物种形成
(speciation)在进化过程中生物从旧物种分化出新物种的过程。物种形成的基本方式是通过地理隔离形成亚种;亚种进一步分化,出现生殖隔离, 形成新种。图 1 的 1、2、3 代表三个相邻的地区,但各区之间有地理隔离(如被高山、河流、沙漠或海洋所阻离),各区的自然条件差异较大。起先,物种只分布在 1 区,后来由于偶然的机会才分到 2 区和 3 区。分布到新区的种群,由于适应不同的自然条件,各自向不同的方面发展,分别形成若干个不同的亚种。有的亚种通过突变、重组不断发展,终于与原种出现了生殖隔离, 而形成了新种(图 1)。加拉帕戈斯群岛的地雀,就是这方面的经典例子。这个群岛共有 14 种地雀,分布在不同的岛上,它们彼此大同小异,又都与南美大陆的地雀相似,表明它们是由来自南美的祖种,通过海洋的地理隔离而形成的新种(见达尔文地雀)。关于通过亚种形成新种的过程,还可举出大山雀作为例子(图 2)。大山雀(Parus major)主要有 3 个亚种:小山雀亚种(P.m.mior)分布在我国、朝鲜和库页岛一带;南山雀亚种(P.m.cinereus) 分布在我国华南、印度、伊朗、土耳其和亚洲西南部其他地方;大山雀亚种
(P.m.major)分布在欧洲和西伯利亚。小山雀和南山雀在我国华南相遇,彼此能杂交,产生出中间类型;南山雀和大山雀在伊朗相遇,彼此亦能杂交, 产出中间类型;但小山雀与大山雀在我国黑龙江相遇,彼此不能杂交,也没有中间类型。很明显,如果没有南山雀,大山雀和小山雀就是两个不同的物种。这个例子很好地说明了由于地理隔离,通过亚种形成新种的过程。物种形成的其他方式,主要是异源多倍化的物种形成(图 3)。例如异源六倍体栽培小麦和异源八倍体小黑麦,以及被子植物的多数物种,都是通过这种方式形成的(见多倍体育种)。
图 1 物种形成的基本方式
图 2 大山雀“亚种圈”示意图1.小山雀亚种
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南山雀亚种
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大山雀亚种
×××示亚种相遇不杂交
图 3 异源多倍体物种形成示意图