Репродуктивна изолация: определение, причини. Форми за репродуктивна изолация: примери

В панмитичните организми (репродуктивни по пол) един вид е набор от организми, които са подобни в цял набор от знаци, способни свободно да се кръстосват с образуването на плодовито потомство. Концепцията за изолация се прилага в контекста на микроеволюцията или, както се нарича, на специализация. Репродуктивната изолация започва процеса на формиране на нов вид и го прекратява. Но не всички форми на това явление ще доведат до появата на нов вид, тъй като не всяка изолация води до окончателно репродуктивно разединяване на популациите.

Изолационни механизми в еволюцията

В рамките на един вид индивидите съществуват в групи - популации. Това е популацията като единица на микроеволюцията, която служи като материал за образуването на нови видове, различни от първородните. В рамките на вида, между популациите, генетичният материал се обменя по време на възпроизводството. Това, което се нарича репродуктивен капацитет на организмите. Когато по някаква причина този обмен между популациите в рамките на един вид е ограничен или напълно невъзможен, се казва, че е възникнала репродуктивна изолация. Определението на този еволюционен механизъм се свежда до факта, че индивиди от различни популации не могат да дадат потомство. Историята на появата на нов вид е верига от различни видове репродуктивна изолация, които се заместват или се припокриват, което прави необратимо отделянето на популациите.

Репродуктивна изолация: класификация

Има няколко понятия в класификацията на сортовете изолация на популациите. Различните критерии, взети за основната характеристика, дават известно объркване на този въпрос. Ще използваме като основа, че репродуктивната изолация като постоянно ограничение на паниксикса (свободното кръстосване) е последният етап, който завършва специацията. Поддръжници на този възглед за изолирането на видообразуващите известни еволюционни биолози FG Dobrzhansky (1900-1975 г.) и Е. Mayr (1904-2005 gg.). Механизмите на репродуктивна изолация с този подход са разделени на три групи:

• пространствено разделяне (географско);
• екологична изолация (екологични механизми);
• правилното репродуктивна механизъм, включващ dokopulyatsioinnye (за образуване зиготи) и poslekopulyatsionnye (сдвояване случи, но яйцето е оплодена или не, или умре, или стерилни хибриди) препятствия.

При всеки механизъм се постига ограничение на панmixia: пълно или частично. Накратко, във всяка група разглеждаме формите на репродуктивна изолация. Примерите, които ги илюстрират, ще помогнат да се разбере същността на една или друга форма.

Пространствени механизми за изолация на населението

Механизмът на изолация е свързан с различни промени в ландшафта (появата на преграда под формата на планински редици или реки) или в уреждането на даден вид в огромни райони. Когато протича потокът от гени между разделените популации, възниква репродуктивна изолация. Най-известният пример за този феномен с образуването на нови видове може да се счита за островът на островите Convolvulus Galapagos, който се превръща в един от примерите за произведението на Чарлс Дарвин "Произходът на видовете по естествен подбор". Или пример за синя снага, чието население живее в Китай, а другото в Испания.

Екологични механизми на изолация

Причините за репродуктивна изолация от този тип са свързани с разликата в условията на възпроизводство на популациите от един вид, които живеят симетрично, т.е. на същата територия. Например, сезоните на размножаване или цъфтеж не съвпадат. Симетрично има два вида борове на брега на Калифорния: един прашец се изсипва през февруари, а другият - през април. Сезонната екологична изолация стана репродуктивна за тях. Пример за изолация на репродуктивните, но произхождащи от различни хранителни бази, е показан от три вида антарктически тюлени, произхождащи от един филогенетичен прародител. Печатът на Veddel яде само риба, морски леопард - пингвини и тюлени, и печатът на Рос - главоноги.

Допълващи форми на репродуктивна изолация

Механичната изолация е неефективността на чифтосване, причинена от различната структура на репродуктивните или кополиращи органи. Например, различни видове мъдрец имат различна форма на цвете и се опрашват от други пчели. Същата връзка между орхидеи и колибри. Междусрещното сдвояване на мухите Drosophila води до нараняване или дори смърт на партньор.

Етнологичната изолация не е чифтосване поради различията в сексуалното поведение (при ухажване, пеене, танци, светещи или феромони). Например, близки роднински видове светкавици, когато са поканени от женски за чифтосване, мигат (с различна честота и продължителност) по различни начини. Също така в този контекст е възможно да се спомене вид-специфични песни от врабчета и жаби. И всеки знае за брачните ритуали.

Геотичната изолация е липсата на взаимодействие на гетата или смъртта на гамети. Съществуването на този тип изолация е доказано експериментално. Например, два вида морски таралежи с външно оплождане бяха пресечени от американските генетици Denis и Brashe. Яйцето е оплодено, но плодът умря по време на ранните стадии на гастролация.

Посткомулаторни форми на репродуктивна изолация

Това се отнася до нежизнеспособността на оплоденото яйце и до смъртта на ембриона в ранните стадии на онтогени. Или смъртта на родено теле (или индивид) преди да стигне до пубертета. Много близка концепция за гейта изолация.

Стерилитет на хибридни индивиди

При повечето животни оцелелите хибриди между отделните видове са стерилни, т.е. те не са способни да дадат потомство. Изключение може да са полустерилните хибриди. Механизмът на това явление е доста сложен, базиран на генни, хромозомни или цитологични причини. Ще дадем само примери за междинни хибриди, които са известни на всички.

Хибридът на задника и кобилата е муле. Той е по-голям от задника и по-малко кон, освен това животните са по-лесни за поддържане. Хибридите от тясно свързани подвидове на кучето и вълка (вълче вълк, полу-вълк) притежават по-развит инстинкт и издръжливост от обикновените кучета. Много от аквариумните риби са хибридни форми (колоритен aulonokary). Те са красиви, по-големи от родителските форми, но при покупката е необходимо да се изясни произхода на рибата, в противен случай няма да чакате потомството. Всеки знае, че семената на култивирани растения (домати, краставици), маркирани със символа F-1, са хибридни форми. Плодовете на тези растения не напускат семената.