Преимущества, недостатки и примеры географической изоляции



географическая изоляция это термин, используемый в эволюционной биологии и экологии для обозначения пространственного разделения группы организмов. Это может произойти из-за природных явлений, таких как изменения в геологии региона или искусственных сооружений.

В большинстве случаев виды изолируются наличием естественных барьеров различных типов, в том числе океанов, озер, гор, что может резко сократить контакты между особями популяции..

Как только две группы людей разделяются, две среды, которым они были подвержены, оказывают различное избирательное давление на людей, заставляя их идти по разным эволюционным путям..

Эволюционные силы естественного отбора и дрейфа генов вызовут изменения в частотах аллелей новых групп, отличая их от родительской популяции..

В зависимости от величины разделения и продолжительности, может происходить событие видообразования: образование новых видов, что увеличивает разнообразие группы..

Точно так же изоляция может также привести к исчезновению группы особей либо из-за отсутствия генетического разнообразия, либо из-за процессов инбридинга..

индекс

  • 1 Преимущества и недостатки
    • 1.1 Спецификация
    • 1.2 Аллопатрическое видообразование
    • 1.3 Вымирание
  • 2 примера
    • 2.1 Выделение и видообразование в белке антилопы в Большом каньоне Колорадо
    • 2.2 Выделение и видообразование у рыб реки Конго
  • 3 Ссылки

Преимущества и недостатки

Географическая изоляция организмов может быть переведена в два процесса: видообразование, где появляются новые виды, или исчезновение группы, которая пережила изоляцию.

Далее мы подробно опишем каждый из процессов, понимая видообразование как «преимущество», поскольку оно увеличивает разнообразие и исчезновение как «недостаток»:

видообразование

Процесс формирования новых видов представляет интерес для биологов-эволюционистов. Орнитолог Эрнст Майр внес огромный вклад в описание этого явления. По словам Майра, на видообразование влияют два фактора: изоляция и генетическая дивергенция участвующих лиц..

Во-первых, чтобы две популяции могли дифференцироваться в достаточной степени, чтобы считаться видами, поток генов между ними должен быть прерван. Другими словами, они не должны воспроизводить.

Во-вторых, генетическая дивергенция должна проявляться в течение периода изоляции таким образом, чтобы, если люди снова встретятся - из-за разрушения барьера, который первоначально их разделял, - процесс размножения не будет эффективным, и у их потомков будет фитнес относительно ниже, чем их родители.

Эффективность процесса географической изоляции для создания видообразования зависит от нескольких факторов, присущих разделяющей группе, таких как способность двигаться.

Аллопатрическое видообразование

Событие географической изоляции, которое приводит к процессам видообразования посредством отделения непреодолимого барьера, называется аллопатрическим видообразованием, термин, происходящий от греческих корней, который буквально означает «в другой стране».

Как только виды физически изолированы, они сталкиваются с различными условиями окружающей среды и избирательным давлением, которое ведет их по различным эволюционным путям..

Возьмите в качестве гипотетического примера популяцию ящериц, которая изолирована рекой, климатические условия на левой стороне могут быть более прохладными, чем на правой стороне. Таким образом, механизмы естественного отбора и дрейфа генов будут действовать независимо, что приведет к прогрессирующей дифференциации ящериц.

Таким образом, индивидуумы приобретают различные характеристики, экологические, этологические, физиологические, среди прочих, по сравнению с родительскими видами. В том случае, когда изолирующий барьер был достаточным, чтобы успокоить событие видообразования, не должно быть никакого потока генов, если два получающихся вида снова собираются вместе.

Среди биологов существует консенсус, подтверждающий важность аллопатрического видообразования для генерации новых видов, поскольку он эффективно ограничивает поток генов между организмами..

вымирание

Когда разделение людей происходит из-за барьеров, которые не могут быть преодолены, некоторые группы могут исчезнуть.

При отделении от родительских видов разнообразие группы может быть низким, и оно может не адаптироваться к новым нагрузкам, вызванным новой средой, с которой они сталкиваются..

Точно так же, если население, которое было разделено, представлено небольшим количеством людей, инбридинг (скрещивание между близкими родственниками) может иметь негативные последствия.

Сам Чарльз Дарвин уже знал о негативных последствиях инбридинга для естественных популяций. При скрещивании близких родственников существует большая вероятность того, что определенные вредные аллели экспрессируются.

Например, если в семье есть ген для определенной патологии, который экспрессируется только тогда, когда у индивидуума есть оба аллеля (гомозиготный рецессивный) и скрещивание двух братьев и сестер, существует большая вероятность того, что потомство несет оба аллеля для заболевания, в отличие от скрещивание с человеком, который не несет указанный вредный аллель.

Аналогичным образом, когда человеческие конструкции лишают животных возможности путешествовать в желаемые места, их популяция может уменьшаться из-за недостатка пищи..

примеров

Выделение и видообразование в белке антилопы в Большом каньоне Колорадо

В Гранд-Каньоне находится формация необычайных размеров, которая в течение 2000 лет ваялась рекой Колорадо. Это расположено в северной Аризоне Соединенных Штатов.

В этом регионе есть два вида белки, которые, согласно исследованиям, являются продуктом аллопатрического видообразования. Один из видов обитает в левом регионе, а другой в правом, на минимальном расстоянии друг от друга. Тем не менее, два вида не способны пересечь.

Напротив, виды, которые имеют способность свободно перемещаться по обеим сторонам каньона, не показали никаких признаков видообразования..

Выделение и видообразование у рыб реки Конго

Может быть трудно применить концепции, описанные для водных видов до сих пор. Однако это возможно.

Цихлиды - это семейство рыб, которые характеризуются огромным разнообразием в реке Конго. Эта особенность привлекла внимание ихтиологов, которые пытались понять, почему река была заселена столь многими видами и какие факторы способствовали массовым событиям видообразования.

Изучив конформацию реки, ученые пришли к выводу, что гидрология реки, вызванная ее турбулентными водами, функционировала в качестве барьеров, препятствующих контакту - и, следовательно, потоку генов - видов рыб, которые были очень близко.

ссылки

  1. Adds, J., Larkcom, E. & Miller, R. (2004). Генетика, эволюция и биоразнообразие. Нельсон Торнс.
  2. Американский музей естественной истории. (2017). Эволюция рыб в реке Конго, сформированная интенсивными порогами: геномные исследования в нижнем Конго показывают микромасштабную диверсификацию. ScienceDaily. Получено 16 октября 2018 г. с сайта www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm.
  3. Одесирк Т., Одесирк Г. и Байерс Б.Э. (2004). Биология: наука и природа. Пирсон Образование.
  4. Кертис Х. & Шнек А. (2006). Приглашение к биологии. Ed. Panamericana Medical.
  5. Майр, Э. (1997). Эволюция и разнообразие жизни: избранные очерки. Издательство Гарвардского университета.
  6. Райс С. (2007).Энциклопедия Эволюции. Факты в файле.
  7. Тобин, А. Дж. & Душек, Дж. (2005). Спрашивая о жизни. Cengage Learning.