All About Speciation

Evolution definieras vanligtvis som en förändring i en population av en art över tid genom ackumulering av anpassningar som påverkas av naturligt urval. Det kan vara en mun full och nästan omöjlig att verkligen förstå om det inte finns ett fullständigt grepp om vad en art faktiskt är eller hur en förändras över tid. Visst förändras saker, men vad får dem att förändras? Hur påverkar det andra arter? Hur lång tid tar allt? Här kommer vi att belysa dessa frågor och andra gillar dem om hur evolution och speciation fungerar.

Definition av "arter"

Det kanske viktigaste att förstå innan man verkligen fattar idén om speciation och evolution är korrekt att definiera ordet arter. De flesta böcker och referensmaterial definierar ordarten som en grupp av enskilda organismer som kan föda upp naturen och producera livskraftiga avkommor. Medan denna definition är en bra utgångspunkt, låt oss undersöka varför den kanske inte är lika exakt som den borde vara.

Först och främst finns det många arter som är asexuella. Detta innebär att det inte sker någon riktig "förädling" inom dessa arter. Varje enhetsorgan skulle vara asexuell. Vissa andra typer av svampar producerar också sina egna sporer för asexuell reproduktion. Vissa växter kan också självbestöva vilket innebär att de inte heller rasar in.

Genomgår dessa arter speciering och i slutändan evolution? Det korta svaret på denna fråga är ja, det gör de. Även om evolutionen vanligtvis drivs av naturligt urval, kan naturligt urval inte fungera på en genpool som inte har någon variation. Avkomma till en asexuell organism är i huvudsak kloner och har inga egenskaper som är olika inom hela befolkningen. Vissa förändringar på mikroutvecklingsnivån kan dock inträffa. Spontana DNA-mutationer är ett sätt som nya gener kan komma in i bilden och naturligt urval har sedan mångfald att arbeta med inom den arten. Så småningom kompletterar dessa mutationer och anpassningar sig om de är gynnsamma och arten förändras.

Ett annat problem med den grundläggande definitionen av en art är förekomsten av det som kallas hybrider. Hybrider är avkommor av två olika arter, som hur parning av en häst med ett åsna ger en mula. Vissa hybrider är sterila, vilket är ett slags skötsel med den "livskraftiga avkomman" -delen i den ursprungliga artsdefinitionen. Men många andra hybrider kan producera sina egna avkommor. Detta gäller särskilt i växter.

Biologer håller inte med om en enda definition av termen art. Beroende på sammanhanget kan ordarten definieras på mer än ett dussin olika sätt. Forskare väljer ofta en definition som passar deras behov eller kombinerar flera för att ta hand om det problemet. För majoriteten av evolutionsbiologer passar den allmänna definitionen ovan vanligtvis deras syften, även om alternativa definitioner kan användas för att förklara olika delar av teorin om evolution.

Definition av "Speciation"

Nu när en grundläggande definition av "art" har beslutats är det möjligt att definiera termen artbildning. Liksom ett släktträd har livets träd flera grenar som visar var arter förändras och blir nya arter. Punkten på trädet där en art förändras kallas speciation. Med definitionen av "arter" ovan är det när de nya organismerna inte längre kan föda upp de ursprungliga organismerna i naturen och producera livskraftiga avkommor. Vid den tidpunkten är de nu en ny art och speciation har inträffat.

På ett fylogenetiskt träd är speciation punkten på trädet där grenarna avviker från varandra. Ju längre bak på trädet grenarna avviker, desto mindre är de nära knutna till varandra. Punkter, där grenarna är närmare varandra, betyder att de arter som nyligen avviker från varandra.

Hur uppstår speciation?

Merparten av tiden inträffar speciation genom divergerande evolution. Divergerande evolution är när en art blir mindre lik och förändras till nya arter. Den ursprungliga arten som förgrenas är sedan känd som den senaste gemensamma förfäder till den nya arten. Det är processen som orsakar speciering, men det som utlöser divergerande evolution?

Charles Darwin beskrev utvecklingsmekanismen som han kallade naturligt urval. Grundtanken bakom det naturliga urvalet är att arter genomgår förändringar och samlar anpassningar som är gynnsamma för deras miljöer. Efter att tillräckliga anpassningar har byggts upp är arten inte längre densamma som den var och speciation har inträffat.

Var kommer dessa förändringar ifrån? Mikroutveckling är förändringen av arten på molekylär nivå som med DNA-mutationer. Om det är betydande mutationer, kommer de att orsaka anpassningar som kanske eller inte kan vara gynnsamma för deras miljö. Naturligt urval kommer att arbeta med dessa individer och de med de mest gynnsamma anpassningarna överlever för att skapa den nya arten.

Ändringar i arter kan också ske i större skala. Macroevolution undersöker dessa förändringar. En av de vanligaste orsakerna till speciation kallas geografisk isolering. Detta är när en population av en art är åtskild från den ursprungliga populationen och med tiden samlar de två populationerna olika anpassningar och genomgår specifikationer. Om de fördes tillbaka efter att speciationen har inträffat, kommer de inte längre att kunna avlas och är därför inte samma art längre.

Ibland inträffar speciation på grund av reproduktiv isolering. Till skillnad från geografisk isolering är befolkningen fortfarande tillsammans i samma område, men något gör att en del av individerna inte längre kan para sig och producera avkom med den ursprungliga arten. Detta kan vara något i linje med en förändring i parningssäsongen eller en annan parningsritual. I vissa fall har män och kvinnor av arten speciella färger eller distinkta markeringar. Om dessa parningsindikatorer skulle förändras kanske de ursprungliga arterna inte längre igenkänner de nya individerna som potentiella kamrater.

Det finns fyra typer av speciation. Allopatric speciation och peripatric speciation orsakas av geografisk isolering. Parapatric speciation och sympatic speciation är de andra två typerna och beror generellt på reproduktiv isolering.

Hur speciation påverkar andra arter

Speciering av en art kan påverka utvecklingen av andra arter om de har en nära relation i ett ekosystem. När populationer av olika arter samlas för att bilda ett samhälle beror de ofta på varandra på något sätt för att överleva eller för att göra livet lättare. Detta är särskilt uppenbart i livsmedelsbanor och livsmedelskedjor och i synnerhet rovdjur och rovförhållanden. Om en av dessa arter skulle förändras kan andra arter också behöva förändras.

Ett exempel på denna samutveckling eller cospeciation kan vara hastigheten hos en bytesart. Rovet kan samla anpassningar som skapar större benmuskler för att hjälpa dem att springa snabbare. Om rovdjuret inte anpassar sig kan det svälta. Därför kommer bara snabbare rovdjur, eller kanske snyggare rovdjur, att överleva för att överlämna sina gynnsamma anpassningar till deras avkommor. Det betyder att rovet har utvecklats eller förändrats eftersom rovet utvecklats eller blev en ny art.