Modes de spéciation

Les modes de spéciation classifient la manière dont les populations divergent en espèces en fonction de leur relation géographique et des mécanismes génétiques impliqués, allant de la séparation complète aux aires de répartition qui se chevauchent.

Definition

Les modes de spéciation sont des catégories décrivant les conditions dans lesquelles la spéciation se produit, définies principalement par la relation spatiale et le flux génique résultant entre les populations divergentes. La spéciation allopatrique implique une séparation géographique, tandis que la spéciation sympatrique se produit sans celle-ci.

Scope

Ce sujet couvre les modes géographiques de spéciation (allopatrique, péripatrique, parapatrique et sympatrique), le rôle du flux génique dans l'opposition ou la facilitation de la divergence, ainsi que des mécanismes spéciaux tels que la polyploïdie et la spéciation écologique qui peuvent générer des espèces rapidement.

Core questions

• En quoi la spéciation allopatrique, péripatrique, parapatrique et sympatrique diffèrent-elles ?
• Pourquoi le flux génique rend-il la divergence plus difficile, et comment peut-on le surmonter ?
• Comment la polyploïdie peut-elle produire de nouvelles espèces en une seule génération ?
• Qu'est-ce que la spéciation écologique, et comment la sélection divergente la motive-t-elle ?

Key theories

Spéciation allopatrique

La séparation géographique élimine le flux génique, permettant aux populations de diverger par sélection et dérive génétique jusqu'à ce que l'isolement reproductif évolue comme un sous-produit ; c'est le mode le mieux étayé.

Spéciation écologique

La sélection naturelle divergente entre les environnements conduit à l'évolution de l'isolement reproductif, de sorte que l'adaptation à différentes niches peut générer de nouvelles espèces même avec un certain flux génique.

Mechanisms

Dans la spéciation allopatrique, une barrière géographique divise une aire de répartition et les populations isolées divergent indépendamment. La spéciation péripatrique implique un petit isolat périphérique où la dérive génétique et la sélection agissent fortement. La spéciation parapatrique se produit sur une aire de répartition continue avec un flux génique restreint le long d'un gradient environnemental, et la spéciation sympatrique se produit au sein d'une même zone malgré la pression homogénéisante du flux génique, nécessitant généralement une forte sélection disruptive et un accouplement assortatif. La polyploïdie crée une isolation reproductive instantanée par le doublement chromosomique, en particulier chez les plantes, et la spéciation écologique survient lorsque la sélection divergente génère des barrières comme effet secondaire de l'adaptation locale.

Clinical relevance

L'identification du mode de spéciation dans les complexes de ravageurs, de vecteurs et de plantes cultivées-sauvages éclaire la gestion, tandis que les modes rapides tels que la polyploïdie et la spéciation écologique sont importants en amélioration des plantes et pour prédire comment les organismes réagissent aux changements environnementaux.

History

Mayr a défendu la spéciation allopatrique et péripatrique dans la synthèse moderne. L'article de Ehrlich et Raven de 1969 a remis en question la force supposée du flux génique à maintenir les espèces unies, contribuant à ouvrir la voie aux modèles parapatriques et écologiques, qui ont obtenu un soutien empirique à partir des années 1990.

Debates

La spéciation peut-elle se produire en sympatrie ?

La question de savoir si de nouvelles espèces apparaissent couramment sans aucune séparation géographique reste débattue ; la théorie montre que c'est possible sous une forte sélection disruptive, mais les exemples empiriques clairs sont relativement rares.

Key figures

• Ernst Mayr
• Paul Ehrlich
• Peter Raven
• Dolph Schluter

Seminal works

• coyneOrr2004
• ehrlichRaven1969
• futuyma2017

Frequently asked questions

Quel est le mode de spéciation le plus courant ?

La spéciation allopatrique, entraînée par la séparation géographique, est le mode le plus largement documenté et accepté, bien que la spéciation parapatrique et écologique soient de plus en plus reconnues.

Comment une nouvelle espèce végétale peut-elle se former en une seule génération ?

Par la polyploïdie : un doublement du nombre de chromosomes peut rendre un individu immédiatement incompatible reproductivement avec ses parents, créant une nouvelle espèce en une seule étape, ce qui est courant chez les plantes.