Sympatrická speciace je proces, při kterém se nové druhy vyvíjejí z jednoho původního druhu a zároveň obývají stejnou zeměpisnou oblast. V evoluční biologii a biogeografii jsou sympatrie a sympatrie termíny označující organismy, jejichž rozmezí se překrývají nebo jsou dokonce totožná, takže se vyskytují společně alespoň na některých místech. Pokud jsou tyto organismy úzce příbuzné (např. sesterské druhy), může být takové rozdělení výsledkem sympatrické speciace. Etymologicky je sympatrie odvozena od řeckých kořenů συν (společně, s) a πατρίς (vlast nebo vlast). Termín vymyslel Poulton v roce 1904, který vysvětluje odvozeninu.
Sympatrická speciace je jednou ze tří tradičních geografických kategorií pro fenomén speciace. Alopatrická speciace je evoluce geograficky izolovaných populací do odlišných druhů. V tomto případě je divergence usnadněna absencí toku genů, což má tendenci udržovat populace geneticky podobné. Parapatrická speciace je evoluce geograficky přilehlých populací do odlišných druhů. V tomto případě dochází k divergenci navzdory omezenému křížení, kdy se dvě rozdílné skupiny dostanou do kontaktu. V sympatrické speciaci neexistuje žádné geografické omezení pro křížení. Bylo zdůrazněno, že tyto kategorie jsou zvláštními případy kontinua od nulové (sympatrické) po úplnou (alopatrickou) prostorovou segregaci rozdílných skupin.
U mnohobuněčných eukaryotických organismů je sympatrická speciace považována za neobvyklý, ale věrohodný proces, kterým genetická divergence (prostřednictvím reprodukční izolace) různých populací od jednoho rodičovského druhu a obývající stejnou geografickou oblast vede k vytvoření nových druhů.
U bakterií by však analogický proces (definovaný jako „původ nových bakteriálních druhů, které zaujímají definovatelné ekologické niky“) mohl být častější, protože bakterie jsou méně omezeny homogenizujícími účinky pohlavní reprodukce a jsou náchylné k poměrně dramatické a rychlé genetické změně prostřednictvím horizontálního přenosu genů.
Srovnání alopatrické, peripatrické, parapatrické a sympatrické speciace
Pro tento způsob speciace byla navržena řada modelů. Ten nejpopulárnější, který se odvolává na disruptivní selekční model, byl poprvé navržen Johnem Maynardem Smithem v roce 1966. Maynard Smith naznačil, že homozygotní jedinci mohou mít za určitých podmínek prostředí větší způsobilost než jedinci s alelami heterozygotními k určitému znaku. V rámci mechanismu přirozeného výběru by tedy homozygotní jedinci byli upřednostněni před heterozygotními, což by nakonec vedlo ke speciaci. Sympatrická divergence by také mohla být důsledkem sexuálního konfliktu.
Narušení se může objevit i u vícečetných genových znaků. U pěnkavy středozemní (Geospiza fortis) se projevuje rozdílnost genofondu v populaci na ostrově Santa Cruz. Morfologie zobáku odpovídá dvěma různým velikostním ideálům, zatímco středně pokročilí jedinci jsou vybráni proti. Některé vlastnosti (nazývané magické znaky), jako je morfologie zobáku, mohou být hnacím motorem speciace, protože také ovlivňují signály páření. V tomto případě mohou různé fenotypy zobáku vést k různému ptačímu volání, což představuje bariéru pro výměnu mezi genofondy.
Dobře studovanou okolností sympatrické speciace je, když se hmyz živí více než jedním druhem hostitelské rostliny. V tomto případě se hmyz specializuje, protože se snaží překonat obranné mechanismy různých rostlin. (Drès a Mallet, 2002)
Rhagoletis pomonella, červ jablečný, může v současné době procházet sympatrickou nebo přesněji heteropatrickou (viz heteropatrie) speciací. Zdá se, že rasa krmící jablka tohoto druhu spontánně vznikla z rasy krmící se hlohem v letech 1800 – 1850 našeho letopočtu, poté, co byla jablka poprvé zavlečena do Severní Ameriky. Rasa krmící jablka se nyní běžně nekrmí hlohem a rasa krmící se hlohem se nyní běžně nekrmí jablky. To může být první krok ke vzniku nového druhu.
Izolovaná a relativně homogenní stanoviště, jako jsou kráterová jezera a ostrovy, patří mezi nejlepší geografické prostředí, ve kterém lze prokázat sympatrickou speciaci. Například Nikaragujské jezero s kráterem cichlid ryby zahrnují alespoň jeden druh, který se vyvinul sympatrickou speciací
Alochronie nabízí určitý empirický důkaz, že sympatrická speciace proběhla, protože existuje mnoho příkladů nedávno rozcházejících se (sesterských taxonů) alochronických druhů.
Sympatrické speciační jevy jsou nesrovnatelně častější u rostlin, neboť jsou náchylné k vývoji vícečetných homologních sad chromozomů, což vede ke stavu zvanému polyploidie. Polyploidní potomci obývají stejné prostředí jako mateřské rostliny (proto sympatrie), ale jsou reproduktivně izolováni.
Vzácným příkladem sympatrické speciace u zvířat je odlišnost „rezidentních“ a „přechodných“ forem Orca v severovýchodním Pacifiku. Rezidentní a přechodní kosatky obývají stejné vody, ale vyhýbají se sobě a nekříží se. Obě formy loví různé druhy kořisti a mají odlišnou stravu, hlasové chování a sociální struktury. Určité odlišnosti mezi druhy by také mohly vyplývat z kontrastů v mikrobiotopech.
Evropský polárník Mustela putorius vykazoval vzácný tmavý fenotyp podobný evropskému norkovi Mustela lutreola, který je přímo ovlivněn zvláštnostmi lesních potoků.
Sympatická speciace, diskutovaná téměř od počátku populárního evolučního myšlení, je stále velmi sporným tématem. V roce 1980 byla teorie značně nepříznivá vzhledem k prázdnotě empirických důkazů, které byly k dispozici, a ještě kritičtěji vzhledem k podmínkám, které vědci očekávají, že budou vyžadovány. Ernst Mayr, jeden z předních myslitelů evoluce, sympatrii zcela odmítl, čímž nastolil ovzduší nepřátelství vůči teorii. I když stále diskutabilní, dobře zdokumentované empirické důkazy nyní existují a vývoj sofistikovaných teorií zahrnujících multilokózní genetiku následoval.
Druhy • Cline • Chronospecies • Speciace
Allopatric • Peripatric • Parapatric • Sympatric • Polyploidy • Paleopolyploidy
Sexuální výběr • Assortativní páření • Punctuated equilibrium
Hybrid • Prstenec • Haldaneovo pravidlo