Dobzhansky-Muller-modellen

Dobzhansky-Muller-modellen är en vetenskaplig förklaring till varför naturligt urval påverkar speciationen på ett sådant sätt att när hybridisering sker mellan arter, är det resulterande avkommet genetiskt oförenligt med andra medlemmar av dess ursprungsart..

Detta inträffar på grund av att det finns flera sätt att speciering inträffar i den naturliga världen, varav ett är att en gemensam förfader kan bryta ut i många linjer på grund av reproduktionsisoleringar av vissa populationer eller delar av populationer av den arten.

I detta scenario förändras den genetiska sammansättningen av dessa linjer över tid genom mutationer och naturligt urval som väljer de mest gynnsamma anpassningarna för överlevnad. När arten har divergerat är de många gånger inte längre kompatibla och kan inte längre sexuellt reproducera med varandra.

Den naturliga världen har både prezygotiska och postzygotiska isoleringsmekanismer som hindrar arter från att föda upp ras och producera hybrider, och Dobzhansky-Muller-modellen hjälper till att förklara hur detta sker genom utbyte av unika, nya alleler och kromosomala mutationer.

En ny förklaring för Alleles

Theodosius Dobzhansky och Hermann Joseph Muller skapade en modell för att förklara hur nya alleler uppstår och överförs i den nybildade arten. Teoretiskt skulle en individ som skulle ha en mutation på kromosomnivå inte kunna reproducera sig med någon annan individ.

Dobzhansky-Muller-modellen försöker teoretisera hur en helt ny släkt kan uppstå om det bara finns en individ med den mutationen; i deras modell uppstår en ny allel och fixeras vid en punkt.

I den andra nu avvikande linjen uppstår en annan allel vid en annan punkt på genen. De två divergerade arterna är nu oförenliga med varandra eftersom de har två alleler som aldrig har varit tillsammans i samma population.

Detta ändrar proteinerna som produceras under transkription och translation, vilket kan göra hybridavkommorna sexuellt oförenliga; emellertid kan varje avstamning fortfarande hypotetiskt reproducera med förfäderpopulationen, men om dessa nya mutationer i linjerna är fördelaktiga kommer de så småningom att bli permanenta alleler i varje population - när detta inträffar har förfäderpopulationen framgångsrikt delat upp i två nya arter.

Ytterligare förklaring av hybridisering

Dobzhansky-Muller-modellen kan också förklara hur detta kan hända på en stor nivå med hela kromosomer. Det är möjligt att med tiden under evolutionen kan två mindre kromosomer genomgå centrisk fusion och bli en stor kromosom. Om detta händer är den nya linjen med de större kromosomerna inte längre kompatibel med den andra linjen och hybrider kan inte ske.

Vad detta väsentligen betyder är att om två identiska ännu isolerade populationer börjar med en genotyp av AABB, men den första gruppen utvecklas till aaBB och den andra till AAbb, vilket betyder att om de korsar sig för att bilda en hybrid, kombinationen av a och b eller A och B inträffar för första gången i befolkningens historia, vilket gör detta hybridiserade avkomma oöverskådligt med sina förfäder.

Dobzhansky-Muller-modellen säger att inkompatibilitet då sannolikt orsakas av det som kallas alternativ fixering av två eller flera populationer istället för bara en och att hybridiseringsprocessen ger en samuppträdande av alleler hos samma individ som är genetiskt unik och oförenliga med andra av samma art.