Mechanizmy i konsekwencje izolacji reprodukcyjnej (z przykładami)



The izolacja reprodukcyjna lub izolacja reprodukcyjna obejmuje różne mechanizmy, które powodują bezpłodność między dwiema populacjami osobników. Innymi słowy, krzyżowanie dwóch gatunków izolowanych reprodukcyjnie nie daje potomstwa lub potomstwo nie jest zdolne do życia.

Izolacja może wystąpić przed utworzeniem zygoty, ponieważ populacje nie mają wspólnych siedlisk, ponieważ mają różne preferencje lub ponieważ ich narządy rozrodcze nie są zgodne; lub po jej utworzeniu, gdzie zygota może umrzeć lub rozwinąć się u sterylnej osoby.

Proces specjacji - tworzenie nowych gatunków - zazwyczaj dzieli się na trzy następujące po sobie etapy: najpierw następuje etap izolacji populacji, następnie następuje rozbieżność pewnych cech lub cech i ostatecznie dochodzi do izolacji reprodukcyjnej.

Po wyeliminowaniu przepływu genów między tymi dwiema populacjami następuje izolacja ewolucyjna.

Indeks

  • 1 Zestawy do izolacji reprodukcyjnej
    • 1.1 Tymczasowe bariery prezygotyczne
    • 1.2 Etologiczne bariery prezotystyczne
    • 1.3 Mechaniczne bariery prezygotyczne
    • 1.4 Bariery prezygotyczne według zróżnicowania siedlisk
    • 1.5 Bariery post-zigotyczne: śmiertelność, niewydolność i sterylność mieszańców
  • 2 Rola selekcji i dryfu genów
    • 2.1 Dryf genów lub genów
    • 2.2 Dobór naturalny
    • 2.3 Selekcja seksualna
  • 3 konsekwencje
  • 4 odniesienia

Mechanizmy izolacji rozrodczej

W zależności od tego, kiedy działają bariery izolacji reprodukcyjnej, można je sklasyfikować jako prezygotyczne i postygotyczne. Pierwszy akt przed utworzeniem zygoty.

Bariery prezygotyczne obejmują wszelkie zdarzenia, które unikają kopulacji między dwoma gatunkami, czy to tymczasowa izolacja, izolacja przez siedlisko lub zróżnicowanie zasobów, czy izolacja przez zachowanie lub etologię.

W tej kategorii są także fizjologiczne lub mechaniczne niezgodności narządów płciowych gatunków, które próbują się rozmnażać.

W przeciwieństwie do tego, bariery post-zigotyczne obejmują wszystkie zdarzenia, które zapobiegają rozwojowi normalnego życia zygot hybrydowych, ponieważ mają one niski poziom biologiczny lub fitness.

Tymczasowe bariery prezygotyczne

Przykład tymczasowej izolacji występuje u owadów z rodzaju Magika. W tych cykadach występuje gatunek o cyklu życia 13 lat i inny gatunek, którego cykl trwa do 17 lat.

Wyobrażenia gatunku wyłaniają się z ziemi co 13 lub 17 lat, w zależności od gatunku. Ponieważ nie ma synchronizacji czasowej, nie ma możliwości łączenia się obu gatunków.

Etologiczne prezotyczne bariery

To ten sam gatunek, istnieje prezigotyczna izolacja typu etologicznego. Dźwięk wytwarzany przez każdy gatunek jest dla niego unikalny i nie może być rozpoznawany przez inne gatunki.

Nawet jeśli dojdzie do spotkania dwóch osobników różnych płci, nie zostaną oni uznani za potencjalnych partnerów seksualnych.

Mechaniczne bariery prezygotyczne

Mechaniczna izolacja występuje z powodu niezgodności między genitaliami. Narządy płciowe przypominają mechanizm blokowania kluczy, gdzie muszą pasować idealnie. W przypadku, gdy nie pasują, kopulacja nie powiedzie się.

Bariery prezygotyczne według zróżnicowania siedlisk

Ten rodzaj bariery występuje, gdy dwa gatunki wykazują wyraźną preferencję dla pewnego zasobu. Bariera jest zaakcentowana, gdy zdarzają się zdarzenia kopulacji w tej strefie.

Na przykład salamandry z rodzaju Ambystoma mają członków, którzy rozmnażają się w stawach i nie krzyżują się z osobnikami, które rozmnażają się w strumieniach.

