الانتواع الخيفي: العملية والأمثلة - مادة الاحياء - 2025

و أنواع جديدة allopatric أو أنواع جديدة الجغرافي، هو نوع من أنواع جديدة التي تحدث بسبب العزلة الجغرافية بين السكان البيولوجي من نفس النوع. كلمة "Allopatric" مشتقة من الكلمة اليونانية allos والتي تعني "منفصل" و Patris والتي تعني "البلد".

خلال هذا الانتواع ، يتم تقسيم السكان بواسطة بعض الحواجز الجغرافية. بالنسبة للكائنات الأرضية ، يمكن أن يكون هذا الحاجز سلسلة جبال أو نهر. في المقابل ، ستكون الكتلة الأرضية حاجزًا جغرافيًا أمام مجموعة الكائنات المائية.

سنجاب الكايباب ، مثال على الانتواع الخيفي

بمرور الوقت ، يختلف الأفراد في السكان على جانبي الحاجز. قد تنعكس بعض هذه الاختلافات في البيولوجيا التناسلية للأنواع ، لذلك عندما تنضم المجموعتان مرة أخرى عن طريق إزالة الحاجز ، لم يعد بإمكانهما التزاوج. ثم يتم اعتبارهم أنواعًا منفصلة.

يمكن أن يحدث الانتواع الخيفي حتى لو كان الحاجز "مساميًا" إلى حد ما ، أي حتى لو تمكن بعض الأفراد من عبور الحاجز للتزاوج مع أعضاء المجموعة الأخرى.

لكي يتم اعتبار الانتواع "تباينًا" ، يجب تقليل تدفق الجينات بين الأنواع المستقبلية بشكل كبير ، ولكن لا يجب تقليله تمامًا إلى الصفر.

الانتواع هو عملية تدريجية تتطور من خلالها المجموعات السكانية إلى أنواع مختلفة. يتم تعريف النوع في حد ذاته على أنه مجموعة يمكن لأفرادها التزاوج.

وهكذا ، أثناء الانتواع ، يشكل أفراد المجتمع مجموعتين أو أكثر من المجموعات السكانية المتميزة التي لم تعد قادرة على التكاثر مع بعضها البعض.

خطوات الانتواع الطيفي

التغيير الجغرافي

في الخطوة الأولى ، يؤدي التغيير الجغرافي إلى فصل أفراد المجتمع إلى أكثر من مجموعة واحدة. يمكن أن تشمل هذه التغييرات تشكيل سلسلة جبال جديدة أو ممر مائي جديد ، أو تطوير أخاديد جديدة ، على سبيل المثال.

يمكن أن يكون للأنشطة البشرية مثل الهندسة المدنية والزراعة والتلوث تأثير على البيئات المعيشية وتتسبب في هجرة بعض السكان.

الطفرات الجينية

تحدث طفرات جينية مختلفة وتتراكم في مجموعات سكانية مختلفة بمرور الوقت. يمكن أن تؤدي الاختلافات المختلفة في الجينات إلى خصائص مختلفة بين المجموعتين.

التمايز بين السكان

يصبح السكان مختلفين لدرجة أن أفراد كل مجموعة لم يعودوا قادرين على التكاثر وترك نسل خصب ، حتى لو تم العثور عليهم في نفس الموطن في نفس الوقت. إذا كانت هذه هي الحالة ، فقد حدث انتواع تباين.

أمثلة

ذبابة الفاكهة

يُلاحظ مثال نموذجي على الانتواع من خلال تجربة مع ذباب الفاكهة ، حيث تم فصل السكان عن قصد إلى مجموعتين وتلقى كل منهما نظامًا غذائيًا مختلفًا.

بعد عدة أجيال ، بدا الذباب مختلفًا وفضل أن يتزاوج مع ذباب مجموعته. إذا استمرت هاتان المجموعتان في التباعد لفترة طويلة ، يمكن أن يصبحا نوعين مختلفين من خلال الانتواع التباين.

سنجاب كايباب

منذ حوالي 10000 عام ، عندما كان جنوب غرب الولايات المتحدة أقل جفافاً ، كانت الغابات في المنطقة تدعم مجموعة من السناجب الشجرية مع خصلات من الشعر تنبت من آذانهم.

أصبحت مجموعة صغيرة من السناجب التي عاشت على هضبة الكباب في جراند كانيون معزولة جغرافيًا عندما تغير المناخ ، مما تسبب في مناطق في الشمال والغرب والشرق لتصبح صحراء.

على بعد أميال قليلة إلى الجنوب ، عاشت بقية السناجب ، المعروفة باسم سناجب أبيرت (Sciurus aberti) ، لكن تم فصل المجموعتين عن طريق Grand Canyon. مع التغيرات بمرور الوقت ، سواء في المظهر أو البيئة ، سنجاب الكايباب (Sciurus kaibabensis) في طريقه لأن يصبح نوعًا جديدًا.

