In panmiktischen Organismen (sexuell reproduzierend) ist eine Art eine Gruppe von Organismen, die sich in einer ganzen Reihe von Merkmalen ähneln und sich frei kreuzen und fruchtbare Nachkommen bilden können. Der Begriff der Isolation wird im Zusammenhang mit Mikroevolution oder, wie es auch genannt wird, Speziation verwendet. Die reproduktive Isolation beginnt den Prozess der Bildung einer neuen Art und beendet ihn. Aber nicht alle Formen dieses Phänomens führen zur Entstehung einer neuen Art, ebenso wie nicht jede Isolation zur endgültigen reproduktiven Trennung von Populationen führt.
Isolationsmechanismen in der Evolution
Innerhalb einer Art existieren Individuen in Gruppen - Populationen. Es sind Populationen als Einheit der Mikroevolution, die als Material für die Bildung neuer Arten dienen, die sich von den ursprünglichen unterscheiden. Innerhalb einer Art findet ein Austausch von genetischem Material zwischen Populationen im Fortpflanzungsprozess statt. Was heißtFortpflanzungsfähigkeit von Organismen. Wenn dieser Austausch zwischen Populationen derselben Art aus irgendeinem Grund eingeschränkt oder völlig unmöglich ist, spricht man von einer reproduktiven Isolation. Die Definition dieses evolutionären Mechanismus ist, dass Individuen verschiedener Populationen keine Nachkommen hervorbringen können. Die Entstehungsgeschichte einer neuen Art ist eine Kette verschiedener Arten reproduktiver Isolation, die einander ersetzen oder überlappen und die Teilung von Populationen unumkehrbar machen.
Reproduktive Isolation: Klassifizierung
Es gibt mehrere Konzepte bei der Klassifizierung von Populationsisolationssorten. Verschiedene Kriterien, die als Hauptmerkmal angesehen werden, fügen diesem Problem etwas Verwirrung hinzu. Gehen wir davon aus, dass die reproduktive Isolation als dauerhafte Einschränkung der Panmixie (freie Kreuzung) die letzte Stufe ist, die die Speziation vervollständigt. Befürworter dieser Sichtweise der artenbildenden Isolation waren die bekannten Evolutionsbiologen F. G. Dobzhansky (1900-1975) und E. Mayr (1904-2005). Die Mechanismen der reproduktiven Isolation in diesem Ansatz werden in drei Gruppen eingeteilt:
- räumliche Einteilung (geografisch);
- Umweltisolation (Umweltmechanismen);
- korrekter Fortpflanzungsmechanismus, einschließlich Barrieren vor der Kopulation (vor der Bildung einer Zygote) und nach der Kopulation (Paarung findet statt, aber das Ei wird entweder nicht befruchtet oder stirbt, oder die Hybriden sind steril).
Jeder Mechanismus erreicht eine GrenzePanmixie: vollständig oder teilweise. Betrachten wir kurz Formen der reproduktiven Isolation in jeder Gruppe. Beispiele, die sie veranschaulichen, helfen Ihnen, die Essenz einer bestimmten Form zu verstehen.
Räumliche Mechanismen der Bevölkerungsisolation
Der Mechanismus der Isolation ist mit verschiedenen Landschaftsveränderungen (dem Auftreten einer Barriere in Form von Gebirgszügen oder Flüssen) oder mit der Ausbreitung der Art über weite Gebiete verbunden. Wenn der Genfluss zwischen den getrennten Populationen gestört ist, kommt es zur reproduktiven Isolation. Das berühmteste Beispiel für ein solches Phänomen mit der Bildung neuer Arten können die Inselwindenarten der Galapagosinseln sein, die zu einem der Beispiele für Charles Darwins Werk „Der Ursprung der Arten durch natürliche Auslese“wurden. Oder ein Exemplar einer blauen Elster, von der eine Population in China und die andere in Spanien lebt.
