SPÉCIATION SYMPATHIQUE: CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

La spéciation sympatrique est un type de spéciation qui se produit lorsque deux groupes d'une même espèce vivant dans le même lieu géographique évoluent différemment, jusqu'à ce qu'ils ne puissent plus se croiser, alors considérés comme des espèces différentes.

En général, lorsque les populations sont physiquement séparées, un certain isolement reproductif survient, c'est-à-dire que les individus d'une population perdent la capacité de se reproduire avec ceux de l'autre population.

Bactérie Synechococcus, dans laquelle une spéciation sympatrique a été observée

Les exemples de spéciation sympatrique sont souvent débattus car ils doivent montrer des preuves convaincantes que les nouvelles espèces descendent de la même espèce ancestrale, ainsi que l'existence d'un isolement reproductif et que la cause de l'émergence de la nouvelle espèce n'est pas l'allopatrie (spéciation allopatrique).

La spéciation sympathique peut être observée dans de nombreux types d'organismes, y compris les bactéries, les poissons cichlidés et la mouche du ver de la pomme. Cependant, dans la nature, il peut être difficile de savoir quand une spéciation sympatrique se produit ou s'est produite.

La spéciation sympathique est unique car elle a lieu alors que deux sous-populations de la même espèce occupent le même territoire ou partagent des territoires qui se chevauchent fortement.

Bien que la zone dans laquelle vivent les organismes est la même, ils peuvent être divisés en deux groupes différents qui finissent par devenir si génétiquement différents les uns des autres qu'ils ne peuvent plus se reproduire.

Lorsque deux groupes ne peuvent plus se reproduire et laisser une progéniture fertile, ils sont considérés comme des espèces différentes. Cependant, il peut être difficile de déterminer si la spéciation qui a eu lieu est de type sympatrique, ce qui a conduit à de nombreuses discussions parmi les chercheurs en biologie évolutionniste.

Par exemple, on pensait à l'origine que deux espèces épineuses étroitement liées avaient évolué par spéciation sympatrique, mais des recherches ultérieures suggèrent que les deux espèces différentes ont colonisé indépendamment le lac.

La première colonisation a conduit à l'émergence d'une espèce d'épineux, tandis que les autres espèces ont évolué à partir de la seconde colonisation.

Caractéristiques de la spéciation sympatrique

Jerry Coyne et H.Allen Orr ont développé quatre critères pour déduire si les espèces sont apparues de manière sympatrique:

1-Les territoires de l'espèce doivent se chevaucher de manière significative.

2-Il doit y avoir une spéciation complète (c'est-à-dire que les deux espèces ne peuvent pas se croiser et laisser une progéniture fertile).

3-L'espèce doit être une espèce soeur (la plus proche les unes des autres) ou faire partie d'un groupe comprenant un ancêtre et tous ses descendants.

4-L'histoire du territoire géographique et l'évolution de l'espèce doivent être telles que l'allopatrie semble très improbable, la spéciation sympatrique étant beaucoup moins fréquente que l'allopatrie.

Exemples de spéciation sympatrique

Dans les plantes

La spéciation sympathique est plus courante dans le monde végétal. Par exemple, les plantes parentales produisent des descendants polyploïdes. Par conséquent, les descendants vivent dans le même environnement que leurs parents, mais sont isolés sur le plan de la reproduction.

Ce phénomène de spéciation médié par la polyploïdie se produit comme suit. Normalement, les individus ont deux ensembles de chromosomes (diploïdie), un de chaque parent.

Cependant, des erreurs dans la distribution des chromosomes peuvent survenir lors de la division cellulaire, générant ainsi une progéniture avec deux fois le nombre de copies (tétraploïdie).

Avoir plus de deux jeux de chromosomes est considéré comme une polyploïdie (poly = plusieurs). Dans ces cas, l'isolement reproductif se produit inévitablement, car une population d'individus polyploïdes ne peut pas se croiser avec une population d'individus diploïdes.

