FÖLDRAJZI ELSZIGETELTSÉG: ELŐNYÖK, HÁTRÁNYOK ÉS PÉLDÁK - BIOLÓGIA - 2026

A földrajzi elszigeteltség az evolúciós biológiában és az ökológiában egy kifejezés, amelyet egy organizmuscsoport térbeli szétválasztására utalunk. Ez természeti események, például a régió geológiájának megváltozása vagy a mesterséges szerkezetek miatt fordulhat elő.

A legtöbb esetben a fajokat különféle természeti akadályok - például óceánok, tavak, hegyek - jelenlétével izolálják, amelyek drasztikusan csökkenthetik a populáció egyének közötti kapcsolatot.

Forrás: a NASA részéről, a Wikimedia Commons segítségével

Miután a két egyéni csoport elválasztott, a két környezet, amelyre ki vannak téve, eltérő szelektív nyomást gyakorol az egyénekre, arra kényszerítve őket, hogy eltérő evolúciós utat kövessenek.

A természetes szelekció és a géneltolódás evolúciós erői megváltoztatják az új csoportok allélfrekvenciáit, megkülönböztetve őket a szülői populációtól.

A szétválasztás mértékétől és annak fenntartásának időtartamától függően különféle események fordulhatnak elő: új fajok kialakulása, ezáltal növelve a csoport sokféleségét.

Ugyanígy az izolálás az egyének egy csoportjának kihalásához is vezethet, akár genetikai sokféleség hiánya, akár beltenyésztetési folyamatok miatt.

Előnyök és hátrányok

Az organizmusok földrajzi elszigeteltsége két folyamatra osztható: specifikáció, ahol új fajok jelentkeznek, vagy az izolációt átélő csoport kihalása.

Az alábbiakban részletesen leírjuk az egyes folyamatokat, a specifikációt "előnyeként" értve, mivel ez növeli a sokféleséget és a kihalást "hátrányként":

Speciation

Az új fajok kialakulásának folyamata érdekli az evolúciós biológusokat. Ernst Mayr ornitológus nagyban hozzájárult ennek a jelenségnek a leírásához. Mayr szerint a specifikációt két tényező befolyásolja: az érintett egyének izolálása és genetikai divergenciája.

Először: ahhoz, hogy két populációt kellően megkülönböztetni lehessen fajnak, meg kell szakítani a közöttük lévő gének áramlását. Más szavakkal, nem szaporodhatnak.

Másodszor, a genetikai divergenciának úgy kell megjelennie az izolációs időszakban, hogy ha az egyének újra találkoznak - az őket elválasztó gát összeomlása miatt - a szaporodási folyamat nem lesz hatékony, és utódaik viszonylag jobban alkalmasak. alacsonyabb, mint a szüleik.

A földrajzi elkülönítési folyamat hatékonysága a specifikáció előállítása szempontjából számos olyan tényezőtől függ, amelyek a szétválasztó csoport számára jellemzőek, mint például a mozgás képessége.

Allopatrikus specifikáció

A földrajzi elszigeteltségek azon eseményét, amely egy leküzdhetetlen gát elválasztásával különféle folyamatokat idéz elő, allopatrikus specifikációnak nevezzük, a görög gyökerekből származó kifejezésnek, amely szó szerint "egy másik országban" jelent.

Miután a fajokat fizikailag elkülönítették, eltérő környezeti feltételekkel és szelektív nyomásokkal szembesülnek, amelyek különböző evolúciós útvonalakon vezetik őket.

Vegyünk hipotetikus példát a gyíkok egy folyó által elkülönített populációjára, a bal oldalon az időjárási viszonyok hidegebbek lehetnek, mint a jobb oldalon. Így a természetes szelekció és a géneltolódás mechanizmusai egymástól függetlenül működnek, ami a gyíkok fokozatos differenciálódásához vezet.

Ily módon az egyének eltérő tulajdonságokat szereznek, ökológiai, etológiai, élettani, többek között, a szülő fajhoz viszonyítva. Abban az esetben, ha az izolációs gát elegendő volt a specifikáció elősegítéséhez, akkor nem szabad génáramlás történni, ha a két kapott faj ismét találkozik.

