Αναπαραγωγική απομόνωση: ορισμός, αιτίες. Τύποι αναπαραγωγικής απομόνωσης: παραδείγματα

Σε πανμικτικούς οργανισμούς (που αναπαράγουν ανά φύλομε τον τρόπο αυτό) ένα είδος είναι μια συλλογή οργανισμών παρόμοιων σε ένα ολόκληρο σύμπλεγμα χαρακτήρων ικανό να διασπάται ελεύθερα με το σχηματισμό παραγωγικών απογόνων. Η έννοια της απομόνωσης εφαρμόζεται στο πλαίσιο της μικροεπεξεργασίας ή, όπως αποκαλείται, της ειδίκευσης. Η αναπαραγωγική απομόνωση ξεκινά τη διαδικασία σχηματισμού ενός νέου είδους και τον τερματίζει. Αλλά όχι όλες οι μορφές αυτού του φαινομένου θα οδηγήσουν στην εμφάνιση ενός νέου είδους, καθώς δεν κάθε απομόνωση οδηγεί στην τελική αναπαραγωγική διάσπαση των πληθυσμών.

Μηχανισμοί απομόνωσης στην εξέλιξη

Σε ένα είδος, τα άτομα υπάρχουν σε ομάδες -πληθυσμών. Είναι οι πληθυσμοί ως μονάδα μικροέγχυσης που χρησιμεύουν ως υλικό για το σχηματισμό νέων ειδών, εκτός από τον πρώτο-γεννημένο. Μέσα στο είδος, μεταξύ των πληθυσμών, το γενετικό υλικό ανταλλάσσεται κατά την αναπαραγωγή. Αυτό που ονομάζεται αναπαραγωγική ικανότητα των οργανισμών. Όταν για κάποιο λόγο η ανταλλαγή αυτή μεταξύ των πληθυσμών ενός είδους είναι περιορισμένη ή εντελώς αδύνατη, λέγεται ότι έχει υπάρξει αναπαραγωγική απομόνωση. Ο ορισμός αυτού του εξελικτικού μηχανισμού μειώνεται στο γεγονός ότι άτομα διαφορετικών πληθυσμών δεν μπορούν να δώσουν απόγονο. Η ιστορία της εμφάνισης ενός νέου είδους - μια αλυσίδα των διαφορετικών τύπων της αναπαραγωγικής απομόνωσης, αντικατάσταση ή επικάλυψη, κάνοντας τη διαίρεση του πληθυσμού μη αναστρέψιμη.

Αναπαραγωγική απομόνωση: ταξινόμηση

Υπάρχουν αρκετές έννοιες στην ταξινόμησηποικιλίες απομόνωσης των πληθυσμών. Διάφορα κριτήρια, που λαμβάνονται για το κύριο χαρακτηριστικό, προκαλούν κάποια σύγχυση σε αυτό το θέμα. Ας πάρουμε ως βάση ότι η αναπαραγωγική απομόνωση ως μόνιμη panmixia περιορισμό (ελεύθερη διέλευση) - αυτό είναι το τελευταίο στάδιο, η τελική ειδογένεσης. Οι υποστηρικτές αυτής της άποψης της απομόνωσης των ειδών έχουν γνωστό ότι οι εξελικτικοί βιολόγοι FG Dobzhansky (1900-1975 gg.) Και E. Mayr (1904-2005 gg.). Οι μηχανισμοί αναπαραγωγικής απομόνωσης με αυτήν την προσέγγιση χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

• χωρικός χωρισμός (γεωγραφικός) ·
• οικολογική απομόνωση (περιβαλλοντικοί μηχανισμοί) ·
• συμπεριλαμβανομένου του σωστού αναπαραγωγικού μηχανισμούΟ πληθυσμός (πριν από τον σχηματισμό του ζυγώτη) και η μετέπειτα συσσωμάτωση (το ζευγάρωμα συμβαίνει, αλλά το αυγό είτε δεν γονιμοποιεί, είτε πεθαίνει, είτε τα υβρίδια είναι αποστειρωμένα) εμπόδια.

Με οποιοδήποτε μηχανισμό επιτυγχάνεται ένας περιορισμόςπανμιξία: πλήρης ή μερική. Εν συντομία, σε κάθε ομάδα, εξετάζουμε τις μορφές αναπαραγωγικής απομόνωσης. Παραδείγματα που θα τα απεικονίζουν θα βοηθήσουν στην κατανόηση της ουσίας μιας μορφής ή άλλης.

Χωρικοί μηχανισμοί απομόνωσης του πληθυσμού

Ο μηχανισμός της απομόνωσης συνδέεται με διάφορες αλλαγέςτοπίο (η εμφάνιση των εμποδίων, με τη μορφή των οροσειρών ή ποτάμια) ή επανεγκατάσταση ειδών σε μεγάλες περιοχές. Σε περίπτωση παραβίασης της γονιδιακής ροής μεταξύ των διαχωρισμένων πληθυσμών παρουσιάζεται αναπαραγωγικό απομόνωση. Το πιο γνωστό παράδειγμα αυτού του φαινομένου για να σχηματίσουν νέες μορφές των ειδών μπορεί να θεωρηθεί νησιού αναρριχητικά φυτά Γκαλαπάγκος, που έγινε ένα από τα παραδείγματα του Δαρβίνου «Καταγωγή των Ειδών μέσω της Φυσικής Επιλογής.» Ή ένα παράδειγμα του μπλε καρακάξα, ένας πληθυσμός που ζει στην Κίνα, και από την άλλη - στην Ισπανία.

