РЕПРОДУКТИВНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ: МЕХАНИЗМЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ (ПРИМЕРЫ) - БИОЛОГИЯ - 2025

Репродуктивная изоляция или репродуктивная изоляция включает в себя различные механизмы , которые приводят в стерильности между двумя популяциями особей. Другими словами, скрещивание двух репродуктивно изолированных видов не дает потомства или потомство нежизнеспособно.

Изоляция может произойти до образования зиготы, потому что популяции не имеют общих мест обитания, потому что у них разные предпочтения или потому что их репродуктивные органы несовместимы; или после их образования, когда зигота может погибнуть или развиться у стерильного человека.

Источник: pixabay.com

Процесс видообразования - образование новых видов - обычно делится на три последовательных этапа: сначала идет этап изоляции популяций, затем происходит расхождение определенных признаков или признаков и, наконец, происходит репродуктивная изоляция.

Как только поток генов между этими двумя популяциями прекращается, происходит эволюционная изоляция.

Механизмы репродуктивной изоляции

В зависимости от того, когда действуют барьеры репродуктивной изоляции, их можно разделить на презиготные и постзиготные. Первые действуют до образования зиготы.

Презиготные барьеры включают в себя любое событие, которое предотвращает совокупление между двумя видами, будь то временная изоляция, изоляция по среде обитания или дифференциация ресурсов, а также изоляция по поведению или этологии.

К этой категории также относятся физиологическая или механическая несовместимость половых органов видов, которые пытаются воспроизвести потомство.

Напротив, постзиготные барьеры охватывают все события, которые мешают гибридным зиготам вести нормальную жизнь, поскольку они обладают низкой биологической эффективностью или эффективностью в плане приспособленности.

Временные презиготические барьеры

Пример временной изоляции встречается у насекомых из рода Magicicada. У этих цикад есть вид с жизненным циклом 13 лет и другой вид, цикл которого длится до 17 лет.

Имаго этого вида появляются из-под земли каждые 13 или 17 лет, в зависимости от вида. Поскольку нет временной синхронизации, у этих двух видов нет возможности спаривания.

Этологические презиготные барьеры

Это тот самый род, есть презиготическая изоляция этологического типа. Звук, который издает каждый вид, уникален для этого вида и не может быть распознан другими.

Хотя происходит встреча двух разнополых особей, они не будут признаны потенциальными сексуальными партнерами.

Механические презиготические барьеры

Механическая изоляция возникает из-за несовместимости половых органов. Половые органы напоминают механизм замка и ключа, где они должны идеально подходить друг к другу. В случае, если они не подходят, совокупление не удается.

Презиготические барьеры из-за дифференциации среды обитания

Этот тип барьера возникает, когда два вида явно предпочитают определенный ресурс. Барьер усиливается, когда в этой области происходят события совокупления.

Например, у саламандр рода Ambystoma есть представители, которые размножаются в прудах, и они не скрещиваются с особями, размножающимися в ручьях.

Постзиготные барьеры: смертность, неосуществимость и бесплодие гибридов

Если какой-либо из вышеуказанных презиготических барьеров не срабатывает, гибрид может пострадать от последствий репродуктивной изоляции.

Зиготы, полученные в результате скрещивания двух разных видов, известны как гибриды, и они могут не развиваться или погибать в течение своей жизни.

Роль отбора и дрейфа генов

С точки зрения генетики, препятствия для воспроизводства могут быть основаны на: генетической дивергенции, цитоплазматической несовместимости или цитологической дивергенции.

Для возникновения репродуктивных барьеров должны присутствовать следующие силы: естественный отбор и генетический дрейф. Они действуют, когда поток генов был уменьшен в двух популяциях вида.

Ген или генетический дрейф

Дрейф генов - это эволюционная сила, которая случайным образом фиксирует определенные аллели, в то время как другие - по тем же случайным причинам - исчезают из популяции. Этот механизм имеет более выраженные эффекты, когда он действует в небольших популяциях (с небольшим количеством особей).

Когда две популяции изолированы, дрейф генов действует по-разному: во-первых, «часть» популяции, которая остается изолированной, является неслучайной выборкой, то есть аллели не представлены в равных пропорциях. Затем случайная фиксация и потеря аллелей усиливают дивергенцию между популяциями.

Естественный отбор

Для продолжения процесса видообразования необходимо наличие очень заметных генетических различий между изученными популяциями. Естественный отбор оказывает большое влияние на развитие этой дивергенции, если популяции занимают новую среду.

Классическим примером, иллюстрирующим роль естественного отбора, является видообразование яблони и боярышника. Популяции разделяются, так как отбор зависит от их предпочтений при выборе еды.

Этот вид выполняет практически все этапы своего жизненного цикла с деревом, с которого питается. По этой причине группа исследователей задалась вопросом, принадлежали ли мухи, паразитирующие на яблонях, к той же популяции, что и мухи боярышника.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи применили метод, называемый «белковый электрофорез», и пришли к выводу, что существуют статистически значимые различия между мухами, которые жили на разных деревьях.

Это происходит потому, что мухи отдают предпочтение своему типу фруктов. Кроме того, на дереве происходит спаривание, что предотвращает обмен генами с популяцией другого плода.

Половой отбор

Половой отбор относится к персонажам, участвующим в процессе получения партнера. Путь или ключевые элементы, которые человек использует для выбора партнера, по-видимому, являются ключевыми для дифференциации между популяциями и функционируют как барьер.

Песни у земноводных являются важной характеристикой для выбора партнера, а у некоторых видов частота песни выступает в качестве репродуктивного барьера. Точно так же окраска играет фундаментальную роль в репродуктивной изоляции определенного класса рыб.

последствия

Следствием репродуктивной изоляции является видообразование - образование новых видов. Барьеры репродуктивной изоляции возникают после разделения двух популяций, и они развиваются в результате естественного отбора или дрейфа генов.

В свою очередь, следствием видообразования является огромное разнообразие различных линий живых организмов. У таксонов, имеющих половое размножение, каждая ветвь их филогенетического древа представляет собой событие видообразования, при котором каждая популяция репродуктивно изолирована.

Таким образом, видообразование рассматривается как мост между микроэволюцией и макроэволюцией.

Ссылки

1. Фриман, С., и Херрон, Дж. К. (2002). Эволюционный анализ. Prentice Hall
2. Футуйма, диджей (2005). Эволюция. Sinauer.
3. Галлардо, MH (2011). Эволюция. Жизненный путь. От редакции Médica Panamericana.
4. Хикман, С.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, В.К., и Гаррисон, К. (2001). Интегральные принципы зоологии. McGraw-Hill.
5. Ридли, М. (2004) Эволюция. Третье издание. Издательство Blackwell.
6. Солер, М. (2002). Эволюция: основы биологии. Южный проект.