Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Evolusi berpecah tanpa halangan geografi

Anonim

Persoalan asas dalam penyelidikan evolusi ialah: adalah penghalang geografi yang membahagikan populasi asal menjadi dua populasi yang terpisah secara genetik yang diperlukan untuk asal usul spesies baru? Atau apa yang dipanggil spektra sympatric juga mungkin - perbezaan divergensi penduduk dalam kawasan geografi yang sama? Hanya beberapa contoh spesiasi sympatrik yang dikenali di seluruh dunia, dan bahkan ini bukan tanpa kontroversi. Ahli biologi evolusi di Konstanz kini telah menyelesaikan kajian spektra sympatric yang paling luas setakat ini. Mereka menggunakan sekitar 20, 000 ciri 450 ikan untuk mendokumenkan evolusi ikan cichlid selari di dua tasik kawah, Apoyo dan Xiloá, di Nicaragua. Penyelidikan yang dilakukan oleh ahli biologi sekitar Profesor Axel Meyer dan Dr Andreas Kautt mendapati bukti konklusif untuk kemungkinan mekanisme evolusi spesiasi sympatrik. Pada masa yang sama, para penyelidik menyokong bukti empirik yang dihasilkan daripada kajian sebelumnya Axel Meyer mengenai spektrofotim sympatric cichlids ini, yang diterbitkan pada tahun 2006 dalam jurnal sains alam. Penemuan penyelidikan semasa diterbitkan dalam PLOS Genetics pada 30 Jun 2016.

iklan


Ikan cichlid di dalam kawah gunung berapi vulkanik Apoyo und Xiloá di Nicaragua adalah salah satu contoh spektra sympatric yang sangat jarang berlaku. Dalam hanya kira-kira 800 generasi - tempoh sekitar 1, 000 hingga 1, 500 tahun - penduduk ikan di sini telah berkembang menjadi empat hingga lima spesies yang berbeza, walaupun ikan itu telah hidup di dalam tasik yang sama sepanjang masa itu. Ahli biologi evolusi Axel Meyer telah menggambarkan fenomena evolusi yang menakjubkan ini pada tahun 2006, dalam jurnal sains Alam. Bersama Andreas Kautt, ia kini telah mendekodkan pokok keluarga genetik populasi ikan secara terperinci.

"Titik data kami kepada gelombang kedua penjajahan segera sebelum pemisahan menjadi dua spesies berlaku, " jelas Andreas Kautt. Kumpulan kedua spesies cichlid yang sama mencapai tasik kawah. Para ahli biologi menganggap bahawa penjajahan kedua ini memperbaharui kolam genetik cichlids dan mengecilkan skala untuk proses pemisahan.

Tiga model untuk sympatric dan dugaan spektasi sympatric diketahui dalam penyelidikan evolusi. Model pertama, yang paling "bentuk murni" spesiasi sympatric, menggambarkan perkembangan dua spesies daripada populasi bersama. Dalam model kedua, spesies menjajah habitat dalam dua atau lebih gelombang, sebelum mereka memisahkan dua spesies. Mengikut senario ini, kawanan dibentuk melalui beberapa gelombang penduduk yang mempunyai keturunan yang sama - yang melibatkan penyegaran kolam genetik - sebelum spesiasi sympatric berlaku. "Data kami menunjukkan bahawa ini adalah jenis spesi yang terjadi di dalam kawah kawah Apoyo und Xiloá. Gelombang kedua penjajahan telah diintegrasikan ke dalam kolam genetik populasi tasik kawah sebelum perpecahan evolusi. berlaku tanpa halangan geografi, "jelas Andreas Kautt.

Model ketiga, yang sangat sukar untuk dibedakan dan pengkritik sering digunakan sebagai alasan untuk keberatan, menggambarkan hanya spesiasi sympatric yang didakwa. Senario ini juga berdasarkan gelombang penduduk kedua. Walau bagaimanapun, ia mengandaikan bahawa penduduk pertama tasik kawah telah maju lagi, sebelum gelombang penduduk kedua tiba. Apabila kedua kawanan dari keturunan yang sama bertemu, mereka telah menjadi spesies yang berbeza. Ini bermakna ia tidak akan menjadi spektasi sympatric tulen, kerana halangan geografi memainkan peranan pada masa berlakunya penyimpangan. Walau bagaimanapun ahli biologi evolusi dari Konstanz dapat mengetepikan senario ketiga ini: pokok keluarga genetik ikan menunjukkan bahawa pemisahan menjadi dua spesies berlaku selepas gelombang penduduk kedua. Ini bermakna bahawa ahli genetik telah menyediakan bukti empirikal untuk spesiasi sympatric di tasik kawah Nicaraguan Apoyo dan Xiloá.

Projek penyelidikan ini telah dijalankan dalam konteks GC Advanced Grant Axel Meyer "Genomik komparatif evolusi selari dalam radiasi penyesuaian berulang." Majlis Penyelidikan Eropah telah menganugerahkan Axel Meyer anugerah sains terkenal ini pada tahun 2011 untuk mengkaji evolusi selari. Penyelidikan di tasik kawah Nicaraguan akan dipergiatkan dalam beberapa tahun akan datang. Antara lain, ahli biologi evolusi dari Konstanz merancang untuk menyusun sepenuhnya genom populasi ikan.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Konstanz . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Andreas F. Kautt, Gonzalo Machado-Schiaffino, Axel Meyer. Hasil Multispeki Spesifikasi Sympatric selepas campuran dengan Penduduk Sumber dalam Dua Radiasi Nicaraguan Canyon Lake Cichlids . PLOS Genetics, 2016; 12 (6): e1006157 DOI: 10.1371 / journal.pgen.1006157