Видообразование описывает образование одного или нескольких новых видов из исходного, а иногда и нескольких исходных видов. Полученные виды отличаются от родительских видов, и обычно существуют препятствия для воспроизводства. Существует два основных механизма видообразования с географической изоляцией и без нее – аллопатрическое и симпатрическое видообразование соответственно.
При аллопатрическом видообразовании потоку генов между двумя популяциями одного и того же вида препятствует географический барьер, например горный хребет или фрагментация среды обитания. Это называется викариансом. Например, из-за засухи уровень воды в большом озере может упасть, в результате чего останутся два или более небольших водоема, жители которых будут отрезаны друг от друга.
Оказавшись в изоляции, особи этих популяций могут столкнуться с различными внешними факторами давления, такими как климат, наличие ресурсов или хищничество. Эти различия в естественном отборе в сочетании с генетическим дрейфом и мутациями на протяжении многих поколений разделения в конечном итоге приводят к тому, что две популяции становятся отдельными видами. Это наблюдалось в озерах, где обитают африканские цихлиды, представляющие множество видов, многие из которых, вероятно, возникли в результате аллопатрии.
Распространение также может вызвать аллопатрическое видообразование. Например, паразитический вид морского анемона Edwardsiella lineata обитает на восточном побережье Северной Америки. Он имеет близкородственный родственный вид, E. carne a, который населяет океаны шведского и норвежского побережья. Разгон E. lineata & mdash; вероятно, переносится в личиночной стадии как паразиты гребневиков & mdash; возможно, что привело к созданию новой популяции на скандинавском побережье. Эта новая и генетически изолированная популяция со временем разошлась и превратилась в отдельный вид, теперь известный как E. carnea .
Видообразование также может происходить без географических барьеров. Например, в некоторых кратерных озерах в Исландии обитает множество новых близкородственных видов рыб, которые почти наверняка эволюционировали симпатрически, поскольку географическая изоляция невозможна из-за формы их среды обитания. Однако симпатрического видообразования достичь, вероятно, труднее. При симпатрии виды-члены все еще контактируют друг с другом и потенциально скрещиваются и обмениваются генами. Рекомбинация хромосом, вероятно, будет происходить часто, по крайней мере, в начале разделения, и разбивать группы совместно адаптированных генов, необходимых для образования новых видов. Хотя это и менее распространено, чем аллопатрическое видообразование, есть примеры генетического расхождения и видообразования в симпатрии. Изменения вызваны такими факторами, как дифференциация среды обитания, половой отбор и полиплоидия, которые создают препятствия для обмена генетической информацией.
Симпатрическое видообразование может происходить, когда подмножества видов развиваются, чтобы использовать различные среды обитания или ресурсы в одной и той же географической области. Например, подвид среднего наземного вьюрка, Geospiza fortis , обнаруженный на острове Санта-Крус в Галапагосских островах, демонстрирует признаки генетической дивергенции в зависимости от размера клюва. Морфология клюва у этого вида соответствует двум идеалам размера – маленький и большой – в зависимости от размера и твердости семян, которые они специализировались на потреблении (пример дифференциации среды обитания). Однако из-за естественного отбора птицы с клювом среднего размера были выбраны против, потому что они выживали с меньшими показателями.
Новые виды также могут быть созданы с помощью полиплоидии – механизма, который довольно часто встречается у растений. Обычно это вызвано случайными ошибками во время деления клеток, что приводит к появлению дополнительных наборов хромосом. Полученные таким образом полиплоидные гибриды, вероятно, не смогут спариваться с диплоидными родительскими линиями и вместо этого будут давать плодовитое потомство посредством самоопыления или скрещивания с другими полиплоидными гибридами. Следовательно, такое полиплоидное видообразование может генерировать новые виды растений в одном поколении. Анализ показывает, что от 47% до 100% видов цветковых растений можно проследить до полиплоидии в какой-то момент их эволюционной истории.
