Генетична ізоляція та еволюція

Поява нового виду є важливою подією в Росії еволюція. Як правило, це повільний процес, коли дві популяції поступово все більше і більше відрізняються одна від одної, поки вони більше не можуть схрещуватися.

Щоб популяції так розходилися, вони повинні бути генетично ізольованими - іншими словами, їм доводиться спаровуватися між собою рідко чи ніколи.

Без генетична ізоляція в процесі еволюції спаровування призведе до обміну генами між популяціями та мінімізує відмінності між ними, щоб вони не розходились.

Популяції можуть генетично ізолювати одне від одного різними способами.

Найпростіший вид генетичної ізоляції - через алопатрія, або географічне розділення, коли дві популяції розділені якимось фізичним бар’єром, тому вони не можуть обмінятися особинами та спаровуватися.

Якщо насіння з рослини захоплюється вітром і опиняється за сотні миль від батьківської рослини, наприклад, він знайде нову популяцію, яка не може схрещуватися зі старою, оскільки вони просто занадто далеко окремо. Тепер ці дві популяції можуть поступово розходитись та еволюціонувати, поки вони не стануть такими різними, що є різними видами.

Найвідоміший приклад - зяблики Галапагоських островів.

Зяблики дуже рідко можуть переходити з одного острова на інший через океанську воду, тому популяції на різних островах значною мірою відособлені і поступово еволюціонували в окремі видів.

Іноді немає фізичних бар'єрів для спаровування, але популяція може поступово розділитися на генетично відособлені групи, оскільки особини частіше спаровуються зі своїми близькими сусідами. Цей процес називається парапатричне видоутворення.

Одним із спостережуваних прикладів є Anthoxanthum odoratum, або трава буйволів. Деякі сорти трави більш толерантні до забруднення важкими металами, ніж інші, і тому можуть рости поблизу шахт із забрудненими грунтами.

Хоча теоретично ці сорти могли б схрещуватися з травою буйволів в інших незабруднених регіонах, на практиці вони, як правило, розмножуються виключно з близькими сусідами, тому сорти, які процвітають поблизу шахт, поступово розходяться з іншими популяцій.

В симпатричне видоутвореннясубпопуляція поступово стає генетично ізольованою, оскільки вона використовує новий ресурс у своєму середовищі.

Найпоширеніший приклад - яблучний опариш. Спочатку ці мухи відкладали яйця лише на глоду, але коли американські колоністи ввели яблуні, мухи теж почали відкладати свої яйця.

Загалом, однак, самки цього виду люблять відкладати яйця на тій самій плоді, на якій виросли, а самці, схоже, віддають перевагу самкам, яким подобається їх тип плодів. Отже, самці та самки, які виросли на глоді, як правило, спаровуються між собою, але не з самцями та самками, які виросли на яблуках.

З часом ці уподобання поступово призвели до появи двох окремих субпопуляцій, які генетично відрізняються одна від одної, хоча вони мають спільну територію.

Як тільки дві популяції генетично ізольовані, вони можуть розходитися через один із двох механізмів: Природний відбір або генетичний дрейф. Це також приклад репродуктивної ізоляції.

• Природний відбір: Екологічний тиск, такий як хвороби або обмежені ресурси, гарантує, що особи з певними генами залишають за собою більше нащадків, ніж інші. Отже, ці гени з часом стають все більш поширеними в популяції.
• Генетичний дрейф: Випадкова подія, подібна урагану, знищує людей неселективно, так що деякі гени стають більш поширеними, тоді як інші усунені - не тому, що ці гени кращі чи гірші за інші, а тому, що випадкова подія знищила людей несучи їх.
  

Одним із поширених прикладів генетичного дрейфу є ефект засновника, де кілька особин самостійно вибивають удари і формують нову популяцію. Навіть якщо гени, які носять ці особини, були рідкістю у старої популяції, тепер вони будуть поширені в новій.