Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

18.3: Повторне підключення та швидкість видоутворення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1456

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Навички для розвитку

    • Охарактеризуйте шляхи еволюції видів у гібридних зонах
    • Поясніть дві основні теорії щодо швидкості видоутворення

    Видоутворення відбувається протягом періоду еволюційного часу, тому, коли виникає новий вид, настає перехідний період, протягом якого тісно пов'язані види продовжують взаємодіяти.

    Повторне підключення

    Після видоутворення два види можуть рекомбінувати або навіть продовжувати взаємодіяти нескінченно довго. Окремі організми будуть спаровуватися з будь-якою поруч особиною, з якою вони здатні розмножуватися. Область, де два близькоспоріднених виду продовжують взаємодіяти і розмножуватися, утворюючи гібриди, називається гібридною зоною. Згодом гібридна зона може змінюватися в залежності від придатності гібридів і репродуктивних бар'єрів (рис.\(\PageIndex{1}\)). Якщо гібриди менш придатні, ніж батьки, відбувається посилення видоутворення, і види продовжують розходитися до тих пір, поки вони більше не зможуть спаровуватися і давати життєздатне потомство. Якщо репродуктивні бар'єри слабшають, відбувається злиття, і два види стають одним. Бар'єри залишаються незмінними, якщо гібриди придатні і репродуктивні: може статися стабільність і гібридизація триває.

    Мистецтво З'єднання

    З часом можуть відбутися три різні можливі зміни в гібридній зоні. Перша можлива зміна, підкріплення, призводить до того, що гібриди менш придатні, ніж будь-який чистокровний вид. Як розвилка в дорозі, види продовжують розходитися до тих пір, поки гібридизація більше не відбудеться. Друга можлива зміна, злиття, призводить до того, що репродуктивні бар'єри слабшають, поки два види не стануть одним. При такому розкладі види спочатку розходяться, але потім з'єднуються між собою. При третьому сценарії стабільність, придатні гібриди продовжують вироблятися зі стабільною швидкістю.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Після того, як відбулося видоутворення, два окремі, але тісно пов'язані види можуть продовжувати давати потомство в районі, який називається гібридною зоною. Підкріплення, злиття або стабільність може призвести, залежно від репродуктивних бар'єрів та відносної придатності гібридів.

    Якщо два види їдять різну дієту, але одне з джерел їжі виключається, і обидва види змушені їсти однакові продукти, які зміни в гібридній зоні найімовірніше відбуватимуться?

    Гібриди можуть бути або менш придатними, ніж батьки, більш придатними, або приблизно однаковими. Зазвичай гібриди, як правило, менш придатні; тому таке розмноження з часом зменшується, підштовхуючи два види до подальшого розходження в процесі, який називається підкріпленням. Цей термін використовується, оскільки низький успіх гібридів підсилює початковий вигляд. Якщо гібриди настільки придатні або більш придатні, ніж батьки, два види можуть злитися назад в один вид (рис.\(\PageIndex{1}\)). Вчені також помітили, що іноді два види залишатимуться окремими, але також продовжують взаємодіяти для отримання деяких гібридних особин; це класифікується як стабільність, оскільки реальних чистих змін не відбувається.

    Різні темпи видоутворення

    Вчені у всьому світі вивчають видоутворення, документуючи спостереження як живих організмів, так і тих, що містяться в викопному записі. Коли їхні ідеї формуються і коли дослідження виявляють нові подробиці про те, як розвивається життя, вони розробляють моделі, які допомагають пояснити темпи видоутворення. З точки зору того, як швидко відбувається видоутворення, в даний час спостерігаються дві закономірності: поступова модель видоутворення та розділова модель рівноваги.

    У моделі поступового видоутворення види поступово розходяться з часом невеликими кроками. У моделі розділової рівноваги новий вид швидко зазнає змін від батьківського виду, а потім залишається значною мірою незмінним протягом тривалого періоду часу (рис.\(\PageIndex{2}\)). Ця модель ранніх змін називається пунктуаційною рівновагою, оскільки вона починається з пунктуаційної або періодичної зміни, а потім залишається в рівновазі. Хоча пунктуація рівноваги передбачає більш швидкий темп, це не обов'язково виключає постуалізм.

