第18章進化と種の起源
18.3 Reconnection and Speciation Rates18.3 再接触と種分化の速度
Learning Objectives学習目標
By the end of this section, you will be able to do the following:
この節を終えると、次のことができるようになる。
- Describe pathways of species evolution in hybrid zones雑種帯での種の進化の道筋を説明する。
- Explain the two major theories on rates of speciation種分化の速度についての2つの主要な理論を説明する。
Speciation occurs over a span of evolutionary time, so when a new species arises, there is a transition period during which the closely related species continue to interact.
英語のヒント
種分化は進化的な時間の幅の中で起こる。そのため、新しい種が生じるときには、近縁の種どうしが相互作用を続ける移行期がある。
Reconnection再接触
After speciation, two species may recombine or even continue interacting indefinitely. Individual organisms will mate with any nearby individual with whom they are capable of breeding. We call an area where two closely related species continue to interact and reproduce, forming hybrids a hybrid zone. Over time, the hybrid zone may change depending on the fitness of the hybrids and the reproductive barriers (Figure 18.22). If the hybrids are less fit than the parents, speciation reinforcement occurs, and the species continue to diverge until they can no longer mate and produce viable offspring. If reproductive barriers weaken, fusion occurs and the two species become one. Barriers remain the same if hybrids are fit and reproductive: stability may occur and hybridization continues.
英語のヒント
種分化の後、2つの種は再び一緒になることも、相互作用をいつまでも続けることもある。個々の生物は、近くにいて繁殖可能な相手であれば交配する。近縁の2種が相互作用と繁殖を続け、雑種を形成する地域を、雑種帯と呼ぶ。時間が経つにつれて、雑種帯は雑種の適応度と生殖障壁に応じて変化することがある(図18.22)。雑種の適応度が親より低い場合には、種分化の強化が起こる。2種は分岐を続け、やがて交配して生存可能な子を生むことができなくなる。生殖障壁が弱まると融合が起こり、2種は1つになる。雑種の適応度が高く繁殖可能である場合、障壁はそのまま保たれる。安定した状態となり、交雑が続くことがある。
Hybrids can be either less fit than the parents, more fit, or about the same. Usually hybrids tend to be less fit; therefore, such reproduction diminishes over time, nudging the two species to diverge further in a process we call reinforcement. Scientists use this term because the hybrids' low success reinforces the original speciation. If the hybrids are as fit or more fit than the parents, the two species may fuse back into one species (Figure 18.23). Scientists have also observed that sometimes two species will remain separate but also continue to interact to produce some individuals. Scientists classify this as stability because no real net change is taking place.
英語のヒント
雑種の適応度は、親より低いことも、高いことも、ほぼ同じこともある。通常、雑種の適応度は低い傾向にある。そのため、そのような繁殖は時間とともに減少し、強化と呼ばれる過程を通して、2種をさらに分岐させる方向へと促す。雑種の成功の度合いが低いことが、もとの種分化を強めるため、科学者はこの用語を使う。雑種の適応度が親と同じか、親より高い場合、2種は再び融合して1種になることがある(図18.23)。また、2種が別々のままでありながら、相互作用を続けて一部の個体を生み出す場合も観察されている。全体として実質的な変化が起こっていないため、科学者はこれを安定に分類する。
Varying Rates of Speciation種分化の速度の違い
Scientists around the world study speciation, documenting observations both of living organisms and those found in the fossil record. As their ideas take shape and as research reveals new details about how life evolves, they develop models to help explain speciation rates. In terms of how quickly speciation occurs, we can observe two current patterns: gradual speciation model and punctuated equilibrium model.
英語のヒント
世界中の科学者が種分化を研究し、現生生物と化石記録に見られる生物の両方について、観察結果を記録している。考えが形を取り、生命がどのように進化するかについて研究が新たな詳細を明らかにするにつれて、種分化の速度を説明するためのモデルが作られる。種分化の速さという観点からは、現在、漸進的種分化モデルと断続平衡モデルという2つのパターンが認められる。
In the gradual speciation model, species diverge gradually over time in small steps. In the punctuated equilibrium model, a new species undergoes changes quickly from the parent species, and then remains largely unchanged for long periods of time afterward (Figure 18.23). We call this early change model punctuated equilibrium, because it begins with a punctuated or periodic change and then remains in balance afterward. While punctuated equilibrium suggests a faster tempo, it does not necessarily exclude gradualism.
英語のヒント
漸進的種分化モデルでは、種は時間とともに小さな段階を踏んで徐々に分岐する。断続平衡モデルでは、新しい種は親となった種から急速に変化し、その後は長い期間、ほとんど変化しない(図18.23)。この初期変化のモデルを断続平衡と呼ぶのは、断続的または周期的な変化から始まり、その後は平衡状態にとどまるためである。断続平衡はより速いテンポを示唆するが、必ずしも漸進説を排除するわけではない。
The primary influencing factor on changes in speciation rate is environmental conditions. Under some conditions, selection occurs quickly or radically. Consider a species of snails that had been living with the same basic form for many thousands of years. Layers of their fossils would appear similar for a long time. When a change in the environment takes place—such as a drop in the water level—a small number of organisms are separated from the rest in a brief period of time, essentially forming one large and one tiny population. The tiny population faces new environmental conditions. Because its gene pool quickly became so small, any variation that surfaces and that aids in surviving the new conditions becomes the predominant form.
英語のヒント
種分化の速度の変化に主に影響する要因は、環境条件である。条件によっては、選択が急速に、または根本的に起こる。何千年もの間、同じ基本的な形で生きてきた巻貝の種を考えてみよう。その化石を含む地層では、長い間、似たような姿が見られるだろう。水位の低下などの環境変化が起こると、短期間のうちに少数の生物が残りから隔てられ、実質的に1つの大きな個体群と1つのごく小さな個体群ができる。小さな個体群は新たな環境条件に直面する。その遺伝子プールは急速に非常に小さくなったため、新しい条件のもとでの生存を助ける変異が現れると、それが優勢な型になる。