REPRODUKTÍV IZOLÁCIÓ: MECHANIZMUSOK, KÖVETKEZMÉNYEK (PÉLDÁK) - BIOLÓGIA - 2026

A reproduktív vagy reproduktív izoláció különféle mechanizmusokat foglal magában, amelyek sterilitást eredményeznek az egyének két populációja között. Más szavakkal, a reproduktív módon elkülönített két faj keresztezése nem eredményez utódokat, vagy az utódok nem életképesek.

Az izolálás akkor fordulhat elő, mielőtt a zigóta kialakulna, mivel a populációk nem osztják meg az élőhelyeket, mert eltérő preferenciák vannak, vagy mert szaporító szerveik nem kompatibilisek; vagy annak kialakulása után, ahol a zigóta meghalhat vagy kialakulhat egy steril egyénben.

Forrás: pixabay.com

A specifikációs folyamat - az új fajok kialakulása - általában három egymást követő lépésre oszlik: először egy populáció-elszigetelési szakasz következik be, majd bizonyos karakterek vagy tulajdonságok eltérései következik, végül pedig reproduktív izoláció.

Amint a génáramlást e két populáció között megszüntették, evolúciós izoláció történik.

Reproduktív izolációs mechanizmusok

Attól függően, hogy mikor hatnak a reproduktív izolációs akadályok, prezygotic és postzygotic lehet. Az előző cselekvés a zigóta kialakulása előtt történt.

A prezigotikus akadályok közé tartozik minden olyan esemény, amely megakadályozza a két faj közötti párosulást, ideiglenes elszigetelést, élőhelyi vagy erőforrás-különbségtételt, valamint viselkedés vagy etológia általi izolálást hívnak.

Ebbe a kategóriába tartoznak a szaporodni próbáló fajok nemi szerveinek fiziológiai vagy mechanikai összeférhetetlensége is.

Ezzel szemben a posztigotikus akadályok minden eseményt felölelnek, amelyek megakadályozzák a hibrid cigóták normális életének kialakulását, mivel alacsony biológiai vagy fitneszhatásuk van.

Ideiglenes prezigotikus akadályok

Az ideiglenes izolációra példa a Magicicada nemzetség rovarai. Ezekben a kabócákban található egy olyan faj, amelynek életciklusa 13 év, és egy másik faj, amelynek ciklusa akár 17 évre is kiterjedhet.

A faj imagói a talajtól származnak, a fajtól függően 13 vagy 17 évenként. Mivel nincs időszinkronizálás, nincs párosítási lehetőség a két faj között.

Etológiai prezygous akadályok

Ugyanaz a nemzetség, az etológiai típus prezigotikusan elszigetelten van. Az a hang, amelyet minden faj előáll, egyedülálló erre a fajra, és mások nem ismerik fel.

Annak ellenére, hogy két különféle nemű egyén találkozik, nem ismeri el őket potenciális szexuális partnerként.

Mechanikus prezigotikus akadályok

A mechanikai elszigeteltség a nemi szervek közötti összeférhetetlenség miatt következik be. A nemi szervek hasonlóak a reteszhez és a kulcsmechanizmushoz, ahol tökéletesen illeszkedniük kell egymáshoz. Abban az esetben, ha nem felelnek meg, a párosítás sikertelen.

Prezigotikus akadályok az élőhelyek differenciálódása miatt

Az ilyen típusú akadály akkor fordul elő, amikor két faj határozott preferenciát mutat egy adott erőforráshoz. Az akadályt akkor hangsúlyozzák, ha a párosodás ezen a területen történik.

Például az Ambystoma nemzetség szalamandra tagjai tavakban tenyésztnek, és ezek nem keresztezik egymást a patakokban szaporodó egyénekkel.

Postzigotikus akadályok: a hibridek mortalitása, elkerülhetetlensége és sterilitása

Ha a fenti prezigotikus akadályok bármelyike ​​meghiúsul, a hibrid a reproduktív izoláció következményeit szenvedheti.

Két különféle faj keresztezésének zigótái keletkeznek, hibridnek nevezik őket, és életük során előfordulhat, hogy nem fejlődnek ki és nem halhatnak meg.

