Výhody geografickej izolácie, nevýhody a príklady

geografickej izolácie je termín používaný v evolučnej biológii a ekológii na označenie priestorového oddelenia skupiny organizmov. Môže sa vyskytnúť v dôsledku prírodnej udalosti, ako sú zmeny v geológii regiónu alebo umelé stavby.

Vo väčšine prípadov sú druhy izolované prítomnosťou prirodzených prekážok rôznych typov, nazývaných okrem iného oceány, jazerá, hory, ktoré môžu výrazne znížiť kontakt medzi jednotlivcami obyvateľstva..

Akonáhle sa tieto dve skupiny jednotlivcov oddelia, dve prostredia, ktorým boli vystavené, vyvíjajú rôzne selektívne tlaky na jednotlivcov a nútia ich nasledovať rôzne vývojové cesty..

Evolučné sily prirodzeného výberu a driftu génu spôsobia zmeny v frekvenciách alel nových skupín, ktoré ich odlišujú od rodičovskej populácie..

V závislosti od veľkosti odlúčenia a času, ktorý trvá, môže nastať speciacia: vznik nových druhov, čím sa zvyšuje rozmanitosť skupiny..

Izolácia môže tiež viesť k zániku skupiny jedincov, buď kvôli nedostatku genetickej diverzity alebo inbreedingu..

index

• 1 Výhody a nevýhody
  • 1.1 Špecializácia
  • 1.2 Allopatric specia
  • 1.3 Zánik
• 2 Príklady
  • 2.1 Izolácia a speciacia v antilope veverička v Grand Canyon v Colorade
  • 2.2 Izolácia a speciacia v rybách rieky Kongo
• 3 Odkazy

Výhody a nevýhody

Geografická izolácia organizmov sa môže preložiť do dvoch procesov: speciacia, kde sa objavujú nové druhy alebo zánik skupiny, ktorá zažila izoláciu.

Ďalej podrobne popíšeme každý z procesov, pochopenie speciacie ako "výhodu", pretože zvyšuje rozmanitosť a zánik ako "nevýhodu":

speciácia

Proces, ktorým sa vytvárajú nové druhy, je zaujímavý pre evolučných biológov. Ornitológ Ernst Mayr nesmierne prispel k opisu tohto fenoménu. Podľa Mayra je speciacia ovplyvnená dvoma faktormi: izoláciou a genetickou divergenciou zúčastnených jednotlivcov.

Po prvé, aby sa dve populácie mohli dostatočne diferencovať, aby sa považovali za druhy, tok génov medzi nimi musí byť prerušený. Inými slovami, nemali by sa rozmnožovať.

Po druhé, genetická divergencia sa musí objaviť počas obdobia izolácie takým spôsobom, že ak sa jednotlivci znovu stretnú - kvôli kolapsu bariéry, ktorá ich pôvodne oddelila - proces reprodukcie nebude účinný a ich potomkovia budú mať vhodnosť ich rodičia.

Efektívnosť procesu geografickej izolácie na produkciu speciacií závisí od viacerých faktorov, ktoré sú pre skupinu, ktorá sa oddeľuje, podstatná, ako napríklad schopnosť pohybu.

Allopatric specia

Prípad zemepisných izolácií, ktoré spôsobujú speciačné procesy prostredníctvom oddelenia neprekonateľnej bariéry, sa nazýva alopatrická speciacia, pojem odvodený z gréckych koreňov, ktorý doslova znamená "v inej krajine"..

Keď sú druhy fyzicky izolované, čelia rôznym environmentálnym podmienkam a selektívnym tlakom, ktoré ich vedú rôznymi vývojovými cestami..

Vezmite ako hypotetický príklad populáciu jašteríc, ktoré sú izolované riekou, klimatické podmienky na ľavej strane môžu byť chladnejšie ako tie na pravej strane. Mechanizmy prirodzeného výberu a driftu génu budú teda pôsobiť nezávisle, čo povedie k progresívnej diferenciácii jašteríc.

