Μηχανισμοί αναπαραγωγικής απομόνωσης και συνέπειες (με παραδείγματα)

Το αναπαραγωγική απομόνωση ή η αναπαραγωγική απομόνωση περιλαμβάνει διάφορους μηχανισμούς που οδηγούν σε στειρότητα μεταξύ δύο πληθυσμών ατόμων. Με άλλα λόγια, η διέλευση δύο αναπαραγωγικώς απομονωμένων ειδών δεν παράγει απογόνους ή ο απόγονος δεν είναι βιώσιμος.

Η απομόνωση μπορεί να συμβεί πριν από τη δημιουργία ζυγωτού, επειδή οι πληθυσμοί δεν μοιράζονται ενδιαιτήματα, επειδή έχουν διαφορετικές προτιμήσεις ή επειδή τα αναπαραγωγικά όργανα τους δεν είναι συμβατά. ή μετά τον σχηματισμό του, όπου το ζύγω μπορεί να πεθάνει ή να αναπτυχθεί σε ένα αποστειρωμένο άτομο.

Η διαδικασία της ειδίκευσης - σχηματισμός νέων ειδών - χωρίζεται συνήθως σε τρία διαδοχικά στάδια: αρχικά συμβαίνει ένα στάδιο απομόνωσης των πληθυσμών, τότε συμβαίνει η απόκλιση ορισμένων χαρακτήρων ή χαρακτηριστικών και τελικά εμφανίζεται η αναπαραγωγική απομόνωση.

Μόλις εξαλειφθεί η ροή γονιδίου μεταξύ αυτών των δύο πληθυσμών, εμφανίζεται εξελικτική απομόνωση.

Ευρετήριο

• 1 Κιτ απομόνωσης αναπαραγωγής
  • 1.1 Προσωρινά προγυγωτικά εμπόδια
  • 1.2 Εθνολογικοί πρεσμοτιστικοί φραγμοί
  • 1.3 Μηχανικοί πρεσβυγωτικοί φραγμοί
  • 1.4 Προζωοτικοί φραγμοί από τη διαφοροποίηση των οικοτόπων
  • 1.5 Μετασιγωνικοί φραγμοί: η θνησιμότητα, η μη ευκολία και η στειρότητα των υβριδίων
• 2 Ρόλος επιλογής και γονιδιακής απόκλισης
  • 2.1 Μεταβολή γονιδίων ή γονιδίων
  • 2.2 Φυσική επιλογή
  • 2.3 Σεξουαλική επιλογή
• 3 Συνέπειες
• 4 Αναφορές

Μηχανισμοί αναπαραγωγικής απομόνωσης

Ανάλογα με το πότε ενεργούν τα εμπόδια της αναπαραγωγικής απομόνωσης, μπορούν να ταξινομηθούν ως προζυγωτικά και μεταζυγωτικά. Η πρώτη πράξη πριν από το σχηματισμό του ζυγώτη.

Οι προζυγωτικοί φραγμοί περιλαμβάνουν κάθε γεγονός που αποφεύγει τη συνύπαρξη δύο ειδών, είτε προσωρινή απομόνωση, απομόνωση από οικοτόπους ή διαφοροποίηση πόρων, και απομόνωση με συμπεριφοριστική ή ηθολογική.

Σε αυτή την κατηγορία συγκαταλέγονται και η φυσιολογική ή μηχανική ασυμβατότητα των γεννητικών οργάνων του είδους που προσπαθούν να αναπαραχθούν.

Αντίθετα, οι μεταζυγωτικοί φραγμοί περιλαμβάνουν όλα τα γεγονότα που εμποδίζουν τους υβριδικούς ζυγώτες να αναπτύξουν μια κανονική ζωή, καθώς έχουν χαμηλή βιολογική ή γυμναστήριο.

Προσωρινά προγυγωτικά εμπόδια

Ένα παράδειγμα προσωρινής απομόνωσης εμφανίζεται στα έντομα του γένους Magicicada. Σε αυτά τα τζιτζίκια, υπάρχει ένα είδος με ένα κύκλο ζωής 13 ετών και ένα άλλο είδος του οποίου ο κύκλος εκτείνεται μέχρι 17 χρόνια.

Οι εικόνες του είδους αναδύονται από τη γη, κάθε 13 ή 17 χρόνια, ανάλογα με το είδος. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει χρονικός συγχρονισμός, δεν υπάρχει δυνατότητα ζευγαρώματος μεταξύ των δύο ειδών.

Εθνολογικοί πρεσμοτιστικοί φραγμοί

Είναι το ίδιο είδος, υπάρχει πρεζιωτική απομόνωση του ηθολογικού τύπου. Ο ήχος που παράγεται από κάθε είδος είναι μοναδικός και δεν μπορεί να αναγνωριστεί από άλλους.

Ακόμη και αν συμβαίνει η συνάντηση δύο ατόμων διαφορετικών φύλων, δεν θα αναγνωριστούν ως δυνητικοί σεξουαλικοί σύντροφοι.

Μηχανικά προβυγωτικά εμπόδια

Η μηχανική απομόνωση οφείλεται σε ασυμβατότητα μεταξύ των γεννητικών οργάνων. Τα σεξουαλικά όργανα μοιάζουν με μηχανισμό κλειδώματος κλειδιού, όπου πρέπει να ταιριάζουν τέλεια. Σε περίπτωση που δεν ταιριάζουν, η συμπλοκή δεν είναι επιτυχής.

Προζυγωτικοί φραγμοί από τη διαφοροποίηση των οικοτόπων

Αυτός ο τύπος φραγμού εμφανίζεται όταν δύο είδη παρουσιάζουν μια σαφή προτίμηση για έναν συγκεκριμένο πόρο. Το φράγμα ενισχύεται όταν συμβαίνουν τα συμβάντα συσσώρευσης στην εν λόγω ζώνη.

Για παράδειγμα, σαλαμάνδρες του γένους Αμμίστομα έχουν μέλη που εκτρέφονται σε λίμνες και δεν διασχίζουν τα άτομα που εκτρέφονται σε ρέματα.

Μετα-ζιζωτικοί φραγμοί: η θνησιμότητα, η ακαταλληλότητα και η στειρότητα των υβριδίων

Εάν κάποιο από τα προηγούμενα υπερπηκτικά εμπόδια αποτύχει, το υβρίδιο μπορεί να υποστεί τις συνέπειες της αναπαραγωγικής απομόνωσης.

Το προϊόν ζυγώτες της διασταυρώσεως δύο διαφορετικών ειδών είναι γνωστό ως υβρίδια και αυτά δεν μπορούν να αναπτυχθούν ή να πεθάνουν κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Ρόλος επιλογής και γονιδιακής απόκλισης

Από την άποψη της γενετικής, τα εμπόδια στην αναπαραγωγή μπορούν να βασίζονται σε: γενετική απόκλιση, κυτταροπλασματική ασυμβατότητα ή κυτταρολογική απόκλιση.

Για την εμφάνιση των αναπαραγωγικών φραγμών πρέπει να υπάρχουν οι ακόλουθες δυνάμεις: φυσική επιλογή και γονιδιακή μετατόπιση. Αυτά δρουν όταν μειώνεται η ροή των γονιδίων σε δύο πληθυσμούς ενός είδους.

Έλλειψη γονιδίων ή γονιδίων

Η γονιμοποίηση είναι μια εξελικτική δύναμη που ορίζει τυχαία ορισμένα αλληλόμορφα, ενώ άλλα - για τους ίδιους στοχαστικούς λόγους - εξαφανίζονται από τον πληθυσμό. Αυτός ο μηχανισμός έχει πιο έντονες επιπτώσεις όταν ενεργεί σε μικρούς πληθυσμούς (με λίγα άτομα).

Όταν απομονώνονται δύο πληθυσμοί, η μετατόπιση γονιδίου δρα με διάφορους τρόπους: πρώτον, το "τμήμα" του πληθυσμού που παραμένει απομονωμένο είναι ένα μη τυχαίο δείγμα, δηλαδή τα αλληλόμορφα δεν εκπροσωπούνται σε ίσο ποσοστό. Στη συνέχεια, η σταθεροποίηση και τυχαία απώλεια αλλήλων ενισχύει την απόκλιση μεταξύ των πληθυσμών.

Φυσική επιλογή

Για να συνεχιστεί η διαδικασία της ειδίκευσης, είναι απαραίτητο να υπάρχουν πολύ σημαντικές γενετικές διαφορές μεταξύ των πληθυσμών που μελετήθηκαν. Η φυσική επιλογή έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ανάπτυξη αυτής της απόκλισης εάν οι πληθυσμοί καταλάβουν ένα νέο περιβάλλον.

Ένα κλασικό παράδειγμα για να απεικονιστεί ο ρόλος της φυσικής επιλογής είναι η συσσώρευση των μύγες μήλων και μυγών. Οι πληθυσμοί χωρίζονται από τη στιγμή που η επιλογή ενεργεί με βάση τις προτιμήσεις τους κατά την επιλογή του φαγητού.

Το είδος αυτό εκτελεί σχεδόν όλα τα βήματα του κύκλου ζωής του δίπλα στο δέντρο από το οποίο τροφοδοτεί. Ως εκ τούτου, μια ομάδα ερευνητών αναρωτήθηκε αν οι μύγες που παρασιτοποίησαν τα μήλα ανήκουν στον ίδιο πληθυσμό των αγκάθια.

Για να δοκιμάσουν αυτή την υπόθεση, οι ερευνητές εφάρμοσαν μια τεχνική που ονομάζεται "ηλεκτροφόρηση πρωτεΐνης" και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των μύγες που έμεναν σε διαφορετικά δέντρα.

Αυτό συμβαίνει επειδή οι μύγες δείχνουν μια σημαντική προτίμηση για τον τύπο φρούτων τους. Επιπλέον, το ζευγάρωμα εμφανίζεται στο δέντρο, εμποδίζοντας τη ροή των γονιδίων με τον πληθυσμό των άλλων καρπών.

Η σεξουαλική επιλογή

Η σεξουαλική επιλογή αναφέρεται στους χαρακτήρες που εμπλέκονται στη διαδικασία απόκτησης ενός εταίρου. Ο τρόπος ή τα βασικά στοιχεία που χρησιμοποιεί ένα άτομο για να επιλέξει τον συνεργάτη του φαίνεται να είναι το κλειδί για τη διαφοροποίηση μεταξύ των πληθυσμών και τη λειτουργία ως φραγμός.

Τα τραγούδια στα αμφίβια είναι ένα απαραίτητο χαρακτηριστικό για την επιλογή του ζευγαριού και σε ορισμένα είδη η συχνότητα του τραγουδιού δρα σαν αναπαραγωγικό φράγμα. Ομοίως, ο χρωματισμός παίζει βασικό ρόλο στην αναπαραγωγική απομόνωση συγκεκριμένου είδους ψαριού.

Συνέπειες

Η συνέπεια της αναπαραγωγικής απομόνωσης είναι η συσσώρευση - σχηματισμός νέων ειδών. Τα εμπόδια της αναπαραγωγικής απομόνωσης συμβαίνουν μετά το διαχωρισμό δύο πληθυσμών και αυτά εξελίσσονται μέσω της φυσικής επιλογής ή της γονιδιακής απόκλισης..

Με τη σειρά του, η συνέπεια της ειδίκευσης είναι η τεράστια ποικιλομορφία των διαφορετικών γραμμών των ζώντων οργανισμών. Στα taxa που κατέχουν τη σεξουαλική αναπαραγωγή, κάθε κλάδος του φυλογενετικού δέντρου του αντιπροσωπεύει ένα γεγονός συσχετισμού, όπου κάθε πληθυσμός έχει απομονωθεί αναπαραγωγικά.

Έτσι, η spection θεωρείται ως η γέφυρα μεταξύ microevolution και macroevolution.

Αναφορές

1. Freeman, S., & Herron, J.C. (2002). Εξελικτική ανάλυση. Prentice Hall
2. Futuyma, D.J. (2005). Εξέλιξη . Sinauer.
3. Gallardo, Μ. Η. (2011). Εξέλιξη Η πορεία της ζωής. Συντάκτης Panamericana Medical.
4. Hickman, C.Ρ., Roberts, L.S., Larson, Α., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Ολοκληρωμένες αρχές της ζωολογίας. McGraw-Hill.
5. Ridley, Μ. (2004) Εξέλιξη Τρίτη έκδοση. Εκδόσεις Blackwell.
6. Soler, Μ. (2002). Εξέλιξη: η βάση της Βιολογίας. Νότιο έργο.