Qu'est-ce que la spéciation péripatrique et les exemples?

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Basil Manning

La spéciation péripatrique, en biologie évolutive, il fait référence à la formation de nouvelles espèces à partir d'un petit nombre d'individus isolés à la périphérie de cette population initiale.

Il a été proposé par Ernst Mayr et est l'une de ses théories les plus controversées de l'évolution. Initialement, on l'appelait spéciation par effet fondateur, pour être appelée plus tard spéciation parapatrique.

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Les nouvelles espèces apparaissent aux limites de la population centrale, qui compte un plus grand nombre d'individus. Au cours du processus de spéciation, le flux entre les populations peut être réduit au maximum, jusqu'à ce qu'il cesse d'exister. Ainsi, avec le temps, la population périphérique constitue une nouvelle espèce.

Dans ce modèle de spéciation, les phénomènes de dispersion et de colonisation ressortent. Au fur et à mesure que les individus se dispersent, ils sont exposés à des pressions sélectives (par exemple, des conditions environnementales) différentes de la population initiale qui conduisent finalement à une divergence..

La dérive génétique semble avoir un rôle particulier dans le modèle de spéciation parapatrique, car la population isolée est généralement petite et les facteurs stochastiques ont un effet plus important dans les populations de taille réduite..

Index des articles

  • 1 Définition
  • 2 Perspective historique
  • 3 Classement
  • 4 Rôle de la dérive génétique
  • 5 Qui sont les meilleurs candidats pour faire l'expérience de la spéciation périatrique?
  • 6 exemples
    • 6.1 Rayonnement évolutif du genre Drosophila à Hawaï
    • 6.2 Spéciation chez le lézard Uta stansburiana
  • 7 Référence

Définition

Selon Curtis & Schnek (2006), la spéciation périatrique est définie comme «un groupe d'individus fonde une nouvelle population. Si le groupe fondateur est petit, il peut avoir une configuration génétique particulière, non représentative de celle de la population d'origine ".

Cela peut se produire si la population subit un goulot d'étranglement (une réduction significative du nombre de ses individus) ou si un petit nombre d'individus migre vers la périphérie. Ces migrants peuvent être constitués d'un seul couple ou d'une seule femme inséminée.

La même chose peut se produire lorsqu'une population subit une diminution de sa taille. Lorsque cette réduction se produit, l'aire de répartition diminue à son tour et de petites populations isolées restent à la périphérie de la population initiale. Le flux de gènes entre ces groupes est extrêmement faible ou nul.

Perspective historique

Ce mécanisme a été proposé par le biologiste évolutionniste et ornithologue Ernst Mayr, au milieu des années 1950.

Selon Mayr, le processus commence par la dispersion d'un petit groupe. À un moment donné (Mayr n'explique pas clairement comment cela se produit, mais le hasard joue un rôle crucial), la migration entre la population initiale et la petite population isolée s'arrête..

Mayr a décrit ce modèle dans un article axé sur l'étude des oiseaux de Nouvelle-Guinée. La théorie était basée sur des populations d'oiseaux périphériques qui diffèrent grandement des populations adjacentes. Mayr admet que sa proposition est principalement spéculative.

Un autre biologiste influent dans les théories évolutionnistes, Hennig, a accepté ce mécanisme et l'a appelé spéciation de la colonisation..

Classification

Suite à la classification par Curtis & Schnek (2006) des mécanismes de spéciation proposés par ces auteurs, il existe trois principaux modèles de spéciation par divergence: allopatrique, parapatrique et sympatrique. Alors que les modèles de spéciation instantanée sont la spéciation périatrique et polyploïdie.

Futuyma (2005), d'autre part, place la spéciation parapatrique comme un type de spéciation allopatrique - avec la vicariance. Par conséquent, la spéciation périatrique est classée selon l'origine de la barrière reproductrice..

