РЕПРОДУКТИВНА ИЗОЛАЦИЯ: МЕХАНИЗМИ, ПОСЛЕДСТВИЯ (ПРИМЕРИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

В репродуктивна изолирането или репродуктивна изолирането включва различни механизми, които водят в стерилност между две популации от индивиди. С други думи, кръстосването на два репродуктивно изолирани вида не дава потомство или потомството не е жизнеспособно.

Изолацията може да се случи преди образуването на зигота, защото популациите не споделят местообитания, защото имат различни предпочитания или защото техните репродуктивни органи не са съвместими; или след образуването на същото, където зиготата може да умре или да се развие в стерилен индивид.

Източник: pixabay.com

Процесът на спецификация - формирането на нови видове - обикновено се разделя на три последователни етапа: първо се случва етап на изолиране на популацията, след това настъпва разминаване на определени характери или черти и накрая се получава репродуктивна изолация.

След като генетичният поток между тези две популации е елиминиран, настъпва еволюционна изолация.

Репродуктивни механизми за изолиране

В зависимост от това кога действат репродуктивните изолационни бариери, те могат да бъдат класифицирани като презиготични и постзиготични. Бившият акт преди образуването на зиготата.

Презиготичните бариери включват всяко събитие, което предотвратява копулацията между два вида, наричаме го временна изолация, изолация чрез диференциране на местообитание или ресурси и изолация по поведение или етология.

В тази категория са и физиологичната или механичната несъвместимост на половите органи на видовете, които се опитват да се размножават.

За разлика от това, постзиготните бариери обхващат всички събития, които пречат на хибридните зиготи да развият нормален живот, тъй като имат ниска биологична или фитнес ефективност.

Временни презиготични бариери

Пример за временна изолация се среща при насекоми от рода Magicicada. В тези цикади има вид с жизнен цикъл от 13 години и друг вид, чийто цикъл се удължава до 17 години.

Имагоните на вида се появяват от земята на всеки 13 или 17 години, в зависимост от вида. Тъй като няма синхронизация във времето, няма възможност за чифтосване между двата вида.

Етологични презиготни бариери

Това е същият този род, има презиготна изолация от етологичния тип. Звукът, който всеки вид издава, е уникален за този вид и не може да бъде разпознат от другите.

Въпреки че се среща срещата на две лица от различен пол, те няма да бъдат признати за потенциални сексуални партньори.

Механични презиготни бариери

Механичната изолация възниква поради несъвместимост между гениталиите. Половите органи наподобяват механизъм за заключване и ключ, където трябва да се съчетаят перфектно. В случай, че не се вписват, копулацията не е успешна.

Презиготични бариери поради диференциация на местообитанията

Този вид бариера се появява, когато два вида проявяват подчертано предпочитание към определен ресурс. Бариерата се подчертава, когато в тази област се случват събития за копулация.

Например саламандрите от род Ambystoma имат членове, които се размножават в водоеми и те не се кръстосват с индивиди, които се размножават в потоци.

Постзиготни бариери: смъртност, неизменяемост и стерилност на хибридите

Ако някоя от горните презиготни бариери се провали, хибридът може да понесе последствията от репродуктивната изолация.

Продуктът на зиготите от кръстосването на два различни вида са известни като хибриди и те може да не се развият или да умрат в течение на живота си.

Роля на селекцията и дрейфа на гените

От гледна точка на генетиката, бариерите пред репродукцията могат да се основават на: генетична дивергенция, цитоплазмена несъвместимост или цитологична дивергенция.

За да се случи еволюцията на репродуктивните бариери, трябва да присъстват следните сили: естествен подбор и генетичен дрейф. Те действат, когато генетичният поток е намален при две популации от един вид.

Генен или генетичен дрейф

Генетичният дрейф е еволюционна сила, която фиксира произволно определени алели, докато други - по същите стохастични причини - изчезват от популацията. Този механизъм има по-изразени ефекти, когато действа при малки популации (с малко индивиди).

Когато са изолирани две популации, дрейфът на гените действа по различни начини: първо, "частта" от популацията, която остава изолирана, е неслучайна извадка, тоест алелите не са представени в равни пропорции. След това, случайното фиксиране и загуба на алели засилва разминаването между популациите.

Естествен подбор

За да продължи процесът на спецификация, е необходимо да има много изразени генетични разлики между изследваните популации. Естественият подбор има голям ефект върху развитието на това разминаване, ако популациите заемат нова среда.

Класически пример за илюстриране на ролята на естествения подбор е спецификацията на ябълковата и глогната муха. Населението се разделя, тъй като селекцията действа върху техните предпочитания при избора на храна.

Този вид изпълнява почти всички стъпки от жизнения си цикъл с дървото, от което се храни. Поради тази причина група изследователи се чудеха дали мухите, които паразитират ябълкови дървета, принадлежат на същата популация като мухът глог.

За да изпробват тази хипотеза, изследователите прилагат техника, наречена "протеин електрофореза" и са успели да заключат, че съществуват статистически значими разлики между мухите, които живеят в различни дървета.

Това се случва, защото мухите показват значително предпочитание към техния вид плодове. Освен това чифтосването става на дървото, предотвратявайки потока на гени с популацията на другия плод.

Сексуален подбор

Сексуалният подбор се отнася до героите, участващи в процеса на получаване на половинка. Начинът или ключовите елементи, които индивидът използва, за да избере своя партньор, изглежда са ключови за разграничаването между популациите и функционират като бариера.

Песните при земноводните са незаменима характеристика за избора на половинка и при някои видове честотата на песента действа като репродуктивна бариера. По същия начин оцветяването играе основна роля в репродуктивната изолация на определен клас риби.

Последствия

Следствието на репродуктивната изолация е спецификация - формиране на нови видове. Репродуктивните изолационни бариери се появяват след настъпването на разделянето на две популации и те се развиват чрез естествен подбор или генно отклонение.

От своя страна, последицата от спецификацията е огромното разнообразие в различните линии на живите организми. В таксоните, които имат сексуална репродукция, всеки клон на тяхното филогенетично дърво представлява събитие от спецификация, при което всяка популация е репродуктивно изолирана.

По този начин спецификацията се разглежда като мост между микроеволюцията и макроеволюцията.

Препратки

1. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Еволюционен анализ. Зала Prentice
2. Futuyma, DJ (2005). Evolution. Sinauer.
3. Gallardo, MH (2011). Evolution. Хода на живота. Редакция Médica Panamericana.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията. McGraw-Hill.
5. Ридли, М. (2004) Еволюция. Трето издание. Издателство Блеквел.
6. Солер, М. (2002). Еволюция: основата на биологията. Проект Юг.