PARAPATRIC SPECIATION LÀ GÌ? (CÓ VÍ DỤ) - SINH HỌC - 2025

Thông số Parapatric đề xuất sự xuất hiện của các loài mới từ sự cách ly sinh sản của hai quần thể phụ là một bên này với bên kia. Đây là một trong ba mô hình xác định cơ bản, và nó phù hợp với trạng thái "trung gian" giữa mô hình dị ứng và giao cảm.

Lý thuyết này ngụ ý đặc điểm của các quần thể phân bố ở các khu vực liền kề và có một dòng gen vừa phải giữa cả hai khu vực. Vì có một mức độ cách ly nhất định giữa hai quần thể con, mỗi quần thể này có thể làm tăng mức độ độc lập di truyền.

Nguồn: Andrew Z. Colvin

Theo thời gian, các loài có thể phát triển cơ chế cách ly sinh sản và quá trình đặc tính sẽ hoàn tất.

Đặc điểm: hình thành loài mới

Thường thì bất kỳ chủ đề thảo luận nào trong sinh học tiến hóa đều bắt đầu từ những đóng góp của nhà tự nhiên học nổi tiếng người Anh Charles Darwin.

Trong kiệt tác của mình, Nguồn gốc của các loài, Darwin đề xuất cơ chế chọn lọc tự nhiên và đưa ra giả thuyết - trong số những thứ khác - làm thế nào để các loài mới có thể được hình thành nhờ hoạt động dần dần của cơ chế này, trong một thời gian dài.

Nhưng loài là gì? Câu hỏi này đã được các nhà sinh vật học nghiên cứu và tranh cãi rất nhiều. Mặc dù có hàng chục định nghĩa, nhưng khái niệm được sử dụng và chấp nhận rộng rãi nhất là khái niệm sinh học về loài, do Ernst Mayr đưa ra.

Đối với Mayr, một loài được định nghĩa là: "các nhóm quần thể tự nhiên giao phối với nhau được cách ly sinh sản với các nhóm khác." Một điểm mấu chốt trong định nghĩa này là sự cách ly sinh sản giữa các nhóm mà chúng ta gọi là loài.

Bằng cách này, một loài mới được hình thành khi các cá thể thuộc hai quần thể khác nhau không nhận ra nhau là bạn tình tiềm năng.

Mô hình đặc tả

Tùy thuộc vào bối cảnh địa lý nơi xảy ra sự phân loại, các tác giả sử dụng một hệ thống phân loại bao gồm ba mô hình chính: phân loại bệnh lý, giống giao cảm và bán bệnh nhân.

Nếu nguồn gốc của loài mới liên quan đến sự cách biệt hoàn toàn về địa lý (do sự xuất hiện của hàng rào địa lý, chẳng hạn như sông hoặc núi), thì đặc điểm đó là dị nguyên. Nếu các loài được hình thành trong cùng một khu vực địa lý mà không có bất kỳ sự ngăn cách nào thì đó là loài giao cảm.

Mô hình trung gian là mô hình parapatric, nơi các loài mới xuất hiện trong các vùng địa lý liên tục. Bây giờ chúng ta sẽ mô tả chi tiết mô hình trung gian này.

Điều quan trọng cần đề cập là sự phân biệt giữa ba loại thông số có thể không rõ ràng và chúng có thể trùng lặp lẫn nhau.

Mô hình thông số kỹ thuật

Theo mô tả của parapatric, sự phân chia của hai "quần thể con" sinh học nằm cạnh nhau, không có bất kỳ rào cản địa lý nào ngăn cản dòng gen giữa cả hai bản demo ("bản demo" là một thuật ngữ khác được sử dụng rộng rãi trong tài liệu tham chiếu đến quần thể).

Sự xác định thông số có thể xảy ra theo cách sau: ban đầu, một quần thể được phân bố đồng nhất trong một khu vực địa lý nhất định. Theo thời gian, loài này phát triển theo kiểu "xương sống".

Mô hình khí hậu này được Fisher đề xuất vào năm 1930. Mặc dù nó là mô hình truyền thống nhưng vẫn có những đề xuất khác - chẳng hạn như mô hình "bước đệm".

Mô hình khí hậu

Cline là một gradient kiểu hình xảy ra ở cùng một loài - ví dụ, về kích thước cơ thể: các cá thể có kích thước từ lớn đến nhỏ.

Nguồn gốc của clina có thể xảy ra do sự thay đổi địa lý đột ngột. Nhờ sự thay đổi, một số dạng xoay sở để thích nghi với các điều kiện ở một phía, trong khi dân số còn lại thích nghi với mặt khác.