Rôle de la dérive génétique

Mayr propose que le changement génétique de la population isolée se produise rapidement et que le flux génétique avec la population initiale soit coupé. Selon le raisonnement de ce chercheur, les fréquences alléliques à certains locus seraient différentes de celles de la population initiale, simplement en raison d'erreurs d'échantillonnage - en d'autres termes, de la dérive génétique..

L'erreur d'échantillonnage est définie comme les écarts aléatoires entre ce qui est théoriquement attendu et les résultats obtenus. Par exemple, supposons que nous ayons un sac de haricots rouges et noirs dans un rapport 50:50. Par pur hasard, lorsque je sélectionne 10 haricots dans le sac, il se peut que je reçoive 4 rouges et 6 noirs.

En extrapolant cet exemple didactique aux populations, il se peut que le groupe «fondateur» qui va s'établir en périphérie n'ait pas les mêmes fréquences d'allèles que la population initiale.

L'hypothèse de Mayr implique un changement évolutif substantiel qui se produit rapidement. De plus, comme l'emplacement géographique est assez spécifique et limité, couplé au facteur temps, il ne serait pas documenté dans les archives fossiles..

Cette déclaration tente d'expliquer l'apparition soudaine de l'espèce dans les archives fossiles, sans les étapes intermédiaires attendues. Par conséquent, les idées de Mayr ont anticipé la théorie de l'équilibre ponctué, proposée par Gould et Eldredge en 1972..

Qui sont les meilleurs candidats pour expérimenter la spéciation périatrique?

Tous les organismes vivants ne semblent pas être des candidats potentiels à la spéciation périatrique pour produire un changement dans leurs populations.

Certaines caractéristiques, comme une faible capacité de dispersion et une vie plus ou moins sédentaire, rendent certaines lignées sujettes à des groupes afin que ce modèle de spéciation puisse agir sur elles. De plus, les organismes doivent avoir tendance à se structurer en petites populations..

Exemples

Rayonnement évolutif du genre Drosophile à Hawaii

Dans l'archipel hawaïen, il est formé par une série d'îles et d'atolls habités par un grand nombre d'espèces endémiques.

L'archipel a attiré l'attention des biologistes évolutionnistes pour les près de 500 espèces (certaines endémiques) du genre Drosophile qui habitent les îles. Il est proposé que l'immense diversification du groupe se soit produite grâce à la colonisation de quelques individus sur les îles voisines.

Cette hypothèse a été corroborée en appliquant des techniques moléculaires à ces populations hawaïennes..

Des études ont révélé que les espèces les plus proches se trouvent sur les îles voisines et que les espèces qui ont récemment divergé habitent les nouvelles îles. Ces faits soutiennent l'idée d'une spéciation périatrique.

Spéciation chez le lézard Uta stansburiana

Le lézard de l'espèce Uta stansburiana Il appartient à la famille des Phrynosomatidae et est originaire des États-Unis et du nord du Mexique. L'une de ses caractéristiques les plus marquantes est l'existence de polymorphismes au sein de ses populations.

Ces populations représentent un bon exemple de spéciation périatrique. Il existe une population qui habite les îles du golfe de Californie et varie considérablement par rapport à leurs homologues des États-Unis..

Les individus insulaires diffèrent considérablement dans diverses caractéristiques telles que la taille, la coloration et les habitudes écologiques..

Référence

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., et Byers, B. E. (2004). Biologie: science et nature. Éducation Pearson.
  2. Curtis, H., et Schnek, A. (2006). Invitation à la biologie. Panamerican Medical Ed..
  3. Freeman, S., et Herron, J. C. (2002). Analyse évolutive. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Évolution . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C. et Garrison, C. (2001). Principes intégrés de zoologie (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Évolution et diversité de la vie: essais sélectionnés. Presse universitaire de Harvard.
  7. Rice, S. (2007).Encyclopédie de l'évolution. Faits au dossier.
  8. Russell, P., Hertz, P. et McMillan, B. (2013). Biologie: la science dynamique. Éducation Nelson.
  9. Soler, M. (2002). Évolution: les bases de la biologie. Projet Sud.

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