Geografická izolácia

Geografická izolácia je priestorové oddelenie skupiny organizmov

Čo je geografická izolácia?

On Geografická izolácia Je to termín používaný v evolučnej biológii a ekológii na označenie priestorového oddelenia skupiny organizmov. Môže sa vyskytnúť prirodzenou udalosťou, ako sú zmeny v geológii regiónu alebo umelými štruktúrami.

Vo väčšine prípadov sú druhy izolované prítomnosťou prírodných bariér rôznych typov, volajte oceány, jazerá, hory, ktoré môžu drasticky znížiť kontakt medzi jednotlivcami populácie.

Akonáhle sa obe skupiny jednotlivcov oddelia, dve prostredia, na ktoré boli odhalené cvičenie rôznych selektívnych tlakov, čo ich núti, aby sa riadili rôznymi evolučnými cestami.

Evolučné sily prírodného výberu a génové derivácie spôsobia zmeny alelických frekvencií nových skupín, čím ich odlišujú od rodičovskej populácie.

V závislosti od rozsahu separácie a času, ktorý sa udržiava, sa môžu vyskytnúť udalosti špekulácie: tvorba nových druhov, čím sa zvyšuje rozmanitosť skupiny.

Podobne môže izolácia viesť aj k vyhynutiu súboru jednotlivcov, buď kvôli nedostatku genetickej diverzity alebo procesom endogamie.

Výhody a nevýhody geografickej izolácie

Geografická izolácia organizmov sa môže premietnuť do dvoch procesov: špekulácia, kde vznikajú nové druhy, alebo vyhynutie skupiny, ktorá zažila izoláciu.

Ďalej popíšeme do hĺbky každý proces, pochopíme špekuláciu ako „výhodu“, pretože sa rozmanitosť zvyšuje a vyhynutie ako „nevýhody“:

Výhody

Špekulácia

Proces, ktorým sa vytvárajú nové druhy, je zaujímavý pre evolučných biológov. Ornitológ Ernst Mayr výrazne prispel k opisu tohto javu.

Môže vám slúžiť: Škodlivá fauna: Príčiny šírenia, dôsledky, kontrola

Podľa Mayra je špekulácia ovplyvnená dvoma faktormi: izolácia a genetická divergencia zúčastnených jednotlivcov.

Po prvé, aby sa dve populácie dostali dostatočne na to, aby sa mali považovať za druh, tok génov musí byť medzi nimi prerušený. Inými slovami, nemali by sa reprodukovať.

Po druhé, genetická divergencia sa musí objaviť počas obdobia izolácie, takže ak sa jednotlivci znovu nájdu -kolaps bariéry, ktorá ich pôvodne oddelila -proces reprodukcie nebude účinný a ich potomkovia budú mať spôsobilosť relatívne nižšie ako ich rodičia.

Účinnosť procesu geografickej izolácie na vyvolanie špekulácie závisí od niekoľkých vnútorných faktorov v skupine, ktorá sa oddeľuje, ako je napríklad schopnosť pohybovať sa.

Alopatrická špekulácia

Geografická izolačná udalosť, ktorá vedie k procesom špekulácie prostredníctvom oddelenia neprekonateľnej bariéry, sa nazýva alopatrická špekulácia, čo je termín odvodený z gréckych koreňov, ktoré doslova znamenajú „v inej krajine“.

Akonáhle je druh fyzicky izolovaný, čelia rôznym podmienkam prostredia a selektívnym tlakom, ktoré ich vedú rôznymi vývojovými cestami.

Zoberme si ako hypotetický príklad populácie jašteríc, ktoré sú izolované riekou, klimatické podmienky ľavej strany môžu byť chladnejšie ako podmienky na pravej strane.

Mechanizmy prírodného výberu a génového driftu budú teda pôsobiť nezávisle, čo vedie k progresívnej diferenciácii jašteríc.

