Переваги, недоліки та приклади географічної ізоляції

The географічна ізоляція є терміном, що використовується в еволюційній біології та екології для позначення просторового поділу групи організмів. Це може відбуватися внаслідок природної події, наприклад зміни геології регіону або штучних структур.

У більшості випадків види виділяються наявністю природних бар'єрів різних типів, називають океани, озера, гори, серед інших, які можуть різко знизити контакт між особами населення.

Після того, як дві групи індивідуумів відокремилися, обидві середовища, до яких вони були виставлені, чинили різний вибірковий тиск на людей, змушуючи їх дотримуватися різних еволюційних шляхів..

Еволюційні сили природного відбору та дрейф генів призведуть до змін частот алелів нових груп, диференціюючи їх від батьківської популяції..

Залежно від величини поділу і часу його існування може відбутися видоутворення: утворення нових видів, що збільшує різноманітність групи.

Подібним чином, ізоляція також може призвести до вимирання групи осіб, або через відсутність генетичного різноманіття або інбридингових процесів.

Індекс

• 1 Переваги та недоліки
  • 1.1
  • 1.2 Аллопатрическое видоутворення
  • 1.3 Вимирання
• 2 Приклади
  • 2.1 Виділення та видоутворення у білці антилопи у Великому каньйоні Колорадо
  • 2.2 Виділення та видоутворення в рибах річки Конго
• 3 Посилання

Переваги та недоліки

Географічну ізоляцію організмів можна перевести на два процеси: видоутворення, де виникають нові види або вимирання групи, яка пережила ізоляцію.

Далі ми опишемо в глибині кожного з процесів, розуміючи, що видоутворення є «перевагою», оскільки він збільшує різноманітність і вимирання як «недолік»:

Специфікація

Процес формування нових видів представляє інтерес для еволюційних біологів. Орнітолог Ернст Майр значно сприяв опису цього явища. За даними Mayr, на видоутворення впливають два фактори: ізоляція і генетична розбіжність залучених осіб.

По-перше, для того, щоб дві популяції могли достатньо диференціюватися для того, щоб вважатися видовим, потік генів між ними повинен бути перерваний. Іншими словами, вони не повинні відтворюватися.

По-друге, генетична дивергенція повинна з'явитися в період ізоляції таким чином, що якщо люди знову прийдуть на зустріч - через крах бар'єру, який спочатку їх розділив - процес відтворення не буде ефективним, а їхні нащадки матимуть фітнес відносно нижче, ніж їх батьки.

Ефективність процесу географічної ізоляції для видоутворення залежить від декількох факторів, що є характерними для групи, що поділяється, наприклад, здатності рухатися.

Аллопатрическое видоутворення

Випадок географічних ізоляцій, що породжує процеси видоутворення шляхом відокремлення непереборного бар'єру, називається аллопатрическим видоутворенням, терміном, що походить від грецьких коренів, що буквально означає "в іншій країні".

Як тільки види фізично виділені, вони стикаються з різними умовами навколишнього середовища та виборчим тиском, які спрямовують їх через різні еволюційні шляхи..

Візьмемо як гіпотетичний приклад популяцію ящірок, яка ізольована річкою, кліматичні умови з лівого боку можуть бути холоднішими, ніж ті, що знаходяться на правій стороні. Таким чином, механізми природного відбору і дрейфу гена будуть діяти самостійно, що призведе до прогресивної диференціації ящірок.

Таким чином, індивіди набувають різних характеристик, екологічних, етологічних, фізіологічних, серед інших, порівняно з батьківськими видами. У такому випадку, якщо ізоляційний бар'єр був достатнім, щоб умилостивити події видоутворення, не повинно бути потоку генів, якщо обидва отримані види знову зібралися знову.

Існує консенсус серед біологів, які підтримують важливість аллопатрического видоутворення у генерації нових видів, оскільки він ефективно обмежує потік генів між організмами.

Вимирання

Коли поділ осіб відбувається через перешкоди, які неможливо перетнути, деякі групи можуть вимерти.

Коли вони відокремлені від батьківських видів, різноманітність групи може бути низькою, і вона може не пристосуватися до нових тисків, що накладаються новим середовищем, з яким вони стикаються..

Аналогічно, якщо популяція, що була розділена, представлена ​​невеликою кількістю осіб, інбридинг (схрещування між близькими родичами) може мати негативні наслідки..

Сам Чарльз Дарвін вже знав про негативний вплив інбридингу на природні популяції. При перетині близьких родичів існує більша ймовірність вираження деяких шкідливих алелей.

Наприклад, якщо в сім'ї є ген для певної патології, що виражається тільки тоді, коли індивідуум має обидва алелі (гомозиготні рецесивні) і два братів і сестер, то є більша ймовірність, що потомство несе обидва алелі для хвороби, на відміну від перетинання з людиною, яка не несе зазначений шкідливий алель.

Крім того, коли людські споруди позбавляють тварин поїздки в потрібні місця, їх населення може зменшитися через брак їжі..

Приклади

Ізоляція і видоутворення в антилопі білки в Гранд-Каньйон Колорадо

У Гранд-Каньйоні відбувається формування надзвичайних розмірів, які скульптурні протягом 2000 років річкою Колорадо. Він розташований на півночі штату Арізона.

У цьому регіоні існують два види білків, які, згідно з даними дослідження, є продуктом події видоутворення аллопатрий. Один з видів живе в лівому регіоні, інший - в правій, розділений мінімальною відстанню. Однак ці два види не здатні перетинатися.

Навпаки, види, які мають можливість вільно пересуватися по обидва боки каньйону, не виявили жодних ознак видоутворення.

Ізоляція і видоутворення в рибах річки Конго

Можливо, досі важко застосувати описані для водних видів поняття. Однак це можливо.

Цихлиди - це сім'я риб, яка характеризується величезним розмаїттям річки Конго. Ця особливість привертала увагу іхтіологів, які прагнули зрозуміти, чому в річці мешкало так багато видів, і які фактори сприяли масовим видовим подіям..

Вивчивши конформацію річки, вчені прийшли до висновку, що гідрологія річки, викликана її турбулентними водами, функціонувала як бар'єри, що перешкоджали контакту - і, отже, потоку генів - видів риб, які були дуже поруч.

Список літератури

1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Генетика, еволюція та біорізноманіття. Нельсон Торнс.
2. Американський музей природної історії. (2017). Еволюція риби річки Конго сформована інтенсивними порогами: дослідження геномного дослідження в нижньому Конго виявляє диверсифікацію мікромасштабів. ScienceDaily. Отримано 16 жовтня 2018 року з веб-сайту www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Біологія: наука і природа. Освіта Пірсона.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Запрошення до біології. Ed. Panamericana Medical.
5. Mayr, E. (1997). Еволюція та різноманітність життя: Вибрані есе. Преса Гарвардського університету.
6. Райс, С. (2007).Енциклопедія еволюції. Факти на файл.
7. Тобін А., & Dusheck, J. (2005). Запитання про життя. Навчання Cengage.