أنواع الحلقات

في الأنواع الحلقية، يحدث تدفق الجينات بين المجموعات السكانية المتجاورة من نفس النوع، ولكن عند نهايات الحلقة لا تتزاوج المجموعات السكانية فيما بينها.
تُظهر الأشرطة الملونة التجمعات الطبيعية (الألوان)، والتي تتفاوت على طول منحدر . قد يحدث هذا التفاوت في خط مستقيم (مثلاً صعود منحدر جبلي) كما في الشكل أ ، أو قد يلتف حول نفسه كما في الشكل ب .
عند انحناء خط التدرج اللوني، يمكن للمجموعات السكانية المتجاورة على هذا الخط أن تتزاوج، ولكن عند نقطة التقاء البداية بالنهاية مرة أخرى، كما هو الحال عند النقطة C ، تمنع الاختلافات على طول الخط التزاوج (الفجوة بين اللون الوردي والأخضر). تُسمى المجموعات السكانية المتزاوجة حينها بالأنواع الحلقية .

في علم الأحياء ، يُعرف النوع الحلقي بأنه سلسلة متصلة من التجمعات السكانية المتجاورة، حيث يتزاوج كل منها مع تجمعات سكانية قريبة منها جغرافياً، ولكن يوجد على الأقل تجمعان سكانيان طرفيان في هذه السلسلة بعيدان جداً عن بعضهما لدرجة تمنعهما من التزاوج، على الرغم من وجود تدفق جيني محتمل بين التجمعات السكانية المتجاورة المرتبطة . [ 1 ] قد تتعايش هذه التجمعات السكانية الطرفية غير المتكاثرة، رغم ارتباطها الجيني، في نفس المنطقة ( التعايش الجغرافي )، مما يُشكل حلقة . ويُستخدم أيضاً المصطلح الألماني Rassenkreis ، الذي يعني "دائرة الأجناس".

تمثل الأنواع الحلقية عملية التطور النوعي ، وقد استُشهد بها كدليل على التطور . فهي توضح ما يحدث بمرور الوقت مع تباين المجموعات السكانية جينيًا، وتحديدًا لأنها تمثل، في المجموعات السكانية الحية، ما يحدث عادةً بمرور الوقت بين مجموعات الأسلاف المنقرضة منذ زمن طويل والمجموعات السكانية الحية، حيث انقرضت المجموعات الوسيطة . ويشير عالم الأحياء التطوري ريتشارد دوكينز إلى أن الأنواع الحلقية "لا تُظهر لنا إلا في البُعد المكاني شيئًا يجب أن يحدث دائمًا في البُعد الزمني". [ 2 ]

بصورة رسمية، تكمن المشكلة في أن الخصوبة بين الأنواع (القدرة على التزاوج فيما بينها) ليست علاقة متعدية ؛ فإذا تزاوج النوع (أ) مع النوع (ب)، وتزاوج النوع (ب) مع النوع (ج)، فهذا لا يعني بالضرورة أن النوع (أ) يتزاوج مع النوع (ج)، وبالتالي لا يُحدد ذلك علاقة تكافؤ . يُعرف النوع الحلقي بأنه نوع يُمثل مثالًا مضادًا لخاصية التعدي في التزاوج بين الأنواع. [ 3 ] ومع ذلك، فإنه من غير الواضح ما إذا كانت أي من أمثلة الأنواع الحلقية التي ذكرها العلماء تسمح بالفعل بتدفق الجينات من طرف إلى آخر، حيث لا يزال الكثير منها محل نقاش وجدل. [ 4 ]

تاريخ

يُعدّ نورس لاروس مثالًا كلاسيكيًا على الأنواع الحلقية . ففي عام 1925، اكتشف جوناثان دوايت أن هذا الجنس يُشكّل سلسلة من الأنواع حول الدائرة القطبية الشمالية. ومع ذلك، فقد أُثيرت شكوك حول ما إذا كان هذا يُمثّل نوعًا حلقيًا حقيقيًا. [ 5 ] وفي عام 1938، جادل كلود بوكانان تايسهرست بأن طائر الزقزاق الأخضر قد انتشر من نيبال حول هضبة التبت، مُتكيفًا مع كل بيئة جديدة، ليلتقي مجددًا في سيبيريا حيث لم تعد أطرافه تتزاوج. [ 6 ] هذه الاكتشافات وغيرها دفعت ماير إلى صياغة نظرية الأنواع الحلقية لأول مرة في دراسته عام 1942 بعنوان "علم التصنيف وأصل الأنواع" . وفي أربعينيات القرن العشرين أيضًا، وصف روبرت سي. ستيبينز سمندل إنساتينا حول وادي كاليفورنيا المركزي بأنه نوع حلقي؛ [ 7 ] [ 8 ] ولكن مرة أخرى، يعتبر بعض المؤلفين، مثل جيري كوين، هذا التصنيف غير صحيح. [ 4 ] وأخيرًا في عام 2012، تم العثور على أول مثال لنوع حلقي في النباتات في نبات الفربيون ، الذي يشكل حلقة حول البحر الكاريبي. [ 9 ]

