Was bestimmt die Speziation auf molekularer Ebene?
An welchem Punkt stellt ein Wissenschaftler fest, dass zwei Abstammungslinien unterschiedlich genug sind, um als getrennte Arten betrachtet zu werden?
Hat es eine Fehlerspanne?
Wie Sie wahrscheinlich wissen, gibt es viele verschiedene Artkonzepte (oder Definitionen von Arten ). Oft sieht man eine Einteilung in mindestens sechs verschiedene Kategorien von Artkonzepten, die dann oft weiter unterkategorisiert werden (und sich teilweise auch überschneiden können), nämlich:
Im Großen und Ganzen tauchen diese Gruppierungen in unterschiedlichen Formen auf, z. B. in Futuyma (1998), DeQueiroz (2007) und Mallet (2007). Die Wikipedia-Seite zu Artenkonzepten bietet ebenfalls einen nützlichen Überblick.
Das biologische Artenkonzept ist wahrscheinlich das bekannteste, aber für viele Organismen sehr schwierig anzuwenden, zum Beispiel aufgrund mangelnder Kenntnisse (wir wissen sehr wenig über die Fortpflanzungsbiologie der meisten Arten der Erde), ihres Brutsystems oder vielleicht weil wir es mit ausgestorbenen Organismen zu tun haben. Ihre Frage ist am engsten mit den Konzepten der phylogenetischen / kladistischen Gruppe von Arten verbunden, die darauf abzielen, Arten basierend auf Abstammungslinien / Kladen / monophyletischen Gruppen abzugrenzen, wobei häufig molekulare Phylogenetik für Schlussfolgerungen verwendet wird.
Ich kenne die Literatur zum phylogenetischen / kladistischen Artenkonzept nicht gut genug, um Ihre Frage vollständig zu beantworten, aber ich weiß, dass es mehrere Möglichkeiten gibt, Arten innerhalb dieser Gruppe von Artenkonzepten abzugrenzen. Die "extremsten" Formen/Interpretationen besagen, dass eine Art jede monophyletische Gruppe mit vererbten Merkmalen sein kann, die Sie diagnostizieren können, und dies kann zu sehr engen Artdefinitionen und der "Aufspaltung" einer Art in mehrere führen. Konservativere Definitionen betrachten jedoch z. B. monophyletische Genbäume, bei denen mehrere geografische Unterarten innerhalb derselben Art gruppiert werden können.
Alles in allem glaube ich nicht, dass es möglich ist, eine eindeutige Antwort auf Ihre Frage zu geben: „ Ab welchem Punkt stellt ein Wissenschaftler fest, dass zwei Abstammungslinien unterschiedlich genug sind, um als getrennte Arten betrachtet zu werden? “. Es hängt davon ab, welches Artenkonzept verwendet wird und wie dieses von den Taxonomen interpretiert wird, die eine bestimmte Studie durchführen. Beachten Sie auch, dass phylogenetische/kladistische Artenkonzepte mit der Idee der am wenigsten inklusiven taxonomischen Einheiten (LITUs, siehe Pleijel & Rouse, 2000) verwandt sind, die darauf abzielen, „Arten“ teilweise von der Taxonomie zu trennen und stattdessen nur taxonomische Einheiten auf der Grundlage des Stroms zu berücksichtigen Wissen.
Verweise:
Speziation in sich sexuell fortpflanzenden Organismen kann als die Unfähigkeit identifiziert werden, lebensfähige Nachkommen zu produzieren . Mit anderen Worten, wenn zwei vermutete Unterarten nicht in der Lage sind, lebensfähige Nachkommen zu produzieren, können sie als zwei Arten betrachtet werden. In diesem Fall wird es nicht so sehr auf molekularer Ebene bestimmt, sondern auf der Ebene des Organismus.
Dieses Paarungsverfahren funktioniert nicht bei sich ungeschlechtlich fortpflanzenden Arten. In diesem Fall sind molekulare Techniken erforderlich. Navarro & Barton (2003) untersuchten, welche molekularen Unterschiede durch die Evolution hervorgerufen wurden, indem sie die Genome von Menschen und Schimpansen verglichen. Diese beiden Arten gingen relativ spät in der Evolution auseinander und ihre DNA unterscheidet sich um etwa 2,1 %. Es stellte sich heraus, dass sich die Hauptunterschiede zwischen den beiden Genomen um Regionen gruppierten, in denen Chromosomen neu angeordnet wurden. Obwohl es auf die Ursache der Speziation hinweist , kann es dennoch auch das Ergebnis davon sein. Wir können uns nie sicher sein.
Die Gattung Rhododendron wurde in über 900 Arten unterteilt. Oft hybridisieren diese Arten in der Natur und bilden so genannte Hybridschwärme. Obwohl die meisten Rhododendron-Arten diploid sind, gibt es tetraploide, hexaploide, oktaploide und dekaploide Rhododendron-Arten. Kontaktzonen zwischen diploiden und tetraploiden Rhododendron-Arten führen oft zu Triploiden. Einige dieser Triploiden sind semifertil und können sowohl mit diploiden als auch mit tetraploiden Populationen interagieren.
Künstliche Hybriden zwischen Rhododendron-Arten können sehr komplex sein und mehrere Generationen umfassen. Von Menschen gemachte Hybriden haben Triploide und Tetraploide geschaffen, indem nur diploide Arten verwendet wurden. Zwischen den diploiden Ursprungsarten und den vom Menschen geschaffenen Triploiden und Tetraploiden können Hybriden geschaffen werden.
Genetische Studien eng verwandter Rhododendron-Arten legen nahe, dass zumindest ein Teil der Evolution in Rhododendron retikuliert ist. Mit anderen Worten, die Barrieren für die sexuelle Fortpflanzung zwischen Arten sind oft nicht vollständig. Darüber hinaus ermöglicht dieses Fehlen absoluter sexueller Barrieren tatsächlich einen Genfluss zwischen Arten, selbst wenn Arten unterschiedliche Ploidiegrade aufweisen.
Der Artenbegriff impliziert Trennung. Wenn man jedoch eng verwandte Arten (Populationen) in Gattungen wie Rhododendron untersucht, ist die Trennung geschlechtlich oft nicht eindeutig und absolut. Die Begriffe Arten und Hybriden vermischen sich, wenn man das Konzept der retikulierten Evolution einführt, indem die Hybridschwärme zu einer potenziellen Quelle für neue Arten werden.
Remi.b
genetic speciationexistiert nicht. Es ist nurspeciation. Aber man kann genetische Werkzeuge verwenden, um die Divergenz zwischen Abstammungslinien abzuschätzen und schließlich sein Artenkonzept auf diese Daten stützen.