Ökologische Isolationsmechanismen
Die Gründe für diese Art der reproduktiven Isolation hängen mit den unterschiedlichen Bedingungen für die Reproduktion von Populationen derselben Art zusammen, die symmetrisch, dh auf demselben Territorium, leben. Beispielsweise fallen die Brut- oder Blütezeiten nicht zusammen. An der kalifornischen Küste kommen symmetrisch zwei Arten von Kiefern vor: Eine Art wirft Pollen im Februar ab, die andere im April. Saisonale ökologische Isolation ist für sie reproduktiv geworden. Ein Beispiel für reproduktive Isolation, die jedoch aus unterschiedlichen Nahrungsgrundlagen resultiert, zeigen drei Arten von antarktischen Robben, die von demselben phylogenetischen Vorfahren abstammen. Die Weddellrobbe frisst nur Fisch, die Leopardenrobbe frisst Pinguine und Robben und die Rossrobbe frisstKopffüßer.
Präkopulatorische Formen der reproduktiven Isolation
Mechanische Isolation - die Unwirksamkeit der Paarung, die durch die unterschiedliche Struktur der Fortpflanzungs- oder Kopulationsorgane verursacht wird. Beispielsweise haben verschiedene Salbeiarten unterschiedliche Blütenformen und werden von anderen Bienen bestäubt. Die gleiche Korrelation besteht zwischen Orchideen und Kolibris. Die Paarung von Drosophila-Fliegen zwischen den Arten führt zu Verletzungen oder sogar zum Tod des Partners.
Ethologische Isolation - keine Paarung aufgrund von Unterschieden im Sexualverh alten (beim Werben, Singen, Tanzen, Leuchten oder Unterschiede in den Pheromonen). Zum Beispiel blinzeln eng verwandte Arten von Glühwürmchen unterschiedlich (mit unterschiedlicher Häufigkeit und Dauer), wenn sie ein Weibchen zur Paarung einladen. Auch artspezifische Gesänge bei Sperlingen und Fröschen sind in diesem Zusammenhang zu nennen. Und jeder kennt die Paarungsrituale der Vögel.
Gametische Isolation - fehlende Gameteninteraktion oder Tod von Gameten. Die Existenz dieser Art der Isolation wurde experimentell nachgewiesen. Beispielsweise wurden zwei Arten von Seeigeln mit externer Befruchtung von den amerikanischen Genetikern Denis und Brachet gekreuzt. Das Ei wurde befruchtet, aber der Embryo starb in den frühen Stadien der Gastrulation.
Formen der reproduktiven Isolation nach der Kopulation
Dies bezieht sich auf die Nichtlebensfähigkeit der befruchteten Eizelle und den Tod des Embryos in den frühen Stadien der Ontogenese. Oder der Tod eines geborenen Jungen (oder Individuums) vor Erreichen der Pubertät. Sehr nah an gameticIsolierung.
Sterilität von Hybriden
Bei den meisten Tieren sind die überlebenden interspezifischen Hybriden steril, das heißt, sie sind nicht in der Lage, Nachkommen zu zeugen. Eine Ausnahme können halbsterile Hybriden sein. Der Mechanismus dieses Phänomens ist ziemlich komplex und basiert auf genetischen, chromosomalen oder zytologischen Ursachen. Wir geben nur Beispiele für interspezifische Hybriden, die jedem bekannt sind.
Hybride Esel und Stute - Maultier. Er ist größer als ein Esel und kleiner als ein Pferd, außerdem sind die Tiere leichter zu h alten. Hybriden eng verwandter Unterarten eines Hundes und eines Wolfes (Wolfshund, Halbwolf) haben einen stärker entwickelten Instinkt und eine ausgeprägtere Ausdauer als gewöhnliche Hunde. Viele der Aquarienfische sind Mischformen (bunte Aulonocars). Sie sind schön, größer als die Elternformen, aber beim Kauf sollte man die Herkunft der Fische angeben, sonst wartet man nicht auf Nachwuchs. Jeder weiß, dass es sich bei den mit dem Symbol F-1 gekennzeichneten Samen von Kulturpflanzen (Tomaten, Gurken) um Hybridformen handelt. Die Früchte dieser Pflanzen werden nicht ausgesät.
