物种形成模式

物种形成模式根据种群的地理关系和所涉及的遗传机制（从完全分离到范围重叠），对种群如何分化为物种进行分类。

Definition

物种形成模式是描述物种形成发生条件的类别，主要由分化种群之间的空间关系和由此产生的基因流来定义。异域物种形成涉及地理隔离，而同域物种形成则在没有地理隔离的情况下发生。

Scope

本主题涵盖物种形成的地理模式：异域性、边缘性、邻域性和同域性；基因流在阻碍或允许分化中的作用；以及多倍体和生态物种形成等特殊机制，这些机制可以快速产生物种。

Core questions

• 异域、边缘、邻域和同域物种形成有何不同？
• 为什么基因流会使分化变得更困难，以及如何克服它？
• 多倍体如何在单一代中产生新物种？
• 什么是生态物种形成，以及分化选择如何驱动它？

Key theories

异域物种形成

地理隔离消除了基因流，允许种群通过选择和漂变分化，直到生殖隔离作为副产品演化出来；这是得到最好支持的模式。

生态物种形成

环境之间分化的自然选择驱动生殖隔离的演化，因此适应不同生态位可以产生新物种，即使存在一些基因流。

Mechanisms

在异域物种形成中，地理障碍将一个范围一分为二，隔离的种群独立分化。边缘物种形成涉及一个小的边缘隔离群体，其中漂变和选择作用强烈。邻域物种形成发生在连续的范围内，沿环境梯度存在受限制的基因流。同域物种形成发生在一个单一区域内，尽管存在基因流的均质化压力，通常需要强大的破坏性选择和婚配选择。多倍体通过染色体加倍产生即时生殖隔离，尤其是在植物中。生态物种形成则是在局部适应的副作用下，当分化选择产生障碍时出现。

Clinical relevance

识别害虫、病媒和作物野生复合体的物种形成模式有助于管理，而多倍体和生态物种形成等快速模式在植物育种和预测生物体如何应对环境变化方面具有重要意义。

History

迈尔在现代综合论中倡导异域和边缘物种形成。埃利希和雷文1969年的论文质疑了基因流在维持物种完整性方面的假定强度，这有助于为邻域和生态模型打开大门，这些模型从20世纪90年代开始获得了经验支持。

Debates

物种形成能否在同域发生？

新物种是否普遍在没有任何地理隔离的情况下产生仍然存在争议；理论表明在强大的破坏性选择下这是可能的，但明确的经验例子相对稀少。

Key figures

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

Seminal works

• coyneOrr2004
• ehrlichRaven1969
• futuyma2017

Frequently asked questions

哪种物种形成模式最常见？

由地理隔离驱动的异域物种形成是记录最广泛且最被接受的模式，尽管邻域和生态物种形成也日益受到认可。

新的植物物种如何在单一代中形成？

通过多倍体：染色体数目加倍可以使个体立即与其亲本产生生殖不相容性，从而在一步之内创造一个新物种，这在植物中很常见。