Výhody geografické izolace, nevýhody a příklady



geografická izolace je termín používaný v evoluční biologii a ekologii se odkazovat na prostorové oddělení skupiny organismů. To může nastat v důsledku přirozené události, jako jsou změny v geologii regionu nebo umělých struktur.

Ve většině případů jsou druhy izolovány přítomností přírodních bariér různých typů, mimo jiné nazývají oceány, jezera, hory, což může výrazně snížit kontakt mezi jednotlivci obyvatelstva..

Jakmile se tyto dvě skupiny jednotlivců rozdělí, dvě prostředí, jimž byly vystaveny, vyvíjejí různé selektivní tlaky na jednotlivce, což je nutí následovat různé vývojové cesty..

Evoluční síly přirozeného výběru a driftu genů způsobí změny ve frekvencích alel nových skupin, které je odlišují od rodičovské populace..

V závislosti na velikosti odloučení a době, kdy trvá, může nastat speciace: vznik nových druhů, čímž se zvyšuje rozmanitost skupiny.

Izolace může rovněž vést k zániku skupiny jednotlivců, a to buď z důvodu nedostatku genetické rozmanitosti nebo inbreedingu..

Index

  • 1 Výhody a nevýhody
    • 1.1 Speciace
    • 1.2 Allopatrická speciace
    • 1.3 Zánik
  • 2 Příklady
    • 2.1 Izolace a speciace ve veverce antilopy v Grand Canyonu v Coloradu
    • 2.2 Izolace a speciace v rybách Konga
  • 3 Odkazy

Výhody a nevýhody

Geografická izolace organismů může být převedena do dvou procesů: speciace, kde se objevují nové druhy nebo zánik skupiny, která zažila izolaci.

Dále podrobně popíšeme každý z procesů, pochopení speciací jako "výhodu", protože zvyšuje rozmanitost a zánik jako "nevýhoda":

Speciace

Evoluční biologové se zajímají o proces tvorby nových druhů. Ornitolog Ernst Mayr nesmírně přispěl k popisu tohoto jevu. Podle Mayra je speciace ovlivněna dvěma faktory: izolací a genetickou divergencí zúčastněných osob.

Za prvé, aby se dvě populace mohly dostatečně odlišit, aby mohly být považovány za druhy, musí být tok genů mezi nimi přerušen. Jinými slovy, neměli by se reprodukovat.

Za druhé, genetická divergence se musí objevit během izolačního období takovým způsobem, že pokud se jednotlivci znovu setkají - v důsledku zhroucení bariéry, která je původně oddělila - proces reprodukce nebude účinný a jejich potomci budou mít fitness relativně nižší než jejich rodiče.

Účinnost procesu geografické izolace k produkci speciací závisí na několika faktorech, které jsou vlastní skupině, která se oddělí, jako je schopnost pohybu.

Allopatrická speciace

Událost geografických izolací, které dávají vznik speciačním procesům prostřednictvím oddělení nepřekonatelné bariéry, se nazývá alopatrická speciace, termín odvozený z řeckých kořenů, který doslovně znamená "v jiné zemi"..

Jakmile jsou druhy fyzicky izolovány, čelí různým podmínkám prostředí a selektivním tlakům, které je vedou různými vývojovými cestami..

Jako hypotetický příklad vezměte populaci ještěrek, která je izolována řekou, klimatické podmínky na levé straně mohou být chladnější než ty na pravé straně. Mechanismy přirozeného výběru a driftu genů tedy budou fungovat nezávisle, což povede k postupné diferenciaci ještěrek.

Tímto způsobem získají jedinci odlišné vlastnosti, ekologické, etologické, fyziologické, mimo jiné ve srovnání s rodičovskými druhy. V takovém případě, že izolační bariéra postačuje k tomu, aby se zabránilo speciaci, by neměl být žádný tok genů, pokud se dva výsledné druhy opět spojí.

Mezi biology, kteří podporují význam alopatrické speciace v generaci nových druhů, existuje shoda, protože účinně omezuje tok genů mezi organismy..

Zánik

Když dojde k oddělení jednotlivců v důsledku bariér, které nelze překonat, některé skupiny mohou zaniknout.

Když se oddělí od rodičovského druhu, rozmanitost skupiny může být nízká a nemusí se přizpůsobit novým tlakům vyvolaným novým prostředím, kterému čelí..

Podobně, pokud je populace, která byla oddělena, reprezentována malým počtem jedinců, může mít inbreeding (křížení mezi blízkými příbuznými) negativní důsledky.

Charles Darwin sám si byl vědom negativních důsledků inbreedingu na přirozené populace. Při přechodu blízkých příbuzných je větší pravděpodobnost, že jsou vyjádřeny určité škodlivé alely.

Například, pokud v rodině existuje gen pro určitou patologii, která je vyjádřena pouze tehdy, když jedinec má obě alely (homozygotní recesivní) a dva sourozenci, existuje větší pravděpodobnost, že potomstvo nese obě alely pro onemocnění, na rozdíl od křížení s jednotlivcem, který nemá uvedenou škodlivou alelu.

Podobně, když lidské konstrukce připravují zvířata o cestování na požadovaná místa, jejich populace se může v důsledku nedostatku potravy snížit..

Příklady

Izolace a speciace v antilopové veverce v Grand Canyonu v Coloradu

V Grand Canyonu je formace mimořádných rozměrů, která byla vytesána na 2000 let řekou Colorado. Nachází se v severní Arizoně Spojených států.

V této oblasti existují dva druhy veverky, které jsou podle výzkumu výsledkem alopatrické speciace. Jeden z druhů žije v levém regionu a druhý vpravo, oddělený minimální vzdáleností. Oba druhy však nejsou schopny křížit.

Naproti tomu druhy, které mají schopnost volně se pohybovat po obou stranách kaňonu, nevykazovaly žádné známky speciace.

Izolace a speciace v rybách řeky Kongo

Doposud může být obtížné aplikovat pojmy popsané pro vodní druhy. Je to však možné.

Cichlidy jsou rodina ryb, které se vyznačují obrovskou rozmanitostí v Kongu. Tato zvláštnost přitahovala pozornost jejichtyologů, kteří se snažili pochopit, proč byla řeka obývána tolika druhy a jaké faktory podporovaly masivní speciační akce..

Poté, co vědci studovali konformaci řeky, dospěli k závěru, že hydrologie řeky, způsobená jeho turbulentními vodami, fungovala jako bariéry, které zabraňovaly kontaktu - a tedy i genovému toku - druhů ryb, které byly velmi blízko.

Odkazy

  1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetika, vývoj a biodiverzita. Nelson Thornes.
  2. Americké přírodní muzeum. (2017). Vývoj rybaření v Kongu ve tvaru intenzivních peřejí: Genomická studie v dolním Kongu odhaluje diverzifikaci mikroskopů. ScienceDaily. Získáno 16. října 2018, z www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
  3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B.E. (2004). Biologie: věda a příroda. Pearson Education.
  4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Pozvánka na biologii. Panamericana Medical.
  5. Mayr, E. (1997). Evoluce a rozmanitost života: Vybrané stati. Harvard University Press.
  6. Rice, S. (2007).Encyklopedie evoluce. Fakta o souboru.
  7. Tobin, A. J., & Dusheck, J. (2005). Zeptat se na život. Cengage učení.