Mechanismy a důsledky reprodukční izolace (s příklady)

reprodukční izolace nebo reprodukční izolace zahrnuje různé mechanismy, které vedou ke sterilizaci mezi dvěma populacemi jedinců. Jinými slovy, křížení dvou reprodukčně izolovaných druhů neprodukuje potomstvo nebo potomstvo není životaschopné.

Izolace může nastat před tvorbou zygoty, protože populace nesdílejí stanoviště, protože mají různé preference nebo protože jejich reprodukční orgány nejsou kompatibilní; nebo po jeho vytvoření, kde zygota může zemřít nebo se vyvinout ve sterilním jedinci.

Proces speciací - vznik nových druhů - je obvykle rozdělen do tří po sobě následujících kroků: nejprve nastává fáze izolace populací, pak dochází k divergenci určitých znaků nebo znaků a nakonec dochází k reprodukční izolaci..

Jakmile je eliminován tok genů mezi těmito dvěma populacemi, dochází k evoluční izolaci.

Index

• 1 Soupravy pro reprodukční izolaci
  • 1.1 Dočasné prezygotické bariéry
  • 1.2 Etologické prezotistické bariéry
  • 1.3 Mechanické prezygotické bariéry
  • 1.4 Prezygotické bariéry diferenciací stanovišť
  • 1.5 Post-zigotické bariéry: mortalita, neproveditelnost a sterilita hybridů
• 2 Úloha selekce a drift genů
  • 2.1 Geny nebo drift genů
  • 2.2 Přirozený výběr
  • 2.3 Sexuální výběr
• 3 Důsledky
• 4 Odkazy

Mechanismy reprodukční izolace

V závislosti na tom, kdy překážky reprodukční izolace působí, mohou být klasifikovány jako prezygotní a post-zygotní. První akt před vytvořením zygoty.

Prezygotní bariéry zahrnují jakoukoliv událost, která zabraňuje kopulaci mezi dvěma druhy, ať už je to dočasná izolace, izolace biotopem nebo diferenciace zdrojů a izolace behaviorálním nebo etologickým.

V této kategorii jsou také fyziologická nebo mechanická neslučitelnost pohlavních orgánů druhů, které se snaží reprodukovat.

Naproti tomu post-zigotické bariéry zahrnují všechny události, které brání hybridním zygotům v rozvoji normálního života, protože mají nízké biologické nebo fitness.

Dočasné prezygotické bariéry

Příkladem dočasné izolace je hmyz rodu Magicicada. V těchto cikádách je druh s životním cyklem 13 let a další druhy, jejichž cyklus trvá až 17 let.

Vyobrazení druhů se vynoří ze země, každých 13 nebo 17 let, v závislosti na druhu. Protože neexistuje žádná časová synchronizace, neexistuje žádná příležitost páření mezi oběma druhy.

Etologické prezotistické bariéry

Je to tentýž žánr, existuje prezigotická izolace etologického typu. Zvuk vytvořený každým druhem je pro něj jedinečný a nemůže být rozpoznán jinými.

I když se stane setkání dvou jedinců různého pohlaví, nebudou rozpoznány jako potenciální sexuální partneři.

Mechanické prezygotické bariéry

K mechanické izolaci dochází z důvodu nekompatibility genitálií. Sexuální orgány se podobají mechanismu zámku klíčů, kde se musí dokonale hodit. V případě, že se nehodí, kopulace není úspěšná.

Prezygotické bariéry diferenciací stanovišť

Tento typ bariéry nastane, když dva druhy vykazují výraznou preferenci pro určitý zdroj. Bariéra je zvýrazněna, když se v uvedené zóně vyskytnou události kopulace.

Například, mloci rodu Ambystoma mají členy, kteří se chovají v rybnících, a neskrývají se s jedinci, kteří se chovají v potocích.

