Яблонные мухи-пестрокрылки Rhagoletis pomonella, а также паразитирующие на них наездники Diachasma являются примером наблюдаемого симпатрического видообразования (= видообразования без разделения популяции физическими барьерами). Первоначально вид обитал в восточной части США. До появления европейцев личинки этих мух развивались только в плодах боярышника. Однако с завозом в Америку яблонь (первое упоминание яблонь в Америке — 1647 год), открылась новая экологическая ниша. В 1864 году личинки Rhagoletis pomonella были обнаружены в яблоках, тем самым зафиксирована яблонная раса этого вида. За полтора века наблюдений расы очень сильно разошлись. Они почти не скрещиваются друг с другом (уровень гибридизации не превышает 4–6 %). Яблоневая раса спаривается почти исключительно на яблонях, а боярышниковая — на боярышнике, что, учитывая разное время созревания плодов, приводит к репродуктивной изоляции. Подробный «разбор полетов» яблонной мухи и ее паразитов-наездников см. в заметке: «Цепная реакция видообразования«.

У пестрокрылок известно еще несколько видов-двойников, которые живут на разных видах растений — предположительно, видообразование у них протекало именно по описанной схеме (см. также: Для видообразования достаточно одного гена).

Другие хорошо документированные случаи симпатрического видообразования в природе

1) Рыбы Amphilophus citrinellus и A. zaliosus в озере Апойо в Никарагуа (Для видообразования не нужны барьеры).

2) Пальмы Howea forsteriana и H. belmoreana на острове Лорд-Хау в 580 км от восточного побережья Австралии (Эволюция без преград: ботаники нашли новое доказательство видообразования без географических барьеров).

3) Бабочки Heliconius в Центральной и Южной Америке (Зафиксирован начальный этап видообразования у тропических бабочек)

4) Трехиглая колюшка Gasterosteus aculeatus, подразделившаяся на два вида — донный и пелагический — в озерах Канады (Экспериментально подтверждено влияние видообразования на свойства экосистем).

5) Вьюрки Nesospiza acunhae и N. wilkinsi на островах Тристан-да-Кунья (Видообразование на разных островах идет параллельными путями).

6) Палочник Timema cristinae (Sandoval, 2008).

7) Стеблевой мотылек Ostrinia nubilalis.

8) Рыбы-цихлиды рода Pundamilia (Carleton et al., 2005).

9) Морская улитка Littorina saxatilis (Cruz et al., 2004).

10) Растения Mimulus lewisii и M. cardinalis.

11) Бабочка-листовертка Zeiraphera diniana (Emelianov et al., 2001).

12) Гороховая тля Acyrthosiphon pisum (Frantz et al., 2009).

13) Рыба Gambusia hubbsi (Langerhans et al., 2007).

14) Растение Anthoxanthum odoratum (Snaydon & Davies, 1976).

15) Рыбы Hypoplectrus (Puebla et al., 2007).

16) Рыбы-усачи озера Тана в Эфиопии (Sibbing et al., 1998).

Опыты по искусственному видообразованию (формирование репродуктивной изоляции)