Mechanizmy a dôsledky reprodukčnej izolácie (s príkladmi)



reprodukčnej izolácie alebo reprodukčná izolácia zahŕňa rôzne mechanizmy, ktoré vedú k sterilite medzi dvoma populáciami jedincov. Inými slovami, kríženie dvoch reprodukčne izolovaných druhov neprodukuje potomstvo alebo potomstvo nie je životaschopné.

Izolácia môže nastať pred tvorbou zygota, pretože populácie nezdieľajú biotopy, pretože majú rôzne preferencie alebo pretože ich reprodukčné orgány nie sú kompatibilné; alebo po jeho vytvorení, kde zygota môže zomrieť alebo sa vyvinúť v sterilnom jedincovi.

Proces speciacie - formovanie nových druhov - je zvyčajne rozdelený do troch po sebe nasledujúcich krokov: najprv nastane fáza izolácie populácií, potom nastane divergencia určitých znakov alebo znakov a nakoniec dôjde k reprodukčnej izolácii..

Akonáhle bol génový tok medzi týmito dvoma populáciami eliminovaný, dochádza k evolučnej izolácii.

index

  • 1 Súpravy na reprodukčnú izoláciu
    • 1.1 Dočasné prezygotické bariéry
    • 1.2 Etologické prezotistické bariéry
    • 1.3 Mechanické prezygotické bariéry
    • 1.4 Prezygotické bariéry prostredníctvom diferenciácie biotopov
    • 1.5 Post-zigotické bariéry: mortalita, nemožnosť a sterilita hybridov
  • 2 Úloha selekcie a drift génu
    • 2.1 Gén alebo drift génov
    • 2.2 Prirodzený výber
    • 2.3 Sexuálny výber
  • 3 Dôsledky
  • 4 Odkazy

Mechanizmy reprodukčnej izolácie

V závislosti od toho, kedy prekážky reprodukčnej izolácie pôsobia, môžu byť klasifikované ako prezygotické a post-zygotné. Prvý sa koná pred tvorbou zygoty.

Prezygotné bariéry zahŕňajú akúkoľvek udalosť, ktorá zabraňuje kopulácii medzi dvoma druhmi, či už ide o dočasnú izoláciu, izoláciu podľa biotopu alebo diferenciáciu zdrojov a izoláciu behaviorálnymi alebo etologickými.

V tejto kategórii je tiež fyziologická alebo mechanická nekompatibilita pohlavných orgánov druhov, ktoré sa snažia reprodukovať.

Naproti tomu post-zigotické bariéry zahŕňajú všetky udalosti, ktoré zabraňujú tomu, aby sa hybridné zygoty vyvíjali normálny život, pretože majú nízke biologické alebo vhodnosť.

Dočasné prezygotické bariéry

Príkladom dočasnej izolácie je hmyz rodu Magicicada. V týchto cikádach existuje druh s životným cyklom 13 rokov a iný druh, ktorého cyklus trvá až 17 rokov.

Fágy druhov sa objavujú zo zeme, každých 13 alebo 17 rokov, v závislosti od druhu. Keďže neexistuje žiadna časová synchronizácia, medzi oboma druhmi neexistuje možnosť párenia.

Etologické prezotistické bariéry

Je to ten istý žáner, existuje prezigotická izolácia etologického typu. Zvuk produkovaný každým druhom je pre neho jedinečný a nemôže ho rozpoznať iný.

Aj keď sa stane stretnutie dvoch jednotlivcov rôzneho pohlavia, nebudú uznané za potenciálnych sexuálnych partnerov.

Mechanické prezygotické bariéry

Mechanická izolácia nastáva z dôvodu nekompatibility medzi genitáliami. Sexuálne orgány sa podobajú mechanizmu uzamknutia kľúčov, kde sa musia dokonale hodiť. V prípade, že sa nehodia, kopulácia nie je úspešná.

Prezygotické bariéry prostredníctvom diferenciácie biotopov

Tento typ bariéry nastáva, keď dva druhy vykazujú výraznú preferenciu pre určitý zdroj. Bariéra je zvýraznená, keď sa v uvedenej zóne vyskytnú udalosti kopulácie.

Napríklad, mloci rodu Ambystoma majú členov, ktorí sa chovajú v rybníkoch, a nemajú kríženie s jedincami, ktorí sa chovajú v potokoch.

