الانتواع المحيطي: ما هو وأمثلة - مادة الاحياء - 2025

و أنواع جديدة peripatric ، في علم الأحياء التطوري، يشير إلى تشكيل أنواع جديدة من عدد قليل من الأفراد الذين معزولة في محيط هذه الفئة من السكان الأولي.

تم اقتراحه من قبل إرنست ماير وهي واحدة من أكثر نظرياته إثارة للجدل في التطور. في البداية ، تم تسميته بالانتواع من خلال تأثير المؤسس ، ليتم تسميته لاحقًا بالانتواع parapatric.

المصدر: من خلال Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg) ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تنشأ الأنواع الجديدة عند حدود السكان المركزيين ، الذين لديهم عدد أكبر من الأفراد. أثناء عملية الانتواع ، يمكن تقليل التدفق بين المجموعات إلى الحد الأقصى ، حتى يتوقف عن الوجود. وهكذا ، مع مرور الوقت ، يشكل السكان المحيطون نوعًا جديدًا.

في نموذج الانتواع هذا ، تبرز ظاهرتا التشتت والاستعمار. عندما ينتشر الأفراد ، يتعرضون لضغوط انتقائية (مثل الظروف البيئية) تختلف عن السكان الأصليين التي تؤدي في النهاية إلى الاختلاف.

يبدو أن للانجراف الجيني دورًا خاصًا في نموذج الانتواع المشابه ، نظرًا لأن السكان المعزولين صغير عمومًا والعوامل العشوائية لها تأثير أكبر في المجموعات ذات الأحجام المنخفضة.

تعريف

وفقًا لـ Curtis & Schnek (2006) ، يُعرَّف الانتواع المتنقل بأنه "مجموعة من الأفراد تؤسس مجموعة سكانية جديدة. إذا كانت المجموعة التأسيسية صغيرة ، فقد يكون لها تكوين جيني معين ، لا يمثل تكوين السكان الأصليين ".

يمكن أن يحدث هذا إذا كان السكان يواجهون عنق الزجاجة (انخفاض كبير في عدد أفرادهم) أو إذا هاجر عدد صغير من الأفراد إلى الأطراف. يمكن أن يتكون هؤلاء المهاجرون من زوجين أو أنثى واحدة ملقحة.

يمكن أن يحدث الشيء نفسه عندما يعاني السكان من انخفاض في الحجم. عندما يحدث هذا التخفيض ، تقل مساحة التوزيع وتبقى المجموعات السكانية المعزولة الصغيرة على هامش السكان الأصليين. تدفق الجينات بين هذه المجموعات منخفض للغاية أو لا شيء.

منظور تاريخى

تم اقتراح هذه الآلية من قبل عالم الأحياء التطوري وعالم الطيور إرنست ماير ، في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي.

وبحسب ماير ، تبدأ العملية بتفريق مجموعة صغيرة. في مرحلة ما (لا يشرح ماير بوضوح كيف يحدث ذلك ، لكن الصدفة تلعب دورًا حاسمًا) تتوقف الهجرة بين السكان الأصليين والسكان المعزولين الصغار.

وصف ماير هذا النموذج في مقال ركز على دراسة طيور غينيا الجديدة. استندت النظرية إلى مجموعات طيور محيطية تختلف اختلافًا كبيرًا عن المجموعات المجاورة. يوافق ماير على أن اقتراحه تخميني إلى حد كبير.

قبل عالم الأحياء الآخر المؤثر في النظريات التطورية ، هينيج ، هذه الآلية ووصفها بانتواع الاستعمار.

تصنيف

بعد تصنيف Curtis & Schnek (2006) لآليات الانتواع التي اقترحها هؤلاء المؤلفون ، هناك ثلاثة نماذج رئيسية للانتواع عن طريق الاختلاف: allopatric ، parapatric و sympatric. في حين أن نماذج الانتواع اللحظي هي انتواع محيطي ومتعدد الصبغيات.

من ناحية أخرى ، يضع Futuyma (2005) الانتواع parapatric كنوع من أنواع الانتواع الخيفي - جنبًا إلى جنب مع البديل. لذلك ، يتم تصنيف الانتواع المحيطي وفقًا لأصل الحاجز التناسلي.

دور الانجراف الجيني

يقترح ماير أن التغيير الجيني للسكان المعزولين يحدث بسرعة وأن تدفق الجينات مع السكان الأوليين يتم قطعه. وفقًا لمنطق هذا الباحث ، فإن ترددات الأليل في بعض المواقع ستكون مختلفة عن تلك الموجودة في المجموعة الأولية ، وذلك ببساطة بسبب أخطاء أخذ العينات - وبعبارة أخرى ، الانجراف الجيني.