Post-zigotické bariéry: mortalita, nemožnost a sterilita hybridů

Pokud některá z předchozích bariér propadne, hybrid může trpět důsledky reprodukční izolace.

Zygotesový produkt křížení dvou různých druhů je znám jako hybridy, které se v průběhu svého života nemusí vyvíjet ani umírat..

Role selekce a drift genů

Z hlediska genetiky mohou být překážky reprodukce založeny na: genetické divergenci, cytoplazmatické inkompatibilitě nebo cytologické divergenci.

Pro vývoj reprodukčních bariér se musí vyskytnout následující síly: přirozený výběr a drift genů. Ty působí, když je genový tok redukován ve dvou populacích jednoho druhu.

Geny nebo drift genů

Gene drift je evoluční síla, která náhodně nastaví určité alely, zatímco jiné - ze stejných stochastických důvodů - zmizí z populace. Tento mechanismus má výraznější účinky, když působí v malých populacích (s několika jedinci).

Když jsou izolovány dvě populace, genový drift působí různými způsoby: nejprve "část" populace, která zůstává izolovaná, je náhodný vzorek, to znamená, že alely nejsou reprezentovány ve stejném poměru. Pak fixace a náhodná ztráta alel zvyšuje divergenci mezi populacemi.

Přirozený výběr

Pro pokračování procesu speciace je nezbytné, aby mezi studovanými populacemi existovaly velmi výrazné genetické rozdíly. Přirozený výběr má významný vliv na vývoj této divergence, pokud populace zabere nové prostředí.

Klasickým příkladem pro ilustraci úlohy přirozeného výběru je speciace mušek jabloní a trní. Populace se od sebe oddělují, protože výběr při výběru jídla závisí na jejich preferencích.

Tento druh provádí téměř všechny kroky svého životního cyklu vedle stromu, ze kterého se krmí. Proto se skupina výzkumníků ptala, zda mouchy, které parazitují jabloně, patří do stejné populace trnových mouch.

K otestování této hypotézy vědci použili techniku ​​nazývanou "proteinová elektroforéza" a došli k závěru, že mezi mouchami, které žily v různých stromech, byly statisticky významné rozdíly..

K tomu dochází, protože mouchy vykazují důležitou preferenci pro svůj druh ovoce. Kromě toho se ve stromě vyskytuje páření, které zabraňuje toku genů s populací ostatních plodů.

Sexuální výběr

Sexuální výběr se týká postav zapojených do procesu získání partnera. Způsob nebo klíčové prvky, které jednotlivec používá k výběru svého partnera, se zdají být klíčové pro diferenciaci mezi populacemi a fungují jako bariéra.

Písně obojživelníků jsou nepostradatelnou charakteristikou pro výběr páru a v některých druzích se frekvence písně chová jako reprodukční bariéra. Stejně tak zbarvení hraje zásadní roli v reprodukční izolaci určitého druhu ryb.

Důsledky

Důsledkem reprodukční izolace je speciace - vznik nových druhů. Bariéry reprodukční izolace se vyskytují po separaci dvou populací, které se vyvíjejí přirozeným výběrem nebo driftem genů..

Důsledkem speciace je naopak obrovská rozmanitost v různých liniích živých organismů. V taxonech, které mají sexuální reprodukci, každá větev jeho fylogenetického stromu představuje speciační událost, kdy každá populace byla reprodukovatelně izolována..

Proto je speciace považována za most mezi mikroevolucí a makroevolucí.

Odkazy

1. Freeman, S., & Herron, J. C. (2002). Evoluční analýza. Prentice Hall
2. Futuyma, D. J. (2005). Evoluce . Sinauer.
3. Gallardo, M. H. (2011). Evoluce Průběh života. Redakční Panamericana Medical.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoologie. McGraw-Hill.
5. Ridley, M. (2004) Evoluce Třetí vydání. Blackwell publikování.
6. Soler, M. (2002). Evoluce: základ biologie. Jižní projekt.