Týmto spôsobom majú jednotlivci v porovnaní s rodičovskými druhmi odlišné charakteristiky, ekologické, etologické, fyziologické, okrem iného. V takom prípade, že izolačná bariéra postačuje na to, aby sa podporila udalosť speciacie, by nemal existovať žiadny tok génov, ak sa dva výsledné druhy opäť spoja..

Medzi biológmi existuje konsenzus, ktorý podporuje dôležitosť alopatrickej speciacie pri generovaní nových druhov, pretože účinne obmedzuje tok génov medzi organizmami..

vyhynutie

Keď dôjde k oddeleniu jednotlivcov v dôsledku prekážok, ktoré nemožno prekročiť, niektoré skupiny môžu zaniknúť.

Keď sa oddelí od rodičovského druhu, rozmanitosť skupiny môže byť nízka a nemusí sa prispôsobiť novým tlakom vyvolaným novým prostredím, ktorému čelia..

Podobne, ak je populácia, ktorá bola oddelená, zastúpená malým počtom jednotlivcov, inbreeding (kríženie medzi blízkymi príbuznými) môže mať negatívne dôsledky..

Sám Charles Darwin si bol vedomý negatívnych účinkov inbreedingu na prirodzené populácie. Pri prekročení blízkych príbuzných je väčšia pravdepodobnosť, že sa prejavia určité škodlivé alely.

Napríklad, ak v rodine existuje gén pre určitú patológiu, ktorá je exprimovaná len vtedy, keď má jedinec alely (homozygotná recesívna) a dva súrodenci krížia, existuje väčšia pravdepodobnosť, že potomstvo nesie obe alely pre ochorenie na rozdiel od kríženie s jednotlivcom, ktorý nemá uvedenú škodlivú alelu.

Podobne, keď ľudské konštrukcie zbavujú zvieratá cestovania na požadované miesta, ich populácia sa môže z dôvodu nedostatku potravy znížiť..

Príklady

Izolácia a speciacia v antilope veverička v Grand Canyon Colorado

V Grand Canyon je formácia mimoriadnych rozmerov, ktorá bola vyrezaná na 2000 rokov riekou Colorado. Nachádza sa v severnej Arizone Spojených štátov.

V tejto oblasti existujú dva druhy veveričiek, ktoré sú podľa výskumu produktom alopatrickej speciačnej udalosti. Jeden z druhov žije v ľavom regióne a druhý vpravo, oddelený minimálnou vzdialenosťou. Tieto dva druhy však nie sú schopné krížiť sa.

Naopak, druhy, ktoré majú schopnosť voľne sa pohybovať na oboch stranách kaňonu, nevykazovali žiadne známky speciacie.

Izolácia a speciacia v rybách rieky Kongo

Doteraz môže byť ťažké aplikovať koncepty opísané pre vodné druhy. Je to však možné.

Cichlidy sú rodinou rýb, ktoré sa vyznačujú nesmiernou rozmanitosťou v rieke Kongo. Táto zvláštnosť priťahovala pozornosť ichtyológov, ktorí sa snažili pochopiť, prečo bola rieka obývaná toľkými druhmi a aké faktory podporovali masívne speciačné udalosti..

Po preskúmaní konformácie rieky vedci dospeli k záveru, že hydrologické pomery rieky, spôsobené jej turbulentnými vodami, fungovali ako bariéry, ktoré bránili kontaktu - a teda aj génovému toku - druhov rýb, ktoré boli veľmi zavrieť.

referencie

1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetika, vývoj a biodiverzita. Nelson Thornes.
2. Americké prírodné múzeum. (2017). Vývoj ryba v Kongu v tvare intenzívnych perejí: Genomická štúdia v dolnom Kongu odhaľuje diverzifikáciu mikroskopov. ScienceDaily. Získané 16. októbra 2018, z www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biológia: veda a príroda. Pearson Education.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biológiu. Panamericana Medical.
5. Mayr, E. (1997). Evolúcia a rozmanitosť života: Vybrané eseje. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007).Encyklopédia evolúcie. Fakty o súbore.
7. Tobin, A. J., & Dusheck, J. (2005). Kladenie otázok o živote. Cengage Učenie.