Механізми та наслідки репродуктивної ізоляції (з прикладами)



The репродуктивна ізоляція або репродуктивна ізоляція охоплює різні механізми, які призводять до стерильності між двома популяціями особин. Іншими словами, перетинання двох репродуктивно ізольованих видів не дає потомства або потомство не є життєздатним.

Ізоляція може відбуватися перед утворенням зиготи, оскільки популяції не поділяють місця проживання, оскільки вони мають різні переваги або тому, що їх репродуктивні органи не сумісні; або після його утворення, де зигота може загинути або розвиватися у стерильного індивідуума.

Процес видоутворення - формування нових видів - зазвичай поділяється на три послідовні кроки: спочатку відбувається стадія ізоляції популяцій, виникає розбіжність окремих ознак або ознак і, нарешті, відбувається репродуктивна ізоляція..

Як тільки потік генів між цими двома популяціями був усунений, відбувається еволюційна ізоляція.

Індекс

  • 1 Набори репродуктивної ізоляції
    • 1.1 Тимчасові презиготні бар'єри
    • 1.2 Етологічні презотистські бар'єри
    • 1.3 Механічні попередні бар'єри
    • 1.4 Презиготні бар'єри за диференціацією середовища проживання
    • 1.5 Пост-зиготичні бар'єри: смертність, нездатність і стерильність гібридів
  • 2 Роль селекції та дрейфу гена
    • 2.1 Дрейф гена або гена
    • 2.2 Природний відбір
    • 2.3 Сексуальний відбір
  • 3 Наслідки
  • 4 Посилання

Механізми репродуктивної ізоляції

Залежно від того, коли діють бар'єри репродуктивної ізоляції, їх можна класифікувати як презиготні і пост-зиготичні. Перший виступає перед утворенням зиготи.

Предиготіческіе бар'єри включають будь-яку подію, яка уникає копуляції між двома видами, будь то тимчасова ізоляція, ізоляція за місцем проживання або диференціація ресурсів, і ізоляція за допомогою поведінкових або етичних.

До цієї категорії відносяться також фізіологічна або механічна несумісність статевих органів видів, які намагаються розмножуватися.

На відміну від цього, пост-зиготичні бар'єри охоплюють всі події, які перешкоджають розвитку гібридних зиготів нормальним життям, оскільки вони мають низький біологічний або фітнес.

Тимчасові презиготні бар'єри

Приклад тимчасової ізоляції зустрічається у комах роду Magicicada. У цих цикадах є вид з життєвим циклом 13 років і ще один вид, цикл якого триває до 17 років.

Види видів виходять з землі, кожні 13 або 17 років, залежно від виду. Оскільки не існує часової синхронізації, між обома видами немає можливості спарювання.

Етологічні презотистські бар'єри

Саме в цьому ж жанрі є презиготична ізоляція етологічного типу. Звук, що виробляється кожним видом, унікальний для нього і не може бути розпізнаний іншим.

Навіть якщо зустрічаються дві особи різних статей, вони не будуть визнані потенційними сексуальними партнерами.

Механічні попередні бар'єри

Механічна ізоляція відбувається внаслідок несумісності між статевими органами. Статеві органи нагадують механізм блокування ключів, де вони мають ідеально підходити. У випадку, якщо вони не підходять, копуляція не є успішною.

Предиготіческіе бар'єри шляхом диференціації середовища проживання

Цей тип бар'єру виникає, коли два види виявляють виражену перевагу певному ресурсу. Бар'єр підкреслюється, коли відбуваються події копуляції в зазначеній зоні.

Наприклад, саламандри роду Амбістома у них є члени, які розмножуються в ставках, і вони не перетинаються з особами, які розмножуються в потоках.

Пост-зиготичні бар'єри: смертність, нездатність і безплідність гібридів

Якщо будь-який з попередніх презіготичних бар'єрів зазнає невдачі, гібрид може зазнати наслідків репродуктивної ізоляції.

Зиготний продукт перетину двох різних видів відомий як гібриди, і вони не можуть розвиватися або вмирати протягом життя.

Роль селекції та дрейфу гена

З точки зору генетики, бар'єри на шляху відтворення можуть базуватися на: генетичній дивергенції, цитоплазматичній несумісності або цитологічної дивергенції.

Для еволюції репродуктивних бар'єрів повинні бути присутніми наступні сили: природний відбір і дрейф гена. Вони діють, коли потік генів знижений у двох популяціях одного виду.

Ген або дрейф гена

Дрейф гена є еволюційною силою, яка випадковим чином встановлює певні алелі, а інші - з тих же випадкових причин - зникають з популяції. Цей механізм має більш виражені ефекти при дії в малих популяціях (з невеликою кількістю осіб).

Коли дві популяції виділені, дрейф гена діє різними способами: по-перше, "частина" популяції, яка залишається ізольованою, є невипадковою вибіркою, тобто алелі не представлені в рівній пропорції. Потім фіксація і випадкова втрата алелів підвищує розбіжність між популяціями.

Природний відбір

Для того, щоб процес видоутворення продовжувався, необхідно, щоб між досліджуваними популяціями були помітні генетичні відмінності. Природний відбір має важливий вплив на розвиток цієї дивергенції, якщо популяції займають нове середовище.

Класичним прикладом, який ілюструє роль природного відбору, є видоутворення яблучних і тернистих мух. Населення відокремлюється, оскільки при виборі їжі діє на їх переваги.

Цей вид виконує майже всі етапи свого життєвого циклу поруч з деревом, з якого він живиться. Тому група дослідників задалася питанням, чи мухи, які паразитували яблуні, належали до однієї популяції шипів.

Щоб перевірити цю гіпотезу, дослідники застосували методику, яка називається "білковим електрофорезом", і змогли зробити висновок, що між мухами, що жили в різних деревах, існували статистично значущі відмінності..

Це відбувається тому, що мухи показують важливу перевагу для свого типу фруктів. Крім того, спаровування відбувається в дереві, запобігаючи потік генів з популяцією інших плодів.

Сексуальний відбір

Сексуальний відбір відноситься до персонажів, що беруть участь у процесі отримання партнера. Шлях або ключові елементи, які людина використовує для вибору свого партнера, здаються ключовими для диференціації між популяціями і функціонують як бар'єр.

Пісні у земноводних є незамінною характеристикою для відбору пари, а у деяких видів частота пісні діє як репродуктивний бар'єр. Так само забарвлення грає фундаментальну роль у репродуктивній ізоляції певного виду риби.

Наслідки

Наслідком репродуктивної ізоляції є видоутворення - формування нових видів. Бар'єри репродуктивної ізоляції виникають після поділу двох популяцій, які розвиваються через природний відбір або дрейф гена..

У свою чергу, наслідком видоутворення є величезна різноманітність різних ліній живих організмів. У таксонах, які мають статеве розмноження, кожна гілка його філогенетичного дерева являє собою подію видоутворення, де кожна популяція була репродуктивно ізольована.

Таким чином, видоутворення розглядається як міст між мікроеволюцією і макроеволюцією.

Список літератури

  1. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Еволюційний аналіз. Prentice Hall
  2. Futuyma, D. J. (2005). Еволюція . Sinauer.
  3. Gallardo, M.H. (2011). Еволюція Хід життя. Редакція Panamericana Medical.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Інтегровані принципи зоології. McGraw-Hill.
  5. Ridley, M. (2004) Еволюція Третя редакція. Блеквелл видавництво.
  6. Soler, M. (2002). Еволюція: основа біології. Південний проект.