فرگشت ۱۰۱ گونه‌زایی در عمل؟
در تابستان ۱۹۹۵، حداقل ۱۵ ایگوانا روی کلکی که از درختانِ از ریشه درآمده شکل گرفته بود از طوفان مریلین نجات یافتند. آنها قبل از اینکه در جزیرهٔ آنگویلا در کارائیب کلونی تشکیل دهند یک ماه به سفر در آب‌های آزاد ادامه دادند. این موجوداتِ اندک اولین اعضا از گونهٔ خود، ایگوانا ایگوانا، بودند که به این جزیره رسیدند. اگر هم جمع‌های دیگری از ایگوانا ایگوانا در آنگویلا حضور داشتند، قبل از اینکه انسان‌ها بتوانند حضورشان را ثبت کنند منقرض شده بودند.
زیست‌شناسان تکاملی عاشق این هستند که بدانند بعد از آن چه اتفاقی افتاد: آیا ایگواناهای جدید منقرض می‌شوند؟ آیا بقا می‌یابند و فقط اندکی تغییر می‌کنند؟ یا نسبت به دیگر ایگوانا ایگواناها دچار انزوای تولیدمثلی شده و به گونه‌ای جدید تبدیل می‌شوند؟ احتمالا ما در حال مشاهدهٔ قدم‌های اولیهٔ یک رویداد گونه‌زاییِ آلوپاتریک1 هستیم، ولی در زمانی چنین کوتاه نمی‌توانیم مطمئن باشیم.
یک مدل محتمل
ما چندین مدل محتمل دربارهٔ چگونگی رخ دادن گونه‌زایی داریم -اما از آنجا که بیشتر این رویدادها در گذشتهٔ دور رخ داده‌اند، قطعاً این برای ما دشوار است که گزارش یک شاهد عینی دربارهٔ یک رویداد گونه‌زاییِ طبیعی را به دست آوریم. ما می‌توانیم تعیین کنیم رویدادهای گونه‌زایی رخ داده است و در اغلب اوقات زمان رخ دادن آنها را نیز تعیین می‌کنیم، ولی تعیین چگونگی رخ دادن آنها سخت‌تر است. اگرچه، ما می‌توانیم از مدل‌های گونه‌زایی که در دست داریم استفاده کرده و پیش‌بینی‌هایی بکنیم و بعد آن پیش‌بینی‌ها را در مقابل مشاهداتمان از جهان طبیعت و خروجیِ آزمایش‌ها مورد سنجش قرار دهیم. به عنوان نمونه، چند مدرک که به مدلِ گونه‌زاییِ آلوپاتریک مرتبط هستند را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
دانشمندان شواهد زیادی در تایید گونه‌زاییِ آلوپاتریک به عنوان مسیری متداول برای شکل‌گیری گونه‌های جدید یافته‌اند:
الگوهای جغرافیایی
اگر گونه‌زایی آلوپاتریک رخ دهد، ما پیش‌بینی می‌کنیم که جمعیت‌هایی از یک گونهٔ واحد، در مناطق جغرافیایی متفاوت، به لحاظ ژنتیکی متفاوت خواهند بود. مشاهدات فراوانی نشان می‌دهد که این پیش‌بینی بیشتر اوقات درست است. برای مثال، بسیاری از گونه‌ها «زیرگونه»های منطقه‌ای دارند، و از لحاظ ژنتیکی و ظاهری کمی متفاوت هستند، مثل مورد جغد خال‌دار شمالی2 و جغد خال‌دار مکزیکی3. همچنین، گونه‌های حلقوی4 نمونه‌هایی قانع‌کننده از چگونگیِ ناشی شدن تفاوت‌های ژنتیکی از جریان ژن کاهش‌یافته و فاصلهٔ جغرافیایی هستند.
نتایج تجربی
قدم‌های اول گونه‌زایی در چندین تجربهٔ آزمایشگاهی که شامل انزوای «جغرافیایی» می‌شد بازسازی شده. برای مثال، دایان داد5 تاثیر انزوای جغرافیایی و انتخاب روی مگس‌های میوه را مورد بررسی قرار داد. او مگس‌های میوه‌ای را از یک جمعیت واحد انتخاب کرد و آنها را به جمعیت‌هایی جداگانه که در دو محفظهٔ متفاوت زندگی می‌کنند تقسیم کرد تا انزوای جغرافیایی را شبیه‌سازی کند. نیمی از جمعیت با غذایی بر پایهٔ مالتوز، و نیمهٔ دیگر با غذایی بر پایهٔ نشاسته زیست. بعد از چندین نسل، آزمایشی روی مگس‌ها انجام شد تا ببینند آنها ترجیح می‌دهند با چه مگس‌هایی جفت‌گیری کنند. داد دریافت که در نتیجهٔ انزوای جغرافیایی و انتخاب بر اساس منابع غذاییِ متفاوت در دو محیط، مقداری انزوای تولیدمثلی رخ داده است: «مگس‌های مالتوز» «مگس‌های مالتوز» را، و «مگس‌های نشاسته» «مگس‌های نشاسته» را ترجیح می‌دادند. اگرچه، نمی‌توان به قطعیت رسید، این ترجیحاتِ متفاوت ممکن است به این دلیل وجود داشته باشد که انتخاب بر اساس منابع غذایی روی ژن‌های خاصی که بر رفتار تولیدمثلی موثر هستند نیز اثر گذاشته است. نتایج این آزمایش همان چیزی است که برای تایید گونه‌زایی آلوپاتریک به عنوان راهی معمول برای گونه‌زایی به آن نیاز داشتیم.
-
Allopatric speciation: شکلی از گونه‌زایی که برای شروع یا تکمیل وابسته به موانع خارجی در مقابل جریان ژن است. ↩
-
Northern Spotted Owl ↩
-
Mexican Spotted Owl ↩
-
Ring species: گونه‌هایی منشعب از یک گونهٔ اولیه که توزیع جغرافیایی آنها یک حلقه را تشکیل می‌دهد؛ گونه‌های همسایه در این حلقه می‌توانند با یکدیگر جفت‌گیری کنند. اما گونه‌هایی که در انتهای دو مسیر قرار دارند به علت تفاوت‌های زیاد ژنتیکی امکان جفت‌گیری موفقیت‌آمیز ندارند. ↩
-
Diane Dodd ↩