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华莱士效应

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在二次接触(secondary contact)时,天择对杂交不利,因此种化的过程进一步运行,称为华莱士效应
在二次接触(secondary contact)时,天择杂交不利,因此种化的过程进一步运行,称为华莱士效应

华莱士效应(Wallace effect),又称再加强(reinforcement),是种化的一个机制,让两个已经有部分生殖隔离的族群进一步演化出更完整的隔离。其原理如下:当两个族群的杂交后代缺乏存活率或生育力时,相较于继续跨族群杂交并生育这些杂种后代,能透过选型交配避免杂交的个体会有较高的适应度,所以选型交配会被天择偏好,于是强化生殖隔离。选型交配也会造成性择,进而造成性征的快速分化。

此理论最初由英国自然学家华莱士提出类似的概念,其后费奥多西·多布然斯基提出了现代的模型。

发展史

1889年,华莱士出版了《达尔文主义》,介绍达尔文在30年前提出的天择进化论并为之辩护。在书中他提到天择可能偏好避免杂交的机制,而产生生殖隔离。他的解释如下:当两个类型的生物各自适应特定的环境,因而分化到一定程度时,杂交后代会比任一亲代都不适应环境。在这种情况下,天择会去除杂交后代。如此一来,天择也会偏好避免杂交的机制,因为不去杂交的个体可以产生更多适应环境的后代。于是两个类型之间就会进一步演化出生殖隔离。[1][2][3][4]

现代研究

华莱士效应是演化生物学的研究主题之一,在物种形成(特别是同域物种形成)的研究中有其重要性[5]。华莱士效应的可行性有数学模型的支持,也有野外的经验证明,包括植物的开花时间[6]以及姬鹟的性联遗传择偶偏好[7]

对生物的影响

华莱士现象造成生殖性状的置换(reproductive character displacement)
华莱士现象造成生殖性状的置换(reproductive character displacement)

华莱士现象的一个影响是生殖性状的置换(reproductive character displacement)。两个分布领域有部分重叠的族群,他们的生殖性状在共域区会比在异域区有更高的差异,因为共域区的个体有杂交的机会,因此再加强会发生,让当地的生物有更高程度的种化。若再加强没有发生,杂交会产生性状介于两个族群之间的过渡样态,而产生相反的结果。


参考资料

  1. ^ Slotten, Ross A. The heretic in Darwin's court: the life of Alfred Russel Wallace. New York: Columbia University Press. 2004: 413–15. ISBN 0-231-13010-4. 
  2. ^ Wallace, Alfred Russel. Influence of Natural Selection upon Sterility and Fertility. Darwinsim: An Exposition of the Theory of Natural Selection with Some of Its Applications 3rd. 1912: 173–9. OCLC 20541222. 
  3. ^ Wallace, AR (1912). "Influence of Natural Selection upon Sterility and Fertility". Darwinsim: An Exposition of the Theory of Natural Selection with Some of Its Applications (3rd ed.). pp. 173–9. OCLC 20541222.
  4. ^ Butlin R (1987), Speciation by reinforcement, Trends in Ecology & Evolution, 2:8-13 doi:10.1016/0169-5347(87)90193-5.
  5. ^ Durinx, Michel; Van Dooren, Tom J. M. Assortative Mate Choice and Dominance Modification: Alternative Ways of Removing Heterozygote Disadvantage. Evolution. 2009, 63 (2): 334–52. PMID 19054051. doi:10.1111/j.1558-5646.2008.00578.x. 
  6. ^ Ollerton, J. Speciation: Flowering time and the Wallace Effect. Heredity. 2005, 95 (3): 181–2. PMID 16077739. doi:10.1038/sj.hdy.6800718. 
  7. ^ Sæther, Stein A.; Sætre, Glenn-Peter; Borge, Thomas; Wiley, Chris; Svedin, Nina; Andersson, Gunilla; Veen, Thor; Haavie, Jon; Servedio, Maria R.; Bureš, Stanislav; Král, Miroslav; Hjernquist, Mårten B.; Gustafsson, Lars; Träff, Johan; Qvarnström, Anna. Sex Chromosome-Linked Species Recognition and Evolution of Reproductive Isolation in Flycatchers. Science. 2007, 318 (5847): 95–7. PMID 17916732. doi:10.1126/science.1141506. 
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