Geneettinen eristäminen ja evoluutio

Uuden lajin syntyminen on tärkeä tapahtuma vuonna evoluutio. Tyypillisesti se on hidas prosessi, jossa kahdesta populaatiosta tulee vähitellen yhä enemmän eroja toisistaan, kunnes ne eivät enää voi risteytyä.

Jotta populaatiot eroaisivat näin, niiden on oltava geneettisesti eristettyjä - toisin sanoen heidän on astuttava toistensa kanssa harvoin tai ei koskaan.

Ilman geneettinen eristäminen evoluutiossa parittelu johtaa geenien vaihtoon populaatioiden välillä ja minimoi niiden väliset erot, jotta ne eivät poikkea toisistaan.

Populaatiot voivat eristyä geneettisesti toisistaan ​​useilla eri tavoilla.

Yksinkertaisin geneettinen eristäminen on läpi allopatrytai maantieteellinen erottelu, jossa kaksi populaatiota erotetaan jonkinlaisella fyysisellä esteellä, joten he eivät pysty vaihtamaan yksilöitä ja pariskuntaa.

Jos kasvin siemen vie tuulen ja pääsee satojen kilometrien pääkasville, esimerkiksi se löytää uuden väestön, joka ei voi risteytyä vanhojen kanssa, koska he ovat aivan liian kaukana toisistaan. Nyt nämä kaksi populaatiota voivat vähitellen erota toisistaan ​​ja kehittyä, kunnes niistä tulee niin erilaisia, että ne ovat erilaisia ​​lajeja.

Tunnetuin esimerkki on Galapagos-saarten peippo.

Finchit pääsevät vain hyvin harvoin saarelta toiselle meriveden takia Eri saarten populaatiot ovat pääosin eristettyjä ja vähitellen muuttuneet erillisiksi lajeja.

Joskus pariutumiselle ei ole fyysisiä esteitä, mutta populaatio voi vähitellen jakautua geneettisesti eristettyihin ryhmiin, koska yksilöt astuvat todennäköisemmin lähinaapureidensa kanssa. Tällaista prosessia kutsutaan parapatrinen erittely.

Yksi havaittu esimerkki on Anthoxanthum odoratumtai puhvelin ruoho. Jotkut ruoho-lajikkeet sietävät raskasmetallien pilaantumista paremmin kuin muut ja voivat siten kasvaa lähellä kaivoksia, joissa on saastunutta maaperää.

Vaikka nämä lajikkeet voisivat teoriassa risteytyä puhvelinruohon kanssa muilla saastumattomilla alueilla, käytännössä niillä on taipumus lisääntyvät yksinomaan läheisten naapureiden kanssa, joten kaivosten lähellä kukoistavat lajikkeet poikkeavat vähitellen muista populaatioista.

Sisään sympatrinen erittely, osa-alueista tulee vähitellen geneettisesti eristetty, koska se hyödyntää uutta resurssia ympäristössään.

Yleisin esimerkki on omenankukka. Alun perin nämä kärpäset munivat munat vain orapihalle, mutta kun amerikkalaiset siirtolaiset alkoivat omenapuita, kärpäset alkoivat munia myös näille.

Yleensä tämän lajin naaraat haluavat munia munansa samanlaisiin hedelmiin, joilla ne varttuivat, ja miehet näyttävät suosivan naisia, jotka pitävät hedelmistään. Joten orapihlailla kasvaneet miehet ja naiset taipuvat pariutumaan toistensa kanssa, mutta ei omenoilla kasvaneiden miesten ja naisten kanssa.

Ajan myötä nämä mieltymykset ovat vähitellen johtaneet kahden erillisen alaryhmän syntymiseen, jotka eroavat geneettisesti toisistaan, vaikka niillä on sama alue.

Kun kaksi populaatiota on geneettisesti eristetty, ne voivat erota toisistaan ​​kahdella mekanismilla: luonnonvalinta tai geneettinen taipumus. Se on myös lisääntymiseristysesimerkki.

• Luonnonvalinta: Ympäristöpaineet, kuten taudit tai rajalliset resurssit, varmistavat, että yksilöt, joilla on tiettyjä geenejä, jättävät jälkeensä enemmän jälkeläisiä kuin toiset. Näin ollen nämä geenit yleistyvät populaatiossa ajan myötä.
• Geneettinen taipumus: Satunnainen tapahtuma, kuten hurrikaani, pyyhkii yksilöt pois valikoivasti siten, että jotkut geenit yleistyvät, kun taas toiset eliminoitu - ei siksi, että nuo geenit ovat parempia tai huonompia kuin muut, vaan siksi, että satunnainen tapahtuma pyyhkäisi yksilöt pois kantaa niitä.
  

Yksi yleinen esimerkki geneettisestä ajautumisesta on perustajavaikutus, jossa harvat yksilöt lakkaavat itsestään ja muodostavat uuden väestön. Vaikka näiden yksilöiden kantamat geenit olisivatkin harvinaisia ​​vanhassa väestössä, ne ovat nyt yleisiä uudessa.