Prednosti, nedostaci i primjeri geografske izolacije

geografska izolacija Pojam koji se koristi u evolucijskoj biologiji i ekologiji odnosi se na prostorno odvajanje skupine organizama. Može se dogoditi zbog prirodnog događaja, kao što su promjene u geologiji regije ili umjetne strukture.

U većini slučajeva, vrste su izolirane prisutnošću prirodnih barijera različitih tipova, nazivajući oceane, jezera, planine, među ostalima, koje mogu drastično smanjiti kontakt između pojedinaca populacije..

Nakon što su se dvije skupine pojedinaca odvojile, dva okruženja kojima su bili izložena ispoljavaju različite selektivne pritiske na pojedince, prisiljavajući ih da slijede različite evolucijske putove..

Evolucijske sile prirodne selekcije i pomicanje gena uzrokovat će promjene u frekvencijama alela u novim skupinama, diferencirajući ih od roditeljske populacije.

Ovisno o veličini odvajanja i vremenu trajanja, može doći do pojave speciacije: formiranje novih vrsta, čime se povećava raznolikost grupe.

Slično tome, izolacija može također dovesti do izumiranja skupine pojedinaca ili zbog nedostatka genetske raznolikosti ili procesa inbreedinga.

indeks

• 1 Prednosti i nedostaci
  • 1.1
  • 1.2 Allopatrijska speciacija
  • 1.3
• 2 Primjeri
  • 2.1 Izolacija i specijacija u antilope vjeverice u Grand Canyon u Coloradu
  • 2.2 Izolacija i speciacija u ribama rijeke Kongo
• 3 Reference

Prednosti i nedostaci

Geografska izolacija organizama može se prevesti u dva procesa: speciacija, gdje se pojavljuju nove vrste ili izumiranje skupine koja je iskusila izolaciju.

Zatim ćemo detaljno opisati svaki proces, shvaćajući speciju kao "prednost", jer povećava raznolikost i izumiranje kao "nedostatak":

specijacija

Proces stvaranja novih vrsta od interesa je za evolucijske biologe. Ornitolog Ernst Mayr neizmjerno je pridonio opisu ovog fenomena. Prema Mayr-u, na specijaciju utječu dva čimbenika: izoliranost i genetička divergencija pojedinaca.

Prvo, da bi se dvije populacije mogle dovoljno razlikovati da bi se smatrale vrstama, protok gena između njih mora biti prekinut. Drugim riječima, ne bi se trebali reproducirati.

Drugo, genetička divergencija mora se pojaviti tijekom razdoblja izolacije na takav način da, ako se pojedinci ponovno susretnu - zbog kolapsa barijere koja ih je u početku razdvojila - proces reprodukcije neće biti učinkovit i njihovi potomci će imati sposobnost relativno niže od njihovih roditelja.

Učinkovitost procesa geografske izolacije za stvaranje speciacije ovisi o nekoliko čimbenika koji su bitni za skupinu koja se odvaja, kao što je sposobnost kretanja.

Allopatric speciation

Slučaj geografskih izolacija koje dovode do specijacijskih procesa putem odvajanja nepremostive barijere naziva se alopatrijska speciacija, termin izveden iz grčkih korijena koji doslovno znači "u drugoj zemlji"..

Kada su vrste fizički izolirane, suočavaju se s različitim uvjetima okoline i selektivnim pritiscima koji ih vode kroz različite evolucijske putove..

Uzmimo kao hipotetički primjer populaciju guštera koja je izolirana rijekom, klimatski uvjeti s lijeve strane mogu biti hladniji od onih na desnoj strani. Stoga će mehanizmi prirodne selekcije i pomaka gena djelovati neovisno, što će dovesti do progresivne diferencijacije guštera.

Na taj način pojedinci stječu različite karakteristike, ekološke, etološke, fiziološke, između ostalih, u usporedbi s roditeljskim vrstama. U takvom slučaju da je izolacijska barijera bila dovoljna da ublaži slučaj speciacije, ne bi trebalo biti protoka gena ako se dvije posljednje vrste ponovno spoje.

