Dette er en repost fra 24 April 2010. Å Se Spesiering Oppstår er den andre I Min Evolution-serie som startet med Det Nysgjerrige Tilfellet Av Hunder

vi så at de minste forskjellene kan føre til dramatiske variasjoner når vi så på det store utvalget hos hunder. Men til tross for forskjellene er alle raser av hunder fortsatt de samme artene som hverandre og deres forfedre. Hvordan arter split? Hva forårsaker spesiering? Og hvilke bevis har vi for at spesiering noen gang har skjedd?Kritikere av evolusjon faller ofte tilbake på maksimumet at ingen noensinne har sett en art delt inn i to. Selv om det er klart en stråmann, fordi de fleste spesiering tar langt lengre tid enn vår levetid, er det heller ikke sant. Vi har sett arter splittet, og vi fortsetter å se arter divergerende hver dag. for eksempel var det de to nye artene Av Amerikanske geitskjegg (eller salsifies, slekt Tragopogon) som oppsto i det siste århundre. På begynnelsen av 1900 – tallet ble tre arter av disse vildblomstene – den vestlige salsify (T. dubius), engen salsify (t. pratensis) og østersplanten (t. porrifolius) – introdusert til Usa fra Europa. Etter hvert som deres populasjoner utvidet, interagerte arten, og produserte ofte sterile hybrider. Men på 1950-tallet innså forskerne at det var to nye variasjoner av goatsbeard voksende. Mens de så ut som hybrider, var de ikke sterile. De var helt i stand til å reprodusere med sin egen art, men ikke med noen av de opprinnelige tre artene-den klassiske definisjonen av en ny art.

Hvordan skjedde dette? Det viser seg at foreldreplanter gjorde feil da de opprettet sine gameter(analog med vår sæd og egg). I stedet for å lage gameter med bare en kopi av hvert kromosom, skapte de seg med to eller flere, en tilstand som kalles polyploidi. To polyploide gameter fra forskjellige arter, hver med dobbelt den genetiske informasjonen de skulle ha, smeltet og skapte en tetraploid: en skapning med 4 sett med kromosomer. På grunn av forskjellen i kromosomnummer kunne tetrapoid ikke parre seg med noen av sine foreldrearter, men det ble ikke forhindret i å reprodusere med andre ulykker.

Denne prosessen, Kjent Som Hybrid Artsdannelse, har blitt dokumentert en rekke ganger i forskjellige planter. Men planter er ikke de eneste som spesialiserer seg gjennom hybridisering: Heliconius sommerfugler har også splittet på en lignende måte. Det tar ikke en masse mutasjoner som samler seg over generasjoner for å skape en annen art – alt som trengs er en hendelse som reproduktivt isolerer en gruppe individer fra en annen. Dette kan skje veldig raskt, i tilfeller som disse av polyploidi. En enkelt mutasjon kan være nok. Eller det kan skje i et mye, mye langsommere tempo. Dette er spesiasjonen som evolusjonen er kjent for-de gradvise endringene over tid som skiller arter.Men bare fordi vi ikke kan se alle artshendelser fra start til slutt, betyr det ikke at vi ikke kan se arter splitting. Hvis evolusjonsteorien er sann, forventer vi å finne arter i ulike stadier av separasjon over hele verden. Det ville være de som nettopp har begynt å splitte, viser reproduktiv isolasjon, og de som fortsatt kan se ut som en art, men ikke har blandet seg i tusenvis av år. Faktisk er det akkurat det vi finner.den eple maggot fly, Rhagoletis pomonella er et godt eksempel på en art som bare begynner å avvike. Disse fluene er innfødt Til Usa, og frem til oppdagelsen Av Amerika Av Europeere, matet utelukkende på hagtorner. Men med ankomsten av nye mennesker kom en ny potensiell matkilde til sitt habitat: epler. Først ignorerte fluene de smakfulle godbitene. Men over tid skjønte noen fluer at de kunne spise eplene også, og begynte å bytte trær. Mens alene dette ikke forklare hvorfor fluene ville speciate, en nysgjerrig quirk av deres biologi gjør: apple maggot flyr kompis på treet de er født på. Som noen fluer hoppet trær, de kuttet seg av fra resten av sine arter, selv om de var bare noen få meter unna. Når genetikere tok en nærmere titt på slutten av det 20. århundre, fant de at de to typene – de som spiser på epler og de som spiser på hagtorner-har forskjellige allelfrekvenser. Faktisk, rett under nesen vår, Begynte Rhagoletis pomonella den lange reisen av spesiering. Som vi forventer, er andre dyr mye lenger i prosessen – selv om vi ikke alltid skjønner det før vi ser på deres gener. Orcas (Orcinus orca), bedre kjent som spekkhuggere, ser alle ganske like ut. De er store delfiner med svarte og hvite flekker som jakter i pakker og utfører ryddige triks På Sea World. Men i flere tiår nå har marine pattedyr trodd at det var mer til historien. Behavioral studier har vist at ulike grupper av spekkhoggere har ulike atferdstrekk. De spiser på forskjellige dyr, handler annerledes,og snakker til og med annerledes. Men uten en måte å følge hvalene under vann for å se hvem de parrer seg med, kunne forskerne ikke være sikre på om de forskjellige hvalkulturene bare var quirks overlevert fra generasjon til generasjon eller et hint på mye mer.

nå har genetikere gjort hva atferdsforskerne ikke kunne. De så på hvordan hvalene raser. Da de så på hele mitokondriellgenomet fra 139 forskjellige hvaler over hele verden, fant de dramatiske forskjeller. Disse dataene antydet at det faktisk er minst tre forskjellige arter av spekkhogger. Fylogenetisk analyse indikerte at de forskjellige artene av orca har blitt separert i 150.000 til 700.000 år.