خلال سنوات العزلة الجغرافية العديدة ، انفصل عدد قليل من السناجب الصغيرة عن السناجب الأبرت الموزعة على نطاق واسع بعدة طرق.

ربما تكون التغييرات الأكثر وضوحًا في لون البشرة. سنجاب الكايباب لديه الآن ذيل أبيض وبطن رمادي ، على عكس الذيل الرمادي والبطن الأبيض لسنجاب أبرت.

يعتقد علماء الأحياء أن هذه التغييرات المفاجئة نشأت في سنجاب الكايباب نتيجة لعملية تطورية تسمى انحراف الجينات. يعتبر بعض العلماء أن سنجاب الكايباب والسنجاب الأبرت هما مجموعات مختلفة من نفس النوع (S. aberti).

ومع ذلك ، نظرًا لعزل سنجاب الكايباب وأبرت عن بعضهما البعض بشكل تناسلي ، فقد صنف بعض العلماء سنجاب الكايباب كنوع مختلف (S. kaibabensis).

أرانب بورتو سانتو

من المحتمل أن يحدث الانتواع الخيفي بسرعة إلى حد ما. في بورتو سانتو ، وهي جزيرة صغيرة قبالة سواحل البرتغال ، تم إطلاق مجموعة من الأرانب. ازدهرت الأرانب بسبب عدم وجود أرانب أو منافسين أو مفترسين آخرين في الجزيرة.

في القرن التاسع عشر ، كانت هذه الأرانب مختلفة بشكل ملحوظ عن أسلافها الأوروبيين. كان حجمها نصف حجمها فقط (وزنها يزيد قليلاً عن 500 جرام) ، مع نمط ألوان مختلف ونمط حياة ليلي أكثر.

والأهم من ذلك ، فشلت محاولات تزاوج أرانب بورتو سانتو مع الأرانب الأوروبية القارية. خلص العديد من علماء الأحياء إلى أنه في غضون 400 عام ، وهي فترة قصيرة للغاية في التاريخ التطوري ، سيكون نوع جديد من الأرانب قد تطور في الجزيرة.

لا يتفق جميع علماء الأحياء على أن أرنب بورتو سانتو هو نوع جديد. يأتي الاعتراض من تجربة تربية حديثة وينشأ نتيجة لعدم وجود إجماع على تعريف النوع.

في التجربة ، قامت الأمهات بالتبني للأرانب البرية المتوسطية بتربية أرانب حديثة الولادة من بورتو سانتو. عندما بلغوا سن الرشد ، تم تزاوج أرانب بورتو سانتو بنجاح مع أرانب البحر الأبيض المتوسط ​​لإنتاج ذرية صحية وخصبة.

بالنسبة لبعض علماء الأحياء ، تُظهر هذه التجربة بوضوح أن أرانب بورتو سانتو ليست نوعًا منفصلاً ، بل هي نوع فرعي ، وهو تقسيم فرعي في تصنيف الأنواع. ينظر هؤلاء علماء الأحياء إلى أرانب بورتو سانتو كمثال على تطور الأنواع (يشبه إلى حد كبير سنجاب كايباب).

يعتقد علماء أحياء آخرون أن أرنب بورتو سانتو هو نوع منفصل ، لأنه لا يتقاطع مع الأرانب الأخرى في ظل الظروف الطبيعية.

وأشاروا إلى أن تجربة التكاثر لم تكن ناجحة إلا بعد أن تمت تربية أرانب بورتو سانتو الصغيرة في ظروف اصطناعية ، مما أدى على الأرجح إلى تعديل سلوكهم الطبيعي.

المراجع

1. الانتواع الخيفي: الفجوة الكبرى. تم الاسترجاع من: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
2. Brooks، D. & McLennan، D. (2012). طبيعة التنوع: رحلة اكتشاف تطورية (الطبعة الأولى). مطبعة جامعة شيكاغو.
3. جيفنيش ، ت. وسيتسما ، ك. (2000). التطور الجزيئي والإشعاع التكيفي (الطبعة الأولى). صحافة جامعة كامبرج.
4. كانيكو ، ك. (2006). الحياة: مقدمة في بيولوجيا الأنظمة المعقدة (Il. Ed.). سبرينغر.
5. ريتنر ، د. ومكابي ، ت. (2004). موسوعة علم الأحياء. حقائق في الملف.
6. راسل ، ب. (2007). علم الأحياء: العلم الديناميكي (الطبعة الأولى). سينجاج ليرنينج.
7. سولومون ، إي ، بيرج ، إل ومارتن ، د. (2004). علم الأحياء (الطبعة السابعة) Cengage Learning.
8. تيلمون ، ك. (2008). التخصص ، الانتواع ، والإشعاع: البيولوجيا التطورية للحشرات العاشبة (الطبعة الأولى). جامعة كاليفورنيا برس.
9. وايت ، ت. ، آدامز ، دبليو أند نيل ، د. (2007). علم الوراثة للغابات (الطبعة الأولى). كابي.