Генетска изолација и еволуција

Појава нове врсте важан је догађај у еволуција. Типично је то спор процес у којем се две популације постепено све више разликују једна од друге све док више не могу да се крижају.

Да би се популације овако разликовале, морају бити генетски изоловане - другим речима, морају се међусобно парити ретко или никада.

Без генетска изолација у еволуцији ће парење довести до размене гена између популација и умањити разлике између њих како се не би разилазиле.

Популације се могу генетски изоловати једна од друге на неколико различитих начина.

Најједноставнија врста генетске изолације је кроз алопатрија, или географско раздвајање, где су две популације одвојене неком врстом физичке баријере тако да нису у могућности да размењују појединце и паре се.

Ако се семе из биљке понесе ветром и заврши стотинама миља од матичне биљке, на пример, наћи ће нову популацију која се не може укрстити са старом, јер су једноставно предалеко одвојено. Сада се две популације могу постепено разилазити и развијати док се толико не разликују да су различите врсте.

Најпознатији пример су зебе са острва Галапагос.

Чинке су врло ретко у стању да пређу са једног острва на друго због океанске воде, па популације на различитим острвима су углавном изоловане и постепено су еволуирале у одвојене врста.

Понекад нема физичких препрека за парење, али популација се постепено може поделити у генетски изоловане групе, јер је већа вероватноћа да ће се појединци парити са својим блиским суседима. Ова врста процеса се назива парапатрична специјација.

Један уочени пример је Антхокантхум одоратум, или бивоље траве. Неке сорте траве толерантније су на загађење тешким металима од других и због тога могу да расту близу рудника са загађеним земљиштем.

Иако би се ове сорте у теорији могле крижати са бивољом травом у другим незагађеним регионима, у пракси то имају тенденцију узгајају се искључиво са блиским суседима, па се сорте које цветају у близини рудника постепено разликују од осталих популације.

У симпатична специјација, суб-популација постепено постаје генетски изолована јер искоришћава нови ресурс у свом окружењу.

Најчешћи пример је јабука личинка. Првобитно су ове муве одлагале јаја само на глогове, али када су их амерички колонисти увели стабла јабука, муве су и на њима почеле да полажу јаја.

Генерално, међутим, женке ове врсте воле да полажу јаја на истој врсти воћа на којој су одрасле, а чини се да мушкарци више воле женке које воле њихову врсту воћа. Дакле, мужјаци и женке који су одрасли на глоговима имају тенденцију да се паре једни с другима, али не и са мушкарцима и женкама који су одрасли на јабукама.

Временом су ове преференције постепено довеле до појаве две одвојене подпопулације које се генетски разликују једна од друге иако деле исту територију.

Једном када су две популације генетски изоловане, могу се разићи кроз један од два механизма: природна селекција или генетско одступање. То је такође пример репродуктивне изолације.

• Природна селекција: Притисци околине попут болести или ограничених ресурса осигуравају да појединци са одређеним генима иза себе оставе више потомака од других. Сходно томе, ти гени постају све чешћи у популацији током времена.
• Генетско одступање: Случајан догађај попут урагана уништава појединце неселективно, тако да неки гени постају чешћи, док други јесу елиминисани - не зато што су ти гени бољи или лошији од осталих, већ зато што је случајан догађај збрисао појединце носећи их.
  

Један уобичајени пример генетског заноса је ефекат оснивача, где неколико појединаца изврши штрајк самостално и формира нову популацију. Чак и ако су гени које ови појединци носе били необични у старој популацији, они ће сада бити уобичајени у новој.