ALLOPATRISCHE SOORTVORMING: PROCES EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE

De allopatrische soortvorming of geografische soortvorming is een soort soortvorming die optreedt als gevolg van geografische isolatie tussen biologische populaties van dezelfde soort. "Allopatric" is afgeleid van het Griekse allos wat 'gescheiden' betekent en patris wat 'land' betekent.

Tijdens deze soortvorming wordt een populatie gedeeld door een geografische barrière. Voor terrestrische organismen kan deze barrière een bergketen of een rivier zijn. Daarentegen zou een landmassa een geografische barrière vormen voor een populatie van waterorganismen.

Kaibab eekhoorn, voorbeeld van allopatrische soortvorming

In de loop van de tijd verschillen individuen in de populaties aan weerszijden van de barrière. Sommige van deze verschillen kunnen worden weerspiegeld in de reproductieve biologie van de soort, zodat wanneer de twee populaties weer samenkomen door de barrière te verwijderen, ze niet langer kunnen kruisen. Ze worden dan als aparte soorten beschouwd.

Allopatrische soortvorming kan zelfs optreden als de barrière enigszins "poreus" is, dat wil zeggen, zelfs als sommige individuen de barrière kunnen passeren om te paren met leden van de andere groep.

Om een soortvorming als 'allopatrisch' te beschouwen, moet de genstroom tussen toekomstige soorten sterk worden verminderd, maar het hoeft niet volledig tot nul te worden teruggebracht.

Soortvorming is een geleidelijk proces waarbij populaties evolueren tot verschillende soorten. Een soort op zichzelf wordt gedefinieerd als een populatie waarvan de individuen kunnen kruisen.

Dus tijdens soortvorming vormen leden van een populatie twee of meer verschillende populaties die zich niet langer met elkaar kunnen voortplanten.

Stappen van allopatrische soortvorming

Geografische verandering

In de eerste stap scheidt een geografische verandering de leden van een populatie in meer dan één groep. Dergelijke veranderingen kunnen bijvoorbeeld de vorming van een nieuwe bergketen of een nieuwe waterweg zijn, of de ontwikkeling van nieuwe canyons.

Menselijke activiteiten zoals civiele techniek, landbouw en vervuiling kunnen een effect hebben op de leefomgeving en ervoor zorgen dat sommige leden van een bevolking migreren.

Genetische mutaties

Verschillende genetische mutaties komen voor en hopen zich in de loop van de tijd op in verschillende populaties. Verschillende variaties in genen kunnen leiden tot verschillende kenmerken tussen de twee populaties.

Differentiatie tussen populaties

Populaties worden zo verschillend dat leden van elk van de populaties zich niet langer kunnen voortplanten en vruchtbare nakomelingen achterlaten, ook al worden ze tegelijkertijd in dezelfde habitat aangetroffen. Als dit het geval is, is er allopatrische soortvorming opgetreden.

Voorbeelden

Fruit vlieg

Een typisch voorbeeld van soortvorming wordt waargenomen door een experiment met fruitvliegjes, waarbij de populatie opzettelijk in twee groepen werd verdeeld en elk een ander dieet kreeg.

Na vele generaties zagen de vliegen er anders uit en gaven ze de voorkeur aan paren met de vliegen van hun eigen groep. Als deze twee populaties lange tijd zouden blijven divergeren, zouden ze twee verschillende soorten kunnen worden door allopatrische soortvorming.

Kaibab eekhoorn

Ongeveer 10.000 jaar geleden, toen het zuidwesten van de Verenigde Staten minder droog was, leefden de bossen in het gebied een populatie van eekhoorns in de bomen met plukjes haar die uit hun oren kwamen.

Een kleine populatie boomeekhoorns die op het Kaibab-plateau van de Grand Canyon leefden, raakte geografisch geïsoleerd toen het klimaat veranderde, waardoor gebieden in het noorden, westen en oosten woestijn werden.

Slechts een paar mijl naar het zuiden woonden de rest van de eekhoorns, bekend als Abert-eekhoorns (Sciurus aberti), maar de twee groepen werden gescheiden door de Grand Canyon. Met veranderingen in de loop van de tijd, zowel qua uiterlijk als ecologie, is de Kaibab-eekhoorn (Sciurus kaibabensis) op weg om een nieuwe soort te worden.