Post-zigotické bariéry: mortalita, neuskutočniteľnosť a sterilita hybridov

Ak niektorá z predchádzajúcich prezigotických bariér zlyhá, hybrid môže trpieť dôsledkami reprodukčnej izolácie.

Zygótový produkt kríženia dvoch rôznych druhov je známy ako hybridy a tieto sa nemusia vyvíjať alebo umierať v priebehu svojho života..

Úloha selekcie a drift génu

Z hľadiska genetiky môžu byť prekážky reprodukcie založené na: genetickej divergencii, cytoplazmatickej inkompatibilite alebo cytologickej divergencii.

Aby sa mohol objaviť vývoj reprodukčných bariér, musia byť prítomné nasledujúce sily: prirodzený výber a drift génu. Tieto pôsobia, keď sa prietok génov znížil v dvoch populáciách jedného druhu.

Gén alebo drift génu

Génový posun je evolučná sila, ktorá náhodne stanovuje určité alely, zatiaľ čo iné - z tých istých stochastických dôvodov - zmiznú z populácie. Tento mechanizmus má výraznejšie účinky pri pôsobení v malých populáciách (s malým počtom jedincov).

Keď sú izolované dve populácie, génový drift pôsobí rôznymi spôsobmi: po prvé, "časť" populácie, ktorá zostáva izolovaná, je náhodná vzorka, to znamená, že alely nie sú zastúpené v rovnakom pomere. Potom fixácia a náhodná strata alel zvyšuje divergenciu medzi populáciami.

Prirodzený výber

Pre pokračovanie procesu speciacie je nevyhnutné, aby medzi študovanými populáciami boli veľmi výrazné genetické rozdiely. Prirodzený výber má významný vplyv na vývoj tejto divergencie, ak populácie zaberajú nové prostredie.

Klasickým príkladom na ilustráciu úlohy prirodzeného výberu je speciacia mušiek jabĺk a trniek. Populácie sa oddeľujú, pretože výber pri výbere potravín závisí od ich preferencií.

Tento druh vykonáva takmer všetky kroky svojho životného cyklu vedľa stromu, z ktorého sa živí. Preto sa skupina výskumníkov pýtala, či muchy, ktoré parazitovali jablone, patrili do tej istej populácie tŕňových múch.

Na testovanie tejto hypotézy výskumníci použili techniku ​​nazývanú "proteínová elektroforéza" a boli schopní dospieť k záveru, že medzi muchy, ktoré žili v rôznych stromoch, boli štatisticky významné rozdiely..

K tomu dochádza, pretože muchy vykazujú dôležitú prednosť pre svoj druh ovocia. Okrem toho sa v strome vyskytuje párenie, ktoré zabraňuje toku génov s populáciou ostatných plodov.

Sexuálny výber

Sexuálny výber sa vzťahuje na znaky zapojené do procesu získania partnera. Spôsob alebo kľúčové prvky, ktoré jednotlivec používa na výber svojho partnera, sa zdajú byť kľúčové pre diferenciáciu medzi populáciami a fungujú ako bariéra.

Piesne v obojživelníkov sú nepostrádateľnou vlastnosťou pre výber páru av niektorých druhoch frekvencia piesne pôsobí ako reprodukčná bariéra. Rovnako aj sfarbenie zohráva zásadnú úlohu pri reprodukčnej izolácii určitého druhu rýb.

náraz

Dôsledkom reprodukčnej izolácie je vznik nových druhov. Prekážky reprodukčnej izolácie nastávajú po separácii dvoch populácií a tieto sa vyvíjajú prirodzeným výberom alebo posunom génu..

Dôsledkom speciacie je naopak obrovská rozmanitosť rôznych línií živých organizmov. V taxónoch, ktoré majú sexuálnu reprodukciu, každá vetva fylogenetického stromu predstavuje speciačnú udalosť, kde každá populácia bola reprodukčne izolovaná.

Špecializácia je teda považovaná za most medzi mikroevolúciou a makroevolúciou.

referencie

  1. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evolučná analýza. Prentice Hall
  2. Futuyma, D. J. (2005). vývoj . Sinauer.
  3. Gallardo, M. H. (2011). Evolution. Priebeh života. Editorial Panamericana Medical.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoológie. McGraw-Hill.
  5. Ridley, M. (2004) Evolution. Tretie vydanie. Blackwell publikovanie.
  6. Soler, M. (2002). Evolúcia: základ biológie. Južný projekt.