Postoji konsenzus među biolozima koji podupiru važnost alopatrijske speciacije u stvaranju novih vrsta, budući da učinkovito ograničava protok gena između organizama..

izumiranje

Kada se razdvajanje pojedinaca dogodi zbog prepreka koje se ne mogu preći, neke skupine mogu izumrijeti.

Kada je odvojena od roditeljske vrste, raznolikost grupe može biti niska i možda se neće prilagoditi novim pritiscima koje nameće nova okolina s kojom se suočavaju..

Slično tome, ako je populacija koja je razdvojena predstavljena malim brojem pojedinaca, inbreeding (križanje između bliskih srodnika) može imati negativne posljedice..

Sam Charles Darwin već je bio svjestan negativnih učinaka inbridinga na prirodne populacije. Prilikom prelaska bliskih srodnika veća je vjerojatnost izražavanja nekih štetnih alela.

Na primjer, ako u obitelji postoji gen za određenu patologiju koja se izražava samo kada osoba ima oba alela (homozigotna recesivna) i dva brata i sestre, postoji veća vjerojatnost da potomci nose oba alela za bolest, za razliku od križanja s pojedincem koji ne nosi spomenuti štetni alel.

Isto tako, kad ljudske konstrukcije životinjama uskraćuju putovanje na željena mjesta, njihova populacija se može smanjiti zbog nedostatka hrane..

Primjeri

Izolacija i specijacija u vjeverici antilopa u Velikom kanjonu Colorada

U Grand Canyonu je formacija izvanrednih dimenzija koja je izrađena 2000 godina od rijeke Colorado. Nalazi se u sjevernoj Arizoni Sjedinjenih Država.

U ovoj regiji postoje dvije vrste vjeverice koje su, prema istraživanju, proizvod alopatričnog događaja. Jedna od vrsta živi u lijevoj regiji, a druga u desnoj, razdvojena minimalnom udaljenosti. Međutim, dvije vrste nisu u stanju prijeći.

Nasuprot tome, vrste koje se mogu slobodno kretati na obje strane kanjona nisu pokazivale znakove speciacije.

Izolacija i speciacija u ribama rijeke Kongo

Može biti teško primijeniti opisane pojmove za vodene vrste do sada. Međutim, to je moguće.

Ciklide su obitelj riba koje karakterizira ogromna raznolikost u rijeci Kongo. Ta posebnost privukla je pozornost ihtiologa koji su nastojali shvatiti zašto je rijeka bila nastanjena tolikim vrstama i koji su čimbenici pogodovali masivnim događajima speciacije..

Nakon proučavanja konformacije rijeke, znanstvenici su došli do zaključka da je hidrologija rijeke, uzrokovana njezinim turbulentnim vodama, funkcionirala kao barijere koje su spriječile kontakt - a time i protok gena - ribljih vrsta koje su bile vrlo blizu.

reference

1. Adds, J., Larkcom, E., i Miller, R. (2004). Genetika, evolucija i bioraznolikost. Nelson Thornes.
2. Američki prirodoslovni muzej. (2017). Evolucija riba u rijeci Kongo oblikovana intenzivnim brzacima: Genomska studija u donjem Kongu otkriva diverzifikaciju mikroskopa. ScienceDaily. Preuzeto 16. listopada 2018. s adrese www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., i Byers, B. E. (2004). Biologija: znanost i priroda. Obrazovanje Pearson.
4. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Ed Panamericana Medical.
5. Mayr, E. (1997). Evolucija i raznolikost života: Odabrani eseji. Sveučilište Harvard Press.
6. Rice, S. (2007).Enciklopedija evolucije. Činjenice u spisu.
7. Tobin, A.J., & Dusheck, J. (2005). Pitanje o životu. Cengage učenje.