التطور النوعي

دافع عالم الأحياء التطوري إرنست ماير عن مفهوم الأنواع الحلقية، مؤكدًا أنها تُثبت بشكل قاطع عملية التطور النوعي. [ 10 ] يُعدّ النوع الحلقي نموذجًا بديلًا للتطور النوعي المتباين جغرافيًا ، "موضحًا كيف يمكن أن تنشأ أنواع جديدة من خلال "التداخل الدائري"، دون انقطاع تدفق الجينات عبر المجموعات السكانية المتداخلة..." [ 11 ] ومع ذلك، يشير جيري كوين وإتش . ألين أور إلى أن الأنواع الحلقية تُحاكي التطور النوعي شبه الجغرافي بشكل أدق . [ 4 ]

غالبًا ما تجذب الأنواع الحلقية اهتمام علماء الأحياء التطورية، وعلماء التصنيف، وباحثي التنوع البيولوجي، مما يؤدي إلى أفكار مثيرة للتفكير، وإلى بعض الالتباس حول تعريفها. [ 1 ] يُقرّ الباحثون المعاصرون بأن الأمثلة في الطبيعة نادرة، وذلك لأسبابٍ عديدة، منها محدودية التحديد التصنيفي [ 12 أو ما يُعرف بـ"الحماس التصنيفي" [ 10 والذي يُفسَّر بأن علماء التصنيف يُصنِّفون الكائنات الحية إلى "أنواع"، بينما لا تتوافق الأنواع الحلقية في كثير من الأحيان مع هذا التعريف. [ 1 ] كما ذُكرت أسباب أخرى، مثل انقطاع تدفق الجينات الناتج عن "التباعد الجغرافي"، وتجزؤ التجمعات السكانية بسبب عدم استقرار المناخ. [ 10 ]

تُشكّل الأنواع الحلقية حالةً مثيرةً للاهتمام لمشكلة الأنواع بالنسبة لمن يسعون إلى تقسيم العالم الحي إلى أنواع منفصلة . فكل ما يُميّز نوعًا حلقيًا عن نوعين منفصلين هو وجود مجموعات متصلة؛ فإذا هلك عدد كافٍ من هذه المجموعات داخل الحلقة لقطع صلة التكاثر، فسيتم اعتبار المجموعات البعيدة للنوع الحلقي نوعين متميزين. تكمن المشكلة في تحديد ما إذا كان ينبغي اعتبار الحلقة بأكملها نوعًا واحدًا (على الرغم من أن ليس كل الأفراد يتزاوجون فيما بينهم) أو تصنيف كل مجموعة كنوع مستقل (على الرغم من أنها تتزاوج مع جيرانها الأقرب). تُبيّن الأنواع الحلقية أن حدود الأنواع تنشأ تدريجيًا وغالبًا ما تكون متصلة. [ 10 ]

أمثلة

سمندل إنساتينا ، مثال على الأنواع الحلقية
التطور والانتشار المتوقعان لطائر الزقزاق الأخضر، Phylloscopus trochiloides :
  P. t. trochiloides
  P. t. obscuratus
  P. t. plumbeitarsus
  ب. ت. لودلوي
  P. t. viridanus
ملاحظة: لم يتم عرض P. t. nitidus في جبال القوقاز .

تم توثيق العديد من الأمثلة في الطبيعة. ويوجد جدلٌ حول الكثير من الأبحاث، حيث يستشهد بعض الباحثين بأدلة تنفي وجودها تمامًا. [ 4 ] [ 13 ] وتُقدّم الأمثلة التالية دليلًا على أنه -على الرغم من العدد المحدود من الأمثلة الملموسة والمثالية في الطبيعة- توجد سلاسل متصلة من الأنواع ويمكن العثور عليها في الأنظمة البيولوجية. [ 10 ] ويتسم هذا غالبًا بتصنيفات على مستوى الأنواع الفرعية، مثل التدرجات، والأنماط البيئية ، والمجمعات ، والأصناف . وقد اعترض الباحثون على العديد من الأمثلة، وبالمثل، "لم تحظَ العديد من الحالات [المقترحة] باهتمام يُذكر من الباحثين، مما يجعل من الصعب تقييم ما إذا كانت تُظهر خصائص الأنواع الحلقية المثالية." [ 1 ]

