ĐẶC ĐIỂM CHU VI: NÓ LÀ GÌ VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Đặc điểm quanh bệnh , trong sinh học tiến hóa, đề cập đến sự hình thành các loài mới từ một số lượng nhỏ các cá thể cách ly vùng ngoại vi của quần thể ban đầu này.

Nó được đề xuất bởi Ernst Mayr và là một trong những lý thuyết gây tranh cãi nhất của ông trong quá trình tiến hóa. Ban đầu, nó được gọi là speciation by founder effect, sau này được gọi là parapatric speciation.

Nguồn: Theo Speciation_modes.svg: Ilmari Karone Tác phẩm sáng tạo: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), thông qua Wikimedia Commons

Loài mới phát sinh ở giới hạn của quần thể trung tâm, có số lượng cá thể lớn hơn. Trong quá trình đặc tả, dòng chảy giữa các quần thể có thể bị giảm đến mức tối đa, cho đến khi nó không còn tồn tại. Vì vậy, với thời gian trôi qua, quần thể ngoại vi tạo thành một loài mới.

Trong mô hình đặc tả này, hiện tượng phân tán và thuộc địa là nổi bật. Khi các cá thể phân tán, chúng tiếp xúc với các áp lực chọn lọc (ví dụ điều kiện môi trường) khác với quần thể ban đầu dẫn đến sự phân hóa.

Sự trôi dạt di truyền dường như có một vai trò đặc biệt trong mô hình xác định parapatric, vì quần thể bị cô lập nói chung là nhỏ và các yếu tố ngẫu nhiên có ảnh hưởng lớn hơn trong các quần thể có kích thước giảm.

Định nghĩa

Theo Curtis & Schnek (2006), đặc điểm quanh bệnh được định nghĩa là “một nhóm cá thể tìm kiếm một quần thể mới. Nếu nhóm sáng lập nhỏ, nó có thể có cấu hình di truyền đặc biệt, không đại diện cho cấu hình của quần thể ban đầu ”.

Điều này có thể xảy ra nếu quần thể gặp phải tình trạng tắc nghẽn (giảm đáng kể số lượng cá thể của nó) hoặc nếu một số lượng nhỏ cá thể di cư ra vùng ngoại vi. Những người di cư này có thể bao gồm một cặp vợ chồng hoặc một phụ nữ được thụ tinh duy nhất.

Điều tương tự cũng có thể xảy ra khi một quần thể bị suy giảm về kích thước. Khi sự giảm này xảy ra, diện tích phân bố giảm và các quần thể nhỏ biệt lập vẫn ở ngoại vi của quần thể ban đầu. Dòng gen giữa các nhóm này cực kỳ thấp hoặc vô hiệu.

Quan điểm lịch sử

Cơ chế này do nhà sinh vật học tiến hóa và nhà điểu học Ernst Mayr đề xuất vào giữa những năm 1950.

Theo Mayr, quá trình này bắt đầu với sự phân tán của một nhóm nhỏ. Tại một thời điểm (Mayr không giải thích rõ ràng điều đó xảy ra như thế nào, nhưng cơ hội đóng một vai trò quan trọng) sự di cư giữa quần thể ban đầu và quần thể nhỏ cô lập dừng lại.

Mayr đã mô tả mô hình này trong một bài báo tập trung vào nghiên cứu các loài chim ở New Guinea. Lý thuyết dựa trên các quần thể chim ngoại vi khác biệt nhiều so với các quần thể liền kề. Mayr đồng ý rằng đề xuất của ông chủ yếu là suy đoán.

Một nhà sinh vật học khác có ảnh hưởng đến các lý thuyết tiến hóa, Hennig, đã chấp nhận cơ chế này và gọi nó là xác định thuộc địa.

Phân loại

Sau sự phân loại của Curtis & Schnek (2006) về các cơ chế chỉ định do các tác giả này đề xuất, có ba mô hình chính xác định theo phân kỳ: dị ứng, cận thị và giao cảm. Trong khi các mô hình xác định tức thời là đặc điểm đơn bội và đa bội.

Mặt khác, Futuyma (2005) lại đặt chỉ định parapatric như một loại chỉ định bệnh dị ứng - cùng với sự thay thế. Do đó, chỉ định quanh bệnh được phân loại theo nguồn gốc của hàng rào sinh sản.

Vai trò của trôi gien

Mayr đề xuất rằng sự thay đổi di truyền của quần thể cách ly xảy ra nhanh chóng và dòng gen với quần thể ban đầu bị cắt đứt. Theo suy luận của nhà nghiên cứu này, tần số alen ở một số locus sẽ khác với tần số alen trong quần thể ban đầu, đơn giản là do lỗi lấy mẫu - hay nói cách khác là sự trôi dạt di truyền.

