EKOLOĢISKĀ IZOLĀCIJA: MEHĀNISMS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Organisks izolācija ir mehānisms, ar kuru tiek novērsta rašanos krustošanās starp divām sugām, kas varētu ražot hibrīda pēcnācējus. Hibrīda pēcnācējs ir divu dažādu sugu indivīdu sajaukšanās rezultāts.

Piemēram, mūlis vai mūlis ir hibrīds dzīvnieks, kas radies, ēzeli (Equus africanus asinus) šķērsojot ar ķēvi (Equus ferus caballus). Šim dzīvniekam ir dažas pazīmes ar abām vecāku sugām.

1. attēls. Avots: Pixabay.com

Arī hinny ir hibrīda suga, kas rodas, ēzelīti šķērsojot ar zirgu. Mūliem un zirgēzeļiem ir dažādi gēni. Mūlis ir spēcīgāks un lielāks dzīvnieks nekā heniņš, un abi gandrīz vienmēr ir sterili. Retos mūļu un zirgēzeļu auglības gadījumos jaunieši ir vāji un ar mazu svaru ar mazu izdzīvošanas iespēju.

Ir 5 ekoloģiskās izolācijas procesi, kas novērš divu dažādu sugu hibrīdu vai jauktu pēcnācēju novēršanu: ekoloģiskā izolācija, īslaicīga izolācija, uzvedības izolācija, telpiskā izolācija un mehāniskā / ķīmiskā izolācija.

Ekoloģiskās izolācijas mehānisms

Ekoloģiskā vai biotopu izolēšana ir viens no 5 izolācijas mehānismiem, kas novērš dažādu sugu savstarpēju savstarpējo saikni pirms zigotas vai olšūnas veidošanās (preigotiskās izolācijas mehānisms).

Šis mehānisms rodas, ja divām sugām, kuras varētu ģenētiski krustoties, ir reproduktīvās barjeras, jo tās dzīvo dažādās teritorijās. Tādējādi dažādas populācijas var aizņemt vienu un to pašu teritoriju, bet dzīvot dažādos biotopos, un tāpēc fiziski nesatiekas.

Papildus citiem izolācijas mehānismiem ekoloģiskā izolācija ļauj izvairīties no hibrīdu sugu veidošanās, kas neveicina bioloģisko populāciju augšanu un attīstību, jo vairums hibrīdu īpatņu ir sterili, tas ir, tie nav spējīgi vairoties.

Tiek uzskatīts, ka hibrīdšķērsošanā iesaistītajām sugām enerģijas izdevumi nav veiksmīgi. Turklāt šiem reproduktīvās izolācijas mehānismiem ir izšķirīga loma selekcijā.

Specifikācija ir process, kurā veidojas jaunas sugas. Specifikācijas process ir cēlonis organismu daudzveidībai vai bioloģiskajai daudzveidībai.

Ekoloģiskās izolācijas piemēri

Zemāk ir vairāki ekoloģiskās izolācijas piemēri.

Ekoloģiskā izolācija zīdītājiem

Indijā ir tīģeris (Panthera tigris) un lauva (Panthera leo), divas vienas dzimtas sugas (Felidae) sugas, kurām ir iespēja krustot.

Tomēr tīģeris dzīvo džungļos, un lauva dzīvo zālājos; tā kā abas sugas dzīvo dažādos biotopos, to fiziskā sastopamība nenotiek. Katra suga, gan lauva, gan tīģeris, ir izolēti savās dzīvotnēs.

Ekoloģiskā izolācija kukaiņos

Anopheles maculipennis grupu veido 6 odu sugas, dažas no tām ir saistītas ar malārijas pārnešanu. Lai arī šīs 6 sugas ir ļoti līdzīgas un morfoloģiski nav atšķiramas, tās reti var radīt hibrīdus, jo to pavairošanai un krustošanai ir izolētas, daļēji reproducējot dažādos biotopos.

Kamēr dažas Anopheles maculipennis sugas audzē iesāļos ūdeņos, citas to dara saldūdenī. Starp sugām, kuras pārojas saldūdeņos, dažas ir tādas, kas to dara tekošos ūdeņos, un citas, kas dod priekšroku stāvošiem ūdeņiem.

Putnu ekoloģiskā izolācija

Viens no visvairāk pieminētajiem ekoloģiskās izolācijas piemēriem ir divu cieši saistītu Turdus ģints putnu gadījums, piemēram, parastais melnais putns (Turdus merula) un baltā vāciņa melnais putns (Turdus torquatus).

