Izolacja geograficzna

Izolacja geograficzna to przestrzenne oddzielenie grupy organizmów

Czym jest izolacja geograficzna?

On Izolacja geograficzna Jest to termin stosowany w biologii ewolucyjnej i ekologii w odniesieniu do przestrzennego rozdziału grupy organizmów. Może to wystąpić przez naturalne zdarzenie, takie jak zmiany w geologii regionu lub przez sztuczne struktury.

W większości przypadków gatunki są izolowane przez obecność naturalnych barier różnych typów, oceanów, między innymi, które mogą drastycznie zmniejszyć kontakt między osobami populacyjnymi.

Gdy dwie grupy jednostek się rozdzieli, dwa środowiska, na które zostały narażone, ćwiczą na nich różne ciśnienie selektywne, zmuszając je do podążania różnymi ścieżkami ewolucyjnymi.

Siły ewolucyjne selekcji naturalnej i pochodnej genu spowodują zmiany w częstotliwościach allelicznych nowych grup, odróżniając je od populacji rodzicielskiej.

W zależności od wielkości separacji i czasu, w którym się utrzymuje, mogą wystąpić zdarzenia specjacyjne: tworzenie nowych gatunków, zwiększając w ten sposób różnorodność grupy.

Podobnie izolacja może również prowadzić do wyginięcia zestawu osób, albo z powodu braku różnorodności genetycznej, albo przez procesy endogamii.

Zalety i wady izolacji geograficznej

Geograficzna izolacja organizmów może przełożyć się na dwa procesy: specjację, w których powstają nowe gatunki, lub wyginięcie grupy, która doświadczyła izolacji.

Następnie szczegółowo opiszemy każdy z procesów, rozumiejąc specjację jako „przewagę”, ponieważ różnorodność wzrasta i wyginięcie jako „wada”:

Zalety

Specjacja

Proces, w którym powstają nowe gatunki, jest interesujący dla biologów ewolucyjnych. Ornitolog Ernst Mayr bardzo przyczynił się do opisu tego zjawiska.

Może ci służyć: szkodliwa fauna: przyczyny proliferacji, konsekwencje, kontrola

Według MAYR na specjację wpływają dwa czynniki: izolacja i rozbieżność genetyczna zaangażowanych osób.

Po pierwsze, aby dwie populacje rozróżnić wystarczająco dużo, aby być uznanym za gatunki, przepływ genów należy przerwać między nimi. Innymi słowy, nie powinni się rozmnażać.

Po drugie, dywergencja genetyczna musi pojawić się w okresie izolacji, aby jeśli osoby zostaną ponownie znalezione -po upadku bariery, która początkowo je rozdzieli -proces rozmnażania nie będzie wydajny, a ich potomkowie będą mieli a zdatność stosunkowo niższe niż ich rodzice.

Skuteczność procesu izolacji geograficznej w celu wytworzenia specjacji zależy od kilku wewnętrznych czynników oddzielonej grupy, takich jak zdolność poruszania się.

Specjacja alopatryczna

Zdarzenie izolacji geograficznej, które powoduje procesy specjacyjne poprzez oddzielenie bariery nie do pokonania, nazywa się specjacją allopatryczną, terminem pochodzącym z greckich korzeni, które dosłownie oznaczają „w innym kraju”.

Gdy gatunki zostaną fizycznie izolowane, napotykają one różne warunki środowiskowe i ciśnienia selektywne, które prowadzą je przez różne ścieżki ewolucyjne.

Przyjmijmy się jako hipotetyczny przykład populacja jaszczurek, które są izolowane przez rzekę, warunki klimatyczne lewej strony mogą być chłodniejsze niż te po prawej stronie.

Zatem mechanizmy doboru naturalnego i dryfu genu będą działać niezależnie, co prowadzi do postępującego zróżnicowania jaszczurek.