Sai số lấy mẫu được định nghĩa là sự khác biệt ngẫu nhiên giữa những gì được mong đợi về mặt lý thuyết và kết quả thu được. Ví dụ, giả sử chúng ta có một túi đậu đỏ và đen theo tỷ lệ 50:50. Thật tình cờ, khi tôi chọn 10 hạt đậu từ túi, tôi có thể nhận được 4 hạt đỏ và 6 hạt đen.

Ngoại suy ví dụ giáo huấn này cho các quần thể, nhóm “sáng lập” sẽ được thành lập ở vùng ngoại vi có thể không có cùng tần số alen với quần thể ban đầu.

Giả thuyết của Mayr ngụ ý một sự thay đổi tiến hóa đáng kể xảy ra nhanh chóng. Hơn nữa, vì vị trí địa lý khá cụ thể và hạn chế, cùng với yếu tố thời gian, nó sẽ không được ghi lại trong hồ sơ hóa thạch.

Tuyên bố này cố gắng giải thích sự xuất hiện đột ngột của loài trong hồ sơ hóa thạch, mà không có các giai đoạn trung gian dự kiến. Do đó, các ý tưởng của Mayr đã tiên liệu lý thuyết về trạng thái cân bằng ngắt quãng, do Gould và Eldredge đề xuất vào năm 1972.

Ai là những ứng cử viên tốt nhất để trải qua chẩn đoán quanh bệnh?

Không phải tất cả các sinh vật sống đều xuất hiện những ứng cử viên tiềm năng cho việc xác định quanh bệnh để tạo ra sự thay đổi trong quần thể của chúng.

Một số đặc điểm nhất định, chẳng hạn như khả năng phân tán ít và cuộc sống ít nhiều ít vận động, khiến một số dòng họ có xu hướng thành nhóm để mô hình đặc tả này có thể tác động lên họ. Hơn nữa, các sinh vật phải có xu hướng tự cấu trúc thành các quần thể nhỏ.

Ví dụ

Bức xạ tiến hóa của chi

Quần đảo Hawaii được tạo thành từ một loạt các đảo và đảo san hô là nơi sinh sống của một số lượng lớn các loài đặc hữu.

Quần đảo đã thu hút sự chú ý của các nhà sinh học tiến hóa đối với gần 500 loài (một số loài đặc hữu) thuộc chi Drosophila sinh sống trên quần đảo. Người ta đề xuất rằng sự đa dạng hóa lớn của nhóm xảy ra nhờ vào sự xâm chiếm của một số cá thể trên các hòn đảo gần đó.

Giả thuyết này đã được chứng thực bằng cách áp dụng các kỹ thuật phân tử cho các quần thể Hawaii này.

Các nghiên cứu đã tiết lộ rằng những loài có quan hệ họ hàng gần nhất được tìm thấy trên các hòn đảo gần đó, và những loài gần đây đã sinh sống ở các hòn đảo mới. Những dữ kiện này hỗ trợ ý tưởng về một chỉ định quanh bệnh.

Đặc điểm của thằn lằn

Thằn lằn thuộc loài Uta stansburiana thuộc họ Phrynosomatidae và có nguồn gốc từ Hoa Kỳ và miền bắc Mexico. Trong số các đặc điểm nổi bật nhất của nó là sự tồn tại của đa hình trong quần thể của nó.

Những quần thể này đại diện cho một ví dụ điển hình của việc xác định quanh bệnh. Có một dân số sinh sống trên các hòn đảo của Vịnh California và nó rất khác nhau so với các đối tác của họ ở Hoa Kỳ.

Các cá thể trên các đảo rất khác nhau về các đặc điểm khác nhau như kích thước, màu sắc và thói quen sinh thái.

Tài liệu tham khảo

1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Sinh học: khoa học và tự nhiên. Giáo dục Pearson.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Thư mời tham gia môn Sinh học. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Phân tích tiến hóa. Sảnh Prentice.
4. Futuyma, DJ (2005). Sự phát triển. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Các nguyên tắc tổng hợp của động vật học (Tập 15). New York: McGraw-Hill.
6. Mayr, E. (1997). Sự tiến hóa và sự đa dạng của sự sống: Các bài văn chọn lọc. Nhà xuất bản Đại học Harvard.
7. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Dữ kiện về Hồ sơ.
8. Russell, P., Hertz, P., & McMillan, B. (2013). Sinh học: Khoa học Động lực học. Giáo dục Nelson.
9. Soler, M. (2002). Tiến hóa: cơ sở của Sinh học. Dự án phía Nam.