Περιβαλλοντικοί μηχανισμοί απομόνωσης

Λόγοι αναπαραγωγικής απομόνωσης αυτού του τύπουσυνδέονται με τη διαφορά στις συνθήκες αναπαραγωγής των πληθυσμών ενός είδους που ζουν συμμετρικά, δηλαδή στην ίδια επικράτεια. Για παράδειγμα, οι εποχές αναπαραγωγής ή ανθοφορίας δεν συμπίπτουν. Συμμετρικά υπάρχουν δύο είδη πεύκων στην ακτή της Καλιφόρνιας: μία γύρη καταιωνίζεται το Φεβρουάριο και η άλλη - τον Απρίλιο. Η εποχική οικολογική απομόνωση έγινε αναπαραγωγική για αυτούς. Ένα παράδειγμα απομόνωσης του αναπαραγωγικού, αλλά προέρχεται από διαφορετικές βάσεις τροφίμων, φαίνεται από τρία είδη Ανταρκτικών σφραγίδων που προέρχονται από έναν φυλογενετικό πρόγονο. Η σφραγίδα του Veddel τρώει μόνο ψάρια, θαλάσσια λεοπάρδαλη - πιγκουίνους και σφραγίδες, και τη σφραγίδα του Ross - κεφαλόποδα.

Μορφές συμπληρωματικής αναπαραγωγής της αναπαραγωγικής απομόνωσης

Μηχανική μόνωση - αναποτελεσματικότηταζευγαρώματος, που προκαλείται από διαφορετική δομή οργάνων αναπαραγωγής ή συσσώρευσης. Για παράδειγμα, διαφορετικά είδη φασκόμηλου έχουν διαφορετικό σχήμα λουλουδιών και είναι επικονιασμένα από άλλες μέλισσες. Η ίδια συσχέτιση μεταξύ ορχιδέων και κολιμπρίδων. Ο συνδυασμός μεταξύ των ειδών των μύγες Drosophila οδηγεί σε τραυματισμό ή ακόμα και θάνατο ενός συνεργάτη.

Η ηθική απομόνωση δεν είναι ζευγάρωμα εξαιτίας τουδιαφορές στη σεξουαλική συμπεριφορά (στην ερωτοτροπία, το τραγούδι, το χορό, τη λάμψη ή τη διαφορά των φερομονών). Για παράδειγμα, τα στενά συγγενικά είδη των πυρομαχικών, όταν προσκαλούνται από ένα θηλυκό για ζευγάρωμα, αναβοσβήνουν (με διαφορετική συχνότητα και διάρκεια) με διαφορετικούς τρόπους. Επίσης, είναι δυνατόν να αναφερθούμε σε αυτό το πλαίσιο τα τραγούδια συγκεκριμένων ειδών σπουργίτιων και βατράχων. Και όλοι γνωρίζουν για τα τελετουργικά του γάμου.

Χαρισματική απομόνωση - έλλειψη αλληλεπίδρασηςγαμέτα ή θάνατο γαμετών. Η ύπαρξη αυτού του τύπου απομόνωσης αποδείχθηκε πειραματικά. Για παράδειγμα, δύο είδη αχινών με εξωτερική γονιμοποίηση διασχίστηκαν από τους Αμερικανούς γενετιστές Denis και Brashe. Το ωάριο γονιμοποιήθηκε, αλλά το έμβρυο πέθανε κατά τα πρώτα στάδια της γαστρίτιδας.

Μετασυνδυαστικές μορφές αναπαραγωγικής απομόνωσης

Αυτό αναφέρεται στη μη βιωσιμότητα ενός γονιμοποιημένουτο ωάριο και τον θάνατο του εμβρύου στα πρώιμα στάδια της οντογένειας. Ή ο θάνατος ενός γεννηθέντος μοσχάρι (ή ατόμου) πριν φτάσει στην εφηβεία. Μια πολύ στενή αντίληψη για τη γαμήλια απομόνωση.

Στειρότητα των υβριδικών ατόμων

Στα περισσότερα ζώα, επιζώντες διαφόρων ειδώντα υβρίδια είναι αποστειρωμένα, δηλαδή δεν είναι ικανά να δώσουν απόγονοι. Μια εξαίρεση μπορεί να είναι ημι-αποστειρωμένα υβρίδια. Ο μηχανισμός αυτού του φαινομένου είναι αρκετά περίπλοκος, βασίζεται σε γονιδιακούς, χρωμοσωματικούς ή κυτταρολογικούς λόγους. Θα δώσουμε μόνο παραδείγματα μερικών ειδικών υβριδίων, τα οποία είναι γνωστά σε όλους.

Το υβρίδιο ενός κώλου και της κόρης είναι ένας μουλάρι. Είναι μεγαλύτερος από έναν κώλο και λιγότερο άλογο, επιπλέον, τα ζώα είναι ευκολότερα συντηρητικά. Τα υβρίδια στενά συγγενών υποείδων του σκύλου και του λύκου (λύκος, μισός λύκος) διαθέτουν πιο έντονο ένστικτο και αντοχή από τα συνηθισμένα σκυλιά. Πολλά από τα ψάρια του ενυδρείου είναι υβριδικές μορφές (πολύχρωμα aulonokary). Είναι όμορφα, μεγαλύτερα από τις μητρικές μορφές, αλλά κατά την αγορά είναι απαραίτητο να διευκρινιστεί η προέλευση των ψαριών, διαφορετικά δεν θα περιμένετε για τους απογόνους. Όλοι γνωρίζουν ότι οι σπόροι των καλλιεργούμενων φυτών (ντομάτες, αγγούρια), που φέρουν το σύμβολο F-1, είναι υβριδικές μορφές. Οι καρποί αυτών των φυτών δεν αφήνουν τους σπόρους.