In panmictische organismen (seksueel voortplantendpad) een soort is een verzameling organismen die vergelijkbaar zijn in een heel complex van kenmerken, die vrij kunnen kruisen met de vorming van vruchtbare nakomelingen. Het concept van isolatie wordt toegepast in de context van micro-evolutie, of zoals het ook wel speciatie wordt genoemd. Reproductieve isolatie begint en beëindigt de vorming van een nieuwe soort. Maar niet alle vormen van dit fenomeen zullen leiden tot de opkomst van een nieuwe soort, net zoals niet elk isolement leidt tot de uiteindelijke reproductieve scheiding van populaties.
Isolatiemechanismen in evolutie
Binnen één soort bestaan individuen in groepen -populaties. Het zijn populaties als eenheid van micro-evolutie die dienen als materiaal voor de vorming van nieuwe soorten, anders dan de oorspronkelijke. Binnen een soort is er tussen populaties een uitwisseling van genetisch materiaal tijdens het reproductieproces. Dit wordt het reproductievermogen van organismen genoemd. Wanneer om een of andere reden deze uitwisseling tussen populaties binnen één soort beperkt of volledig onmogelijk blijkt te zijn, zeggen ze dat reproductieve isolatie is opgetreden. De definitie van dit evolutionaire mechanisme wordt gereduceerd tot het feit dat individuen van verschillende populaties geen nakomelingen kunnen voortbrengen. De geschiedenis van de opkomst van een nieuwe soort is een ketting 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 classificatievariëteiten van populatie-isolatie. Verschillende criteria die als hoofdkenmerk worden beschouwd, brengen enige verwarring in dit probleem. Laten we als basis nemen dat reproductieve isolatie als een permanente beperking van panmixia (vrije kruising) de laatste fase is die de soortvorming voltooit. De bekende evolutiebiologen FG Dobrzhansky (1900-1975) en E. Mayr (1904-2005) waren voorstanders van deze visie op soortvormende isolatie. De mechanismen van reproductieve isolatie bij deze benadering worden in drie groepen verdeeld:
- ruimtelijke scheiding (geografisch);
- ecologische isolatie (omgevingsmechanismen);
- het eigenlijke voortplantingsmechanisme, inclusiefpre-copulatie (vóór de vorming van de zygote) en post-copulatie (paring vindt plaats, maar het ei bevrucht niet of sterft af of de hybriden zijn steriel) belemmeringen.
Met elk mechanisme wordt de beperking bereiktpanmixia: volledig of gedeeltelijk. In het kort zullen we in elke groep kijken naar de vormen van reproductieve isolatie. Voorbeelden die ze illustreren, zullen u helpen de essentie van een of ander formulier te begrijpen.
Ruimtelijke mechanismen van bevolkingsisolatie
Het isolatiemechanisme gaat gepaard met verschillende veranderingenlandschap (het ontstaan van een obstakel in de vorm van bergketens of rivieren) of wanneer de soort zich over uitgestrekte gebieden verspreidt. Reproductieve isolatie treedt op wanneer de genstroom tussen gescheiden populaties wordt verstoord. Het bekendste voorbeeld van een dergelijk fenomeen met de vorming van nieuwe soorten kan worden beschouwd als insulaire soorten winde op de Galapagos-eilanden, die een van de voorbeelden werd voor Charles Darwin's werk "The Origin of Species by Natural Selection". Of een voorbeeld van de blauwe ekster, waarvan de ene populatie in China en de andere in Spanje woont.
Mechanische isolatiemechanismen
Redenen voor dit type reproductieve isolatiegeassocieerd met het verschil in de reproductievoorwaarden van populaties van één soort, symmetrisch levend, dat wil zeggen in hetzelfde gebied. Zo zijn de kweek- of bloeiseizoenen niet hetzelfde. Aan de Californische kust zijn symmetrisch twee soorten dennen: de ene soort valt in februari van het stuifmeel af 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. Weddel's zeehond voedt zich alleen met vis, de luipaardzegel op pinguïns en zeehonden en de Ross-zeehond op koppotigen.
Pre-populatievormen van reproductieve isolatie
Mechanische isolatie - niet effectiefparing veroorzaakt door een andere structuur van de voortplantings- of copulatoire organen. Zo hebben verschillende soorten salie verschillende bloemvormen en worden ze bestoven door andere bijen. Dezelfde correlatie is tussen orchideeën en kolibries. Interspecifieke paring van fruitvliegen leidt tot letsel of zelfs overlijden van de partner.
Ethologische isolatie - geen paring vanwegeverschillen in seksueel gedrag (in verkering, zingen, dansen, gloeien of het verschil in feromonen). Bijvoorbeeld, nauw verwante soorten vuurvliegjes knipperen anders (met verschillende frequentie en duur) wanneer een vrouw wordt uitgenodigd om te paren. Het is ook mogelijk om in dit verband de soortspecifieke liederen van mussen en kikkers te noemen. En iedereen kent de paringsrituelen van vogels.
Gametische isolatie - geen interactiegameten of dood van gameten. Het bestaan van dit type isolatie is experimenteel bewezen. Zo werden twee soorten extern bevruchte zee-egels gekruist door Amerikaanse genetici Denis en Brachet. De eicel werd bevrucht, maar het embryo stierf in de vroege stadia van gastrulatie.
Post-populatievormen van reproductieve isolatie
Dit verwijst naar de niet-levensvatbaarheid van de bevruchteeicel en dood van het embryo in de vroege stadia van ontogenese. Of de dood van een geboren welp (of individu) voordat hij de puberteit bereikt. Een concept dat heel dicht bij gametische isolatie staat.
Steriliteit van hybride individuen
Bij de meeste dieren overlevende interspecieshybriden zijn onvruchtbaar, dat wil zeggen dat ze geen nakomelingen kunnen voortbrengen. Een uitzondering kunnen semi-steriele hybriden zijn. Het mechanisme van dit fenomeen is nogal complex, gebaseerd op genetische, chromosomale of cytologische redenen. Hier zijn slechts voorbeelden van interspecifieke hybriden die bij iedereen bekend zijn.
Een hybride van een ezel en een merrie - een muilezel.Het is groter dan een ezel en kleiner dan een paard, bovendien zijn dieren gemakkelijker te houden. Hybriden van nauw verwante ondersoorten van een hond en een wolf (wolfhond, halfwolf) hebben meer flair en uithoudingsvermogen ontwikkeld dan gewone honden. Veel van de aquariumvissen zijn hybride vormen (kleurrijke aulonocars). Ze zijn mooi, groter dan de oudervormen, maar bij het kopen is het de moeite waard om de oorsprong van de vis te verduidelijken, anders wacht je niet op nakomelingen. Iedereen weet dat zaden van gecultiveerde planten (tomaten, komkommers), gemarkeerd met het F-1-symbool, hybride vormen zijn. De vruchten van deze planten worden niet voor zaden achtergelaten.
