Izolarea reproductivă este primul pas în evoluția speciei

Odată cu izolarea reproductivă a populațiilor unei specii, ea continuă și izolarea scopurilor complete, formarea de noi specii de orice organisme pe planeta noastră. Izolarea reproductivă este alfa și omega a evoluției vieții pe Pământ.

Teoria izolării

Pentru plantele și animalele panmictice (cele care reproduc sexual) conceptul de "vedere" uneste un set de organisme care sunt similare în multe privințe, care trăiesc într-un anumit teritoriu și sunt capabile să reproducă pe deplin. Aceasta implică trecerea liberă și apariția unor descendenți fertili. Izolarea reproductivă - aceasta este o restricție totală sau parțială a traversării libere. De asemenea, sub izolarea asociată cu procesele de reproducere, se înțelege și reproducerea unei descendente hibride sterile.

Clasificarea izolării în biologie

Astăzi, diferiți oameni de știință evoluționiști oferă diferite sisteme pentru clasificarea speciilor, a formelor și a mecanismelor de izolare biologică. Există sisteme care iau ca bază factorul de timp sau caracterul complet al non-trecerii care a apărut. Să luăm ca bază cel mai răspândit principiu de sistematizare a cunoștințelor de izolare, propus de binecunoscutul biolog evolutiv FG Dobrzhansky (1900-1975).

Toate tipurile de izolații diferă în mecanismul de apariție a acestora:

• izolarea geografică a populațiilor;
• de mediu;
• de fapt biologice.

Să analizăm în detaliu formele de izolare reproductivă.

Limitări geografice

Izolarea geografică a reproducerii este o restricție în trecerea liberă a organismelor, cauzată de schimbări de natură geologică (apariția barierelor montane, schimbări în albia râului) sau de decontarea speciei pe suprafețe mari. În acest caz, există o generalizare a unui grup de organisme, închiderea driftului și schimbul de gene într-un grup izolat. Cel mai faimos exemplu este pescărușurile Galapagos, dintre care diferite tipuri sunt tipice pentru fiecare insulă. Aceste păsări au determinat pe Charles Darwin să-și scrie lucrarea "Originea speciilor prin selecție naturală".

Izolarea mediului și a habitatelor

Factorii de mediu care stau la baza izolației reproductive ecologice a populațiilor aceleiași specii care există pe același teritoriu. Acești factori pot fi o nepotrivire între momentul reproducerii și caracteristicile de alimentare ale indivizilor. Unii oameni de știință cred că această formă nu este o izolare reproductivă. Aceasta este o restricție parțială care nu duce la imposibilitatea trecerii. Și, deși opiniile oamenilor de știință diferă, există exemple în natură. Pe coasta Arcticii locuiesc trei specii de sigilii. Toți au coborât dintr-un singur strămoș filogenetic. Dar etanșări Ross hrănesc exclusiv cefalopode, leoparzi mare - vânători pinguini crud și alte sigilii și sigiliu Witt mănâncă doar pește. Și nu se încrucișă reciproc, deși sunt foarte asemănătoare.

Reproducerea propriu-zisă

De fapt, izolarea reproductivă este forma care este direct legată de caracteristicile procesului reproductiv. Și apoi disting mecanismele Doppler și post-copulație care împiedică reproducerea propriului lor tip.

Unii oameni de știință numesc toate tipurile de izolare biologică sau reproductivă și includ mecanisme de izolare geografică și ecologică în grupul de izolare reproductivă pre-indigenă.

Mecanisme de dopuplare

Acestea sunt mecanismele de izolare asociate imposibilității de împerechere. Există trei forme:

1. Aceasta este o izolare logică, reproductivă asociată cu caracteristicile comportamentului sexual. Exemple: un comportament ritual de împerechere a păsărilor, diferite clipire ritmice de licurici în natura și tonul căsătoriei de sunete de broaște, diferența de feromoni (substanțe chimice de comunicații) pisici de mare.
2. Izolarea mecanică este asociată cu diferențe în structura organelor de reproducere. De exemplu, diferențele în structura florii orhideelor ​​duc la posibilitatea polenizării lor de către o specie specifică de colibri. Același lucru este caracteristic pentru diferite tipuri de salvie familiare. La animale, este rar. De exemplu, în Drosophila, împerecherea diferitelor specii duce la traume sau chiar moartea unui partener.
3. Absența interacțiunii gameților (gameților) se numește izolare gemetică. Este dovedit experimental în laboratoare și grădini zoologice. În acest caz, împerecherea are loc, dar zigotul nu este impregnat.

Tipuri de izolare reproductivă post-copulativă

Conceptul este aproape de ultimul tip de docopulare, dar în acest caz se formează embrionul. Cu toate acestea, ea fie pierde în primele etape ale ontogenezei, fie moare înainte de pubertate, fie indivizii hibrizi sunt sterili. Mecanismul morții și sterilității hibrizilor este complex, asociat cu caracteristici genetice, cromozomiale sau citologice. Sunt cunoscute exemple de hibrizi de diferite specii. Hibrizii apropiați, ca excepție, pot fi capabili de reproducere. Dar apoi în biologie se observă fenomenul de degenerare a formelor hibride - fiecare generație ulterioară de hibrizi devine din ce în ce mai slăbită și degenerează treptat.

Semnificația biologică a izolației reproductive

Nu toate formele de izolare a populațiilor duc la formarea de specii noi. Dar primul pas în speciație este întotdeauna izolarea parțială sau completă a populațiilor sau grupurilor de organisme. În timp, când schimbul de material genetic închis într-un grup izolat, acumulează diferențe genetice de la alte grupuri din această specie, izolarea reproductivă devine din ce în ce mai semnificativă și mai completă. Odată cu acumularea unui număr suficient de diferențe în genom, se spune că sa format o specie nouă. În biologie, totul nu este atât de simplu, uneori este destul de dificil să se distingă un grup de organisme într-o specie nouă. Cu toate acestea, fiecare captură de traule cu adâncime aduce cercetători-reprezentanți ai oceanologilor care nu sunt încă cunoscuți de taxonomia modernă.