A szelekció és a géneltolódás szerepe

A genetika szempontjából a reprodukció akadályai alapulhatnak: genetikai divergencián, citoplazmatikus inkompatibilitással vagy citológiai divergencián.

A reproduktív akadályok kialakulásához az alábbi erőknek kell jelen lenniük: természetes szelekció és genetikai sodródás. Ezek akkor működnek, ha egy faj két populációjában csökkent a génáramlás.

Gén vagy genetikai sodródás

A géncsere egy evolúciós erő, amely véletlenszerűen rögzíti az egyes alléleket, míg mások - ugyanazon sztochasztikus okokból - eltűnnek a populációból. Ennek a mechanizmusnak kifejezettebb hatása van, ha kis populációkban (kevés egyénnel) hat.

Ha két populációt izolálnak, a géneltolódás eltérő módon hat: először a populáció "része", amely izolálódik, egy nem véletlenszerű minta, azaz az allélek nem képviseliknek egyenlő arányban. Ezután az allélek véletlenszerű rögzítése és elvesztése fokozza a populációk közötti eltérést.

Természetes kiválasztódás

A specifikációs folyamat folytatásához szükséges, hogy a vizsgált populációk között rendkívül jelentős genetikai különbségek legyenek. A természetes szelekciónak jelentős hatása van ezen eltérés alakulására, ha a populációk új környezetet foglalnak magukban.

A természetes szelekció szerepének bemutatására szolgáló klasszikus példa az alma és a galagonya légy fajta. A populációk elkülönülnek, mivel a szelekció preferenciáik alapján dönt az élelmiszer kiválasztásakor.

Ez a faj életciklusának szinte minden lépését elvégzi azzal a fával, amelyből táplálkozik. Ezért a kutatók egy csoportja azon tűnődött, vajon az almafákat parazitáló legyek ugyanabba a populációba tartoznak-e, mint a galagonya legyek.

Ennek a hipotézisnek a tesztelésére a kutatók a „protein electrophoresis” elnevezésű módszert alkalmazták, és arra a következtetésre jutottak, hogy statisztikailag szignifikáns különbségek vannak a különféle fákban élő legyek között.

Ennek oka az, hogy a legyek jelentős előnyben részesítik a terméstípusukat. Ezenkívül párosodás történik a fán, megakadályozva a génáramlást a többi gyümölcs populációjával.

Szexuális kiválasztás

A szexuális kiválasztás a karakter, aki részt vesz a pár megszerzésének folyamatában. Úgy tűnik, hogy az egyén által alkalmazott módszer vagy kulcsfontosságú elemek a partnerük megválasztásához kulcsfontosságúak a populációk közötti különbségtétel szempontjából és akadályként szolgálnak.

A kétéltűekben lévő dalok alapvető jellemzők a pár kiválasztásában, és egyes fajokban a dal gyakorisága reproduktív akadályt jelent. Hasonlóképpen, a színezés alapvető szerepet játszik egy bizonyos halfajta reproduktív izolációjában.

következmények

A reproduktív izoláció következménye a specifikáció - új fajok kialakulása. A reproduktív izolációs akadályok akkor lépnek fel, amikor két populáció elválasztódik, és ezek természetes szelekcióval vagy géneltolódással alakulnak ki.

A specifikáció következménye az élő organizmusok különféle nemzetségeinek óriási sokfélesége. A nemi szaporodással rendelkező taxonokban a filogenetikai fa minden ágának olyan specifikációs eseménye van, ahol minden populációt reproduktív módon izoláltak.

Ezért a specializációt a mikroevolúció és a makroevolúció közötti hídnak tekintik.

Irodalom

1. Freeman, S., és Herron, JC (2002). Evolúciós elemzés. Prentice terem
2. Futuyma, DJ (2005). Evolúció. Sinauer.
3. Gallardo, MH (2011). Evolúció. Az élet menete. Szerkesztő Médica Panamericana.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, és Garrison, C. (2001). Az állattan integrált alapelvei. McGraw-Hill.
5. Ridley, M. (2004) Evolution. Harmadik kiadás. Blackwell kiadványok.
6. Soler, M. (2002). Evolúció: a biológia alapja. Déli projekt.