Dans les bactéries

De vrais exemples de spéciation sympatrique ont rarement été observés dans la nature. On pense que la spéciation sympathique se produit plus fréquemment chez les bactéries, car les bactéries peuvent échanger des gènes avec d'autres individus qui ne sont ni parents ni descendants, dans un processus connu sous le nom de transfert horizontal de gènes.

Une spéciation sympathique a été observée chez Bacillus, chez l'espèce de bactérie Synechococcus, chez Vibrio splendidus bactérioplancton, entre autres.

Les sous-groupes d'espèces qui subissent une spéciation sympatrique montreront peu de différence, car ils ont divergé pendant une période relativement courte, par rapport à l'échelle de temps dans laquelle l'évolution se produit.

On pense qu'un facteur important dans les cas de spéciation sympatrique est l'adaptation aux conditions environnementales. Si certains membres sont spécialisés pour vivre dans un certain environnement, ce sous-groupe peut continuer à occuper une niche environnementale différente et éventuellement évoluer vers une nouvelle espèce au fil du temps.

Dans les poissons cichlidés

La sélection sympathique peut également être le résultat d'une combinaison de sélection sexuelle et de facteurs écologiques. Des études sur les poissons cichlidés africains du lac Nyasa et d'autres lacs du système de rift de l'Afrique de l'Est enregistrent ce que l'on appelle des troupeaux d'espèces (individus de la même espèce qui `` se rassemblent '' en un grand assemblage) qui ont surgi dans les lacs de manière écologique uniformes.

Une telle condition réduit considérablement les chances que l'allopatrie soit la cause de la spéciation et peut amener des groupes de femmes au sein d'une population à développer une forte affinité pour les hommes présentant différents traits phénotypiques extrêmes, tels que des marques d'échelle et des membres. Ils diffèrent en taille des individus moyens.

D'autres études suggèrent que la sympatrie entre les poissons cichlidés se produit également dans les rivières qui alimentent les lacs du système de rift de l'Afrique de l'Est, ainsi que dans les lacs de cratère du Nicaragua, où se trouvent deux espèces de poissons cichlidés Mida (Amphilophus), qui vivent dans la Laguna de Apoyo au Nicaragua.

Les chercheurs ont analysé l'ADN, l'apparence et l'écologie de ces deux espèces étroitement liées. Les deux espèces, bien que généralement très similaires, présentent de légères différences d'aspect et ne peuvent pas être croisées.

Toutes les preuves disponibles suggèrent qu'une espèce a évolué à partir de l'autre. La population de cichlidés de Midas a été trouvée à l'origine dans la lagune, tandis que les nouvelles espèces ont évolué récemment, ce qui signifie en termes d'évolution il y a moins de 10000 ans.

Dans les mouches

Un exemple extrêmement récent de spéciation sympatrique peut se produire chez la mouche du ver du pommier, Rhagoletis pomonella.

Ces mouches pondaient leurs œufs uniquement sur les fruits des aubépines, mais il y a moins de 200 ans, certaines mouches ont commencé à pondre leurs œufs sur des pommes.

Il existe maintenant deux groupes de mouches des pommiers: l'un qui pond des œufs sur l'aubépine et l'autre qui pond des œufs sur les pommes. Les mâles recherchent des partenaires dans le même type de fruit sur lequel ils ont grandi, et les femelles pondent leurs œufs dans le même type de fruit sur lequel elles ont grandi.

Par conséquent, les mouches qui ont poussé sur les épines se reproduiront sur les épines, et les mouches qui ont poussé sur les pommes se reproduiront sur les pommes.

Il existe déjà des différences génétiques entre les deux groupes, et sur une longue période de temps (temps d'évolution), ils pourraient devenir des espèces distinctes.

Ce qui précède montre comment la spéciation peut se produire même lorsque différents sous-groupes de la même espèce partagent le même territoire géographique.

Références

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