種分化の様式

種分化の様式は、個体群が地理的関係と関与する遺伝的メカニズムに応じて、完全な分離から生息域の重複まで、どのように種に分岐するかを分類するものです。

Definition

種分化の様式とは、種分化が起こる条件を記述するカテゴリーであり、主に分岐する個体群間の空間的関係とそれに伴う遺伝子流動によって定義されます。異所的種分化は地理的隔離を伴いますが、同所的種分化はそれを伴わずに起こります。

Scope

このトピックでは、種分化の地理的様式である異所的種分化、周縁的種分化、側所的種分化、同所的種分化、分岐に抵抗または許容する遺伝子流動の役割、および倍数性や生態学的種分化のような急速に種を生成し得る特殊なメカニズムについて扱います。

Core questions

• 異所的種分化、周縁的種分化、側所的種分化、同所的種分化はどのように異なるのでしょうか？
• 遺伝子流動はなぜ分岐を困難にするのでしょうか、そしてそれをどのように克服できるのでしょうか？
• 倍数性はどのようにして単一世代で新種を生み出すことができるのでしょうか？
• 生態学的種分化とは何でしょうか、そして分岐選択はどのようにそれを推進するのでしょうか？

Key theories

異所的種分化

地理的隔離が遺伝子流動を排除し、個体群が選択と遺伝的浮動によって分岐することを可能にし、その副産物として生殖隔離が進化します。これは最もよく支持されている様式です。

生態学的種分化

環境間の分岐自然選択が生殖隔離の進化を促進するため、異なるニッチへの適応は、ある程度の遺伝子流動があっても新種を生み出すことができます。

Mechanisms

異所的種分化では、地理的障壁が生息域を分断し、隔離された個体群は独立して分岐します。周縁的種分化は、小さな周縁隔離個体群が漂流と選択の強い影響を受けることを含みます。側所的種分化は、環境勾配に沿った遺伝子流動が制限された連続的な生息域で起こり、同所的種分化は、遺伝子流動の均質化圧力にもかかわらず、単一の地域内で起こり、通常、強い破壊的選択と配偶者選択を必要とします。倍数性は、染色体倍加を通じて即座に生殖隔離を生み出し、特に植物で顕著です。生態学的種分化は、局所適応の副産物として分岐選択が障壁を生み出すときに発生します。

Clinical relevance

害虫、ベクター、作物と野生種の複合体における種分化の様式を特定することは、管理に役立ちます。また、倍数性や生態学的種分化のような急速な様式は、植物育種や、生物が環境変化にどのように応答するかを予測する上で重要です。

History

マイヤーは、現代の総合説において異所的種分化と周縁的種分化を提唱しました。エーリックとレイヴンによる1969年の論文は、種を維持する遺伝子流動の想定される強さに疑問を呈し、側所的および生態学的モデルへの道を開くのに貢献しました。これらのモデルは1990年代以降、経験的裏付けを得るようになりました。

Debates

同所的に種分化は起こり得るのか？

地理的隔離なしに新種が一般的に発生するかどうかは依然として議論の的となっています。理論的には強い破壊的選択の下で可能であることが示されていますが、明確な経験的証拠は比較的少ないです。

Key figures

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

Seminal works

• coyneOrr2004
• ehrlichRaven1969
• futuyma2017

Frequently asked questions

最も一般的な種分化の様式は何ですか？

地理的隔離によって引き起こされる異所的種分化が最も広く文書化され、受け入れられている様式ですが、側所的種分化や生態学的種分化もますます認識されています。

植物の新種はどのようにして1世代で形成されるのですか？

倍数性を通じてです。染色体数の倍加は、個体を親と即座に生殖的に不適合にすることができ、単一のステップで新種を作り出します。これは植物でよく見られます。