PERIPATRIC SPECIATION: มันคืออะไรและตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2025

การขยายพันธุ์รอบนอกในชีววิทยาวิวัฒนาการหมายถึงการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่จากบุคคลจำนวนน้อยที่แยกบริเวณรอบนอกของประชากรเริ่มต้นนี้

เสนอโดย Ernst Mayr และเป็นหนึ่งในทฤษฎีวิวัฒนาการที่ถกเถียงกันมากที่สุดของเขา ในขั้นต้นเรียกว่า speciation โดยผู้ก่อตั้งผลต่อมาเรียกว่า parapatric speciation

ที่มา: โดย Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), ผ่าน Wikimedia Commons

สายพันธุ์ใหม่เกิดขึ้นที่ขีด จำกัด ของประชากรส่วนกลางซึ่งมีจำนวนบุคคลมากขึ้น ในระหว่างขั้นตอนการเก็งกำไรการไหลระหว่างประชากรสามารถลดลงจนถึงระดับสูงสุดจนกว่าจะสิ้นสุดลง ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปประชากรรอบนอกจึงกลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่

ในรูปแบบการจำลองนี้ปรากฏการณ์การกระจายตัวและการตั้งรกรากมีความโดดเด่น ในขณะที่แต่ละคนกระจัดกระจายพวกเขาจะเผชิญกับแรงกดดันที่เลือก (เช่นสภาพแวดล้อม) ที่แตกต่างจากประชากรเริ่มต้นที่นำไปสู่ความแตกต่างในที่สุด

การล่องลอยทางพันธุกรรมดูเหมือนจะมีบทบาทพิเศษในรูปแบบการเก็งกำไรพาราพาตริกเนื่องจากประชากรที่แยกได้โดยทั่วไปมีขนาดเล็กและปัจจัยสุ่มมีผลมากกว่าในประชากรที่มีขนาดลดลง

คำนิยาม

จากข้อมูลของ Curtis & Schnek (2006) ระบุว่า peripatric speciation คือ“ กลุ่มบุคคลพบประชากรใหม่ หากกลุ่มผู้ก่อตั้งมีขนาดเล็กอาจมีลักษณะทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจงไม่ใช่ตัวแทนของประชากรดั้งเดิม”

สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากประชากรประสบปัญหาคอขวด (จำนวนประชากรลดลงอย่างมาก) หรือหากมีคนจำนวนน้อยที่อพยพไปยังพื้นที่รอบนอก ผู้ย้ายถิ่นเหล่านี้อาจประกอบด้วยคู่สามีภรรยาเดี่ยวหรือเพศหญิงผสมเทียม

สิ่งเดียวกันนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อประชากรมีขนาดลดลง เมื่อการลดลงนี้เกิดขึ้นพื้นที่การกระจายจะลดลงและประชากรที่แยกได้จำนวนน้อยจะยังคงอยู่รอบนอกของประชากรเริ่มต้น การไหลของยีนระหว่างกลุ่มเหล่านี้ต่ำมากหรือเป็นโมฆะ

มุมมองทางประวัติศาสตร์

กลไกนี้ถูกเสนอโดยนักชีววิทยาวิวัฒนาการและนักปักษาวิทยา Ernst Mayr ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1950

ตาม Mayr กระบวนการเริ่มต้นด้วยการกระจายตัวของกลุ่มเล็ก ๆ เมื่อถึงจุดหนึ่ง (Mayr ไม่ได้อธิบายอย่างชัดเจนว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่โอกาสมีบทบาทสำคัญยิ่ง) การย้ายถิ่นระหว่างประชากรเริ่มต้นและประชากรที่แยกจากกันเพียงเล็กน้อยหยุดลง

Mayr อธิบายแบบจำลองนี้ในบทความที่เน้นการศึกษานกนิวกินี ทฤษฎีนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนประชากรของนกที่แตกต่างกันอย่างมากจากประชากรที่อยู่ติดกัน Mayr ยอมรับว่าข้อเสนอของเขาส่วนใหญ่เป็นการคาดเดา

นักชีววิทยาอีกคนหนึ่งที่มีอิทธิพลในทฤษฎีวิวัฒนาการคือเฮนนิกยอมรับกลไกนี้และเรียกมันว่าการเก็งกำไรการล่าอาณานิคม

การจัดหมวดหมู่

ตามการจำแนกประเภทกลไกการเก็งกำไรของ Curtis & Schnek (2006) ที่เสนอโดยผู้เขียนเหล่านี้มีสามแบบจำลองหลักของการเก็งกำไรโดยการแตกต่าง: allopatric, parapatric และ sympatric ในขณะที่แบบจำลองของการ speciation แบบทันทีคือการ speciation peripatric และ polyploidy

ในทางกลับกัน Futuyma (2005) วาง parapatric speciation เป็นประเภทของ allopatric speciation พร้อมกับความผันแปร ดังนั้นการ speciation รอบนอกจึงถูกจัดประเภทตามที่มาของอุปสรรคในการสืบพันธุ์

บทบาทของการล่องลอยของยีน

Mayr เสนอว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของประชากรที่แยกได้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและการไหลของยีนกับประชากรเริ่มต้นจะถูกตัดออก จากการให้เหตุผลของนักวิจัยคนนี้ความถี่ของอัลลีลในบางพื้นที่อาจแตกต่างจากในประชากรเริ่มต้นเพียงเพราะข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง - กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการล่องลอยทางพันธุกรรม

ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างถูกกำหนดให้เป็นความคลาดเคลื่อนแบบสุ่มระหว่างสิ่งที่คาดหวังในทางทฤษฎีกับผลลัพธ์ที่ได้รับ ตัวอย่างเช่นสมมติว่าเรามีถั่วแดงและถั่วดำหนึ่งถุงในอัตราส่วน 50:50 ด้วยความบังเอิญเมื่อฉันเลือกถั่ว 10 เม็ดจากถุงฉันอาจได้ 4 สีแดงและ 6 สีดำ

การสรุปตัวอย่างการสอนนี้กับประชากรกลุ่ม "ผู้ก่อตั้ง" ที่จะจัดตั้งขึ้นในบริเวณรอบนอกอาจไม่มีความถี่อัลลีลเหมือนกับประชากรเริ่มต้น

สมมติฐานของ Mayr แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการที่สำคัญซึ่งเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้เนื่องจากที่ตั้งทางภูมิศาสตร์มีความเฉพาะเจาะจงและ จำกัด ควบคู่ไปกับปัจจัยด้านเวลาจึงไม่ได้รับการบันทึกไว้ในบันทึกฟอสซิล

คำแถลงนี้พยายามอธิบายการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตอย่างกะทันหันในบันทึกฟอสซิลโดยไม่มีขั้นตอนกลางที่คาดไว้ ดังนั้นแนวคิดของ Mayr จึงคาดว่าจะเป็นทฤษฎีสมดุลแบบเว้นวรรคซึ่งเสนอโดย Gould และ Eldredge ในปีพ. ศ. 2515

ใครคือผู้สมัครที่ดีที่สุดที่จะได้รับการเก็งกำไรรอบนอก?

สิ่งมีชีวิตบางชนิดไม่ปรากฏว่ามีศักยภาพในการเก็งกำไรรอบนอกเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงในประชากรของพวกมัน

ลักษณะบางอย่างเช่นความสามารถในการกระจายตัวเพียงเล็กน้อยและการมีชีวิตอยู่ประจำที่มากขึ้นหรือน้อยลงทำให้เชื้อสายบางกลุ่มมีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มเพื่อให้แบบจำลอง speciation นี้สามารถทำงานได้ นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตต้องมีแนวโน้มที่จะจัดโครงสร้างตัวเองเป็นประชากรกลุ่มเล็ก ๆ

ตัวอย่าง

รังสีวิวัฒนาการของสกุล

หมู่เกาะฮาวายประกอบด้วยหมู่เกาะและอะทอลล์จำนวนมากที่อาศัยอยู่โดยสิ่งมีชีวิตเฉพาะถิ่นจำนวนมาก

หมู่เกาะนี้ได้รับความสนใจจากนักชีววิทยาวิวัฒนาการเกือบ 500 ชนิด (เฉพาะถิ่น) ของแมลงหวี่สกุลที่อาศัยอยู่ในหมู่เกาะนี้ มีการเสนอว่าความหลากหลายของกลุ่มเกิดขึ้นเนื่องจากการตั้งรกรากของบุคคลไม่กี่คนบนเกาะใกล้เคียง

สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันโดยใช้เทคนิคระดับโมเลกุลกับประชากรชาวฮาวายเหล่านี้

จากการศึกษาพบว่าสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดที่สุดพบได้บนเกาะใกล้เคียงและสายพันธุ์ที่เพิ่งแตกต่างกันไปอาศัยอยู่ในหมู่เกาะใหม่ ข้อเท็จจริงเหล่านี้สนับสนุนแนวคิดของการเก็งกำไรอุปกรณ์ต่อพ่วง

Speciation ในจิ้งจก

กิ้งก่าของสายพันธุ์ Uta stansburiana เป็นของตระกูล Phrynosomatidae และมีถิ่นกำเนิดในสหรัฐอเมริกาและเม็กซิโกตอนเหนือ ลักษณะที่โดดเด่นที่สุดคือการมีอยู่ของความหลากหลายในประชากร

ประชากรเหล่านี้เป็นตัวอย่างที่ดีของการเก็งกำไรรอบนอก มีประชากรที่อาศัยอยู่ในหมู่เกาะต่างๆในอ่าวแคลิฟอร์เนียและแตกต่างกันอย่างมากเมื่อเทียบกับประเทศในสหรัฐอเมริกา

บุคคลบนเกาะมีความแตกต่างกันอย่างมากในลักษณะต่างๆเช่นขนาดสีและลักษณะทางนิเวศวิทยา

การอ้างอิง

1. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, BE (2004). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์และธรรมชาติ. การศึกษาของเพียร์สัน.
2. Curtis, H. , & Schnek, A. (2006). ขอเชิญเข้าร่วมชีววิทยา Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S. , & Herron, JC (2002). การวิเคราะห์วิวัฒนาการ ศิษย์ฮอลล์.
4. Futuyma, DJ (2005). วิวัฒนาการ. Sinauer
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A. , Ober, WC, & Garrison, C. (2001). หลักการบูรณาการสัตววิทยา (ฉบับที่ 15) นิวยอร์ก: McGraw-Hill
6. Mayr, E. (1997). วิวัฒนาการและความหลากหลายของชีวิต: บทความคัดสรร สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
7. ข้าว, ส. (2550). สารานุกรมวิวัฒนาการ. ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับไฟล์
8. Russell, P. , Hertz, P. , & McMillan, B. (2013). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์แบบไดนามิก การศึกษาของเนลสัน
9. โซลเลอร์, M. (2002). วิวัฒนาการ: พื้นฐานของชีววิทยา โครงการทิศใต้.