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30.2: 物种的形成
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物种的形成
 
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30.2: 物种的形成

形态描述了一种或多种原始物种形成一种或多种新物种。由此产生的物种与母体物种分离,通常存在生殖障碍。这里有两种主要机制,有和没有地理隔离的物种形成;异域和同域物种形成。

异源物种形成

在异源物种形成中,同一物种的两个种群之间的基因流动受到地理屏障的阻碍,如山脉或栖息地的破碎。这就是所谓的隔离分化。例如,干旱可能导致一个大湖的水位下降,留下两个或多个较小的水体,其中的居民相互隔绝。

一旦被孤立,这些种群中的个体可能会面临不同的外部压力,如气候、资源可用性或捕食。这些自然选择的差异,加上遗传漂变和变异,经过多代分离,最终导致这两个种群成为离散物种。这一现象在含有非洲环磷鱼的湖泊中观察到,这些环磷鱼种类繁多,其中许多可能是由于异种繁殖而进化而来的。

分散也能产生异源物种形成。例如,寄生的海葵物种 Edwardsiella lineata生活在北美东海岸。它有一个密切相关的姊妹物种, E. carne栖息在瑞典和挪威海岸的海洋中。可能在幼虫期作为梳状果冻寄生虫携带的线虫的传播可能导致了斯堪的纳维亚海岸新种群的建立。这种新的和遗传上孤立的种群随着时间的推移而分化成一个独立的物种,现在被称为卡尼亚 E. carnea。

同域物种形成

物种形成也可以在没有地理障碍的情况下发生。例如,冰岛的一些火山口湖含有多种新的近亲鱼类,几乎可以肯定它们是在同一种族中进化而来的,因为它们的栖息地形状使得地理上的隔离是不可能的。然而,同域物种形成可以说是很难实现的。在同一性中,成员物种仍然彼此接触,并可能相互杂交和交换基因。染色体重组可能会频繁发生,至少在分离的开始,并分裂出形成新物种所需的共适应基因群。尽管与异源物种形成相比并不常见,但在同一物种中也有遗传分化和物种形成的例子。这些变化是由生境分化、性别选择和多倍体等因素驱动的,这些因素给遗传信息的交流造成了障碍。

当一个物种的亚群进化到开发同一地理区域的不同生境或资源时,可能发生同域物种形成。例如,在加拉帕戈斯的圣克鲁斯岛发现的中等地面雀亚种Geospiza fortis,显示出基于喙大小的遗传分化迹象。该物种的喙形态符合两种不同的大小理想,即根据它们专门食用的种子的大小和硬度(生境分化的一个例子)。然而,由于自然选择,中等喙大小的鸟被选为反对,因为它们存活率较低。

新物种也可能通过多倍体产生,多倍体是植物中比较常见的一种机制。通常,这是由于细胞分裂过程中的随机错误导致额外的染色体组。由此产生的多倍体杂种很可能无法与二倍体亲本交配,而是通过自花授粉或与其他多倍体杂种交配产生可育后代。因此,这种多倍体物种形成可以在一代中产生新的植物物种。分析表明,47%到100%的开花植物物种可以追溯到它们进化史上的某个时期的多倍体事件。


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