Reproducere: mecanismele și consecințele (cu exemple)
Izolarea reproductivă sau izolarea reproductivă cuprinde diferite mecanisme care au ca rezultat sterilitatea între două populații de indivizi. Cu alte cuvinte, traversarea a două specii izolate reproductiv nu produce descendenți sau descendenții nu sunt viabili.
Izolarea poate să apară înainte de formarea zygotei, deoarece populațiile nu împărtășesc habitatele, deoarece au p
Procesul de speciație - formarea de specii noi - este în mod obișnuit împărțit în trei etape succesive: mai întâi apare o etapă de izolare a populațiilor, atunci apare divergența anumitor caractere sau trăsături și în cele din urmă se produce izolarea reproductivă.
Odată ce fluxul de gene între aceste două populații a fost eliminat, are loc o izolare evolutivă.
Mecanisme de izolare reproductivă
În funcție de momentul în care acționează barierele izolației reproductive, ele pot fi clasificate ca fiind prezictive și post-zygotice. Primul act înainte de formarea zigotului.
Barierele prezygotice includ orice eveniment care împiedică copularea între două specii, fie izolarea temporară, izolarea prin habitat sau diferențierea resurselor, fie izolarea prin comportament sau etologie.
În această categorie există, de asemenea, incompatibilitatea fiziologică sau mecanică a organelor sexuale ale speciei pe care încearcă să o reproducă.
În contrast, barierele post-zigotice cuprind toate evenimentele care împiedică zigotul hibrid să dezvolte o viață normală, deoarece are eficacitate biologică scăzută sau fitness.
Bariere temporare prezistice
Un exemplu de izolare temporară apare la insectele din genul Magicicada. În aceste cicadate, există o specie cu un ciclu de viață de 13 ani și o altă specie al cărei ciclu se întinde până la 17 ani.
Imaginile speciilor apar din pământ, la fiecare 13 sau 17 ani, în funcție de specie. Deoarece nu există o sincronizare temporală, nu există oportunitate de împerechere între cele două specii.
Barierele prezotice etologice
Este același gen, există o izolare prezigotică de tip etologic. Sunetul produs de fiecare specie este unic pentru el și nu poate fi recunoscut de alții.
Deși apare întâlnirea a doi indivizi de sexe diferite, ei nu vor fi recunoscuți ca potențiali parteneri sexuali.
Barierele prezistice mecanice
Izolarea mecanică apare din cauza incompatibilității dintre organele genitale. Organele sexuale se aseamănă cu un mecanism de blocare a cheilor, unde trebuie să se potrivească perfect. În cazul în care nu se potrivesc, copulația nu reușește.
Barierele prezygotice prin diferențierea habitatului
Acest tip de barieră apare atunci când două specii prezintă o preferință marcată pentru o anumită resursă. Bariera este accentuată atunci când evenimentele de copulare apar în zona respectivă.
De exemplu, salamanderii din genul Ambystoma au membri care se reproduc în iazuri, iar acestea nu se încrucișă cu indivizii care cresc în curenți.
Bariere post-zigotice: mortalitatea, infeabilitatea și sterilitatea hibrizilor
Dacă una dintre barierele prezigotice anterioare nu reușește, hibridul poate suferi consecințele izolației reproductive.
Zigoții produși prin trecerea a două specii diferite sunt cunoscuți ca hibrizi și aceștia nu se pot dezvolta sau mor în cursul vieții lor.
Rolul selecției și driftul genei
Din punctul de vedere al geneticii, barierele la reproducere se pot baza pe: divergența genetică, incompatibilitatea citoplasmatică sau divergența citologică.
Pentru evoluția barierelor de reproducere, trebuie să existe următoarele forțe: selectarea naturală și devierea genei. Acestea acționează atunci când fluxul de gene a fost redus în două populații dintr-o specie.
Gene sau drift de gene
Derivarea genei este o forță evolutivă care stabilește întâmplător anumite alele, în timp ce altele - din aceleași motive stochastice - dispar din populație. Acest mecanism are efecte mai pronunțate atunci când acționează asupra unor populații mici (cu puține persoane).
Atunci când două populații sunt izolate, driftul genei acționează în moduri diferite: în primul rând, "porțiunea" populației care rămâne izolată este o probă non-aleatoare, adică alelele nu sunt reprezentate în proporție egală. Apoi, fixarea și pierderea aleatorie a alelei sporesc divergența dintre populații.
Selecție naturală
Pentru ca procesul de speciație să continue, este necesar să existe diferențe genetice foarte semnificative între populațiile studiate. Selecția naturală are un efect important asupra dezvoltării acestei divergențe dacă populațiile ocupă un nou mediu.
Un exemplu clasic pentru a ilustra rolul selecției naturale este specia de muște de măr și de spini. Populațiile se separă, deoarece selecția acționează în funcție de preferințele lor atunci când aleg alimentele.
Această specie îndeplinește aproape toți pașii din ciclul său de viață de lângă copacul din care se hrănește. Prin urmare, un grup de cercetători se întrebau dacă muștele care parazitează mărul aparțin aceleiași populații de muște.
Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au aplicat o tehnică numită "electroforeză proteică" și au putut concluziona că există diferențe semnificative statistic între muștele care au trăit în diferite copaci.
Acest lucru se întâmplă deoarece muștele prezintă o preferință importantă pentru tipul lor de fructe. În plus, împerecherea apare în pom, împiedicând fluxul de gene cu populația celuilalt fruct.
Selecția sexuală
Selecția sexuală se referă la personajele implicate în procesul de obținere a unui partener. Modul sau elementele cheie pe care un individ le folosește pentru a-și alege partenerul par a fi cheia diferențierii dintre populații și a funcției ca o barieră.
Cântecele din amfibieni sunt o caracteristică indispensabilă pentru alegerea cuplului, iar la unele specii frecvența cântecului acționează ca o barieră de reproducere. La fel, colorarea joacă un rol fundamental în izolarea reproductivă a unei anumite clase de pești.
efect
Consecința izolării reproductive este speciația - formarea de specii noi. Barierele izolației reproductive apar după separarea a două populații și acestea se dezvoltă prin selectarea naturală sau prin devierea genei.
La rândul său, consecința speciificării este enorma diversitate a diferitelor genealogii ale organismelor vii. În taxele care au reproducere sexuală, fiecare ramură a arborelui său filogenetic reprezintă un eveniment de specie, în care fiecare populație a fost izolată reproductiv.
Astfel, speciația este considerată ca o punte între microevoluție și macroevoluție.
