Skip to main content
Global

18.3: إعادة الاتصال ومعدلات الانتواع

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196017

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    المهارات اللازمة للتطوير

    • وصف مسارات تطور الأنواع في المناطق الهجينة
    • شرح النظريتين الرئيسيتين حول معدلات الانتواع

    يحدث الانتواع على مدى فترة زمنية تطورية، لذلك عندما يظهر نوع جديد، هناك فترة انتقالية تستمر خلالها الأنواع ذات الصلة الوثيقة في التفاعل.

    إعادة الاتصال

    بعد الانتواع، قد يقوم نوعان بإعادة التجميع أو حتى الاستمرار في التفاعل إلى أجل غير مسمى. سوف تتزاوج الكائنات الحية الفردية مع أي فرد قريب يمكنها التكاثر معه. المنطقة التي يستمر فيها نوعان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالتفاعل والتكاثر، مما يشكل أنواعًا هجينة، تسمى المنطقة الهجينة. مع مرور الوقت، قد تتغير المنطقة الهجينة اعتمادًا على لياقة الهجينة والحواجز التناسلية (الشكل\(\PageIndex{1}\)). إذا كانت الأنواع الهجينة أقل ملاءمة من الوالدين، يحدث تعزيز الانتواع، وتستمر الأنواع في التباعد حتى لا تتمكن من التزاوج وإنتاج ذرية قابلة للحياة. إذا ضعفت الحواجز الإنجابية، يحدث الاندماج ويصبح النوعان واحدًا. تظل الحواجز كما هي إذا كانت السيارات الهجينة صالحة وتكاثرية: قد يحدث الاستقرار ويستمر التهجين.

    آرت كونيكشن

    قد تحدث ثلاثة تغييرات مختلفة محتملة في المنطقة الهجينة بمرور الوقت. يحدث أول تغيير ممكن، وهو التعزيز، عندما تكون الأنواع الهجينة أقل ملاءمة من أي من الأنواع الأصيلة. مثل مفترق الطرق، تستمر الأنواع في التباعد حتى يتوقف التهجين. يحدث التغيير الثاني المحتمل، الاندماج، عندما تضعف الحواجز التناسلية حتى يصبح نوعان واحدًا. في هذا السيناريو، تتباعد الأنواع في البداية، ولكن بعد ذلك تنضم معًا. في السيناريو الثالث، يستمر إنتاج السيارات الهجينة المستقرة والملائمة بمعدل ثابت.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): بعد حدوث الانتواع، قد يستمر النوعان المنفصلان ولكن المرتبطان ارتباطًا وثيقًا في إنتاج النسل في منطقة تسمى المنطقة الهجينة. قد ينتج عن ذلك التعزيز أو الاندماج أو الاستقرار، اعتمادًا على الحواجز الإنجابية واللياقة النسبية للهجين.

    إذا تناول نوعان نظامًا غذائيًا مختلفًا ولكن تم التخلص من أحد مصادر الغذاء واضطر كلا النوعين إلى تناول نفس الأطعمة، فما التغيير في المنطقة الهجينة الذي من المرجح أن يحدث؟

    يمكن أن تكون السيارات الهجينة أقل ملاءمة من الوالدين أو أكثر ملاءمة أو متشابهة تقريبًا. تميل الأنواع الهجينة عادةً إلى أن تكون أقل ملاءمة؛ لذلك يتضاءل هذا التكاثر بمرور الوقت، مما يدفع النوعين إلى مزيد من التباعد في عملية تسمى التعزيز. يستخدم هذا المصطلح لأن النجاح المنخفض للأنواع الهجينة يعزز الأنواع الأصلية. إذا كانت الأنواع الهجينة مناسبة أو أكثر ملاءمة من الوالدين، فقد يندمج النوعان مرة أخرى في نوع واحد (الشكل\(\PageIndex{1}\)). لاحظ العلماء أيضًا أنه في بعض الأحيان سيبقى نوعان منفصلان ولكنهما يستمران أيضًا في التفاعل لإنتاج بعض الأفراد الهجين؛ يتم تصنيف هذا على أنه استقرار لأنه لا يحدث تغيير حقيقي في الشبكة.

    معدلات متنوعة من الانتواع

    يدرس العلماء في جميع أنحاء العالم الأنواع ويوثقون ملاحظات كل من الكائنات الحية وتلك الموجودة في السجل الأحفوري. عندما تتشكل أفكارهم وتكشف الأبحاث عن تفاصيل جديدة حول كيفية تطور الحياة، فإنهم يطورون نماذج للمساعدة في شرح معدلات الأنواع. فيما يتعلق بمدى سرعة حدوث الانتواع، يتم حاليًا ملاحظة نمطين: نموذج الانتواع التدريجي ونموذج التوازن المتقطع.

