Laboratorieexperiment av artbildning

En förenkling av ett allopatrisk artbildningsexperiment där två rader av fruktflugor föds upp på maltos och stärkelsemedia

Laboratorieexperiment med artbildning har utförts för alla fyra artbildningssätten : allopatrisk , peripatrisk , parapatrisk och sympatrisk ; och olika andra processer som involverar artbildning: hybridisering , förstärkning , grundareffekter, bland annat. De flesta experimenten har gjorts på flugor, i synnerhet Drosophila fruktflugor. Men nyare studier har testat jästsvampar, svampar och till och med virus.

Det har föreslagits att laboratorieexperiment inte är gynnsamma för ställföreträdande artbildningshändelser (allopatriska och peripatriska) på grund av deras små populationsstorlekar och begränsade generationer. De flesta uppskattningar från studier av naturen tyder på att artbildning tar hundratusentals till miljoner år. Å andra sidan tros många arter ha artat sig snabbare och på senare tid, till exempel de europeiska flundrorna ( Platichthys flesus ) som leker i pelagiska och bottenlevande zoner — som har allopatriskt artat i under 3000 generationer.

Tabell över experiment

Sex publikationer har försökt sammanställa, granska och analysera den experimentella forskningen om artbildning:

1. John Ringo, David Wood, Robert Rockwell och Harold Dowse 1985;
2. William R. Rice och Ellen E. Hostert 1993;
3. Ann-Britt Florin och Anders Ödeen 2002;
4. Mark Kirkpatrick och Virginie Ravigné 2002;
5. Jerry A. Coyne och H. Allen Orr 2004; och
6. James D. Fry 2009.

Tabellen sammanfattar de studier och data som granskats i dessa publikationer. Den refererar också till flera samtida experiment och är inte uttömmande. I tabellen indikerar flera siffror separerade med semikolon i generationskolumnen att flera experiment utfördes. Replikationerna (inom parentes) anger antalet populationer som användes i experimenten – dvs hur många gånger experimentet replikerades. Olika typer av urval har ålagts experimentpopulationer och indikeras av kolumnen för urvalstyp. Negativa eller positiva resultat av varje experiment tillhandahålls av kolumnen för reproduktionsisolering. Pre-zygotisk reproduktiv isolering innebär att de reproducerande individerna i populationerna inte kunde producera avkomma (effektivt ett positivt resultat). Postzygotisk isolering innebär att de reproducerande individerna kunde producera avkomma men de var antingen sterila eller omöjliga (ett positivt resultat också). Negativa resultat indikeras med "ingen" - det vill säga experimenten resulterade inte i reproduktiv isolering.