    Мистецтво З'єднання

    У прикладі поступового видоутворення засновник виду птахів розходиться на один вид з гачковим дзьобом, а інший - прямим дзьобом. Згодом гачковий дзьоб стає довшим і тоншим, а прямий дзьоб стає коротшим і товстішим. У пунктуаційному прикладі рівноваги, як і в прикладі градуйованого видоутворення, вид засновника розходиться на один вид з гачковим розривом, а інший - прямим дзьобом. Однак в цьому випадку гачкові і прямі дзьоби дають початок відразу довгим, тонким і коротким, жирним дзьобом.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): У (а) поступовому видобутку види розходяться повільними, стійкими темпами, оскільки ознаки змінюються поступово. У (b) пунктуальній рівновазі види швидко розходяться, а потім залишаються незмінними протягом тривалого періоду часу.

    Яке з наведених нижче тверджень є помилковим?

    1. Пунктуація рівноваги, швидше за все, виникає у невеликої популяції, яка відчуває швидку зміну свого середовища.
    2. Пунктуація рівноваги, швидше за все, має місце у великої популяції, яка живе в стабільному кліматі.
    3. Поступове видоутворення найімовірніше відбувається у видів, які живуть у стабільному кліматі.
    4. Поступове видоутворення та розділова рівновага призводять до розбіжності видів.

    Першочерговим фактором, що впливає на зміну швидкості видоутворення, є умови навколишнього середовища. При деяких умовах виділення відбувається швидко або радикально. Розглянемо вид равликів, які жили з однаковою базовою формою протягом багатьох тисяч років. Шари їх скам'янілостей здавалися б подібними протягом тривалого часу. Коли відбувається зміна навколишнього середовища - наприклад, падіння рівня води, невелика кількість організмів відокремлюється від решти за короткий проміжок часу, по суті утворюючи одну велику і одну крихітну популяцію. Крихітне населення стикається з новими екологічними умовами. Оскільки його генофонд швидко став таким малим, будь-яка варіація поверхні і яка допомагає вижити в нових умовах, стає переважаючою формою.

    Посилання на навчання

    Відвідайте цей веб-сайт, щоб продовжити історію видобутку равликів.

    Резюме

    Видоутворення не є точним поділом: перекриття між тісно спорідненими видами може відбуватися в районах, які називаються гібридними зонами. Організми розмножуються з іншими подібними організмами. Придатність цих гібридних потомств може вплинути на еволюційний шлях двох видів. Вчені пропонують дві моделі швидкості видоутворення: одна модель ілюструє, як вид може повільно змінюватися з часом; інша модель демонструє, як швидко можуть відбуватися зміни від батьківського покоління до нового виду. Обидві моделі продовжують слідувати закономірностям природного відбору.

    Мистецькі зв'язки

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): If two species eat a different diet but one of the food sources is eliminated and both species are forced to eat the same foods, what change in the hybrid zone is most likely to occur?

    Answer

    Fusion is most likely to occur because the two species will interact more and similar traits in food acquisition will be selected.

    Figure \(\PageIndex{2}\): Which of the following statements is false?

    1. Punctuated equilibrium is most likely to occur in a small population that experiences a rapid change in its environment.
    2. Punctuated equilibrium is most likely to occur in a large population that lives in a stable climate.
    3. Gradual speciation is most likely to occur in species that live in a stable climate.
    4. Gradual speciation and punctuated equilibrium both result in the evolution of new species.
    Answer

    B

    Glossary

    gradual speciation model
    model that shows how species diverge gradually over time in small steps
    hybrid zone
    area where two closely related species continue to interact and reproduce, forming hybrids
    punctuated equilibrium
    model for rapid speciation that can occur when an event causes a small portion of a population to be cut off from the rest of the population
    reinforcement
    continued speciation divergence between two related species due to low fitness of hybrids between them