In panmictische organismen (seksueel voortplantend) is een soort een reeks organismen die in een hele reeks kenmerken vergelijkbaar zijn, in staat om vrijelijk te kruisen met de vorming van vruchtbare nakomelingen. Het begrip isolatie wordt gebruikt in de context van micro-evolutie of, zoals het ook wordt genoemd, soortvorming. Reproductieve isolatie begint het proces van vorming van een nieuwe soort en beëindigt het. Maar niet alle vormen van dit fenomeen zullen leiden tot het ontstaan van een nieuwe soort, net zoals niet elke isolatie leidt tot de definitieve reproductieve scheiding van populaties.
Isolatiemechanismen in evolutie
Binnen één soort bestaan individuen in groepen - populaties. Het zijn populaties als een eenheid van micro-evolutie die dienen als materiaal voor de vorming van nieuwe soorten die verschillen van de oorspronkelijke. Binnen een soort vindt een uitwisseling van genetisch materiaal plaats tussen populaties in het reproductieproces. Hoe heetvoortplantingsvermogen van organismen. Wanneer om de een of andere reden deze uitwisseling tussen populaties binnen dezelfde soort beperkt of volledig onmogelijk is, zeggen ze dat reproductieve isolatie is ingetreden. De definitie van dit evolutionaire mechanisme is dat individuen van verschillende populaties geen nakomelingen kunnen produceren. De geschiedenis van de opkomst van een nieuwe soort is een aaneenschakeling van verschillende soorten reproductieve isolatie, die elkaar vervangen of overlappen, waardoor de verdeling van populaties onomkeerbaar wordt.
Reproductieve isolatie: classificatie
Er zijn verschillende concepten in de classificatie van variëteiten van populatie-isolatie. Verschillende criteria die als het belangrijkste kenmerk worden beschouwd, voegen wat verwarring toe aan dit probleem. Laten we als uitgangspunt nemen dat reproductieve isolatie als een permanente beperking van panmixia (vrije kruising) de laatste fase is die de soortvorming voltooit. Voorstanders van deze visie op soortvormende isolatie waren de bekende evolutiebiologen F. G. Dobzhansky (1900-1975) en E. Mayr (1904-2005). De mechanismen van reproductieve isolatie in deze benadering zullen in drie groepen worden verdeeld:
- ruimtelijke indeling (geografisch);
- omgevingsisolatie (omgevingsmechanismen);
- juist voortplantingsmechanisme, inclusief pre-copulatie (vóór de vorming van een zygote) en post-copulatie (paring vindt plaats, maar het ei wordt niet bevrucht of sterft, of de hybriden zijn steriel) barrières.
Elk mechanisme bereikt een limietpanmixia: volledig of gedeeltelijk. Laten we kort stilstaan bij vormen van reproductieve isolatie in elke groep. Voorbeelden die ze illustreren, zullen u helpen de essentie van een bepaalde vorm te begrijpen.
Ruimtelijke mechanismen van bevolkingsisolatie
Het isolatiemechanisme wordt geassocieerd met verschillende veranderingen in het landschap (het verschijnen van een barrière in de vorm van bergketens of rivieren) of met de verspreiding van de soort over uitgestrekte gebieden. Wanneer de stroom van genen tussen de gescheiden populaties wordt verstoord, vindt reproductieve isolatie plaats. Het beroemdste voorbeeld van een dergelijk fenomeen met de vorming van nieuwe soorten kan worden beschouwd als de soort winde van de Galapagos-eilanden, die een van de voorbeelden werd voor het werk van Charles Darwin "The Origin of Species by Means of Natural Selection". Of een voorbeeld van een blauwe ekster, waarvan de ene populatie in China en de andere in Spanje leeft.
Ecologische isolatiemechanismen
De redenen voor dit type reproductieve isolatie houden verband met het verschil in de voorwaarden voor de reproductie van populaties van dezelfde soort die symmetrisch leven, dat wil zeggen in hetzelfde territorium. De broed- of bloeiseizoenen vallen bijvoorbeeld niet samen. Aan de kust van Californië komen twee soorten dennen symmetrisch voor: de ene soort stoot stuifmeel af in februari en de andere in april. Seizoensgebonden ecologische isolatie is voor hen reproductief geworden. Een voorbeeld van reproductieve isolatie, maar als gevolg van verschillende voedselbases, wordt aangetoond door drie soorten Antarctische zeehonden die afstammen van dezelfde fylogenetische voorouder. De Weddell-zeehond eet alleen vis, de zeeluipaard eet pinguïns en zeehonden, en de Ross-zeehond eetkoppotigen.
Precopulatory vormen van reproductieve isolatie
Mechanische isolatie - de ineffectiviteit van paring veroorzaakt door de verschillende structuur van de voortplantings- of copulatie-organen. Verschillende soorten salie hebben bijvoorbeeld verschillende bloemvormen en worden bestoven door andere bijen. Dezelfde correlatie bestaat tussen orchideeën en kolibries. Drosophila vliegt interspecies paring leidt tot letsel of zelfs de dood van de partner.
Ethologische isolatie - niet paren vanwege verschillen in seksueel gedrag (in verkering, zang, dans, gloeien of verschillen in feromonen). Bijvoorbeeld, nauw verwante soorten vuurvliegjes, wanneer ze een vrouwtje uitnodigen om te paren, knipperen anders (met verschillende frequentie en duur). In dit verband kunnen ook soortspecifieke liederen bij mussen en kikkers worden genoemd. En iedereen kent de paringsrituelen van vogels.
Gametische isolatie - gebrek aan gameten-interactie of dood van gameten. Het bestaan van dit soort isolatie is experimenteel bewezen. Zo werden twee soorten zee-egels met uitwendige bevruchting gekruist door de Amerikaanse genetici Denis en Brachet. Het ei werd bevrucht, maar het embryo stierf in de vroege stadia van gastrulatie.
Post-copulatie vormen van reproductieve isolatie
Dit verwijst naar de niet-levensvatbaarheid van de bevruchte eicel en de dood van het embryo in de vroege stadia van ontogenese. Of de dood van een geboren welp (of individu) voor het bereiken van de puberteit. Zeer dicht concept bij gameticisolatie.
Steriliteit van hybriden
Bij de meeste dieren zijn de overlevende interspecifieke hybriden steriel, dat wil zeggen dat ze geen nakomelingen kunnen voortbrengen. Een uitzondering kunnen semi-steriele hybriden zijn. Het mechanisme van dit fenomeen is vrij complex, gebaseerd op gen-, chromosomale of cytologische oorzaken. We zullen alleen voorbeelden geven van interspecifieke hybriden die bij iedereen bekend zijn.
Hybride ezel en merrie - muilezel. Het is groter dan een ezel en kleiner dan een paard, en bovendien zijn de dieren gemakkelijker te houden. Hybriden van nauw verwante ondersoorten van een hond en een wolf (wolfhond, halfwolf) hebben een meer ontwikkeld instinct en uithoudingsvermogen dan gewone honden. Veel van de aquariumvissen zijn hybride vormen (kleurrijke aulonocars). Ze zijn mooi, groter dan ouderlijke vormen, maar bij het kopen moet je de oorsprong van de vis specificeren, anders wacht je niet op nakomelingen. Iedereen weet dat de zaden van gecultiveerde planten (tomaten, komkommers) gemarkeerd met het symbool F-1 hybride vormen zijn. De vruchten van deze planten worden niet overgelaten om te zaaien.