Laboratorieexperiment av artbildning

Arter	Drag	Generationer (replikationer) [duration]	Testad	Urvalstyp _	Studerade genetisk drift	Reproduktiv isolering	Referens	År
Drosophila melanogaster	Escape svar	18	Vikariant , förstärkning, parapatrisk/ sympatrisk	Indirekt; avvikande	Ja	Pre-zygotisk	Grant & Mettler	1969
D. melanogaster	Förflyttning	112	Vikariant	Indirekt; avvikande	Nej	Pre-zygotisk	Burnet & Connolly	1974
D. melanogaster	Temperatur, luftfuktighet	70–130	Vikariant	Indirekt; avvikande	Ja	Pre-zygotisk	Kilias et al.	1980
D. melanogaster	DDT- anpassning	600 [25 år, +15 år]	Vikariant	Direkt	Nej	Pre-zygotisk	Boake et al.	2003
D. melanogaster		17, 9, 9, 1, 1, 7, 7, 7, 7	Vikariant; parapatrisk/ sympatrisk	Direkt, divergerande		Prezygotisk i vikarians; ingen med genflöde	Barker & Karlsson	1974
D. melanogaster		40; 50	Förstärkning	Direkt; avvikande		Pre-zygotisk	Crossley	1974
D. melanogaster	Förflyttning	45	Vikariant	Direkt; avvikande	Nej	Ingen	van Dijken & Scharloo	1979
D. melanogaster			Förstärkning	Direkt; avvikande		Pre-zygotisk	Wallace	1953
D. melanogaster		36; 31	Förstärkning	Direkt; avvikande		Prezygotisk	Riddare	1956
D. melanogaster	EDTA- anpassning	25, 25, 25, 14	Semi-allopatrisk, förstärkning	Indirekt; avvikande	Nej	Post-zygotisk	Robertson	1966
D. melanogaster		25 (8)	Vikariant; förstärkning; parapatrisk; sympatrisk	Direkt		Ingen	Hostert	1997
D. melanogaster	Buken chaeta siffra	21–31	Vikariant	Direkt	Ja	Ingen	Santibanez och Waddington	1958
D. melanogaster	Sternopleural chaeta nummer	32	Vikariant, förstärkning, parapatrisk/ sympatrisk	Direkt	Nej	Ingen	Barker & Cummins	1969
D. melanogaster	Fototaxi , geotaxi	20	Vikariant		Nej	Ingen	Markow	1975; 1981
D. melanogaster			Peripatrisk		Ja		Rundle et al.	1998
D. melanogaster			Vikariant; peripatrisk		Ja		Mooers et al.	1999
D. melanogaster		12	Förstärkning	Avvikande		Prezygotisk	Idag & Gibson	1962
D. melanogaster						Ingen	Idag & Gibson	1970; 1971
D. melanogaster		16	Förstärkning	Indirekt		Ingen	Spiess & Wilke	1954
D. melanogaster			Förstärkning	Direkt; avvikande		Prezygotisk	Ehrman	1971; 1973; 1979; 1983
D. melanogaster	Sternopleural chaeta nummer	5; 27; 27; 1; 1; 1; 1; 1	Parapatrisk/ sympatrisk			Ingen	Chabora	1968
D. melanogaster						Ingen	Scharloo	1967
D. melanogaster		1, 1					Coyne & Grant	1972
D. melanogaster		25					Ris	1985
D. melanogaster		25		Störande		Prezygotisk	Ris & Salt	1988
D. melanogaster		35; 35	Sympatisk			Pre-zygotisk	Ris & Salt	1990
D. melanogaster	NaCl och CuSO 4 nivåer i mat	[3 år i allopatri, 1 i sympati]	Allopatrisk; förstärkning; sympatrisk			Prezygotisk i allopatri, ingen i sympati	Wallace	1982
D. melanogaster			Förstärkning				Ehrman et al.	1991
D. melanogaster			Förstärkning				Fukatami och Moriwaki	1970
Drosophila simulans	Scutellar borst , utvecklingshastighet, vingbredd; uttorkningsbeständighet , fruktbarhet , etanolbeständighet ; uppvaktningsuppvisning , återparningshastighet, lekbeteende ; puppningshöjd , klumpad äggläggning, allmän aktivitet	[3 år]	Vikariant; peripatrisk		Ja	Postzygotisk	Ringo et al.	1985
Drosophila paulistorum		131; 131	Förstärkning	Direkt		Pre-zygotisk	Dobzhansky et al.	1976
D. paulistorum		[5 år]	Vikariant				Dobzhansky och Pavlovsky	1966
Drosophila willistoni	pH- anpassning	34–122	Vikariant	Indirekt; avvikande	Nej	Pre-zygotisk	Kalisz och Cordeiro	1980
Drosophila pseudoobscura	Kolhydratkälla _	12	Vikariant	Indirekt	Ja	Prezygotisk	Dodd	1989
D. pseudoobscura	Temperaturanpassning	25–60	Vikariant	Direkt			Ehrman	1964; 1969
D. pseudoobscura	Fototaxi, geotaxi	5–11	Vikariant	Indirekt	Nej	Prezygotisk	del Solar	1966
D. pseudoobscura			Vikariant; peripatrisk			Prezygotisk	Powell	1978; 1985
D. pseudoobscura			Peripatrisk; ställföreträdare		Ja		Galiana et al.	1993
D. pseudoobscura	Temperatur fotoperiod ; mat	37 (78) [33–34 månader]	Vikariant	Avvikande	Ja	Ingen	Rundle	2003
D. pseudoobscura & Drosophila persimilis		22; 16; 9	Förstärkning	Direkt; avvikande		Prezygotisk	Koopman	1950
D. pseudoobscura & D. persimilis		18 (4)		Direkt		Prezygotisk	Kessler	1966
Drosophila mojavensis		12		Direkt		Prezygotisk	Koepfer	1987
D. mojavensis	Utvecklingstid	13		Avvikande	Ja	Ingen	Etges	1998
Drosophila adiastola			Peripatrisk		Ja	Prezygotisk	Arita och Kaneshiro	1974
Drosophila silvestris			Peripatrisk		Ja		Ahearn	1980
Musca domestica	Geotaxi	38	Vikariant	Indirekt	Nej	Prezygotisk	Soans et al.	1974
M. domestica	Geotaxi	16	Vikariant	Direkt; avvikande	Nej	Prezygotisk	Hurd & Eisenburg	1975
M. domestica			Peripatrisk		Ja		Meffert & Bryant	1991
M. domestica							Regan et al.	2003
Bactrocera cucurbitae	Utvecklingstid	40–51		Avvikande	Ja	Prezygotisk	Miyatake & Shimizu	1999
Zea mays		6; 6	Förstärkning	Direkt; avvikande		Prezygotisk	Paterniani	1969
Drosophila grimshawi			Peripatrisk				Jones, Widemo och Arrendal	N/A
Saccharomyces cerevisiae							Leu & Murry	2006
D. melanogaster			Förstärkning				Harper & Lambert	1983
Tribolium castaneum	Puppa l vikt	15 (6)		Störande			Halliburton & Gall	1983
D. melanogaster	Geotaxi			Avvikande			Lofdahl et al.	1992
D. pseudoobscura		[10 år]					Moya et al.	1995
Neurospora				Avvikande			Dettman et al.	2008
S. cerevisiae		500		Avvikande			Dettman et al.	2007
Sepsis cynipsea		35					Martin & Hosken	2003
D. melanogaster							Wigby & Chapman	2006
D. pseudoobscura	Sexuell konflikt	48–52 (4; 4; 4)					Bacigalupe et al.	2007
D. serrata							Rundle et al.	2005
Drosophila serrata & D. birchii	Matigenkänning	9 (3; 3)	Förstärkning	Naturlig		Prezygotisk	Higgie et al.	2000
Enterobakteriefag λ	Escherichia coli- receptorexploatering	35 cykler (6)	Vikariant, sympatrisk			Prezygotisk	Meyer et al.	2016
Tetranychus urticae	Resistens mot värdväxttoxin						Overmeer	1966
T. urticae	Resistens mot värdväxttoxin						Fritera	1999
Helianthus annus × H. petiolaris och H. anomalus			Hybrid				Rieseburg et al.	1996
S. cerevisiae							Greig et al.	2002
D. melanogaster	Livshistoria						Ghosh & Joshi	2012
Drosophila subobscura	Kompis beteende						Bárbaro et al.	2015
Digitala organismer		~42 000; ~850 (20)	Ekologisk			Post-zygotisk	Anderson & Harmon	2014
Schizosaccharomyces pombe						Fullständig reproduktiv isolering	Seike et al.	2015
D. pseudoobscura	Uppvaktningssång	130					Debelle et al.	2014
Callosobruchus maculatus		40 (16)					Debelle et al.	2010

Se även

• Riktad evolution