تُقدّم القائمة التالية أمثلةً على أنواعٍ حلقيةٍ موجودةٍ في الطبيعة. بعض هذه الأمثلة، مثل مجموعة نورس لاروس، وهازجة آسيا الخضراء، وسمندل إنساتينا في أمريكا، محلّ جدل. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 إيروين، دارين إي.؛ إيروين، جيسيكا إتش.؛ برايس، تريفور دي. (2001). "الأنواع الحلقية كجسور بين التطور الدقيق والتنوع". جينيتيكا . 112/113 : 223-243 . doi : 10.1023/A:1013319217703 . PMID 11838767. S2CID 7108000 .  
  2. دوكينز، ريتشارد ؛ وونغ، يان (2016). حكاية الأجداد: رحلة إلى فجر الحياة . هوتون ميفلين هاركورت. ص 398. ISBN  978-0544859937.
  3. براون، روب. ""من نفس النوع" مقابل "الخنثى: يمكن للصياغة الموجزة تجنب الارتباك عند مناقشة التطور" .
  4. 1 2 3 4 كوين، جيري أ.؛ أور، هـ. ألين (2004). التنوع البيولوجي . سيناور أسوشيتس. ص 102-105 . ISBN  0-87893-091-4.
  5. ليبرز، د.؛ دي كنيجف، ب.؛ هيلبيج، أ. ج. (2004). "مجموعة طيور النورس الرنجة ليست نوعًا حلقيًا" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 271 (1542): 893-901 . doi : 10.1098/rspb.2004.2679 . PMC 1691675. PMID 15255043 .  
  6. إيروين، دارين. "أنواع حلقات طائر المغرد الأخضر" .
  7. "نظرة فاحصة على نوع كلاسيكي من الأنواع الحلقية: عمل توم ديفيت" . فهم التطور . 29 أبريل 2021.
  8. تشكل حلقة هذا النوع موضوع "حكاية السمندل" في كتاب ريتشارد دوكينز " حكاية الأجداد " ، 2004.
  9. 1 2 كاشو، ن. إيفالو؛ باوم، ديفيد أ. (7 سبتمبر 2012). "نبات حشيشة النعال الكاريبي Euphorbia tithymaloides: أول مثال على نوع حلقي في النباتات" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 279 (1742): 3377-3383 . doi : 10.1098/rspb.2012.0498 . PMC 3396892. PMID 22696529 .  
  10. 1 2 3 4 5 6 بيريرا، ريكاردو جيه؛ ويك، ديفيد بي. (نوفمبر 2015). "الأنواع الحلقية كدليل على استمرارية تكوين الأنواع" . علم البيئة الجزيئية . 24 (21): 5312-5314 . Bibcode : 2015MolEc..24.5312P . doi : 10.1111/mec.13412 . PMID 26509692. S2CID 206182763 .  
  11. هيلبيغ، أ. ج . (أغسطس 2005). "علم الوراثة التطوري: حلقة من الأنواع" . الوراثة . 95 (2): 113-114 . Bibcode : 2005Hered..95..113H . doi : 10.1038/sj.hdy.6800679 . PMID 15999143. S2CID 29782163 .  
  12. إيروين، دارين إي (ديسمبر 2012). "نهج جديد لاكتشاف الأنواع الحلقية: البحث عن الحواجز بدلاً من الحلقات" . مجلة بي إم سي بيولوجي . 10 (1) 21. doi : 10.1186/1741-7007-10-21 . PMC 3299606. PMID 22410355 .  
  13. 1 2 كوين، جيري (16 يوليو 2014). "لا توجد أنواع حلقية" . لماذا التطور حقيقة.
  14. 1 2 ألكايد، ميغيل؛ سكورداتو، إليزابيث إس سي؛ برايس، تريفور دي؛ إيروين، دارين إي. (يوليو 2014). "التباين الجينومي في مجموعة أنواع حلقية". مجلة نيتشر . 511 (7507): 83-85 . Bibcode : 2014Natur.511...83A . doi : 10.1038/nature13285 . hdl : 10261/101651 . PMID 24870239. S2CID 4458956 .  
  15. ليبرز، دوريت؛ كنيجف، بيتر دي؛ هيلبيج، أندرياس ج. (2004). "مجموعة طيور النورس الرنجة ليست نوعًا حلقيًا" . وقائع العلوم البيولوجية . 271 (1542): 893-901 . doi : 10.1098/rspb.2004.2679 . PMC 1691675. PMID 15255043 .  