Hvorfor sparte orcas? Sannheten er, vi vet ikke. Kanskje det var en bivirkning av modifikasjoner for jakt på forskjellige byttekilder, eller kanskje var det en slags fysisk barriere mellom populasjoner som siden har forsvunnet. Alt vi vet er at mens vi var opptatt med å male hulevegger, forårsaket noe grupper av spekkhoggere å splitte, skape flere arter.

det er mange forskjellige grunner til at arter divergerer. Den enkleste, og mest åpenbare, er en slags fysisk barriere-et fenomen som kalles Allopatrisk Spesiering. Hvis du ser på fiskearter I Mexicogolfen og utenfor Kysten Av California, vil du finne det er mange likheter mellom dem. Faktisk ser noen av artene nesten like ut. Forskere har sett på sine gener, og arter på hver side av den tynne landbroen er nærmere knyttet til hverandre enn de er til andre arter, selv de i deres område. Det som skjedde er at for lenge siden ble kontinentene I Nord-Og Sør-Amerika skilt, og havene var forbundet. Når de to landmassene fusjonerte, ble populasjoner av arter isolert på hver side. Over tid har disse fiskene divergert nok til å være separate arter.

Arter kan splitte uten slike klare grenser også. Når arter divergerer som apple maggot fluer-uten en komplett, fysisk barriere-det kalles Sympatric Speciation. Sympatric spesiering kan oppstå for alle slags grunner. Alt som trengs er noe som gjør en gruppe har mindre kjønn med en annen.

for en art Av Monark flycatchers (Monarcha castaneiventris) handlet det om utseende. Disse små insectivores bor på Salomonøyene, øst For Papua Ny Guinea. På et tidspunkt utviklet en liten gruppe av dem en enkelt aminosyremutasjon i genet for et protein kalt melanin, som dikterer fuglens fargemønster. Noen flycatchers er alle svarte, mens andre har kastanjefargede bellies. Selv om de to gruppene er helt i stand til å produsere levedyktige avkom, blander de seg ikke i naturen. Forskerne fant at fuglene allerede ser den andre gruppen som en annen art. Hannene, som er sterkt territoriale, reagerer ikke når en annen farget mann kommer inn i deres turf. Som eple maggot fluer, flycatchers er ikke lenger interbreeding, og har dermed tatt det første skrittet mot å bli to forskjellige arter.

Disse kan virke som små endringer, men husk, som vi lærte med hunder, kan små endringer legge opp. Fordi de ikke krysses, vil disse forskjellige gruppene akkumulere enda flere forskjeller over tid. Som de gjør, vil de begynne å se mindre og mindre like. De resulterende dyrene vil være som de artene vi tydelig ser i dag. Kanskje noen vil tilpasse seg en livsstil som er helt forskjellig fra deres søsterarter – spekkhoggere, for eksempel, kan avvike dramatisk som små endringer tillate dem å være bedre egnet til sine unike byttedyr. Andre kan bo ganske lik, selv vanskelig å skille fra hverandre, som ulike arter av ekorn er i dag.poenget er at alle slags skapninger, fra de minste insekter til de største pattedyrene, gjennomgår spesiering akkurat nå. Vi har sett arter delt, og vi fortsetter å se dem divergere. Spesiering skjer rundt oss. Evolusjon skjedde ikke bare i fortiden; det skjer akkurat nå, og vil fortsette lenge etter at vi slutter å lete etter det.

1. Soltis, D., & Soltis, P. (1989). Allopolyploid Artsdannelse I Tragopogon: Innsikt Fra Kloroplast DNA American Journal Of Botanikk, 76 (8) DOI: 10.2307 / 2444824

2. McPheron, B., Smith, D., & Berlocher, S. (1988). Genetiske forskjeller mellom vert løp Av Rhagoletis pomonella Natur, 336 (6194), 64-66 DOI: 10.1038/336064A0
3. Uy, J., Moyle, R., Filardi, C., & Cheviron, Z. (2009). Forskjell I Fjærdrakt Farge Brukt I Arter Anerkjennelse mellom Begynnende Arter Er Knyttet til En Enkelt Aminosyresubstitusjon I Melanocortin?1 Reseptor Den Amerikanske Naturforskeren, 174 (2), 244-254 DOI: 10.1086/600084
4. Phillip A Morin1, Frederick I Archer, Andrew D Foote, Julie Vilstrup, Eric E Allen, Paul Wade, John Durban, Kim Parsons, Robert Pitman, Lewyn Li, Pascal Bouffard, Sandra C Abel Nielsen, Morten Rasmussen, Eske Willerslev, M. Thomas P Gilbert, & Timothy Harkins (2010). Komplett mitokondriell genom fylogeografisk analyse av spekkhoggere (Orcinus orca) indikerer flere arter Genom Forskning