2. attēls. Vīriešu parastais melnais putns. (Turdus merula). Avots: AnemoneProjectors

T. merula, sugas, kas apdzīvo kokmateriālu koku platības mežos un pilsētu dārzos, populācija ir ekoloģiski izolēta no T. torquatus - sugas, kas selekcionējas augstkalnu apgabalos. Tāpēc šo sugu iespējamība radīt hibrīdu praktiski nav.

3. attēls. Melnais putns (Turdus torquatus). Avots: Andrej Chudý no Slovākijas

Abinieku ekoloģiskā izolācija

Reproduktīvā ekoloģiskā izolācija tiek novērota arī dažādām varžu sugām. Viens no daudzajiem šīs lietas piemēriem ir atrodams Ziemeļamerikā.

Ziemeļamerikā ziemeļkāju varžu (Rana aurora) populācija ir izolēta no amerikāņu vēršu vardes (Rana catesbeiana) populācijas, jo bijušie palīgi ir īslaicīgās, strauji mainīgās ūdens straumēs, bet pēdējie to dara. to dara pastāvīgās akās vai dīķos.

Austrālijā tuksneša vidē atrodama krucifiksa varde (Notaden bennettii) un tuksneša koku varde (Litoria rubella). Tomēr ir maz ticams, ka tie pārojas, jo krucifiksu varde dzīvo zem zemes un nokļūst tikai virs zemes, kad līst lietus, bet tuksneša koku varde ir koku suga.

Ekoloģiskā izolācija zivīs

Vēl viens interesants šāda veida ekoloģiskās reproduktīvās izolācijas piemērs ir novērots Gasterosteidae dzimtas asās zivīs. Šīm zivīm ir iegarens un smalks ķermenis (fusiforms), to muguras rajonā ir 2 līdz 16 muguriņas, un tām trūkst zvīņu, lai gan dažām sugām ir sava veida kaulainā plāksne.

Kamēr saldūdens Gasterosteidae zivju sugas visu gadu dzīvo plūstošos ūdeņos, ziemā jūrā sastopamās jūras sugas pavasarī un vasarā migrē uz upju grīvām, lai pārojas.

Šajā gadījumā faktors, kas darbojas kā reproduktīvā barjera, kas neļauj abām grupām savstarpēji krustoties, ir pielāgošanās dažādām sāls koncentrācijām.

Ekoloģiskā izolācija augos

Vēl viens ekoloģiskās izolācijas piemērs ir divu Tradescantia ģints zirnekļveidīgo sugu gadījumā - Ohaio zirnekļaugs (Tradescantia ohiensis) un zigzaga zirnekļaugs (Tradescantia subaspera).

Abi augi dzīvo kopīgos ģeogrāfiskos apgabalos, bet dzīvotņu atšķirības dēļ tos nevar krustot. T. ohiensis aug saulainās vietās, savukārt T. subaspera dod priekšroku ēnainām vietām ar nelielu saules daudzumu.

Turklāt šie augi zied dažādos gada laikos, tas ir, tie arī īslaicīgi izolējas.

Var secināt, ka ekoloģiskā izolācijā organismu grupas atdalās, mainoties to ekoloģijai vai mainoties videi, kurā tie dzīvo.

Atsauces

1. Bredburds, GS, Ralfs, PL un Coop, GM (2018). Ģeogrāfiskās un ekoloģiskās izolācijas ietekmes nošķiršana uz ģenētisko diferenciāciju. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. Freizers, IC, Morrison, AK, McC Hogg, A., Macaya. EC, van Sebille, E. et all. (2018). Antarktīdas ekoloģisko izolāciju sagraus vētras izraisīta izplatīšanās un sasilšana. Dabas klimata izmaiņas. 8: 704–708.
3. Pelēks, LN, mieži, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. un Wang, IJ (2018). Plaši izplatītā ķirzakompleksa filoģeogrāfija atspoguļo gan ģeogrāfiskās, gan ekoloģiskās izolācijas modeļus. Molekulārās ekoloģijas reklāmkarogs. doi: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA un Arnold, ML (2018). Ziedu un ekoloģiskā izolācija starp Aquilegia formosa un Aquilegia pubescens. Amerikas Savienoto Valstu Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. 91 (7): 2493–2496. Doi: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Schaefer, M. (1972). Ekoloģiskā izolācija un konkurences nozīme, par ko liecina piekrastes ainavas likozīdu sadalījums. Ekoloģija. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881