Bariery post-zigotyczne: śmiertelność, niewydolność i sterylność mieszańców

Jeśli którakolwiek z poprzednich barier prezigotycznych zawiedzie, hybryda może ponieść konsekwencje izolacji reprodukcyjnej.

Produkt zygot krzyżowania dwóch różnych gatunków jest znany jako hybrydy i mogą one nie rozwinąć się lub umrzeć w ciągu swojego życia.

Rola selekcji i dryfu genów

Z punktu widzenia genetyki bariery dla reprodukcji mogą opierać się na: rozbieżności genetycznej, niezgodności cytoplazmatycznej lub rozbieżności cytologicznej.

Aby nastąpiła ewolucja barier reprodukcyjnych, muszą być obecne następujące siły: dobór naturalny i dryf genów. Działają one, gdy przepływ genów został zmniejszony w dwóch populacjach jednego gatunku.

Dryf genów lub genów

Dryf genów jest siłą ewolucyjną, która losowo ustawia pewne allele, podczas gdy inne - z tych samych powodów stochastycznych - znikają z populacji. Mechanizm ten ma wyraźniejsze skutki, gdy działa w małych populacjach (z niewielką liczbą osobników).

Gdy izoluje się dwie populacje, dryf genów działa na różne sposoby: po pierwsze, „część” populacji, która pozostaje izolowana, jest próbką nielosową, to znaczy allele nie są reprezentowane w równych proporcjach. Następnie utrwalenie i losowa utrata alleli zwiększa rozbieżność między populacjami.

Dobór naturalny

Aby proces specjacji był kontynuowany, konieczne jest bardzo wyraźne różnice genetyczne między badanymi populacjami. Dobór naturalny ma istotny wpływ na rozwój tej rozbieżności, jeśli populacje zajmują nowe środowisko.

Klasycznym przykładem ilustrującym rolę doboru naturalnego jest specjacja jabłek i much ciernistych. Populacje oddzielają się, ponieważ wybór zależy od ich preferencji przy wyborze żywności.

Ten gatunek wykonuje prawie wszystkie etapy swojego cyklu życia obok drzewa, z którego się żywi. Dlatego grupa naukowców zastanawiała się, czy muchy pasożytujące na jabłoniach należały do ​​tej samej populacji cierniowatych much.

Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy zastosowali technikę zwaną „elektroforezą białek” i byli w stanie stwierdzić, że istnieją statystycznie istotne różnice między muchami, które żyły na różnych drzewach.

Dzieje się tak, ponieważ muchy wykazują ważną preferencję dla swojego rodzaju owoców. Ponadto kojarzenie zachodzi na drzewie, uniemożliwiając przepływ genów z populacją innych owoców.

Selekcja seksualna

Selekcja seksualna odnosi się do postaci zaangażowanych w proces pozyskiwania partnera. Sposób lub kluczowe elementy, które jednostka wykorzystuje do wyboru partnera, wydają się kluczowe dla zróżnicowania populacji i funkcjonują jako bariera.

Piosenki w płazach są nieodzowną cechą doboru pary, aw niektórych gatunkach częstotliwość utworu działa jak bariera reprodukcyjna. Podobnie zabarwienie odgrywa zasadniczą rolę w reprodukcyjnej izolacji pewnych gatunków ryb.

Konsekwencje

Konsekwencją izolacji reprodukcyjnej jest specjacja - tworzenie nowych gatunków. Bariery izolacji reprodukcyjnej występują po rozdzieleniu się dwóch populacji i ewoluują one poprzez dobór naturalny lub dryf genowy..

Z kolei konsekwencją specjacji jest ogromna różnorodność różnych linii żywych organizmów. W taksonach, które mają rozmnażanie płciowe, każda gałąź drzewa filogenetycznego reprezentuje zdarzenie specjacji, w którym każda populacja została wyizolowana reprodukcyjnie.

Tak więc specjacja jest uważana za pomost między mikroewolucją a makroewolucją.

Referencje

  1. Freeman, S. i Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall
  2. Futuyma, D. J. (2005). Ewolucja . Sinauer.
  3. Gallardo, M. H. (2011). Ewolucja Przebieg życia. Od redakcji Panamericana Medical.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii. McGraw-Hill.
  5. Ridley, M. (2004) Ewolucja Trzecia edycja. Publikacja Blackwell.
  6. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. South Project.