Tijdens de vele jaren van geografische isolatie heeft de kleine populatie Kaibab-eekhoorns zich op een aantal manieren gescheiden van de wijdverspreide Abert-eekhoorns.

Misschien zijn de meest opvallende veranderingen de huidskleur. De Kaibab-eekhoorn heeft nu een witte staart en een grijze buik, in tegenstelling tot de grijze staart en witte buik van de Abert-eekhoorn.

Biologen denken dat deze verrassende veranderingen bij Kaibab-eekhoorns zijn ontstaan als gevolg van een evolutionair proces dat gen-drift wordt genoemd. Sommige wetenschappers beschouwen de Kaibab-eekhoorn en de Abert-eekhoorn als verschillende populaties van dezelfde soort (S. aberti).

Omdat de Kaibab- en Abert-eekhoorns echter reproductief van elkaar zijn geïsoleerd, hebben sommige wetenschappers de Kaibab-eekhoorn geclassificeerd als een andere soort (S. kaibabensis).

Porto Santo konijnen

Allopatrische soortvorming kan redelijk snel optreden. Op Porto Santo, een klein eiland voor de kust van Portugal, werd een populatie konijnen vrijgelaten. Omdat er geen andere konijnen of concurrenten of roofdieren op het eiland waren, bloeiden de konijnen.

In de 19e eeuw waren deze konijnen duidelijk verschillend van hun Europese voorouders. Ze waren maar half zo groot (ze wogen iets meer dan 500 gram), hadden een ander kleurpatroon en een meer nachtelijke levensstijl.

Het belangrijkste was dat pogingen om konijnen uit Porto Santo te paren met konijnen uit continentaal Europa, mislukten. Veel biologen kwamen tot de conclusie dat binnen 400 jaar, een extreem korte periode in de evolutionaire geschiedenis, een nieuwe konijnsoort zich op het eiland zal hebben ontwikkeld.

Niet alle biologen zijn het erover eens dat het konijn van Porto Santo een nieuwe soort is. Het bezwaar komt voort uit een recenter kweekexperiment en ontstaat als gevolg van het ontbreken van consensus over de definitie van de soort.

In het experiment brachten de adoptiemoeders van het wilde mediterrane konijn pasgeboren konijnen groot uit Porto Santo. Toen ze volwassen waren, werden deze Porto Santo-konijnen met succes gepaard met mediterrane konijnen om gezonde en vruchtbare nakomelingen te produceren.

Voor sommige biologen toont dit experiment duidelijk aan dat Porto Santo-konijnen geen aparte soort zijn, maar eerder een ondersoort, wat een onderverdeling is in de classificatie van een soort. Deze biologen beschouwen de Porto Santo-konijnen als een voorbeeld van aan de gang zijnde soortvorming (net als de Kaibab-eekhoorns).

Andere biologen denken dat het Porto Santo-konijn een aparte soort is, omdat het onder natuurlijke omstandigheden niet kruist met andere konijnen.

Ze merken op dat het fokexperiment pas succesvol was nadat de baby Porto Santo-konijnen waren grootgebracht onder kunstmatige omstandigheden, die waarschijnlijk hun natuurlijke gedrag veranderden.

Referenties

Allopatrische soortvorming: de grote kloof. Hersteld van: berkeley.edu/evolibrary/article/_0/speciationmodes_02
Brooks, D. & McLennan, D. (2012). The Nature of Diversity: An Evolutionary Voyage of Discovery (1st ed.). University of Chicago Press.
Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Moleculaire evolutie en adaptieve straling (1st ed.). Cambridge University Press.
Kaneko, K. (2006). Life: An Introduction to Complex Systems Biology (Il. Ed.). Springer.
Rittner, D. & McCabe, T. (2004). Encyclopedia of Biology. Feiten over bestand.
Russell, P. (2007). Biology: The dynamic Science (1st ed.). Cengage leren.
Solomon, E., Berg, L. & Martin, D. (2004). Biologie (7e ed.) Cengage Learning.
Tilmon, K. (2008). Specialisatie, soortvorming en straling: de evolutionaire biologie van herbivore insecten (1st ed.). Univerisity of California Press.
White, T., Adams, W. & Neale, D. (2007). Forest Genetics (1st ed.). CABI.

ALLOPATRISCHE SOORTVORMING: PROCES EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026