Model Dobzhansky'ego-Mullera

Chris Dascher/Getty Images

Model Dobzhansky'ego-Mullera jest naukowym wyjaśnieniem, dlaczego dobór naturalny wpływa na specjację w taki sposób, że gdy zachodzi hybrydyzacja między gatunkami, powstałe potomstwo jest genetycznie niezgodne z innymi przedstawicielami gatunku, z którego pochodzi.

Dzieje się tak, ponieważ istnieje kilka sposobów występowania specjacji w świecie przyrody, z których jeden polega na tym, że wspólny przodek może rozdzielić się na wiele linii z powodu izolacje rozrodcze niektórych populacji lub części populacji tego gatunku.

W tym scenariuszu skład genetyczny tych linii zmienia się w czasie poprzez mutacje oraz naturalna selekcja wybór najkorzystniejszych adaptacji do przetrwania. Kiedy gatunki się rozeszły, wiele razy nie są już kompatybilne i nie mogą już rozmnażać się płciowo ze sobą.

Świat przyrody ma jedno i drugie prezygotyczny oraz postzygotyczny mechanizmy izolacji, które powstrzymują gatunki przed krzyżowaniem się i wytwarzaniem hybryd, a Model Dobzhansky'ego-Mullera pomaga wyjaśnić, jak to się dzieje poprzez wymianę unikalnych, nowych alleli i mutacji chromosomowych.

Nowe wyjaśnienie alleli

Teodozjusz Dobzhansky a Hermann Joseph Muller stworzył model wyjaśniający, w jaki sposób powstają nowe allele i są przekazywane nowo powstałym gatunkom. Teoretycznie osoba, która miałaby mutację na chromosomalny poziom nie byłby w stanie rozmnażać się z żadną inną osobą.

Model Dobzhansky'ego-Mullera próbuje teoretyzować, jak może powstać zupełnie nowa linia, jeśli istnieje tylko jedna osoba z tą mutacją; w ich modelu powstaje nowy allel, który utrwala się w jednym punkcie.

W drugiej, obecnie rozbieżnej linii, w innym punkcie genu powstaje inny allel. Te dwa rozbieżne gatunki są teraz ze sobą niezgodne, ponieważ mają dwa allele, które nigdy nie występowały razem w tej samej populacji.

Zmienia to białka wytwarzane podczas transkrypcja oraz tłumaczenie , co może sprawić, że hybrydowe potomstwo będzie niekompatybilne seksualnie; jednak każda linia może nadal hipotetycznie rozmnażać się z populacją przodków, ale jeśli te nowe mutacje w liniach są korzystne, w końcu staną się stałymi allelami w każdej populacji – kiedy to nastąpi, populacja przodków z powodzeniem podzieliła się na dwa nowe gatunki.

Dalsze wyjaśnienie hybrydyzacji

Model Dobzhansky'ego-Mullera jest również w stanie wyjaśnić, w jaki sposób może się to zdarzyć na dużym poziomie w przypadku całych chromosomów. Możliwe, że z biegiem czasu podczas ewolucji dwa mniejsze chromosomy mogą ulec centrycznej fuzji i stać się jednym dużym chromosomem. Jeśli tak się stanie, nowa linia z większymi chromosomami nie jest już kompatybilna z inną linią i hybrydy nie mogą powstać.

Zasadniczo oznacza to, że jeśli dwie identyczne, ale izolowane populacje zaczynają się od genotypu AABB, ale pierwsza grupa ewoluuje do aaBB, a druga do AAbb, co oznacza, że ​​jeśli krzyżują się w celu utworzenia hybrydy, kombinacja a i b lub A a B pojawia się po raz pierwszy w historii populacji, co sprawia, że ​​to zhybrydyzowane potomstwo jest nieżywotne ze swoimi przodkami.

Model Dobzhansky'ego-Mullera stwierdza, że ​​niezgodność jest zatem najprawdopodobniej spowodowana tak zwanym alternatywnym utrwalaniem dwóch lub więcej populacji zamiast tylko jednej, oraz że proces hybrydyzacji daje współwystępowanie alleli u tego samego osobnika, który jest genetycznie unikalny i niekompatybilne z innymi z tego samego gatunku.