  16. هايتون، ر. (1998). "هل إنساتينا إيششولتزي نوع حلقي؟". هيربيتولوجيكا . 54 (2): 254-278 . JSTOR 3893431 . 
  17. سيمبسون، ك.؛ داي، ن.؛ تروسلر، ب. (1999)، طيور أستراليا ( الطبعة السادسة)، مطبعة جامعة برينستون 
  18. وارد، ديفيد (ديسمبر 2011). "التمايز السكاني في نوع يُفترض أنه حلقي، أكاسيا كارو (ميموسويديا)" . المجلة البيولوجية لجمعية لينيان . 104 (4): 748-755 . doi : 10.1111/j.1095-8312.2011.01757.x .
  19. فوكس، جيروم؛ إريكسون، بير جي بي؛ بونيلو، سيلين؛ كولو، أرنو؛ باسكي، إريك (نوفمبر 2015). "الجغرافيا الوراثية المعقدة لبلابل Alophoixus في الهند وماليزيا مع وصف لمجموعة أنواع حلقية جديدة محتملة". علم البيئة الجزيئية . 24 (21): 5460-5474 . Bibcode : 2015MolEc..24.5460F . doi : 10.1111/mec.13337 . PMID: 26224534. S2CID : 44672012 .  
  20. بوين، بي دبليو؛ باس، إيه إل؛ روشا، إل إيه؛ غرانت، دبليو إس؛ روبرتسون، دي آر (2001). "الجغرافيا النباتية لأسماك البوق ( Aulostomus ) : مجموعة الأنواع الحلقية على نطاق عالمي". التطور . 55 (5): 1029-1039 . doi : 10.1554/0014-3820(2001)055 [ 1029 :pottar ] 2.0.co ; 2. PMID 11430639. S2CID 221735739 .  
  21. نايدو، ثيشني؛ غودمان، ستيفن م.؛ شومان، م. كوري؛ تايلور، بيتر ج.؛ لامب، جينيفر م. (1 يناير 2016). "دعم جزئي لفرضية الأنواع الحلقية الكلاسيكية في مجموعة أنواع Chaerephon pumilus (الخفافيش: Molossidae) من جنوب شرق أفريقيا وجزر غرب المحيط الهندي". الثدييات . 80 (6). doi : 10.1515/mammalia-2015-0062 . S2CID 89517662 . 
  22. موريتز، سي.؛ شنايدر، سي. جيه.؛ ويك، دي. بي. (1 سبتمبر 1992). "العلاقات التطورية داخل مجموعة إنساتينا إيششولتزي تؤكد تفسير الأنواع الحلقية". علم الأحياء المنهجي . 41 (3): 273-291 . doi : 10.1093/sysbio/41.3.273 . S2CID 49267121 . 
  23. موريتز، كريغ؛ شنايدر، كريستوفر جيه؛ ويك، ديفيد بي (سبتمبر 1992). "العلاقات التطورية داخل مجموعة Ensatina eschscholtzii تؤكد تفسير الأنواع الحلقية". علم الأحياء المنهجي . 41 (3): 273-291 . doi : 10.2307/2992567 . JSTOR 2992567 . 
  24. باكيرت، مارتن؛ مارتنز، يوشين؛ إيك، سيغفريد؛ نازارينكو، ألكسندر أ.؛ فالتشوك، أولغا ب.؛ بيتري، بيرند؛ فيث، مايكل (27 سبتمبر 2005). "القرقف الكبير (Parus major) - نوع حلقي مصنف بشكل خاطئ". المجلة البيولوجية لجمعية لينيان . 86 (2): 153-174 . doi : 10.1111/j.1095-8312.2005.00529.x
  25. كفيست، لورا؛ مارتنز، يوشين؛ هيغوتشي، هيرويوشي؛ نازارينكو، ألكسندر أ.؛ فالتشوك، أولغا ب.؛ أوريل، ماركو (22 يوليو 2003). "التطور والبنية الجينية لمجموعة طيور القرقف الكبير ( Parus major )" . وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب: العلوم البيولوجية . 270 (1523): 1447-1454 . doi : 10.1098 / rspb.2002.2321 . PMC 1691391. PMID 12965008 .  
  26. ألستروم، بير (2006). "مفاهيم الأنواع وتطبيقاتها: رؤى من جنسي سيسيركوس وفيلوسكوبوس " (ملف PDF) . مجلة علم الحيوان الصينية . 52 (ملحق): 429-434 . S2CID 145032793. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 21 يوليو 2011. 
  27. إيروين، دي إي؛ بنش، إس؛ إيروين، جيه إتش؛ برايس، تي دي (21 يناير 2005). "التطور النوعي حسب المسافة في نوع حلقي". مجلة ساينس . 307 (5708): 414-416 . رمز Bibcode : 2005Sci...307..414I . doi : 10.1126/science.1105201 . PMID 15662011. S2CID 18347146 .  
