Plik geograficzna izolacja to termin używany w biologii ewolucyjnej i ekologii w odniesieniu do przestrzennego oddzielenia grupy organizmów. Może wystąpić w wyniku zdarzenia naturalnego, takiego jak zmiany w geologii regionu lub z powodu sztucznych struktur.
W większości przypadków izolacją gatunków jest obecność różnego rodzaju naturalnych barier, takich jak oceany, jeziora, góry, które mogą drastycznie ograniczyć kontakt między osobnikami w populacji..
Gdy dwie grupy osobników rozdzielą się, dwa środowiska, na które były narażone, wywierają różne selektywne naciski na jednostki, zmuszając je do podążania różnymi ścieżkami ewolucyjnymi.
Ewolucyjne siły doboru naturalnego i dryfu genów spowodują zmiany w częstości alleli nowych grup, odróżniając je od populacji rodzicielskiej..
W zależności od wielkości separacji i czasu jej utrzymania, mogą wystąpić zdarzenia specjacyjne: powstanie nowego gatunku, zwiększając tym samym różnorodność grupy..
W ten sam sposób izolacja może również prowadzić do wyginięcia grupy osobników z powodu braku różnorodności genetycznej lub z powodu procesów chowu wsobnego..
Indeks artykułów
Geograficzna izolacja organizmów może skutkować dwoma procesami: specjacją, w której pojawiają się nowe gatunki lub wyginięciem grupy, która doświadczyła izolacji.
Poniżej opiszemy szczegółowo każdy z tych procesów, traktując specjację jako „zaletę”, ponieważ zwiększa ona różnorodność i wymieranie jako „wadę”:
Proces powstawania nowych gatunków jest przedmiotem zainteresowania biologów ewolucyjnych. Znaczący udział w opisie tego zjawiska miał ornitolog Ernst Mayr. Według Mayra na specjację wpływają dwa czynniki: izolacja i dywergencja genetyczna zaangażowanych osób..
Po pierwsze, aby dwie populacje były dostatecznie zróżnicowane, aby można je było uznać za gatunek, należy przerwać przepływ genów między nimi. Innymi słowy, nie mogą się rozmnażać.
Po drugie, dywergencja genetyczna musi zaistnieć w okresie izolacji w taki sposób, aby w przypadku ponownego spotkania się osobników - na skutek załamania się bariery, która je początkowo oddzielała - proces rozmnażania nie będzie efektywny, a ich potomkowie będą mieli zdatność stosunkowo niższy niż jego rodzice.
Skuteczność procesu izolacji geograficznej w celu wytworzenia specjacji zależy od kilku czynników nieodłącznie związanych z separowaną grupą, takich jak zdolność do poruszania się.
Zdarzenie izolacji geograficznej, które prowadzi do procesów specjacji poprzez oddzielenie bariery nie do pokonania, nazywa się specjacją allopatyczną, termin wywodzący się z greckich korzeni, który dosłownie oznacza „w innym kraju”..
Kiedy gatunki są fizycznie izolowane, stają w obliczu różnych warunków środowiskowych i presji selekcyjnej, które prowadzą je różnymi ścieżkami ewolucyjnymi..
Weźmy jako hipotetyczny przykład populację jaszczurek odizolowaną przez rzekę, warunki klimatyczne po lewej stronie mogą być chłodniejsze niż po prawej stronie. Zatem mechanizmy doboru naturalnego i dryfu genetycznego będą działać niezależnie, prowadząc do postępującego różnicowania się jaszczurek..
W ten sposób osobniki uzyskują inne cechy, między innymi ekologiczne, etologiczne, fizjologiczne w porównaniu z gatunkiem rodzicielskim. W takim przypadku, gdy bariera izolacji była wystarczająca, aby sprzyjać zdarzeniu specjacji, przepływ genów nie powinien nastąpić, jeśli dwa powstałe gatunki ponownie się spotkają..
Wśród biologów panuje zgoda co do znaczenia specjacji allopatycznej w tworzeniu nowych gatunków, ponieważ skutecznie ogranicza ona przepływ genów między organizmami..
Gdy separacja jednostek następuje dzięki barierom, których nie można przekroczyć, niektóre grupy mogą wyginąć.
W przypadku oddzielenia od gatunku rodzicielskiego różnorodność grupy może być niewielka i nie dostosuje się do nowych presji narzuconych przez nowe środowisko, z którym się boryka..
Podobnie, jeśli populację, która została oddzielona, reprezentuje niewielka liczba osobników, chów wsobny (krzyżowanie bliskich krewnych) może mieć negatywne konsekwencje..
Sam Karol Darwin był już świadomy negatywnych skutków chowu wsobnego na naturalne populacje. Podczas krzyżowania bliskich krewnych istnieje większe prawdopodobieństwo, że wyrażane są pewne szkodliwe allele.
Na przykład, jeśli w rodzinie istnieje gen dla określonej patologii, który jest wyrażany tylko wtedy, gdy osobnik ma oba allele (homozygotyczny recesywny) i krzyżuje się dwoje rodzeństwa, istnieje większe prawdopodobieństwo, że potomstwo ma oba allele choroby, w przeciwieństwie do skrzyżowanie z osobą, która nie posiada wspomnianego szkodliwego allelu.
Podobnie, gdy ludzkie konstrukcje pozbawiają zwierzęta przemieszczania się w pożądane miejsca, ich populacja może się zmniejszyć z powodu braku pożywienia..
W Wielkim Kanionie jest to formacja o niezwykłych wymiarach, wyrzeźbiona przez 2000 lat przez rzekę Kolorado. Znajduje się w północnej Arizonie Stanów Zjednoczonych.
Na tym terenie zamieszkują dwa gatunki wiewiórek, które według badań są produktem allopatycznej specjacji. Jeden z gatunków żyje w lewym regionie, a drugi w prawym, oddzielone minimalną odległością. Jednak te dwa gatunki nie mogą się krzyżować..
Natomiast gatunki, które mają zdolność swobodnego poruszania się po obu stronach kanionu, nie wykazały żadnych dowodów specjacji..
Jak dotąd zastosowanie pojęć opisanych dla gatunków wodnych może być trudne. Jednak jest to możliwe.
Pielęgnice to rodzina ryb charakteryzująca się ogromną różnorodnością w rzece Kongo. Ta specyfika zwróciła uwagę ichtiologów, którzy starali się zrozumieć, dlaczego rzeka jest zamieszkana przez tak wiele gatunków i jakie czynniki sprzyjają masowym wydarzeniom specjacyjnym..
Po zbadaniu konformacji rzeki naukowcy doszli do wniosku, że hydrologia rzeki, spowodowana burzliwymi wodami, funkcjonowała jako bariera uniemożliwiająca kontakt - a tym samym przepływ genów - gatunków ryb znajdujących się bardzo blisko.
Jeszcze bez komentarzy