pendant un certain temps, il a été difficile de prouver que la spéciation sympatrique était possible, car il était impossible de l’observer se produire. Beaucoup croyaient, et Ernst Mayr le défendit, que la théorie de l’évolution par sélection naturelle ne pouvait pas expliquer comment deux espèces pourraient émerger d’une seule si les sous-espèces étaient capables de se croiser. Depuis L’apogée de Mayr dans les années 1940 et 50, des mécanismes ont été proposés pour expliquer comment la spéciation pourrait se produire face au métissage, également connu sous le nom de flux génétique., Et encore plus récemment, des exemples concrets de divergence sympatrique ont été étudiés empiriquement. Le débat porte maintenant sur la fréquence à laquelle la spéciation sympatrique peut réellement se produire dans la nature et sur la diversité de la vie dont elle peut être responsable.
histoireModifier
Le biologiste évolutionniste allemand Ernst Mayr a soutenu dans les années 1940 que la spéciation ne peut se produire sans isolement géographique, et donc reproductif., Il a déclaré que le flux génétique est le résultat inévitable de la sympatrie, qui est connue pour étouffer la différenciation génétique entre les populations. Ainsi, une barrière physique doit être présent, pensait-il, au moins temporairement, pour qu’une nouvelle espèce biologique à surgir. Cette hypothèse est à l’origine de nombreuses controverses autour de la possibilité d’une spéciation sympatrique. L’hypothèse de Mayr était populaire et par conséquent très influente, mais est maintenant largement contestée.
le premier à proposer ce qui est maintenant l’hypothèse la plus répandue sur la façon dont la spéciation sympatrique peut se produire a été John Maynard Smith, en 1966., Il a eu l’idée d’une sélection disruptive. Il a pensé que si deux niches écologiques sont occupées par une seule espèce, une sélection divergente entre les deux niches pourrait éventuellement provoquer un isolement reproducteur. En s’adaptant pour avoir la meilleure forme physique possible dans les niches distinctes, deux espèces peuvent émerger de l’une même si elles restent dans la même zone, et même si elles s’accouplent au hasard.,
définition de la sympatriedit
étudier la possibilité d’une spéciation sympatrique nécessite une définition de celle-ci, en particulier au 21ème siècle, lorsque la modélisation mathématique est utilisée pour étudier ou prédire des phénomènes évolutifs. Une grande partie de la controverse concernant la spéciation sympatrique peut résider uniquement sur un argument sur ce qu’est réellement la divergence sympatrique. L’utilisation de définitions différentes par les chercheurs est, malheureusement, un grand obstacle aux progrès empiriques sur la question. La dichotomie entre spéciation sympatrique et spéciation allopatrique n’est plus acceptée par la communauté scientifique., Il est plus utile de penser à un continuum, sur lequel il existe des niveaux illimités de chevauchement géographique et reproductif entre les espèces. D’un côté, l’allopatrie, dans laquelle le chevauchement est nul (pas de flux génique), et de l’autre, la sympatrie, dans laquelle les plages se chevauchent complètement (flux génique maximal).
Les différentes définitions de la spéciation sympatrique se divisent généralement en deux catégories: les définitions basées sur la biogéographie ou sur la génétique des populations., En tant que concept strictement géographique, la spéciation sympatrique est définie comme une espèce divergeant en deux tandis que les aires de répartition des deux espèces naissantes se chevauchent entièrement – cette définition n’est pas assez précise sur la population originale pour être utile à la modélisation.
