Genetisk isolering og evolution

Fremkomsten af ​​en ny art er en vigtig begivenhed i udvikling. Det er typisk en langsom proces, hvor to populationer gradvist bliver mere og mere forskellige fra hinanden, indtil de ikke længere kan krydse hinanden.

For at befolkninger skal afvige sådan, skal de isoleres genetisk - med andre ord skal de sjældent eller aldrig parre med hinanden.

Uden genetisk isolation i evolution vil parring medføre udveksling af gener mellem befolkningerne og minimere forskelle mellem dem, så de ikke adskiller sig.

Befolkningen kan isoleres genetisk fra hinanden på flere forskellige måder.

Den enkleste form for genetisk isolering er igennem allopatrieller geografisk adskillelse, hvor to befolkninger er adskilt af en eller anden form for fysisk barriere, så de ikke er i stand til at udveksle enkeltpersoner og parre sig.

Hvis et frø fra en plante bliver båret af vinden og ender hundreder af miles fra dets moderplante, for eksempel vil den finde en ny befolkning, der ikke kan krydse med den gamle, fordi de bare er for langt en del. Nu kan de to populationer gradvist afvige og udvikle sig, indtil de bliver så forskellige, at de er forskellige arter.

Det mest berømte eksempel er finke på Galapagosøerne.

Finker er kun meget sjældent i stand til at krydse fra en ø til en anden på grund af havvandet Befolkningen på forskellige øer er stort set isoleret og har gradvist udviklet sig til separate arter.

Nogle gange er der ingen fysiske barrierer for parring, men en befolkning kan gradvist opdele sig i genetisk isolerede grupper, fordi enkeltpersoner er mere tilbøjelige til at parre sig med deres naboer. Denne form for proces kaldes parapatrisk speciering.

Et observeret eksempel er Anthoxanthum odoratum, eller bøffelgræs. Nogle sorter af græsset er mere tolerante over for tungmetalforurening end andre og kan således vokse tæt på miner med forurenet jord.

Selvom disse sorter i teorien kunne krydse med bøffelgræs i andre uforurenede regioner, er de i praksis tilbøjelige til at opdrætter udelukkende med nære naboer, så sorterne, der blomstrer nær miner, afviger gradvist fra andre populationer.

I sympatisk speciering, bliver en underpopulation gradvist genetisk isoleret, fordi den udnytter en ny ressource i sit miljø.

Det mest almindelige eksempel er æblemaden. Oprindeligt lagde disse fluer kun deres æg på tjørn, men da de amerikanske kolonister introducerede æbletræer, fluerne begyndte også at lægge deres æg på disse.

Generelt kan kvinder af denne art dog lægge deres æg på den samme slags frugt, som de voksede op på, og hanner synes at foretrække hunner, der kan lide deres frugt. Så mænd og kvinder, der voksede op på tjørn, har tendens til at parre sig med hinanden, men ikke med mænd og kvinder, der voksede op på æbler.

Over tid har disse præferencer gradvist ført til fremkomsten af ​​to separate underpopulationer, der er genetisk forskellige fra hinanden, selvom de deler det samme område.

Når to populationer er genetisk isoleret, kan de afvige gennem en af ​​to mekanismer: naturlig selektion eller genetisk drift. Det er også et reproduktivt isolationseksempel.

• Naturlig selektion: Miljøbelastning som sygdom eller begrænsede ressourcer sikrer, at personer med visse gener efterlader flere afkom end andre. Derfor bliver disse gener mere almindelige i befolkningen over tid.
• Genetisk drift: En tilfældig begivenhed som en orkan udsletter individer ikke-selektivt, så nogle gener bliver mere almindelige, mens andre er elimineret - ikke fordi disse gener er bedre eller værre end de andre, men fordi en tilfældig begivenhed udslettet individerne bærer dem.
  

Et almindeligt eksempel på genetisk drift er grundlægger effekt, hvor et par individer strejker ud alene og danner en ny befolkning. Selvom de gener, som disse individer bærer, var usædvanlige i den gamle befolkning, vil de nu være almindelige i den nye.