Особенности симпатрического видообразования: определение, суть и этапы

Особенности симпатрического видообразования

Определение и суть симпатрического видообразования

Изоляция способствует возникновению и накапливанию генетических различий внутри популяций. При длительном процессе изоляции таких изменений становится достаточно много, что приводит к началу процесса видообразования. Вид изоляции определяет два способа образования вида:

1. Аллопатрическое видообразование. Аллопатрическое видообразование — это такое образование видов, которое происходит в результате разделения ареала популяций исходного вида морем, рекой, горами, пустынями и прочими преградами физического характера. Пример аллопатрического видообразования — разные виды птиц и зверей на островах и континентах.
2. Симпатрическое видообразование. Этот тип образования видов основан на экологических различиях в местах обитания живых организмов.

В ходе изоляции между видами прекращается обмен генами. Появившиеся генетические различия со временем приводят к тому, что особи из разделенных популяций уже не могут друг с другом скрещиваться. Позже это становится причиной образования новых видов. Происходит либо аллопатрическое, либо симпатрическое видообразование.

Наблюдается связь между симпатрическим образованием и экологическими факторами. Генофонд популяции меняется из-за стремления приспособиться к новым условиям обитания и в полной мере к ним адаптироваться. Началом такого типа видообразования является освоение особями популяции новых экологических ниш. Причины могут быть разными: как влияние человека, так и изменение климата, состава почв, ограничения солнечного света и др.

Этапы симпатрического видообразования

Выделяют несколько этапов симпатрического видообразования:

• вначале происходит формирование изменений среды обитания и смещение внутри нее популяций. Это объясняется тем, что каждая популяция ищет для себя наиболее выгодные условия существования;
• затем происходят изменения траектории естественного отбора. Он начинает действовать в отношении менее приспособленных видов;
• наследственные изменения накапливаются и закрепляются. Они помогают освоиться в новых условиях. Гарантируется генетическая передача наиболее полезных для организма признаков;
• происходит укрепление изменений в новых экологических нишах. Они превращаются в постоянные характеристики вида;
• возникает репродуктивная изоляция между видами, которые ранее были схожими. Ими утрачивается способность к скрещиванию и формированию плодовитого потомства;
• происходит формирование нового вида, отвечающего всем критериям вида, включая репродуктивный, эмбриональный, генетический и другие критерии.

Разные условия обеспечивают разное протекание естественного отбора. Очень часто при экологическом видообразовании ключевую роль играет его дизруптивная форма.

Такие группы располагаются в разных частях ареала и приспосабливаются к жизни в различных экологических нишах.

Наиболее распространенный пример симпатрического видообразования — экологические расы погремка: здесь наблюдаются различия в оттенках цвета. Популяция разошлась ввиду покосов или летней деятельности человека. У растений не было время оставить потомство, поэтому они разделились на две группы, которые различаются сроками цветения.

Появление симпатрического видообразования также связано с полиплоидией и образованием гибридов.

Это сильно влияет на фенотип. Гибридизация также встречается среди близкородственных групп в обход репродуктивной изоляции.

Симпатрия также встречается в пределах одной популяции и одной территории. Причины — смена условий среды и осваивание ими различных экологических ниш. Группа выходит в отдельный вид за счет закрепления адаптивных признаков в генетике и срабатывания биологической изоляции. В последствии этот вид успешно существует в природе и размножается в границах установленного ареала обитания (он может быть довольно широким).

Может встречаться также внезапный тип симпатрического видообразования. Он происходит в результате мутаций, полиплоидии, гибридизации и удвоения хромосом. Возникновение репродуктивной изоляции возможно только в рамках одного поколения. Формирование нового вида происходит довольно быстро.

Нельзя точно сказать, какой именно вариант симпатрического видообразования существует дольше других. Тем не менее внезапное образование видов в природе наименьше подтверждено фактами. Пример такого симпатрического образования — существование форм картофеля, имеющего 12, 24, 48 и 78 хромосом.

Как видно, симпатрическое видообразование — довольно распространенное явление в природе. Чтобы оно произошло, нужны разнообразные природные условия и оперативный ответ популяции при выборе себе подобных.

Согласно палеонтологам, образование видов происходит в одном месте и сразу «букетами», а не последовательно, как об этом говорится в классической теории эволюции. Симпатрические популяции можно назвать популяциями разных видов, если между ними не происходит скрещивания и образования жизнеспособного и плодовитого потомства. В основе их различий лежит физиолого-репродуктивный критерий.

Все описанное выше позволяет утверждать, что изоляция может возникнуть не только в результате фенотипических различий между особями, но также и в результате генотипических различий. Исходя из этого, автополиплоидия и спонтанная гибридизация могут считаться способами симпатрического видообразования.