العزلة الجينية والتطور

ظهور نوع جديد هو حدث مهم في تطور. عادةً ما تكون عملية بطيئة حيث تصبح مجموعتان مختلفتان تدريجيًا أكثر فأكثر عن بعضهما البعض حتى لا يعود بإمكانهما التزاوج.

لكي يتباعد السكان بهذه الطريقة ، يجب أن يكونوا معزولين وراثيًا - بمعنى آخر ، يجب أن يتزاوجوا مع بعضهم البعض نادرًا أو أبدًا.

بدون العزلة الجينية في التطور ، سيؤدي التزاوج إلى تبادل الجينات بين السكان وتقليل الاختلافات بينهم حتى لا يتباعدوا.

يمكن أن يصبح السكان معزولين وراثيًا عن بعضهم البعض بعدة طرق مختلفة.

أبسط نوع من العزلة الجينية هو من خلال allopatry، أو الفصل الجغرافي ، حيث يتم فصل مجموعتين بنوع من الحاجز المادي بحيث لا يتمكنون من تبادل الأفراد والتزاوج.

إذا تم حمل بذرة من نبات بعيدًا عن طريق الرياح وانتهى بها الأمر على بعد مئات الأميال من نبتته الأم ، على سبيل المثال ، سيجد مجموعة سكانية جديدة لا يمكنها التزاوج مع كبار السن لأنهم بعيدون جدًا بعيدا، بمعزل، على حد. الآن يمكن أن يتباعد السكان ويتطورون تدريجياً حتى يصبحوا مختلفين للغاية لأنهما نوعان مختلفان.

أشهر مثال على ذلك هو عصافير جزر غالاباغوس.

نادرًا ما تكون العصافير قادرة على العبور من جزيرة إلى أخرى بسبب مياه المحيط السكان في الجزر المختلفة معزولون إلى حد كبير وقد تطوروا تدريجياً إلى منفصلة محيط.

في بعض الأحيان لا توجد حواجز مادية أمام التزاوج ، ولكن يمكن أن ينقسم السكان تدريجيًا إلى مجموعات معزولة وراثيًا لأن الأفراد من المرجح أن يتزاوجوا مع جيرانهم القريبين. هذا النوع من العمليات يسمى انتواع parapatric.

أحد الأمثلة الملحوظة هو أنثوكسانثوم أودوراتوم، أو عشب الجاموس. بعض أنواع العشب أكثر تحملاً للتلوث بالمعادن الثقيلة من غيرها ، وبالتالي يمكن أن تنمو بالقرب من المناجم ذات التربة الملوثة.

على الرغم من أن هذه الأصناف يمكن نظريًا أن تتزاوج مع عشب الجاموس في مناطق أخرى غير ملوثة ، إلا أنها تميل في الممارسة العملية إلى ذلك تتكاثر حصريًا مع الجيران القريبين ، لذا فإن الأصناف التي تزدهر بالقرب من المناجم تتباعد تدريجياً عن الأنواع الأخرى السكان.

في انتواع متعايش، تصبح مجموعة سكانية فرعية معزولة وراثيًا تدريجيًا لأنها تستغل موردًا جديدًا في بيئتها.

المثال الأكثر شيوعًا هو يرقة التفاح. في الأصل ، كانت هذه الذباب تضع بيضها فقط على الزعرور ، ولكن عندما قدم المستعمرون الأمريكيون أشجار تفاحبدأ الذباب بوضع بيضه عليها أيضًا.

بشكل عام ، تحب إناث هذا النوع وضع بيضها على نفس نوع الفاكهة التي نشأوا عليها ، ويبدو أن الذكور يفضلون الإناث التي تحب نوع الفاكهة. لذا فإن الذكور والإناث الذين نشأوا على الزعرور يميلون إلى التزاوج مع بعضهم البعض ، ولكن ليس مع الذكور والإناث الذين نشأوا على التفاح.

بمرور الوقت ، أدت هذه التفضيلات تدريجياً إلى ظهور مجموعتين فرعيتين منفصلتين مختلفتين وراثيًا عن بعضهما البعض على الرغم من أنهما يشتركان في نفس المنطقة.

بمجرد عزل مجموعتين وراثيًا ، يمكن أن تتباعد من خلال إحدى آليتين: الانتقاء الطبيعي أو الانحراف الجيني. إنه أيضًا مثال على العزلة الإنجابية.

• الانتقاء الطبيعي: تضمن الضغوط البيئية مثل الأمراض أو الموارد المحدودة أن الأفراد الذين لديهم جينات معينة يتركون وراءهم ذرية أكثر من غيرهم. وبالتالي ، تصبح هذه الجينات أكثر شيوعًا بين السكان بمرور الوقت.
• الانحراف الجيني: حدث عشوائي مثل الإعصار يمحو الأفراد بشكل غير انتقائي بحيث تصبح بعض الجينات أكثر شيوعًا بينما البعض الآخر تم القضاء عليها - ليس لأن هذه الجينات أفضل أو أسوأ من غيرها ، ولكن لأن حدثًا عشوائيًا قضى على الأفراد حملهم.
  

أحد الأمثلة الشائعة على الانجراف الجيني هو تأثير المؤسس، حيث ينطلق عدد قليل من الأفراد من تلقاء أنفسهم ويشكلون مجموعة سكانية جديدة. حتى لو كانت الجينات التي يحملها هؤلاء الأفراد غير شائعة في السكان القدامى ، فإنها ستصبح الآن شائعة في المجتمع الجديد.