Les définitions fondées sur la génétique des populations ne sont pas nécessairement de nature spatiale ou géographique et peuvent parfois être plus restrictives. Ces définitions traitent de la démographie d’une population, y compris la fréquence des allèles, la sélection, la taille de la population, la probabilité de flux génétique en fonction du sex-ratio, les cycles de vie, etc., La principale différence entre les deux types de définitions tend à être la nécessité pour « panmixie ». Génétique des populations les définitions de la sympatrie exigent que l’accouplement soit dispersé au hasard – ou qu’il soit également probable qu’un individu s’accouple avec l’une ou l’autre des sous-espèces, dans une zone comme dans une autre, ou sur un nouvel hôte comme un hôte naissant: ceci est également connu sous le nom de panmixia. Les définitions de la génétique des populations, également appelées définitions non spatiales, exigent donc la possibilité réelle d’accouplement aléatoire, et ne sont pas toujours d’accord avec les définitions spatiales sur ce qui est et ce qui n’est pas sympatrie.,
par exemple, la micro-allopatrie, également appelée macro-sympatrie, est une condition où il y a deux populations dont les aires de répartition se chevauchent complètement, mais le contact entre les espèces est empêché parce qu’elles occupent des niches écologiques complètement différentes (comme diurne et nocturne). Cela peut souvent être causé par le parasitisme spécifique à l’hôte, qui fait que la dispersion ressemble à une mosaïque à travers le paysage. La Micro-allopatrie est incluse comme sympatrie selon les définitions spatiales, mais, comme elle ne satisfait pas la panmixie, elle n’est pas considérée comme sympatrie selon les définitions de la génétique des populations.,
Mallet et coll. (2002) affirment que la nouvelle définition non spatiale ne permet pas de régler le débat sur la question de savoir si la spéciation sympatrique se produit régulièrement dans la nature. Ils suggèrent d’utiliser une définition spatiale, mais qui inclut le rôle de dispersion, également connu sous le nom de plage de croisière, afin de représenter plus précisément la possibilité de flux génique. Ils affirment que cette définition devrait être utile dans la modélisation. Ils affirment également que selon cette définition, la spéciation sympatrique semble plausible.,
état actuel de la controversemodifier
la théorie de l’évolution ainsi que des modèles mathématiques ont prédit certains mécanismes plausibles pour la divergence d’espèces sans barrière physique. De plus, plusieurs études ont maintenant identifié une spéciation qui s’est produite ou qui se produit avec le flux génétique (voir la section ci-dessus: preuves). Des études moléculaires ont pu montrer que, dans certains cas où il n’y a aucune chance pour l’allopatrie, les espèces continuent de diverger. Un tel exemple est une paire d’espèces de palmiers du désert isolés., Deux espèces distinctes, mais étroitement apparentées, existent sur la même île, mais elles occupent deux types de sol distincts trouvés sur l’Île, chacun avec un équilibre de pH radicalement différent. Parce que ce sont des palmiers, ils envoient du pollen dans l’air, ils pourraient se croiser librement, sauf que la spéciation a déjà eu lieu, de sorte qu’ils ne produisent pas d’hybrides viables. Ceci est une preuve tangible du fait que, dans au moins certains cas, les espèces entièrement sympatriques connaissent réellement une sélection divergente en raison de la compétition, dans ce cas pour une tache dans le sol.,
ceci, et les quelques autres exemples concrets qui ont été trouvés, ne sont que cela; ils sont peu nombreux, donc ils nous en disent peu sur la fréquence à laquelle la sympatrie entraîne réellement la spéciation dans un contexte plus typique. Il incombe maintenant de fournir des preuves de la divergence sympatrique dans les habitats non isolés. On ne sait pas quelle part de la diversité de la terre il pourrait être responsable. Certains disent encore que la panmixie devrait ralentir la divergence, et donc la spéciation sympatrique devrait être possible mais rare (1)., Pendant ce temps, d’autres prétendent qu’une grande partie de la diversité de la Terre pourrait être due à la spéciation sans isolement géographique. La difficulté à soutenir une hypothèse de spéciation sympatrique a toujours été qu’un scénario allopatrique pourrait toujours être inventé, et ceux – ci peuvent être difficiles à exclure-mais avec les techniques modernes de Génétique Moléculaire peuvent être utilisés pour soutenir la théorie.