בידוד ואבולוציה גנטית

הופעתו של זן חדש היא אירוע חשוב ב אבולוציה. בדרך כלל מדובר בתהליך איטי שבו שתי אוכלוסיות שונות בהדרגה יותר ויותר זו מזו עד שהן כבר לא יכולות להצטלב.

כדי שאוכלוסיות יסטו כך, הן צריכות להיות מבודדות גנטית - במילים אחרות, הן צריכות להזדווג זו עם זו לעיתים רחוקות או לעולם לא.

לְלֹא בידוד גנטי באבולוציה, ההזדווגות תביא להחלפת גנים בין האוכלוסיות ותמזער את ההבדלים ביניהן כדי שלא יסטו.

אוכלוסיות יכולות להיות מבודדות גנטית זו מזו בכמה דרכים שונות.

הסוג הפשוט ביותר של בידוד גנטי הוא דרך אלופתיה, או הפרדה גיאוגרפית, שבה שתי אוכלוסיות מופרדות על ידי מכשול פיזי כלשהו, ​​כך שאינן מסוגלות להחליף אנשים ולהזדווג.

אם זרע מצמח נסחף ברוח ובסופו מאות קילומטרים מצמח האם שלו, לדוגמא, היא תמצא אוכלוסייה חדשה שאינה יכולה להשתלב עם הישנים מכיוון שהם פשוט רחוקים מדי מלבד. כעת שתי האוכלוסיות יכולות להתפנות ולהתפתח בהדרגה עד שהן הופכות כל כך שונות שהן מינים שונים.

הדוגמה המפורסמת ביותר היא החוחיות של איי גלפגוס.

פינקים הם רק לעתים רחוקות מאוד מסוגלים לעבור מאי אחד למשנהו בגלל מי האוקיאנוס, כך אוכלוסיות באיים שונים מבודדות במידה רבה והתפתחו בהדרגה לנפרדות מִין.

לפעמים אין חסמים פיזיים להזדווגות, אך אוכלוסייה יכולה להתפצל בהדרגה לקבוצות מבודדות גנטית מכיוון שאנשים נוטים יותר להזדווג עם שכניהם הקרובים. סוג זה של תהליך נקרא מיון פרפטררי.

אחת הדוגמאות שנצפו היא אנטוקסנתום ריח, או עשב תאו. זני עשב מסוימים סובלים יותר מזיהום מתכות כבדות מאחרים וכך הם יכולים לצמוח למכרות עם קרקעות מזוהמות.

למרות שזנים אלה יכולים בתיאוריה להשתלב עם דשא תאו באזורים לא מזוהמים אחרים, בפועל הם נוטים מתרבים אך ורק עם שכנים קרובים, כך שהזנים הפורחים בסמוך למכרות שונים בהדרגה מאחרים אוכלוסיות.

ב התייחסות סימפטרית, תת אוכלוסייה מתבודדת בהדרגה גנטית מכיוון שהיא מנצלת משאב חדש בסביבתה.

הדוגמה הנפוצה ביותר היא רימות התפוחים. במקור, זבובים אלה הטילו את ביציהם רק על עוזרדים, אך כאשר הושבו הקולוניסטים האמריקאים עצי תפוח, הזבובים החלו להטיל את ביציהם גם על אלה.

אולם באופן כללי, נקבות ממין זה אוהבות להטיל את ביציהן על אותו סוג פרי עליו גדלו, ונראה כי גברים מעדיפים נקבות שאוהבות את סוג הפרי שלהן. אז זכרים ונקבות שגדלו על עוזרדים נוטים להזדווג זה עם זה, אך לא לזכרים ונקבות שגדלו על תפוחים.

עם הזמן, העדפות אלה הובילו בהדרגה להופעתן של שתי אוכלוסיות משנה נפרדות הנבדלות זו מזו מבחינה גנטית למרות שהן חולקות את אותה הטריטוריה.

ברגע ששתי אוכלוסיות מבודדות גנטית, הן יכולות לסטות באחד משני המנגנונים: ברירה טבעית אוֹ סחף גנטי. זו גם דוגמה לבידוד הרבייה.

• ברירה טבעית: לחצים סביבתיים כמו מחלות או משאבים מוגבלים מבטיחים כי אנשים עם גנים מסוימים משאירים אחריהם יותר צאצאים מאחרים. כתוצאה מכך, גנים אלה הופכים נפוצים יותר באוכלוסייה לאורך זמן.
• סחף גנטי: אירוע אקראי כמו הוריקן מחסל אנשים באופן לא סלקטיבי, כך שחלק מהגנים הופכים נפוצים יותר בעוד אחרים בוטלו - לא בגלל שהגנים האלה טובים או גרועים יותר מהאחרים, אלא בגלל שאירוע אקראי מחק את האנשים נושאת אותם.
  

אחת הדוגמאות הנפוצות להיסחפות גנטית היא אפקט מייסד, שם כמה בודדים יוצאים לבד ויוצרים אוכלוסייה חדשה. גם אם הגנים שאנשים אלה נושאים היו נדירים באוכלוסייה הישנה, ​​הם יהיו שכיחים כעת בחדשה.