W ten sposób jednostki nabierają między innymi różne cechy ekologiczne, etologiczne, fizjologiczne w porównaniu z gatunkami rodzicielskimi. W przypadku, gdy bariera izolacyjna była wystarczająca do promowania zdarzenia specjacji, nie powinno być przepływu genów, jeśli dwa powstałe gatunki zostaną ponownie znalezione.

Może ci służyć: Test oksydazy: podkład, procedura i zastosowania

Istnieje konsensus wśród biologów, którzy potwierdzają znaczenie specjacji alopaakrtrycznej w generowaniu nowych gatunków, ponieważ skutecznie ogranicza przepływ genów między organizmami między organizmami.

Niedogodności

Wygaśnięcie

Kiedy nastąpi rozdzielenie jednostek dzięki barierom, które nie mogą przekroczyć, żadna z grup może wyginąć.

Podczas oddzielenia od gatunków rodzicielskich różnorodność grupy może być niska i nie dostosowuje się do nowych presji narzuconych przez nowe środowisko, z którymi stoją.

Podobnie, jeśli oddzielona populacja jest reprezentowana przez niewielką liczbę osób, wsobno (przejście między bliskimi krewnymi) może mieć negatywne konsekwencje.

Sam Charles Darwin był już świadomy negatywnego wpływu endogamii na naturalne populacje. 

Na przykład, jeśli w rodzinie istnieje gen dla pewnej patologii, która jest wyrażana tylko wtedy, gdy jednostka ma zarówno allele (homozygotyczne recesywne), jak i dwóch braci krzyżują się, istnieje większe prawdopodobieństwo, że potomstwo przewożą oba allele dla choroby, inaczej niż Krzyż z osobą, która nie nosi zagorzałego allelu.

Podobnie, gdy ludzkie konstrukcje pozbawiają zwierzęta, aby przejść do pożądanych miejsc, mogą zmniejszyć swoją populację z powodu braku żywności.

Przykłady izolacji geograficznej

Izolacja i specjacja w wiewiórce antylopowej w Wielkim Kanionie w Kolorado

Wielki kanion jest formacją niezwykłych wymiarów, które zostały wyrzeźbione przez 2.000 lat przez rzekę Kolorado. Znajduje się w północnej Arizonie w Stanach Zjednoczonych.

Może ci służyć: MALACOLOGIA: Historia, praktyki, badania

W tym regionie dwa gatunki wiewiórki zamieszkują, które według badań są wynikiem zdarzenia specjacji alopaaktycznej. Jeden z gatunków zamieszkuje w lewym obszarze, a drugi po prawej stronie, oddzielony minimalną odległością. Jednak oba gatunki nie są w stanie przekroczyć.

Natomiast gatunki, które mają zdolność swobodnego poruszania się po obu stronach kanionu, nie wykazały wskazań specjacji.

Izolacja i specjacja u ryb z rzeki Kongo

Jak dotąd trudno jest zastosować pojęcia opisane dla gatunków wodnych. Jest to jednak możliwe.

Cyclides to rodzina ryb, które charakteryzują się ogromną różnorodnością w rzece Kongo. Ta szczególność zwróciła uwagę ichtolika, która starała się zrozumieć, dlaczego rzeka była zamieszkana przez tak wiele gatunków i jakie czynniki faworyzowały masowe zdarzenia specjacyjne.

Po zbadaniu konformacji rzeki naukowcy doszli do wniosku, że hydrologia rzeki, spowodowana jej burzliwymi wodami, działała jako bariery, które zapobiegły kontaktowi - a zatem przepływ genów - gatunków ryb, że były bardzo blisko.

Niedźwiedzie polarne

Niedźwiedzie polarne to rodzinny gatunek niedźwiedzi brązowych. Pozostali w strefie arktycznej, izolowanej od reszty niedźwiedzi. Opracowali grubsze białe futro i nie są wszystkożerne, takie jak niedźwiedzie brązowe, a jedynie mięsożerne, z powodu niedoborów żywności.

Wyspy galapagos

Według badań trzynaście gatunków ptaków, pochodzący z inicjału, który osiągnął wcześniejszy pilot i niewielka liczba.