Czym jest specjacja sympatryczna?

Napisane i zweryfikowane przez biologa Elsa M. de Arribas

Napisany przez Elsa M. de Arribas

Ostatnia aktualizacja: 04 października, 2022

W przyrodzie występują różne rodzaje przystosowań, np. specjacja sympatryczna. Tego typu zachowanie występuje w bardzo specyficznych warunkach.

Jednak ten typ specjacji nie jest akceptowany przez całą społeczność naukową. Czy możesz nam powiedzieć, kiedy i jak ten typ specjacji występuje w przyrodzie?

Czym jest specjacja sympatryczna?

Definicja

Specjację sympatryczną można zdefiniować jako specjalizację, która zachodzi u danego gatunku z powodu różnych czynników. Czynniki te są zazwyczaj wewnętrzne, występujące w obrębie populacji.

Jednak do tego momentu definicja ta pokrywa się z innym typem specjacji – specjacją allopatryczną. Oba różnią się jednym szczegółem, który jest kluczowy:

• Sympatryczna specjacja charakteryzuje się tym, że występuje przy braku izolacji geograficznej.
• Z drugiej strony, specjacja allopatryczna lub geograficzna wymaga obecności bariery geograficznej.

Na czym polega?

Ten rodzaj specjacji polega na rozejściu się gatunku na dwie różne populacje. W ten sposób na tym samym terytorium znajdą się dwie różne populacje tego gatunku.

Aby tak się stało, populacje muszą się wyspecjalizować do punktu bez powrotu. Uważa się, że jednym z czynników wywołujących ten sposób specjacji jest specjalizacja ekologiczna.

Jednak do specjacji może dojść także w wyniku hybrydyzacji dwóch blisko spokrewnionych gatunków. Może też być wynikiem powstania gatunku bezpłciowego z gatunku płciowego.

Musi być zatem tak, że dwa gatunki występują na tym samym obszarze geograficznym i są ewolucyjnie niezależne. Dlatego, aby zidentyfikować gatunek, który uległ specjacji sympatrycznej, należy wziąć pod uwagę pewne cechy.

Cechy charakterystyczne specjacji sympatrycznej

Dwóch autorów opisało cztery różne kryteria pozwalające stwierdzić, czy doszło do specjacji sympatrycznej:

• Oba gatunki muszą znajdować się na tym samym terytorium. To terytorium musi się nawet pokrywać.
• Pełna specjacja. Nawet jeśli te dwa gatunki będą się krzyżować, ich potomstwo nie będzie płodne.
• Gatunki muszą być bardzo spokrewnione, muszą być gatunkami siostrzanymi. Inna możliwość to taka, że w grupie jest przodek i jego potomkowie.
• Należy się upewnić, że nie doszło do specjacji allopatrycznej. Oznacza to, że nie ma wątpliwości, że doszło do specjacji sympatrycznej.

Przykłady specjacji sympatrycznej

Chociaż jest to rodzaj specjacji, który budzi kontrowersje wśród naukowców, można znaleźć kilka przykładów. Jest bardziej powszechny w świecie roślin niż w świecie zwierząt.

Korale

Jak już zauważyliśmy, specjacja sympatryczna jest bardziej powszechna u roślin niż u zwierząt. Pomimo kontrowersji, jakie wywołuje, istnieją dość wyraźne przykłady, takie jak rodzaj Montastraea.

Ten rodzaj obejmuje trzy różne gatunki koralowców występujących w tropikalnych wodach Oceanu Atlantyckiego. Jednak mimo że występują na tym samym terytorium, nie dochodzi do krzyżowania się między nimi.

Owocówka jabłkóweczka

Spośród wszystkich przykładów specjacji sympatrycznej najbardziej wyrazisty jest przykład owocówki jabłkóweczki. Ten gatunek, Rhagoletis pomonella, jest najnowszym przykładem specjacji sympatrycznej.

Proces ten rozpoczyna się od zmiany żywiciela dla jaj, którym pierwotnie były drzewa głogu. Niektóre osobniki zaczęły jednak składać jaja na innych drzewach, na przykład na jabłoniach.

Ta zmiana żywiciela doprowadziła więc do specjacji. Obecnie istnieją dwie odrębne grupy muszek owocowych, ponieważ samce i samice przystosowały się.

W szczególności zaobserwowano, że zarówno samce, jak i samice szukają partnerów w owocach, które są ich żywicielami. Podobnie samice składają jaja w tych samych owocach, na których się wychowały.

Z tego możemy wywnioskować, że owocówki, które rozmnażały się na jabłoniach, będą miały potomstwo na tych drzewach. To samo dotyczy much, które wyrosły na drzewach głogu.

Na razie tworzą one dwie grupy w obrębie tego samego gatunku, ale już widać między nimi różnice genetyczne. Dlatego uważa się, że z czasem mogą się one przekształcić w dwa różne gatunki.

Muł

Innym najbardziej znanym przykładem jest krzyżówka klaczy i osła. Rezultatem tej hybrydyzacji jest muł, bezpłodny mieszaniec.

Ten ssak jest organizmem tetraploidalnym, ponieważ otrzymuje zarówno matczyne, jak i ojcowskie diploidalne gamety. W wyniku tej mutacji genetycznej nie może mieć potomstwa.

W przeciwieństwie do roślin, które mogą mieć potomstwo, nawet jeśli są poliploidalne, w świecie zwierząt tak nie jest. Istnieją jednak płodne zwierzęta poliploidalne, takie jak dżdżownice i niektóre płazińce.

Możemy stwierdzić, że specjacja sympatryczna pokazuje, jak dwa różne gatunki mogą powstać na tym samym obszarze geograficznym. Jednak trudno jest to zaobserwować w przyrodzie.

Najnowszym przypadkiem jest muszka owocowa, u której nie powstały jeszcze dwa odrębne gatunki. Czas pokaże jednak, czy stanie się to w wyniku specjacji, jaką wykazują.