Priešporaviminiai izoliacijos mechanizmai biologijoje: jų vaidmuo formuojant rūšis

Reprodukcinė izoliacija arba reprodukcinė izoliacija apima skirtingus mechanizmus, dėl kurių atsiranda sterilumas tarp dviejų individų populiacijų. Kitaip tariant, peržengiant dvi daugialypiai izoliuotas rūšis nesukuriama palikuonių arba palikuonys nėra gyvybingi. Izoliacija gali įvykti prieš zygotės formavimąsi, nes populiacijos nesutinka su buveinėmis, nes jos turi skirtingas preferencijas arba nes jos reprodukciniai organai nėra suderinami; arba po jos susidarymo, kai zigotas gali mirti arba išsivystyti steriliame individe. Specifikacijos procesas - naujų rūšių formavimasis - paprastai suskirstomas į tris nuoseklius etapus: pirmiausia vyksta gyventojų izoliavimo etapas, tada atsiranda tam tikrų simbolių ar bruožų skirtumai ir galiausiai atsiranda reprodukcinė izoliacija. Kai genų srautas tarp šių dviejų populiacijų yra pašalintas, atsiranda evoliucinė izoliacija.

Reprodukcijos izoliacijos rinkiniai

Priklausomai nuo to, kada veikia reprodukcinės izoliacijos kliūtys, jie gali būti klasifikuojami kaip prezygotiniai ir postigygotiniai. Pirmasis veikia prieš zigotą, o antrasis - po zigotos formavimosi. Prezygotinės kliūtys apima bet kokį įvykį, kuris vengia dviejų rūšių kopijavimo, įskaitant laikiną izoliaciją, buveinės ar išteklių diferenciaciją, ir izoliavimą elgesio ar etologiniu požiūriu. Šioje kategorijoje taip pat yra rūšių, kurios bando daugintis, tačiau jų lytiniai organai fiziologiškai ar mechanškai nesuderinami. Postzigotinės kliūtys apima visus įvykius, kurie užkerta kelią hibridiniams zigotams vystytis normaliam gyvenimui, kai hibridai turi mažą biologinį tinkamumą arba miršta ankstyvoje ar vėlesnėje raidose.

Laikinos prezygotinės kliūtys

Laikino izoliavimo pavyzdys atsiranda genties vabzdžiams Magicicada. Šiose rūšyse gyvavimo ciklas yra 13 metų arba 17 metų, ir imagos atsiranda iš žemės periodiškai. Kadangi nėra sinchronizacijos tarp rūšių, nėra galimybių poruotis.

Etologinės prezotistinės kliūtys

Tai tas pats žanras - prezigotinė etologinio tipo izoliacija. Kiekvienos rūšies garsas yra unikalus ir negali būti pripažintas kito. Net jei įvyksta dviejų skirtingų lyčių asmenų susidūrimas, jie nebus pripažinti kaip galimi seksualiniai partneriai.

Mechaninės prezygotinės kliūtys

Mechaninė izoliacija atsiranda dėl genitalijų nesuderinamumo. Lytiniai organai veikia kaip raktas ir spyna: jei jie netelpa, kopijavimas nėra sėkmingas.

Prezigotinės kliūtys, susijusios su buveinių diferenciacija

Tokio tipo barjeras pasireiškia kai rūšys turi didelę pirmenybę tam tikram ištekliui. Kopuliacijos įvykiai vyksta tame regione, kuriame šie ištekliai dominuoja, todėl srautas genų tarp populiacijų yra ribojamas. Pavyzdys: salamandra Ambistoma genties nariai veisiasi tvenkiniuose, o kitos rūšys - upeliuose, todėl poravimosi įvykiai nesutampa.

Postigotinės kliūtys: mirtingumas, netinkamumas ir hibridų sterilumas

Jei prezygotinės kliūtys nepavyksta, hibridai gali patirti reprodukcinės izoliacijos pasekmes. Dviejų skirtingų rūšių kryžminio zigoto produktas vadinamas hibridais, kurie gali neither išsivystyti normaliai, nei išgyventi, arba sukelia gimimo ar gyvybinės veiklos problemų.

Atrankos ir genų dreifo vaidmuo

Genetiniu požiūriu reprodukcinės kliūtys gali būti grindžiamos genetiniu skirtumu, citoplazminiu nesuderinamumu arba citologiniais skirtumais. Natūralioji atranka ir genų dreifas turi būti veikėjai, kad reprodukcinės kliūtys atsirastų, ypač kai genų srautas sumažėja dviejose populiacijose.

Genų dreifas

Genų dreifas - tai evoliucinė jėga, kuri atsitiktinai lemia kai kurių alelių fiksavimą, o kiti išnyksta. Tai ryškiau veikia mažose populiacijose, kur nutylėtas alelinių skirtumų efektas gali sustiprinti izoliaciją tarp populiacijų.

Natūralus pasirinkimas

Norint, kad izoliacijos procesas tęstųsi, tarp populiacijų turi būti ryškūs genetiniai skirtumai, kuriuos skatina natūrali atranka. Pavyzdys - obuolių skraidybos mušė, kuri skiriasi dėl maisto pasirinkimo ir gyvenimo aplinkos. Tyrimai parodė genetinį skirtumą tarp medžių, ant kurių gyvena skruostai.

Seksualinė atranka

Seksualinė atranka apima ženklus, naudojamus partnerio pasirinkimui. Amfibijų dainos, spalvos ar kiti signalai gali veikti kaip reprodukcinė kliūtis, o kai kuriose žuvų rūšyse spalvos vaidina svarbų vaidmenį.

Pasekmės

Reprodukcinių kliūčių pasekmė - spekuliacija, naujų rūšių formavimasis. Kiekvienas filogenetinis medžio filialas taksonuose su seksualine rekosistencija yra spekuliacinis įvykis, kuriame populiacijos išsidėsto kaip atskiros rūšys. Atitinkamai, izoliacija yra tiltas tarp mikroevoliucijos ir makroekonomikos.

Apibendrinimas: mechanizmų įvairovė ir evoliucijos kelias

Reprodukcinė izoliacija įsijungia įvairiuose lygiuose - prieš zigotą (prezygotiniai) ir po zigotos (postzigotiniai) - ir gali būti labiau priklausoma nuo geografinės, ekologinės ar etologinės aplinkos. Genų dreifas, natūralioji atranka ir seksualinė atranka kartu formuoja genų srautą ir skatina naujų rūšių atsiradimą, o to pasekmė - didžiulė biologinės įvairovės įvairovė, kurią matome gyvų organizmų pasaulyje.

tags: #izoliacijos #mechanizmai #iki #poravimosi