  28. ليبرز، دوريت؛ دي كنيجف، بيتر؛ هيلبيج، أندرياس ج. (7 مايو 2004). "مجموعة طيور النورس الرنجة ليست نوعًا حلقيًا" . وقائع الجمعية الملكية في لندن. السلسلة ب: العلوم البيولوجية . 271 (1542): 893-901 . doi : 10.1098/rspb.2004.2679 . PMC 1691675. PMID 15255043 .  
  29. كاير، دبليو؛ زيمرمان، إي جي (1 مارس 1975). "التنوع الكروموسومي والمورفولوجي والتداخل الدائري في فأر الغزلان، بيروميسكوس مانيكولاتوس، في تكساس وأوكلاهوما". علم الأحياء المنهجي . 24 (1): 89-95 . doi : 10.1093/sysbio/24.1.89 .
  30. ^ بارماستو، إراست (2007). "Phellinus laevigatus sl (Hymenochaetales): نوع حلقي" . فوليا كريبتوجاميكا إستونيكا . 43 : 39 – 49.
  31. جوزيف، ليو؛ دولمان، جاينور؛ دونيلان، ستيفن؛ سانت، كاثلين م؛ بيرج، ماثيو ل؛ بينيت، أندرو ت د (7 نوفمبر 2008). "أين ومتى تبدأ الحلقة وتنتهي؟ اختبار فرضية الأنواع الحلقية في مجموعة أنواع من الببغاوات الأسترالية" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 275 (1650): 2431-2440 . doi : 10.1098/rspb.2008.0765 . PMC 2603204. PMID 18664434 .  
  32. إيستوود، جاستن ر.؛ بيرغ، ماثيو ل.؛ ريبوت، راؤول ف.هـ.؛ رايدال، شين ر.؛ بوكانان، كاثرين ل.؛ والدر، كين ر.؛ بينيت، أندرو ت.د. (30 سبتمبر 2014). "التحليل التطوري لفيروس مرض المنقار والريش عبر مجموعة معقدة من أنواع العوائل" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 111 (39): 14153-14158 . Bibcode : 2014PNAS..11114153E . doi : 10.1073/pnas.1403255111 . PMC 4191811. PMID 25225394 .  
  33. دوبزانسكي، ت.؛ سباسكي، ب. (1 مارس 1959). "ذبابة الفاكهة باوليستوروم، مجموعة من الأنواع في طور التكوين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 45 (3): 419-428 . Bibcode : 1959PNAS...45..419D . doi : 10.1073/pnas.45.3.419 . PMC 222578. PMID 16590403 .  
  34. بنش، ستافان؛ غراهن، ماتس؛ مولر، نيلز؛ غاي، لورين؛ أكيسون، سوزان (يوليو 2009). "التنوع الجيني والمورفولوجي ونظائر الريش لدى طيور الصفير المهاجرة يُظهر تباعدًا تدريجيًا في حلقة". علم البيئة الجزيئية . 18 (14): 3087-3096 . Bibcode : 2009MolEc..18.3087B . doi : 10.1111/j.1365-294X.2009.04210.x . PMID 19457197. S2CID 205361829 .  
  35. إيروين، دارين إي. (يوليو 2009). " الكشف عن التطور الحلقي الناشئ من خلال خط فاصل هجري" . علم البيئة الجزيئية . 18 (14): 2923-2925 . Bibcode : 2009MolEc..18.2923I . doi : 10.1111/j.1365-294X.2009.04211.x . PMID 19457189. S2CID 13601570 .  
  36. ^ كليمو، FM (يونيو 1978). "The Powelliphanta gilliesi - traversi - hochstetteri - rossiana - lignaria - أنواع حلقة superba (Mollusca: Pulmonata)". مجلة نيوزيلندا لعلم الحيوان . 5 (2): 289-294 . دوى : 10.1080 / 03014223.1978.10428318 .
  37. باتن، مايكل أ.؛ برويت، كريستين ل. (مارس 2009). "عصفور الأغاني، ميلوسبيزا ميلوديا، كنوع حلقي: أنماط التباين الجغرافي، ومراجعة الأنواع الفرعية، وآثارها على التنوع البيولوجي". علم التصنيف والتنوع البيولوجي . 7 (1): 33-62 . Bibcode : 2009SyBio...7...33P . doi : 10.1017/S1477200008002867 . S2CID 154943 .