Týmto spôsobom jednotlivci získavajú rôzne ekologické, etologické, fyziologické charakteristiky, v porovnaní s rodičovskými druhmi. V prípade, že by izolačná bariéra bola dostatočná na podporu udalosti špekulácie, nemala by existovať žiadny tok génov, ak sa tieto dva výsledné druhy znova nájdu.

Môže vám slúžiť: oxidázový test: základ, postup a použitie

Medzi biológmi, ktoré podporujú dôležitosť alopaactrickej špekulácie pri vytváraní nových druhov, existuje konsenzus, pretože účinne obmedzuje tok génov medzi organizmami medzi organizmami.

Nevýhody

Vyhynutie

Keď dôjde k oddeleniu jednotlivcov vďaka prekážkam, ktoré nemôžu prekročiť, môže vyhynúť žiadna zo skupín.

Pri oddelení od rodičovských druhov môže byť rozmanitosť skupiny nízka a nepripravuje.

Podobne, ak je populácia, ktorá bola oddelená, reprezentovaná malým počtom jednotlivcov, inbreeding (prechod medzi blízkymi príbuznými) môže mať negatívne následky.

Samotný Charles Darwin si už bol vedomý negatívnych účinkov endogamie na prírodné populácie. 

Napríklad, ak v rodine existuje gén pre určitú patológiu, ktorá sa vyjadruje iba vtedy, keď má jednotlivec obidve alely (homozygotné recesívne) a dvaja bratia krížov, je väčšia pravdepodobnosť, že potomkovia nosia obe alely pre túto chorobu Kríž s jednotlivcom, ktorý nenosí deleláciu alely.

Podobne, keď ľudské konštrukcie pripravujú zvieratá, aby sa presťahovali na požadované miesta, môžu znížiť svoju populáciu kvôli nedostatku potravín.

Príklady geografickej izolácie

Izolácia a špekulácia v antilope veveričky v Grand Canyon v Colorado

Grand Canyon je formácia mimoriadnych rozmerov, ktoré boli vyrezávané pre 2.000 rokov cez rieku Colorado. Nachádza sa v severnej Arizone v Spojených štátoch.

Môže vám slúžiť: Malakologia: História, postupy, výskum

V tejto oblasti obývajú dva druhy veveričky, ktoré sú podľa vyšetrovaní produktom udalosti alopaaktickej špekulácie. Jeden z druhov obýva v ľavej oblasti a druhý vpravo, oddelený minimálnou vzdialenosťou. Tieto dva druhy však nie sú schopné prekročiť.

Naopak, druhy, ktoré majú schopnosť voľne sa pohybovať na oboch stranách kaňonu, nepreukázali indikácie špekulácie.

Izolácia a špekulácia u rýb z rieky Kongo

Zatiaľ je ťažké uplatniť koncepty opísané pre vodné druhy. Je to však možné.

Cyklidy sú rodinou rýb, ktoré sa vyznačujú obrovskou rozmanitosťou v rieke Kongo. Táto zvláštnosť upútala pozornosť Ichtholic, ktorý sa snažil pochopiť, prečo bola rieka obývaná toľkými druhmi a aké faktory uprednostňovali masívne udalosti špekulácie.

Po preštudovaní konformácie rieky vedci dospeli k záveru, že hydrológia rieky spôsobená jej turbulentnými vodami fungovala ako bariéry, ktoré zabránili kontaktu - a teda aj toku génov - druhov rýb, že boli veľmi blízko.

Ľadové medvede

Ľadové medvede sú rodinné druhy hnedých medveďov. Zostali v arktickej zóne, izolovaní od zvyšku medveďov. Vyvinuli silnejšiu bielu kožušinu a nie sú všemocní, napríklad hnedé medvede, ale iba mäsožravce, kvôli nedostatku potravín.

Galapágové ostrovy

Podľa štúdií trinásť druhov vtákov, ktoré tam existujú.