A biológusok egyetértenek abban, hogy támogatják az allopatric specifikáció fontosságát új fajok létrehozásában, mivel ez hatékonyan korlátozza a gének áramlását az organizmusok között.

Kihalás

Ha az egyének szétválasztása olyan akadályok révén történik, amelyeket nem lehet átlépni, akkor az egyes csoportok kihalhatnak.

Ha elkülönülnek a szülő fajoktól, a csoport sokfélesége alacsony lehet, és nem alkalmazkodik az új környezet által okozott új nyomásokhoz.

Hasonlóképpen, ha az elválasztott populációt kevés egyed képviseli, akkor a beltenyésztés (közeli rokonok közötti keresztezés) negatív következményekkel járhat.

Maga Charles Darwin már tudatában volt a beltenyésztés negatív hatásainak a természetes populációknak. Közeli rokonok átlépésekor nagyobb a valószínűsége annak, hogy bizonyos káros allélek expresszálódnak.

Például, ha egy családban van egy olyan gén, amely egy bizonyos patológiára vonatkozik, csak akkor fejeződik ki, ha az egyénnek mindkét allélja (homozigóta recesszív) és két testvér keresztezi egymást, akkor nagyobb a valószínűsége, hogy az utódok mindkét allélt hordozzák a betegségre, ellentétben a keresztezés egy olyan emberrel, aki nem hordozza az említett káros allélt.

Hasonlóképpen, ha az emberi konstrukciók megfosztják az állatokat a kívánt helyre való költözésből, populációjuk csökkent az élelem hiánya miatt.

Példák

Izolálás és specifikáció az antilop mókusokban a Colorado Grand Canyon-ban

A Grand Canyon-ban ez egy rendkívüli méretű képződmény, amelyet 2000 évig a Colorado folyó ragasztott. Az Egyesült Államok északi részén található.

Két mókusfaj él ezen a térségben, amelyek kutatások szerint egy allopatrikus spekulációs esemény eredménye. Az egyik faj a bal oldalon, a másik a jobb oldalon él, minimális távolsággal elválasztva. A két faj azonban nem képes kereszteződni.

Ezzel szemben azok a fajok, amelyek képesek a kanyon mindkét oldalán szabadon mozogni, nem mutattak semmiféle különbséget.

Izolálás és fajok meghatározása a Kongói folyó halaiból

A vízi fajokra leírt fogalmak eddig nehéz lehet alkalmazni. Lehetséges azonban.

A Cichlids egy halak olyan családja, amelyet óriási sokféleség jellemez a Kongói folyóban. Ez a sajátosság felhívta az ichtiológusok figyelmét, akik megpróbálták megérteni, miért éltek a folyón oly sok faj és milyen tényezők támogatták a hatalmas spekulációs eseményeket.

A folyó konformációjának tanulmányozása után a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a folyó turbulens vizei által okozott hidrológiája akadályokként működött, amelyek megakadályozták a nagyon fajba tartozó halfajok érintkezését - és így a génáramlást -. közel.

Irodalom

1. Hozzáteszi: J., Larkcom, E. és Miller, R. (2004). Genetika, evolúció és biodiverzitás. Nelson Thornes.
2. Amerikai Természettudományi Múzeum. (2017). A Kongói folyó halak alakulása, amelyet intenzív zuhatagok alakítottak ki: A Kongó alsó részén végzett genomi tanulmány feltárja a mikroméretű diverzifikációt. ScienceDaily. Letöltve 2018. október 16-án, a www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm webhelyről
3. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, BE (2004). Biológia: tudomány és természet. Pearson oktatás.
4. Curtis, H. és Schnek, A. (2006). Meghívó a biológiához. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Az élet evolúciója és sokszínűsége: Kiválasztott esszék. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Az evolúció enciklopédia. Tények az aktában.
7. Tobin, AJ és Dusheck, J. (2005). Az élet kérdése. Cengage tanulás.