يتم تعريف خطأ أخذ العينات على أنه الاختلافات العشوائية بين ما هو متوقع نظريًا والنتائج التي تم الحصول عليها. على سبيل المثال ، افترض أن لدينا كيسًا من الفاصوليا الحمراء والسوداء بنسبة 50:50. بالصدفة البحتة ، عندما أختار 10 فاصوليا من الكيس ، قد أحصل على 4 حبات حمراء و 6 سوداء.

وباستقراء هذا المثال التعليمي للسكان ، فإن المجموعة "المؤسسة" التي سيتم إنشاؤها في المحيط قد لا يكون لها نفس ترددات الأليل مثل السكان الأصليين.

تشير فرضية ماير إلى حدوث تغيير تطوري جوهري يحدث بسرعة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن الموقع الجغرافي محدد ومحدود تمامًا ، إلى جانب عامل الوقت ، فلن يتم توثيقه في السجل الأحفوري.

يحاول هذا البيان شرح الظهور المفاجئ للأنواع في السجل الأحفوري ، دون المراحل الوسيطة المتوقعة. لذلك ، توقعت أفكار ماير نظرية التوازن المتقطع ، التي اقترحها غولد وإلدردج في عام 1972.

من هم أفضل المرشحين للخضوع للأنواع المحيطة بالأنواع؟

لا تظهر جميع الكائنات الحية مرشحة محتملة لأنواع الكائنات الحية المحيطة بها لإحداث تغيير في مجموعاتها.

بعض الخصائص ، مثل قلة القدرة على التشتت والحياة المستقرة إلى حد ما ، تجعل بعض السلالات عرضة للمجموعات بحيث يمكن أن يعمل نموذج الانتواع هذا عليها. علاوة على ذلك ، يجب أن تميل الكائنات الحية إلى تكوين نفسها في مجموعات صغيرة.

أمثلة

إشعاع تطوري للجنس

يتكون أرخبيل هاواي من سلسلة من الجزر والجزر المرجانية التي يسكنها عدد كبير من الأنواع المتوطنة.

لفت الأرخبيل انتباه علماء الأحياء التطورية لما يقرب من 500 نوع (بعضها مستوطن) من جنس ذبابة الفاكهة التي تعيش في الجزر. يقترح أن التنوع الهائل للمجموعة حدث بفضل استعمار عدد قليل من الأفراد في الجزر المجاورة.

تم تأكيد هذه الفرضية من خلال تطبيق التقنيات الجزيئية على سكان هاواي.

كشفت الدراسات أن الأنواع الأكثر ارتباطًا توجد في الجزر القريبة ، وأن الأنواع التي تباعدت مؤخرًا تسكن الجزر الجديدة. تدعم هذه الحقائق فكرة الانتواع المتجول.

انتواع في السحلية

تنتمي سحلية نوع Uta stansburiana إلى عائلة Phrynosomatidae وموطنها الأصلي الولايات المتحدة وشمال المكسيك. من بين أبرز خصائصها وجود تعدد الأشكال داخل سكانها.

تمثل هذه المجموعات مثالًا جيدًا على الانتواع المحيطي. هناك سكان يسكنون جزر خليج كاليفورنيا ويختلفون بشكل كبير مقارنة بنظرائهم في الولايات المتحدة.

يختلف الأفراد في الجزر بشكل كبير في خصائص مختلفة مثل الحجم والتلوين والعادات البيئية.

مرجع

1. Audesirk، T.، Audesirk، G.، & Byers، BE (2004). علم الأحياء: العلم والطبيعة. تعليم بيرسون.
2. كورتيس ، هـ ، وشنيك ، أ. (2006). دعوة إلى علم الأحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
3. فريمان ، س. ، وهيرون ، جي سي (2002). التحليل التطوري. برنتيس هول.
4. فوتويما ، دي جي (2005). تطور. سيناور.
5. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، لارسون ، إيه ، أوبر ، دبليو سي ، وجاريسون سي (2001). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان (المجلد 15). نيويورك: ماكجرو هيل.
6. ماير ، إي (1997). التطور وتنوع الحياة: مقالات مختارة. مطبعة جامعة هارفارد.
7. رايس ، س. (2007). موسوعة التطور. حقائق في الملف.
8. راسل ، ب ، هيرتز ، ب ، وماكميلان ، ب. (2013). علم الأحياء: العلم الديناميكي. نيلسون للتعليم.
9. سولير ، م. (2002). التطور: أساس علم الأحياء. مشروع الجنوب.