ЕКОЛОГИЧНА ИЗОЛАЦИЯ: МЕХАНИЗЪМ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В органичен изолацията е механизъм, с което се избягва появата на кръстосване между два вида, който може да произвежда хибридна потомство. Хибридно потомство е резултат от сместа от два индивида от различни видове.

Например мулето или мулето е хибридно животно, което възниква в резултат на кръстосването на магаре (Equus africanus asinus) с кобила (Equus ferus caballus). Това животно споделя някои черти с двата вида родители.

Фигура 1. Муле. Източник: Pixabay.com

Също така хинито е хибриден вид, който е резултат от кръстосването на магаре с кон. Мулетата и хините имат различни гени. Мулето е по-силно и по-голямо животно от хини и двете почти винаги са стерилни. В редките случаи на плодородие при мулета и хини младите са слаби и с много ниско тегло, с малък шанс за оцеляване.

Има 5 процеса на екологична изолация, които служат за предотвратяване на два различни вида от хибридно или смесено потомство: екологична изолация, временна изолация, поведенческа изолация, пространствена изолация и механична / химическа изолация.

Механизъм за екологична изолация

Екологичната или хабитатна изолация е един от 5-те механизма на изолация, които предотвратяват кръстосването между различни видове преди образуването на зиготата или яйцето (прецизният механизъм за изолиране).

Този механизъм се появява, когато два вида, които биха могли да се кръстосват генетично, имат репродуктивни бариери, защото живеят в различни райони. Ето как различните популации могат да заемат една и съща територия, но живеят в различни местообитания и следователно физически не се срещат.

В допълнение към другите механизми за изолиране, екологичната изолация избягва производството на хибридни видове, които не благоприятстват растежа и развитието на биологичните популации, тъй като повечето хибридни индивиди са стерилни, тоест не са в състояние да се размножават.

Счита се, че видовете, участващи в хибридното кръстосване, имат енергийни разходи, които не са успешни. Освен това, тези механизми за репродуктивна изолация играят решаваща селективна роля в спецификацията.

Определянето е процесът, чрез който се формират нови видове. Процесът на спецификация е този, който е създал многообразието на организмите или биологичното разнообразие.

Примери за екологична изолация

По-долу са дадени няколко примера за екологична изолация.

Екологична изолация при бозайници

В Индия има тигърът (Panthera tigris) и лъвът (Panthera leo), два вида от едно и също семейство (Felidae), които имат способността да се кръстосват.

Тигърът обаче живее в джунглата, а лъвът живее в тревите; тъй като двата вида живеят в различни местообитания, физическата им среща не се случва. Всеки вид, както лъвът, така и тигърът, са изолирани в местообитанията си.

Екологична изолация при насекоми

Групата Anopheles maculipennis се състои от 6 вида комари, някои от които са свързани с предаването на малария. Въпреки че тези 6 вида са много сходни и морфологично неразличими, те рядко могат да произведат хибриди, тъй като са изолирани за тяхното размножаване и кръстосване, отчасти чрез размножаване в различни местообитания.

Докато някои видове Anopheles maculipennis се размножават в солена вода, други го правят в прясна вода. Сред видовете, които се чифтосват в сладките води, има някои, които го правят в течащи води и други, които предпочитат застояли води.

Екологична изолация при птици

Един от най-цитираните примери за екологична изолация е случаят с две тясно свързани птици от рода Turdus, като обикновената черна птица (Turdus merula) и чернокожата с бяла капица (Turdus torquatus).

Фигура 2. Мъжка обикновена черна птица. (Turdus merula). Източник: AnemoneProjectors

Популацията на T. merula, вид, който обитава дървесни площи в гори и градски градини, е екологично изолиран от T. torquatus, вид, който се размножава във високопланински райони. Следователно шансовете на тези видове да произвеждат хибрид на практика са нулеви.

Фигура 3. Черна птица с бяла шапка (Turdus torquatus). Източник: Андрей Чуди от Словакия

Екологична изолация при земноводни

Репродуктивната екологична изолация се наблюдава и при различни видове жаби. Един от многото примери за този случай е открит в Северна Америка.

В Северна Америка популацията на северната червенокрака жаба (Rana aurora) е изолирана от популацията на американския булгур (Rana catesbeiana), тъй като бившите приятели са в ефимерни, бързо движещи се потоци вода, а последният го прави. прави в постоянни кладенци или водоеми.

В Австралия разпъната жаба (Notaden bennettii) и жабата от пустинното дърво (Litoria rubella) се срещат в пустинната среда. Въпреки това е много малко вероятно да се чифтосват, тъй като разпятията жаба живее под земята и се движи на повърхността само когато вали, докато пустинната дървесна жаба е дървесен вид.

Екологична изолация в рибата

Друг интересен пример за този вид екологична репродуктивна изолация се наблюдава при бодливите риби от семейство Gasterosteidae. Тези риби имат продълговато и фино тяло (фузифорно), с 2 до 16 шипа в дорсалната им област и липсват люспи, въпреки че някои видове имат вид костена плоча броня.

Докато сладководни видове риби Gasterosteidae живеят в течащи води през цялата година, морските видове, открити в морето през зимата, мигрират към речните устия през пролетта и лятото, за да се чифтосват.

В този случай фактор, който действа като репродуктивна бариера, която не позволява на двете групи да се кръстосват, е адаптирането към различни концентрации на сол.

Екологична изолация в растенията

Друг пример за екологична изолация се среща в случая с двата вида паякови растения от рода Tradescantia, растението паяк в Охайо (Tradescantia ohiensis) и растението паяк зигзаг (Tradescantia subaspera).

И двете растения живеят в общи географски райони, но не могат да се кръстосват поради разликата в местообитанията. T. ohiensis расте в слънчеви райони, докато T. subaspera предпочита сенчести райони с малко слънце.

Освен това, тези растения цъфтят през различно време на годината, тоест представляват и временна изолация.

Можем да заключим, че в екологична изолация разделянето на групи организми става в резултат на промени в тяхната екология или промени в средата, в която живеят.

Препратки

1. Bradburd, GS, Ralph, PL и Coop, GM (2018). Разграничаване на ефектите на географската и екологичната изолация върху генетичната диференциация. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. Фрейзър, IC, Морисън, АК, Мак Хог, А., Макая. EC, van Sebille, E. et al. (2018). Екологичната изолация на Антарктида ще бъде нарушена от разпръскване и затопляне, задвижвано от бурята. Природна климатична промяна. 8: 704–708.
3. Грей, LN, Barley, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. и Wang, IJ (2018). Филогеографията на широко разпространен комплекс от гущери отразява модели както на географска, така и на екологична изолация. Молекулярна екология банер. doi: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA и Arnold, ML (2018). Флорална и екологична изолация между Aquilegia formosa и Aquilegia pubescens. Сборник на Националната академия на науките на Съединените американски щати. 91 (7): 2493-2496. Doi: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Schaefer, M. (1972). Екологична изолация и значението на конкуренцията, пример за разпределение на ликозидите на крайбрежния пейзаж. Oecology. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881