18.3 : Reconnexion et taux de spéciation

Compétences à développer

• Décrire les voies d'évolution des espèces dans les zones hybrides
• Expliquer les deux principales théories sur les taux de spéciation

La spéciation se produit au cours de l'évolution, de sorte que lorsqu'une nouvelle espèce apparaît, il y a une période de transition au cours de laquelle les espèces étroitement apparentées continuent d'interagir.

Reconnexion

Après la spéciation, deux espèces peuvent se recombiner ou même continuer à interagir indéfiniment. Les organismes individuels s'accoupleront avec tout individu proche avec lequel ils sont capables de se reproduire. Une zone où deux espèces étroitement apparentées continuent d'interagir et de se reproduire, formant des hybrides, est appelée zone hybride. Au fil du temps, la zone hybride peut changer en fonction de la valeur adaptative des hybrides et des obstacles à la reproduction (Figure\(\PageIndex{1}\)). Si les hybrides sont moins adaptés que les parents, la spéciation se renforce et les espèces continuent de diverger jusqu'à ce qu'elles ne puissent plus s'accoupler et produire une progéniture viable. Si les barrières de reproduction s'affaiblissent, la fusion se produit et les deux espèces ne font qu'une Les obstacles restent les mêmes si les hybrides sont aptes et reproductifs : la stabilité peut se produire et l'hybridation se poursuit.

Art Connection

Figure\(\PageIndex{1}\) : Une fois la spéciation terminée, les deux espèces distinctes mais étroitement apparentées peuvent continuer à produire des descendants dans une zone appelée zone hybride. Un renforcement, une fusion ou une stabilité peuvent en résulter, en fonction des obstacles à la reproduction et de la valeur adaptative relative des hybrides.

Si deux espèces ont un régime alimentaire différent mais que l'une des sources de nourriture est éliminée et que les deux espèces sont obligées de manger les mêmes aliments, quel changement est le plus susceptible de se produire dans la zone hybride ?

Les hybrides peuvent être moins en forme que les parents, plus en forme ou à peu près les mêmes. En général, les hybrides ont tendance à être moins en forme ; par conséquent, cette reproduction diminue avec le temps, ce qui pousse les deux espèces à diverger davantage dans le cadre d'un processus appelé renforcement. Ce terme est utilisé parce que le faible succès des hybrides renforce la spéciation d'origine. Si les hybrides sont aussi en forme ou plus en forme que les parents, les deux espèces peuvent fusionner à nouveau en une seule espèce (Figure\(\PageIndex{1}\)). Les scientifiques ont également observé que, parfois, deux espèces restent séparées mais continuent également à interagir pour produire des individus hybrides ; cela est considéré comme stable car aucun changement net réel ne se produit.

Taux de spéciation variables

Des scientifiques du monde entier étudient la spéciation, documentant les observations d'organismes vivants et de ceux trouvés dans les archives fossiles. Au fur et à mesure que leurs idées prennent forme et que les recherches révèlent de nouveaux détails sur l'évolution de la vie, ils développent des modèles pour aider à expliquer les taux de spéciation. En ce qui concerne la rapidité avec laquelle la spéciation se produit, deux modèles sont actuellement observés : le modèle de spéciation graduelle et le modèle d'équilibre ponctué.

Dans le modèle de spéciation graduelle, les espèces divergent progressivement au fil du temps par petits pas. Dans le modèle d'équilibre ponctué, une nouvelle espèce subit des changements rapides par rapport à l'espèce mère, puis reste largement inchangée pendant de longues périodes par la suite (Figure\(\PageIndex{2}\)). Ce modèle de changement précoce est appelé équilibre ponctué, car il commence par un changement ponctué ou périodique, puis reste équilibré par la suite. Bien que l'équilibre ponctué suggère un rythme plus rapide, il n'exclut pas nécessairement le gradualisme.

Art Connection

Figure\(\PageIndex{2}\) : Dans le cas d'une spéciation (a) graduelle, les espèces divergent lentement et régulièrement à mesure que leurs caractéristiques changent progressivement. Dans un équilibre (b) ponctué, les espèces divergent rapidement puis restent inchangées pendant de longues périodes.

Laquelle des affirmations suivantes est fausse ?

1. Un équilibre ponctuel est plus susceptible de se produire dans une petite population qui subit un changement rapide de son environnement.
2. Un équilibre ponctuel est plus susceptible de se produire dans une population importante qui vit dans un climat stable.
3. La spéciation graduelle est plus susceptible de se produire chez les espèces qui vivent dans un climat stable.
4. La spéciation graduelle et l'équilibre ponctué entraînent tous deux la divergence des espèces.

Les conditions environnementales sont le principal facteur influençant les variations du taux de spéciation. Dans certaines conditions, la sélection se fait rapidement ou radicalement. Prenons l'exemple d'une espèce d'escargots qui vivait sous la même forme de base depuis des milliers d'années. Les couches de leurs fossiles apparaîtraient similaires pendant longtemps. Lorsqu'un changement se produit dans l'environnement, comme une baisse du niveau de l'eau, un petit nombre d'organismes sont séparés des autres en peu de temps, formant essentiellement une grande et une petite population. Cette petite population est confrontée à de nouvelles conditions environnementales. Comme son pool génétique est rapidement devenu si petit, toute variation qui apparaît et qui aide à survivre aux nouvelles conditions devient la forme prédominante.

Lien vers l'apprentissage

Visitez ce site Web pour poursuivre l'histoire de la spéciation des escargots.

Résumé

La spéciation n'est pas une division précise : des chevauchements entre des espèces étroitement apparentées peuvent se produire dans des zones dites hybrides. Les organismes se reproduisent avec d'autres organismes similaires. La valeur adaptative de ces descendants hybrides peut affecter la trajectoire évolutive des deux espèces. Les scientifiques proposent deux modèles pour le taux de spéciation : l'un illustre comment une espèce peut évoluer lentement au fil du temps ; l'autre modèle montre comment le changement peut se produire rapidement d'une génération mère à une nouvelle espèce. Les deux modèles continuent de suivre les modèles de sélection naturelle.

Connexions artistiques

Figurine\(\PageIndex{1}\): 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