種分化速度

概要

種分化は通常、長い進化の過程で起こり、その間、種は孤立することもあれば、交流を続けることもあります。新興の2つの種が交配を始めると、生殖の障壁が弱まり、遺伝子流動が再び起こる可能性があります。この時点で、2つの集団の間で交配種が選択されることで、新たに混ざった集団が単一の集団として安定するか、あるいは新種としての区別が強化される可能性があります。種分化には、徐々に起こるものと急速に起こるものがあり、場合によっては、変化のない長い期間の後に急速な種分化が起こることもあります。

個体群の再結合

種分化の際に、2つ以上の集団がしばらくの間孤立していた場合、それらの集団が再結合(reconnection)することがあります。例えば、長い間の干ばつや気候変動の影響で、大きな湖が多くの小さな湖に分割され、生息者が孤立することがあります。アフリカのシクリッド魚の膨大な種の多様性は、このような個体群の断片化の期間に支えられていました。状況が変わり、分割された湖が再び合流すると、孤立していた個体群は再び接触するようになります。

再結合が起こったとき、接合前の生殖障壁が弱ければ、2つの異なる集団の個体が繁殖を始めるかもしれないです。雑種の子孫の適性が親と比べて高いか、または変わらない場合、集団は統合され、合併できます。このプロセスは安定性と呼ばれています。しかし、雑種の子孫が親集団の非混合の子孫よりも適合性が低い場合や、接合前の繁殖の障壁が時間とともに強化される場合、2つの集団は同所性であっても分岐し続けることになります。シクリッド魚類では、このようにして多くの新系統や新種が生まれたと考えられます。

進化の速度と種分化

種の進化の速度は、世代間の時間、選択圧の強さ、特定の環境条件によって異なります。通常、変化はゆっくりと起こり、時間をかけて少しずつ変化し、他の種と交配しない新しい種が出現します。これを「系統的漸進主義」といいます。例えば、くちばしの長い鳥が、より深く木を掘って虫を取ることができるようになれば、集団全体のくちばしが長くなり、最終的にはくちばしの短い親鳥と区別されるようになるかもしれません。

しかしながら、種が比較的急速に変化することもあります。これは、種が急激に進化した後、長期間にわたって比較的変化しない状態が続くという、「断続平衡説」に関連しています。この理論を裏付けるものとして、化石の系統の中には、長い間ほとんど変化していないように見えても、その後急激な変化を見せるものがあるという観察結果があります。

チョウ科のHeliconiusでは、擬態のための選択によって色柄を維持するための強い選択が見られ、近縁の姉妹種との交配でも一般的に種は安定しています。しかし、突然変異や交配によって新たな表現型が生まれると、急速な種分化が起こります。このように、進化と種分化は、様々な方法と異なる時間軸で進行します。