I panmiktiske organismer (seksuelt reproduserende) er en art et sett med organismer som er like i en hel rekke egenskaper, som er i stand til fritt å krysse seg med dannelsen av fertile avkom. Begrepet isolasjon brukes i sammenheng med mikroevolusjon eller, som det også kalles, spesiasjon. Reproduktiv isolasjon begynner prosessen med dannelsen av en ny art og avslutter den. Men ikke alle former for dette fenomenet vil føre til fremveksten av en ny art, akkurat som ikke hver isolasjon fører til den endelige reproduktive separasjonen av populasjoner.
Isolasjonsmekanismer i utvikling
Inne i én art eksisterer individer i grupper - populasjoner. Det er populasjoner som en enhet av mikroevolusjon som tjener som materiale for dannelsen av nye arter som er forskjellige fra de opprinnelige. Innenfor en art skjer en utveksling av genetisk materiale mellom populasjoner i reproduksjonsprosessen. Hva heterreproduksjonsevne til organismer. Når denne utvekslingen mellom bestander innen samme art av en eller annen grunn er begrenset eller helt umulig, sier de at reproduktiv isolasjon har satt inn. Definisjonen av denne evolusjonsmekanismen er at individer av forskjellige populasjoner ikke kan produsere avkom. Historien om fremveksten av en ny art er en kjede av forskjellige typer reproduktiv isolasjon, som erstatter eller overlapper hverandre, noe som gjør inndelingen av populasjoner irreversibel.
Reproduktiv isolasjon: klassifisering
Det er flere begreper i klassifiseringen av varianter av befolkningsisolasjon. Ulike kriterier tatt som hovedfunksjonen gir litt forvirring til dette problemet. La oss ta utgangspunkt i at reproduktiv isolasjon som en permanent restriksjon av panmixia (fri kryssing) er det siste stadiet som fullfører artsdannelse. Tilhengere av dette synet på artsdannende isolasjon var kjente evolusjonsbiologer F. G. Dobzhansky (1900-1975) og E. Mayr (1904-2005). Mekanismene for reproduktiv isolasjon i denne tilnærmingen vil bli delt inn i tre grupper:
- romlig inndeling (geografisk);
- miljøisolasjon (miljømekanismer);
- riktig reproduksjonsmekanisme, inkludert pre-kopulering (før dannelsen av en zygote) og post-kopulering (parring skjer, men egget blir enten ikke befruktet eller dør, eller hybridene er sterile) barrierer.
Enhver mekanisme oppnår en grensepanmixia: hel eller delvis. La oss kort vurdere former for reproduktiv isolasjon i hver gruppe. Eksempler som illustrerer dem vil hjelpe deg å forstå essensen av en bestemt form.
romlige mekanismer for befolkningsisolasjon
Isolasjonsmekanismen er assosiert med ulike endringer i landskapet (utseendet til en barriere i form av fjellkjeder eller elver) eller med spredning av arten over store territorier. Når strømmen av gener mellom de separerte populasjonene forstyrres, oppstår reproduktiv isolasjon. Det mest kjente eksemplet på et slikt fenomen med dannelsen av nye arter kan betraktes som øyartene av bindweeds på Galapagosøyene, som ble et av eksemplene for Charles Darwins verk "The Origin of Species by Means of Natural Selection". Eller et eksempel på en blå skjære, den ene befolkningen bor i Kina og den andre i Spania.
Økologiske isolasjonsmekanismer
Årsakene til denne typen reproduktiv isolasjon er knyttet til forskjellen i betingelsene for reproduksjon av bestander av samme art som lever symmetrisk, det vil si i samme territorium. For eksempel faller ikke hekke- eller blomstringssesongene sammen. På California-kysten eksisterer to typer furu symmetrisk: en art kaster pollen i februar, og den andre i april. Sesongbetinget økologisk isolasjon har blitt reproduktiv for dem. Et eksempel på reproduktiv isolasjon, men som er et resultat av forskjellige matbaser, demonstreres av tre arter av antarktiske sel som stammer fra samme fylogenetiske stamfar. Weddell-selen spiser bare fisk, leopardselen spiser pingviner og sel, og Ross-selen spiserblekksprut.
Prekopulatoriske former for reproduktiv isolasjon
Mekanisk isolasjon - ineffektiviteten av paring forårsaket av den forskjellige strukturen til reproduktive eller kopulatoriske organer. For eksempel har forskjellige typer salvie forskjellige blomsterformer og pollineres av andre bier. Den samme sammenhengen eksisterer mellom orkideer og kolibrier. Drosophila fluer interspecies paring fører til skade eller død av partneren.
Etologisk isolasjon - ikke parring på grunn av forskjeller i seksuell atferd (i frieri, sang, dans, gløding eller forskjeller i feromoner). For eksempel blinker nært beslektede arter av ildfluer, når de inviterer en hunn til parring, annerledes (med ulik frekvens og varighet). Artsspesifikke sanger hos spurver og frosker kan også nevnes i denne sammenhengen. Og alle vet om parringsritualene til fugler.
Gametisk isolasjon - mangel på gameteinteraksjon eller død av gameter. Eksistensen av denne typen isolasjon har blitt bevist eksperimentelt. For eksempel ble to arter av kråkeboller med ekstern befruktning krysset av amerikanske genetikere Denis og Brachet. Egget ble befruktet, men embryoet døde i de tidlige stadiene av gastrulasjonen.
Former for reproduktiv isolasjon etter kopulering
Dette refererer til at det befruktede egget ikke er levedyktig og at embryoet dør i de tidlige stadiene av ontogenese. Eller døden til en født unge (eller individ) før de når puberteten. Veldig nært konsept til gametikkisolasjon.
Sterilitet av hybrider
Hos de fleste dyr er de overlevende interspesifikke hybridene sterile, det vil si at de ikke er i stand til å produsere avkom. Et unntak kan være semi-sterile hybrider. Mekanismen til dette fenomenet er ganske kompleks, basert på gen, kromosomale eller cytologiske årsaker. Vi vil bare gi eksempler på interspesifikke hybrider som er kjent for alle.
Hybrid esel og hoppe - muldyr. Den er større enn et esel og mindre enn en hest, og dessuten er dyrene lettere å holde. Hybrider av nært beslektede underarter av en hund og en ulv (ulvehund, halvulv) har et mer utviklet instinkt og utholdenhet enn vanlige hunder. Mange av akvariefiskene er hybridformer (fargerike aulonocars). De er vakre, større enn foreldreformer, men når du kjøper, bør du spesifisere opprinnelsen til fisken, ellers vil du ikke vente på avkom. Alle vet at frøene til kulturplanter (tomater, agurker) merket med symbolet F-1 er hybridformer. Fruktene til disse plantene blir ikke overlatt til frø.