Giữa mỗi giới hạn, một vùng lai sẽ được hình thành, nơi các thành viên của mỗi bên của gradient địa lý mới tiếp xúc và có dòng gen giữa cả hai quần thể con. Tuy nhiên, bây giờ các loài ở mỗi "bên" có thể được công nhận là các thực thể riêng biệt.

Hai dạng này có thể nhận được các tên phân loại khác nhau, và có thể được phân loại thành chủng tộc hoặc phân loài.

Vùng căng thẳng

Một vùng căng thẳng có thể hình thành trong vùng hỗn hợp, điều này hỗ trợ quá trình xác định. Trong lĩnh vực này, sự hình thành các con lai là bất lợi - đó là các con lai có mức độ phù hợp sinh học thấp hơn so với loài bố mẹ.

Giả sử rằng một cá thể đồng hợp tử trội về một tính trạng nào đó (AA), và thích nghi với một phía của khu vực địa lý. Mặt khác, là các cá thể đồng hợp tử lặn (aa), thích nghi với vùng này.

Nếu phép lai xảy ra ở vùng lai giữa hai “chủng tộc” hoặc “phân loài” và phép lai giữa hai (trong trường hợp này là dị hợp tử Aa) có đặc tính sinh học hoặc tính trạng thấp hơn, thì đó là vùng không căng. Theo bằng chứng thực nghiệm, hầu hết tất cả các vùng lai đã biết đều nằm trong định nghĩa của vùng ứng suất.

Do đó, chọn lọc tự nhiên sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự giao phối có chọn lọc giữa mỗi biến thể sống trong các vùng địa lý liên tục. Có nghĩa là, những người ở bên trái sẽ sinh sản với nhau và điều tương tự cũng xảy ra ở phía bên phải.

Chứng cớ

Mặc dù cơ sở lý thuyết của mô hình parapatric khiến nó trở thành một mô hình khả thi và hấp dẫn, nhưng bằng chứng là tương đối ít và không mang tính kết luận.

Không có đủ bằng chứng để minh họa từng bước của quy trình. Tuy nhiên, mô hình không được loại trừ hoàn toàn và nó có thể xảy ra trong một số trường hợp nhất định.

Ví dụ

Xác định loài trong cỏ của loài

Cỏ Anthoxanthum odoratum, thuộc họ Poaceae, đại diện cho một ví dụ minh họa rất rõ ràng về đặc tính bán của cây.

Một số loài thực vật này sống ở những nơi đất bị ô nhiễm bởi nhiều loại kim loại nặng. Bằng cách này, chỉ những loại cỏ có khả năng chịu ô nhiễm mới có thể phát triển ở những vùng này.

Ngược lại, các cây lân cận không sống trong đất bị ô nhiễm chưa trải qua quá trình chọn lọc theo hướng chống chịu với kim loại nặng.

Các dạng chống chịu và không chống chịu đủ gần để bón phân cho nhau (một yêu cầu đối với quá trình xác định giống được coi là cận lâm sàng). Tuy nhiên, cả hai nhóm đều có thời gian ra hoa khác nhau, tạo ra rào cản tạm thời đối với dòng gen.

Quạ của các loài

Hai loài quạ này phân bố khắp châu Âu và là một ví dụ điển hình về vùng lai. C. corvix sống nhiều hơn ở phía đông, trong khi bạn đồng hành của nó ở phía tây, với điểm gặp gỡ của cả hai loài ở trung tâm châu Âu.

Mặc dù mỗi loài có đặc điểm kiểu hình riêng nhưng ở khu vực chúng lai với nhau chúng có thể tạo ra các con lai. Giao phối là một dấu hiệu cho thấy quá trình phân biệt giữa hai con quạ chưa hoàn thành và sự cách ly sinh sản chưa được thiết lập đầy đủ.

Người giới thiệu

1. Dieckmann, U., Doebeli, M., Metz, JA, & Tautz, D. (Eds.). (2004). Thông số kỹ thuật thích ứng. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
2. Gavrilets, S. (2004). Cảnh quan thể dục và nguồn gốc của các loài. Nhà xuất bản Đại học Princeton.
3. Inoue-Murayama, M., Kawamura, S., & Weiss, A. (2011). Từ gen đến tập tính của động vật. Springer.
4. Pincheira, D. (2012). Tiến hóa chọn lọc và thích nghi: cơ sở lý thuyết và thực nghiệm từ quan điểm của thằn lằn. Phiên bản UC.
5. Safran, RJ, & Nosil, P. (2012). Speciation: nguồn gốc của loài mới. Kiến thức Giáo dục Tự nhiên, 3 (10), 17.