Genetinė izoliacija ir evoliucija

Naujos rūšies atsiradimas yra svarbus įvykis evoliucija. Paprastai tai lėtas procesas, kai dvi populiacijos pamažu vis labiau skiriasi viena nuo kitos, kol nebegali susikirsti.

Kad gyventojai taip išsiskirtų, jie turi būti genetiškai izoliuoti - kitaip tariant, jie turi poruotis vieni su kitais retai arba niekada.

Be genetinė izoliacija evoliucijoje poravimas sukels genų mainus tarp populiacijų ir sumažins jų skirtumus, kad jie nesiskirtų.

Gyventojai gali būti genetiškai izoliuoti vienas nuo kito keliais skirtingais būdais.

Paprasčiausia genetinė izoliacija yra per alopatrijaarba geografinis atskyrimas, kai dvi populiacijas skiria kažkokie fiziniai barjerai, todėl jie negali keistis asmenimis ir poruotis.

Jei sėklą iš augalo nuneša vėjas ir ji pasiekia šimtus mylių nuo motininio augalo, pavyzdžiui, ji ras naują populiaciją, kuri negali susikirsti su senąja, nes yra tiesiog per toli atskirai. Dabar abi populiacijos gali palaipsniui skirtis ir vystytis, kol jos tampa tokios skirtingos, kad yra skirtingos rūšys.

Garsiausias pavyzdys yra Galapagų salų kikiliai.

Pelekai tik labai retai gali pereiti iš vienos salos į kitą dėl vandenyno vandens, taigi skirtingų salų populiacijos dažniausiai yra izoliuotos ir palaipsniui virto atskiromis rūšių.

Kartais poravimuisi nėra fizinių kliūčių, tačiau populiacija gali palaipsniui išsiskirstyti į genetiškai izoliuotas grupes, nes asmenys dažniau poruojasi su savo artimais kaimynais. Šis procesas yra vadinamas parapatrinė speciacija.

Vienas pastebėtų pavyzdžių yra Anthoxanthum odoratumarba buivolo žolė. Kai kurios žolių veislės labiau toleruoja sunkiųjų metalų taršą nei kitos, todėl gali augti netoli minų su užterštu dirvožemiu.

Nors teoriškai šios veislės galėjo sukryžminti buivolų žolę kituose neužterštuose regionuose, praktiškai jos linkusios veisiasi tik su artimais kaimynais, todėl šalia minų klestančios veislės palaipsniui skiriasi nuo kitų gyventojų.

Į simpatrinė speciacija, pogrupis pamažu tampa genetiškai izoliuotas, nes naudoja savo aplinkoje naujus išteklius.

Dažniausias pavyzdys yra obuolių derva. Iš pradžių šios musės kiaušinėlius dėdavo tik ant gudobelių, bet kai įvedė amerikiečių kolonistai obelysant šių musės pradėjo dėti kiaušinius.

Tačiau apskritai šios rūšies patelės mėgsta dėti kiaušinius ant tos pačios rūšies vaisių, ant kurių užaugo, o vyrai, atrodo, labiau mėgsta moteris, kurios mėgsta jų vaisius. Taigi ant gudobelių užaugę patinai ir moterys yra linkę poruotis tarpusavyje, bet ne su obuoliais užaugusiais patinais ir patelėmis.

Laikui bėgant, dėl šių nuostatų pamažu atsirado dvi atskiros pogrupės, kurios genetiškai skiriasi viena nuo kitos, nors jos dalijasi ta pačia teritorija.

Kai dvi populiacijos yra genetiškai izoliuotos, jos gali skirtis vienu iš dviejų mechanizmų: natūrali atranka arba genetinis dreifas. Tai taip pat reprodukcinės izoliacijos pavyzdys.

• Natūrali atranka: Aplinkos spaudimas, pvz., Ligos ar riboti ištekliai, užtikrina, kad asmenys, turintys tam tikrus genus, paliktų daugiau palikuonių nei kiti. Vadinasi, laikui bėgant šie genai populiacijoje tampa vis dažnesni.
• Genetinis dreifas: Atsitiktinis įvykis, pavyzdžiui, uraganas, ne selektyviai sunaikina asmenis, todėl kai kurie genai tampa vis dažnesni, o kiti pašalinta - ne todėl, kad tie genai yra geresni ar blogesni už kitus, bet todėl, kad atsitiktinis įvykis išnaikino asmenis juos nešdamas.
  

Vienas iš įprastų genetinio dreifo pavyzdžių yra įkūrėjo efektas, kur keli asmenys išsiskleidžia patys ir suformuoja naują populiaciją. Net jei genai, kuriuos šie asmenys turi, nebuvo įprasti senojoje populiacijoje, jie dabar bus įprasti naujojoje.