    في نموذج الانتواع التدريجي، تتباعد الأنواع تدريجيًا بمرور الوقت بخطوات صغيرة. في نموذج التوازن المتقطع، يخضع النوع الجديد لتغييرات سريعة عن النوع الأصلي، ثم يظل دون تغيير إلى حد كبير لفترات طويلة من الوقت بعد ذلك (الشكل\(\PageIndex{2}\)). يسمى نموذج التغيير المبكر هذا بالتوازن المتقطع، لأنه يبدأ بتغيير متقطع أو دوري ثم يظل في حالة توازن بعد ذلك. في حين أن التوازن المتقطع يشير إلى سرعة الإيقاع، إلا أنه لا يستبعد بالضرورة التدرج.

    آرت كونيكشن

    في مثال الانتواع التدريجي، يتباعد أحد الأنواع المؤسسة من الطيور إلى نوع بمنقار معقوف وآخر بمنقار مستقيم. بمرور الوقت، يصبح المنقار المعلق أطول وأرق، ويصبح المنقار المستقيم أقصر وأكثر بدانة. في مثال التوازن المتقطع، كما في مثال الأنواع المتدرجة، يتباعد النوع المؤسس إلى نوع واحد بكسر معقوف وآخر بمنقار مستقيم. ومع ذلك، في هذه الحالة، تؤدي المناقير المعلقة والمستقيمة على الفور إلى مناقير طويلة ورقيقة وقصيرة سمينة.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): في (أ) الانتواع التدريجي، تتباعد الأنواع بوتيرة بطيئة وثابتة مع تغير السمات تدريجيًا. في (ب) التوازن المتقطع، تتباعد الأنواع بسرعة ثم تظل دون تغيير لفترات طويلة من الزمن.

    أي من العبارات التالية خاطئة؟

    1. من المرجح أن يحدث التوازن المتقطع في مجموعة صغيرة من السكان تشهد تغيرًا سريعًا في بيئتها.
    2. من المرجح أن يحدث التوازن المتقطع في عدد كبير من السكان الذين يعيشون في مناخ مستقر.
    3. من المرجح أن يحدث الانتواع التدريجي في الأنواع التي تعيش في مناخ مستقر.
    4. يؤدي كل من الانتواع التدريجي والتوازن المتقطع إلى اختلاف الأنواع.

    العامل المؤثر الأساسي على التغيرات في معدل الانتواع هو الظروف البيئية. في بعض الظروف، يحدث الاختيار بسرعة أو بشكل جذري. تأمل نوعًا من القواقع التي كانت تعيش بنفس الشكل الأساسي لعدة آلاف من السنين. ستبدو طبقات أحافيرها متشابهة لفترة طويلة. عندما يحدث تغيير في البيئة - مثل انخفاض مستوى المياه - يتم فصل عدد صغير من الكائنات الحية عن البقية في فترة زمنية قصيرة، مما يشكل أساسًا مجموعة كبيرة وواحدة صغيرة. يواجه عدد قليل من السكان ظروفًا بيئية جديدة. نظرًا لأن مجموعة الجينات الخاصة به سرعان ما أصبحت صغيرة جدًا، فإن أي اختلاف يظهر على السطح ويساعد في البقاء على قيد الحياة في الظروف الجديدة يصبح الشكل السائد.

    رابط إلى التعلم

    قم بزيارة هذا الموقع لمتابعة قصة أنواع القواقع.

    ملخص

    لا يعد الانتواع تقسيمًا دقيقًا: يمكن أن يحدث التداخل بين الأنواع ذات الصلة الوثيقة في مناطق تسمى المناطق الهجينة. تتكاثر الكائنات الحية مع كائنات أخرى مماثلة. يمكن أن تؤثر لياقة هذه النسل الهجين على المسار التطوري للنوعين. يقترح العلماء نموذجين لمعدل الانتواع: يوضح أحد النماذج كيف يمكن للأنواع أن تتغير ببطء بمرور الوقت؛ ويوضح النموذج الآخر كيف يمكن أن يحدث التغيير بسرعة من جيل الأم إلى نوع جديد. يستمر كلا النموذجين في اتباع أنماط الانتقاء الطبيعي.

    اتصالات فنية

    الشكل\(\PageIndex{1}\): If two species eat a different diet but one of the food sources is eliminated and both species are forced to eat the same foods, what change in the hybrid zone is most likely to occur?

    Answer

    Fusion is most likely to occur because the two species will interact more and similar traits in food acquisition will be selected.

    Figure \(\PageIndex{2}\): Which of the following statements is false?

    1. Punctuated equilibrium is most likely to occur in a small population that experiences a rapid change in its environment.
    2. Punctuated equilibrium is most likely to occur in a large population that lives in a stable climate.
    3. Gradual speciation is most likely to occur in species that live in a stable climate.
    4. Gradual speciation and punctuated equilibrium both result in the evolution of new species.
    Answer

    B

    Glossary

    gradual speciation model
    model that shows how species diverge gradually over time in small steps
    hybrid zone
    area where two closely related species continue to interact and reproduce, forming hybrids
    punctuated equilibrium
    model for rapid speciation that can occur when an event causes a small portion of a population to be cut off from the rest of the population
    reinforcement
    continued speciation divergence between two related species due to low fitness of hybrids between them