Генетические барьеры, ограничивающие обмен генами между популяциями, называются изолирующими механизмами. Проявление подобных ограничений связано с развитием приспособлений популяции к жизни на одном ареале и свидетельствует об образовании отдельного подвида или вида.
Что это?
Фактором механизма изоляции является репродуктивная изоляция, вызванная невозможностью смешения с представителями соседней популяции или нежизнеспособностью потомства, бесплодием. Изоляция одной популяции от другой приводит к видообразованию. Этому способствует естественный отбор.
Происходящие в пределах одной популяции процессы, приводящие к образованию вида, называются микроэволюцией.
Изменения особей в популяции и накопление полезных приспособлений чаще всего вызываются изменениями внешней среды. В связи с этим выделяют два пути формирования вида:
- географический (аллотропный);
- экологический (симпатрический).
Географическое формирование видов связано с территориальной изоляцией. Две группы животных или растений никогда не встретятся, потому что.. их разделяют горы, моря, пустыни. Оставаясь в пределах одной среды обитания, популяция совершенствует свою приспособленность и становится отдельным видом.
Экологический способ видообразования связан со многими биологическими факторами. Ареалы популяций могут пересекаться, но каждая популяция имеет свою экологическую нишу, постепенно вырабатывающую свой образ жизни.
Виды
Географическая или экологическая изоляция в первую очередь препятствует скрещиванию различных популяций. Поэтому выделяют два типа механизмов изоляции:
- презиготный – препятствует образованию зиготы;
- постзиготные – действуют после образования зиготы.
Более подробно коэффициенты типов описаны в таблице «Изолирующие механизмы”.
|
Вид |
Факторы |
Описание |
Примеры |
|
Презиготный |
Сезонные изменения |
Несоответствие периодов спаривания или времени цветения среди разных популяций |
Сосна лучистая и сосна стройная растут в одних и тех же лесах Калифорнии, но никогда не смешиваются, потому что.. опыление происходит в разное время. Размножение земноводных, обитающих на одной территории, происходит в разные месяцы в зависимости от вида |
|
Места обитания |
Виды, живущие по соседству, занимают разные экологические ниши и не перекрываются |
Гавайские плодовые мухи питаются соком фруктовых деревьев, но обитают в разных местах. Один вид обитает в кронах деревьев и питается соком стволов. Другой вид обитает в лесной подстилке и питается фруктовыми лужами у подножия деревьев |
|
|
Поведение |
Сложное поведение ухаживания, на которое реагируют только представители одного вида |
Спариваются светлячки, ориентируясь на особые световые пути своих партнеров, по которым они узнают особь своего вида. Многие птицы выработали сложные ритуалы ухаживания, привлекая самок исключительно своего вида |
|
|
Морфология |
Особенности строения половой системы и гамет. Спаривание физически возможно только между представителями одного вида и затруднено между особями разных видов |
При внешнем оплодотворении морских звезд белки, связывающие сперму и яйцеклетку, различаются у разных видов. Слияние гамет возможно только при совпадении белков-реагентов. При внутреннем оплодотворении важна разница в строении половых органов и половых путей |
|
|
Постзиготный |
Нежизнеспособность |
Образованные гибриды не доживают до половой зрелости и быстро погибают |
Северные и южные популяции леопардовых лягушек производят нежизнеспособное потомство |
|
Стерильность |
Поколение гибридов оказывается полностью стерильным и не может дать потомство |
Гибрид лошади и осла – стерильный мул |
|
|
Неполноценность |
Первое потомство оказывается плодовитым, второе — полуфертильным или полностью стерильным |
Гибридизация хлопка второго поколения дает карликовые растения, многие из которых бесплодны |
Обычно несколько факторов действуют одновременно, создавая полную изоляцию популяции и способствуя формированию вида.
Что мы узнали?
На уроке биологии в 9 классе мы узнали о механизмах изоляции, которые препятствуют образованию гибридов и способствуют появлению новых изолированных видов. Особенности поведения, строение половых органов и образ жизни, сложившиеся в результате естественного отбора, препятствуют свободному скрещиванию между разными видами. Если по каким-либо причинам происходит оплодотворение, гибриды обычно рождаются нежизнеспособными или стерильными.
Комментирование закрыто