Генетическая изоляция и эволюция

Появление нового вида - важное событие в эволюция. Как правило, это медленный процесс, когда две популяции постепенно становятся все более и более отличными друг от друга, пока они не перестанут скрещиваться.

Чтобы популяции так расходились, они должны быть генетически изолированы - другими словами, они должны редко или никогда не спариваться друг с другом.

Без генетическая изоляция в эволюции спаривание приведет к обмену генами между популяциями и минимизирует различия между ними, чтобы они не расходились.

Популяции могут быть генетически изолированы друг от друга несколькими способами.

Самый простой вид генетической изоляции - через аллопатрия, или географическое разделение, когда две популяции разделены каким-то физическим барьером, поэтому они не могут обмениваться людьми и супругами.

Если семя растения уносится ветром и оказывается за сотни миль от родительского растения, например, он найдет новую популяцию, которая не может скрещиваться со старой, потому что они слишком далеко отдельно. Теперь две популяции могут постепенно расходиться и развиваться, пока не станут настолько разными, что станут разными видами.

Самый известный пример - зяблики Галапагосских островов.

Зяблики очень редко могут переходить с одного острова на другой из-за воды океана, поэтому популяции на разных островах в значительной степени изолированы и постепенно превратились в отдельные разновидность.

Иногда физические препятствия для спаривания отсутствуют, но популяция может постепенно разделиться на генетически изолированные группы, потому что особи с большей вероятностью будут спариваться со своими ближайшими соседями. Такой процесс называется парапатрическое видообразование.

Один наблюдаемый пример: Anthoxanthum odoratum, или же буйволиная трава. Некоторые сорта травы более устойчивы к загрязнению тяжелыми металлами, чем другие, и поэтому могут расти рядом с шахтами с загрязненными почвами.

Хотя эти сорта теоретически могут скрещиваться с буйволиной травой в других незагрязненных регионах, на практике они имеют тенденцию к скрещиванию. размножаются исключительно с близкими соседями, поэтому сорта, которые процветают возле шахт, постепенно расходятся с другими населения.

В симпатрическое видообразование, подгруппа постепенно становится генетически изолированной, потому что она эксплуатирует новый ресурс в своей среде.

Самый распространенный пример - яблочная личинка. Первоначально эти мухи откладывали яйца только на боярышнике, но когда американские колонисты завезли яблони, мухи тоже начали откладывать яйца.

В целом, однако, самки этого вида любят откладывать яйца на те же плоды, на которых они выросли, а самцы, кажется, предпочитают самок, которым нравится их тип фруктов. Итак, самцы и самки, выросшие на боярышнике, склонны спариваться друг с другом, но не с самцами и самками, выросшими на яблоках.

Со временем эти предпочтения постепенно привели к появлению двух отдельных субпопуляций, которые генетически отличаются друг от друга, даже если они живут на одной территории.

Когда две популяции генетически изолированы, они могут расходиться с помощью одного из двух механизмов: естественный отбор или же генетический дрейф. Это также пример репродуктивной изоляции.

• Естественный отбор: Давление окружающей среды, такое как болезни или ограниченные ресурсы, гарантирует, что люди с определенными генами оставляют после себя больше потомства, чем другие. Следовательно, эти гены со временем становятся более распространенными в популяции.
• Генетический дрейф: Случайное событие, такое как ураган, неизбирательно уничтожает людей, так что одни гены становятся более распространенными, а другие - более распространенными. исключены - не потому, что эти гены лучше или хуже, чем другие, а потому, что случайное событие уничтожило людей неся их.
  

Одним из распространенных примеров генетического дрейфа является эффект основателя, где несколько особей выбираются самостоятельно и образуют новую популяцию. Даже если гены, которые носят эти люди, были необычны для старой популяции, теперь они будут обычными для новой.