Per qualche tempo è stato difficile dimostrare che la speciazione simpatrica era possibile, perché era impossibile osservarla accadere. È stato creduto da molti, e sostenuto da Ernst Mayr, che la teoria dell’evoluzione per selezione naturale non potrebbe spiegare come due specie potrebbero emergere da uno se le sottospecie erano in grado di incrociarsi. Dal periodo di massimo splendore di Mayr negli anni ’40 e’ 50, sono stati proposti meccanismi che spiegano come la speciazione potrebbe verificarsi di fronte all’incrocio, noto anche come flusso genico., E ancora più recentemente esempi concreti di divergenza simpatrica sono stati studiati empiricamente. Il dibattito ora si rivolge a quanto spesso speciazione simpatrica può effettivamente verificarsi in natura e quanto della diversità della vita può essere responsabile.
Storiaedit
Il biologo evoluzionista tedesco Ernst Mayr ha sostenuto nel 1940 che la speciazione non può avvenire senza isolamento geografico, e quindi riproduttivo., Ha dichiarato che il flusso genico è il risultato inevitabile della simpatia, che è noto per schiacciare la differenziazione genetica tra le popolazioni. Quindi, una barriera fisica deve essere presente, credeva, almeno temporaneamente, affinché sorgesse una nuova specie biologica. Questa ipotesi è la fonte di molte polemiche sulla possibilità di speciazione simpatrica. L’ipotesi di Mayr era popolare e di conseguenza molto influente, ma ora è ampiamente contestata.
Il primo a proporre quella che oggi è l’ipotesi più pervasiva su come possa verificarsi la speciazione simpatrica fu John Maynard Smith, nel 1966., Ha avuto l’idea di una selezione dirompente. Ha pensato che se due nicchie ecologiche sono occupate da una singola specie, la selezione divergente tra le due nicchie potrebbe causare l’isolamento riproduttivo. Adattandosi per avere la più alta idoneità possibile nelle nicchie distinte, due specie possono emergere da una anche se rimangono nella stessa area e anche se si accoppiano casualmente.,
Definizione sympatryEdit
Indagare la possibilità della speciazione simpatrica richiede una definizione di ciò, specialmente nel 21 ° secolo, quando la modellazione matematica viene utilizzata per indagare o prevedere fenomeni evolutivi. Gran parte della controversia riguardante la speciazione simpatrica può trovarsi esclusivamente su un argomento su ciò che la divergenza simpatrica è in realtà. L’uso di definizioni diverse da parte dei ricercatori è, purtroppo, un grande ostacolo al progresso empirico in materia. La dicotomia tra speciazione simpatrica e allopatrica non è più accettata dalla comunità scientifica., È più utile pensare a un continuum, sul quale ci sono livelli illimitati di sovrapposizione geografica e riproduttiva tra le specie. Su un estremo c’è l’allopatria, in cui la sovrapposizione è zero (nessun flusso genico), e sull’altro estremo c’è la simpatia, in cui gli intervalli si sovrappongono completamente (flusso genico massimo).
Le diverse definizioni di speciazione simpatrica rientrano generalmente in due categorie: definizioni basate sulla biogeografia o sulla genetica delle popolazioni., Come concetto strettamente geografico, la speciazione simpatrica è definita come una specie divergente in due mentre gli intervalli di entrambe le specie nascenti si sovrappongono completamente-questa definizione non è abbastanza specifica sulla popolazione originale per essere utile nella modellazione.
Le definizioni basate sulla genetica delle popolazioni non sono necessariamente di natura spaziale o geografica e talvolta possono essere più restrittive. Queste definizioni trattano i dati demografici di una popolazione, comprese le frequenze alleliche, la selezione, la dimensione della popolazione, la probabilità di flusso genico in base al rapporto sessuale, ai cicli di vita, ecc., La principale discrepanza tra i due tipi di definizioni tende ad essere la necessità di “panmixia”. Genetica delle popolazioni definizioni di simpatia richiedono che l ” accoppiamento essere dispersi in modo casuale – o che sia altrettanto probabile per un individuo di accoppiarsi con entrambe le sottospecie, in una zona come un altro, o su un nuovo ospite come uno nascente: questo è anche conosciuto come panmixia. Le definizioni di genetica delle popolazioni, note anche come definizioni non spaziali, richiedono quindi la reale possibilità di accoppiamento casuale e non sono sempre d’accordo con le definizioni spaziali su ciò che è e ciò che non è simpatia.,
Ad esempio, la micro-allopatria, nota anche come macro-simpatria, è una condizione in cui ci sono due popolazioni le cui gamme si sovrappongono completamente, ma il contatto tra le specie è impedito perché occupano nicchie ecologiche completamente diverse (come diurna o notturna). Questo può spesso essere causato da parassitismo ospite-specifico, che provoca dispersione a guardare come un mosaico in tutto il paesaggio. La micro-allopatria è inclusa come simpatia secondo le definizioni spaziali, ma, poiché non soddisfa la panmixia, non è considerata simpatia secondo le definizioni di genetica delle popolazioni.,
Mallet et al. (2002) sostiene che la nuova definizione non spaziale manca di una capacità di risolvere il dibattito sul fatto che la speciazione simpatrica si verifichi regolarmente in natura. Suggeriscono di utilizzare una definizione spaziale, ma che include il ruolo della dispersione, noto anche come gamma di crociera, in modo da rappresentare più accuratamente la possibilità di flusso genico. Affermano che questa definizione dovrebbe essere utile nella modellazione. Affermano inoltre che sotto questa definizione, la speciazione simpatrica sembra plausibile.,
Stato attuale della polemicamodifica
La teoria evolutiva e i modelli matematici hanno predetto alcuni meccanismi plausibili per la divergenza di specie senza una barriera fisica. Inoltre ci sono stati diversi studi che hanno identificato la speciazione che si è verificata o si sta verificando con il flusso genico (vedere la sezione sopra: evidenza). Studi molecolari sono stati in grado di dimostrare che, in alcuni casi in cui non vi è alcuna possibilità di allopatria, le specie continuano a divergere. Uno di questi esempi è una coppia di specie di palme desertiche isolate., Due specie distinte, ma strettamente correlate esistono sulla stessa isola, ma occupano due tipi di terreno distinti trovati sull’isola, ognuno con un equilibrio del pH drasticamente diverso. Poiché sono palme che inviano il polline attraverso l’aria potrebbero liberamente incrociarsi, tranne che la speciazione è già avvenuta, in modo che non producano ibridi vitali. Questa è una prova concreta del fatto che, almeno in alcuni casi, le specie completamente simpatriche sperimentano davvero una selezione divergente a causa della competizione, in questo caso per un posto nel terreno.,
Questo, e gli altri pochi esempi concreti che sono stati trovati, sono proprio questo; sono pochi, quindi ci dicono poco su quanto spesso la simpatia si traduca in speciazione in un contesto più tipico. L’onere ora sta nel fornire prove di divergenza simpatrica che si verificano in habitat non isolati. Non si sa di quanta diversità della terra possa essere responsabile. Alcuni ancora dicono che la panmixia dovrebbe rallentare la divergenza, e quindi la speciazione simpatrica dovrebbe essere possibile ma rara (1)., Nel frattempo, altri sostengono che gran parte della diversità della terra potrebbe essere dovuta alla speciazione senza isolamento geografico. La difficoltà nel sostenere un’ipotesi di speciazione simpatrica è sempre stata che uno scenario allopatrico potesse sempre essere inventato, e questi possono essere difficili da escludere – ma con le moderne tecniche genetiche molecolari possono essere utilizzate per supportare la teoria.