluruhan data tentang kepelbagaian genetik dari cichlids dari Lake Apoyo menunjukkan bahawa kedua-dua spesies ini benar-benar terpencil (tidak bersambung antara satu sama lain). Ini juga disahkan oleh eksperimen tingkah laku yang terdahulu, yang menunjukkan bahawa ikan ini secara tidak langsung memilih wakil-wakil spesies mereka sendiri sebagai rakan kongsi perkahwinan.

Akhirnya, itu A. citrinellus dan A. zaliosus sesungguhnya, mereka adalah dua spesies yang berbeza, analisis klasik morfologi juga memberi kesaksian. Ikan-ikan ini juga berbeza dengan baik (lihat rajah).

Gaya hidup mereka juga berbeza. A. citrinellus terus dekat dengan bahagian bawah, lebih omnivorous, tidak mengecut dari alga besar (char) dan jarang menelan serangga; A. zaliosus berenang di lajur air, tidak makan alga, tetapi suka serangga.

Danau Apoyo adalah homogen dari segi habitat, tidak terdapat halangan fizikokimia untuk cichlids, tidak ada telaga separuh bertebat, dan lain-lain. Kedua-dua spesis ini diedarkan secara seragam di seluruh tasik, dan individu yang ditangkap di tepi yang berlawanan adalah tidak dapat dibezakan secara statistik.

Semua ini bersama-sama mencadangkan bahawa kita berhadapan dengan kes yang tidak dipertikaikan spesiasi sympatric. Dalam pertikaian antara "sympathis" dan Ortodoks dari STE, satu titik lemak telah ditetapkan. Ia bagus apabila kejayaan kebenaran. Masalahnya sekarang kecil: untuk menjelaskan mekanisme spektasi sympatric (yang, berdasarkan hasil dari satu siri eksperimen dan pemerhatian secara semulajadi, kadang-kadang dapat terjadi dengan sangat cepat). Pada masa akan datang, Elemen akan membiasakan pembaca mereka dengan hipotesis baru yang dicadangkan oleh saintis Rusia untuk menjelaskan fenomena ini (artikel pertama mengenai hal ini akan segera diterbitkan dalam jurnal Kejayaan Biologi Moden).

Sumber: Marta Barluenga, Kai N. Stolting, Walter Salzburger, Moritz Muschick & Axel Meyer. Spesi Sympatric di kawah Nicaraguan tasik ikan cichlid // Alam. Vol. 439. 9 Februari 2006. doi: 10.1038 / nature04325.

Lihat juga:
Spesiasi simpatrik.
Barbs of Lake Tana (Ethiopia).

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: