Reproducerea izolării: definiție, cauze. Formele de izolare a reproducerii: exemple

În organismele panmicrotice (reproductive pe sexe), o specie este o colecție de organisme care sunt similare într-un întreg set de caractere capabile să se înrăutățească liber cu formarea descendenților prolifici. Conceptul de izolare este aplicat în contextul microevoluției sau, așa cum se numește, speciație. Izolarea reproductivă începe procesul de formare a unei noi specii și o termină. Dar nu toate formele acestui fenomen vor duce la apariția unei noi specii, deoarece nu fiecare izolare duce la disociunea reproductivă finală a populațiilor.

Mecanisme de izolare în evoluție

În cadrul unei specii, indivizii există în grupuri - populații. Populațiile sunt o unitate de microevoluție care servesc drept material pentru formarea de noi specii, altele decât cele întâi-născute. În cadrul speciilor între populații, materialul genetic este schimbat în timpul reproducerii. Ceea ce se numește capacitatea de reproducere a organismelor. Când dintr-un anumit motiv acest schimb între populațiile dintr-o specie este limitat sau complet imposibil, se spune că a apărut o izolare reproductivă. Definiția acestui mecanism evolutiv se reduce la faptul că indivizii din diferite populații nu pot da urmași. Istoria apariției unei noi specii este un lanț de diferite tipuri de izolare reproductivă, înlocuind sau suprapunându-se unul pe altul, ceea ce face ca separarea populațiilor să fie ireversibilă.

Reproducerea izolației: clasificare

Există mai multe concepte în clasificarea varietăților de izolare a populațiilor. Diferitele criterii, luate pentru caracteristica principală, dau o anumită confuzie acestei probleme. Vom folosi ca bază faptul că izolarea reproductivă ca o limitare constantă a panmixiei (trecere liberă) este ultima etapă care completează speciația. Susținătorii acestei concepții de izolare a formării speciilor au fost bine-cunoscuții biologi evoluționiști FG Dobrzhansky (1900-1975) și E. Mayr (1904-2005). Mecanismele de izolare reproductivă cu această abordare sunt împărțite în trei grupe:

• Spațiu separat (geografic);
• Izolarea mediului (mecanisme de mediu);
• Mecanismul reproductiv propriu-zis, incluzând dopupularea (înainte de formarea zigotului) și post-copulație (împerecherea are loc, dar oul nu fertilizează sau nu moare sau hibrizii sunt sterilizați).

Cu orice mecanism, se obține o restricție de panmixie: completă sau parțială. Pe scurt, în fiecare grup, luăm în considerare formele de izolare a reproducerii. Exemple care le ilustrează vor ajuta la înțelegerea esenței unei forme sau a alteia.

Spațiul mecanismelor de izolare a populației

Mecanismul de izolare este asociat cu diverse modificări ale peisajului (apariția unei bariere sub formă de lanțuri montane sau râuri) sau atunci când specia este răspândită pe zone întinse. Când are loc fluxul de gene între populațiile divizate, se produce izolarea reproductivă. Cel mai faimos exemplu al acestui fenomen cu formarea de specii noi poate fi considerat ca fiind o insulă din insulele Convolvulus Galapagos, care a devenit unul dintre exemplele lucrării lui Charles Darwin "Originea speciilor prin selecție naturală". Sau un exemplu de magpie albastră, o populație din care locuiește în China și o altă în Spania.

Mecanisme de izolare a mediului

Motivele izolației reproductive de acest tip sunt legate de diferența de condiții de reproducere a populațiilor unei specii care trăiește simetric, adică pe același teritoriu. De exemplu, anotimpurile de reproducere sau înflorire nu coincid. În mod simetric există două tipuri de pin pe coasta din California: un polen este aruncat în aer în februarie, iar celălalt - în aprilie. Izolarea ecologică sezonieră a devenit reproductivă pentru ei. Un exemplu de izolare reproductivă, dar care a apărut din cauza diferitelor baze alimentare, demonstrează trei specii de sigilii antarctice care au apărut de la un strămoș filogenetic. Sigiliul lui Veddel mănâncă numai pești, leopardi de mare - pinguini și sigilii și sigiliul lui Ross - cefalopode.

Formele de izolare a reproducerii

Izolarea mecanică este ineficiența împerecherii, cauzată de structura diferită a organelor de reproducere sau copulare. De exemplu, diferite tipuri de salvie au o formă diferită de flori și sunt polenizate de alte albine. Aceeași corelație între orhidee și colibri. Interconectarea perechilor de muște de Drosophila conduce la traume sau chiar la moartea unui partener.

Izolarea etologică nu este o împerechere din cauza diferențelor de comportament sexual (în curtare, cântări, dans, diferențe strălucitoare sau de feromoni). De exemplu, speciile strâns legate de glowworms la invitația femeii pentru împerechere în moduri diferite clipesc (cu frecvență și durată diferite). De asemenea, este posibil să menționăm în acest context cântece de vrăbii și broaște specifice speciilor. Și toată lumea știe despre ritualurile căsătoriei.

Izolarea dinamică - absența interacțiunii jocului sau moartea jocurilor. Existența acestui tip de izolare a fost dovedită experimental. De exemplu, două specii de urci de mare cu fertilizare externă au fost traversate de geneticienii americani Denis și Brashe. Oul a fost fertilizat, dar fatul a murit în primele etape de gastrulare.

Formele post-copulatorii de izolare reproductivă

Aceasta se referă la neviabilitatea unui ovul fertilizat și la moartea embrionului în stadiile incipiente ale ontogenezei. Sau moartea unui vițel (sau individului) născut înainte de a ajunge la pubertate. Concept foarte apropiat de izolarea jocistică.

Sterilitatea persoanelor hibride

În majoritatea animalelor, hibrizii supraviețuitori în interiorul speciilor sunt sterili, adică nu sunt capabili să dea urmași. O excepție poate fi hibrizii semisteriali. Mecanismul acestui fenomen este destul de complicat, bazat pe motive genetice, cromozomiale sau citologice. Să dăm doar exemple de hibrizi interspecifici, care sunt cunoscuți de toată lumea.

Hibridul unui măgar și mare este un catâr. El este mai mare decât un fund și un cal mai puțin, în plus, animalele sunt mai ușor de întreținut. Hibrizii de subspecii strâns legate de câine și de lup (pui de lup, jumătate de lup) posedă un instinct și o rezistență mai dezvoltate decât câinii obișnuiți. Multe dintre peștii de acvariu sunt forme hibride (colorate aulonokary). Sunt frumoase, mai mari decât formele părintești, dar când cumpărăm este necesar să clarificăm originea peștilor, altfel nu așteptați descendenții. Toată lumea știe că semințele plantelor cultivate (roșii, castraveți), marcate cu simbolul F-1, sunt forme hibride. Fructele acestor plante nu se lasă pe semințe.