The geografická izolace je termín používaný v evoluční biologii a ekologii pro označení prostorové separace skupiny organismů. Může nastat v důsledku přírodní události, jako jsou změny v geologii regionu nebo v důsledku umělých struktur.
Ve většině případů jsou druhy izolovány přítomností přírodních bariér různých typů, mimo jiné oceánů, jezer, hor, které mohou drasticky omezit kontakt mezi jednotlivci v populaci..
Jakmile se obě skupiny jednotlivců rozdělí, dvě prostředí, jimž byla vystavena, vyvíjejí různé selektivní tlaky na jednotlivce a nutí je následovat různé evoluční cesty.
Evoluční síly přirozeného výběru a driftu genů způsobí změny ve alelových frekvencích nových skupin, které je budou odlišovat od rodičovské populace..
V závislosti na velikosti oddělení a době, po kterou je udržován, mohou nastat speciační události: tvorba nových druhů, čímž se zvyšuje rozmanitost skupiny..
Stejným způsobem může izolace také vést k vyhynutí skupiny jedinců buď z důvodu nedostatku genetické rozmanitosti, nebo z důvodu inbredních procesů..
Rejstřík článků
Geografická izolace organismů může vyústit ve dva procesy: speciace, kde se objevují nové druhy, nebo vyhynutí skupiny, která izolaci zažila.
Níže podrobně popíšeme každý z těchto procesů, přičemž speciaci chápeme jako „výhodu“, protože zvyšuje rozmanitost a zánik jako „nevýhodu“:
Proces, kterým se tvoří nové druhy, je předmětem zájmu evolučních biologů. K popisu tohoto jevu významně přispěl ornitolog Ernst Mayr. Podle Mayra je speciace ovlivněna dvěma faktory: izolací a genetickou divergencí zúčastněných jedinců..
Za prvé, aby byly dvě populace dostatečně diferencované, aby byly považovány za druhy, musí být přerušen tok genů mezi nimi. Jinými slovy se nesmí množit.
Zadruhé, genetická divergence se musí během izolačního období objevit takovým způsobem, že pokud se jednotlivci znovu setkají - kvůli kolapsu bariéry, která je původně oddělila - proces reprodukce nebude efektivní a jejich potomci budou mít zdatnost relativně nižší než jeho rodiče.
Efektivita procesu geografické izolace k produkci speciace závisí na několika faktorech, které jsou vlastní skupině, která se odděluje, jako je schopnost pohybu.
Událost geografických izolací, která vede ke speciačním procesům oddělením nepřekonatelné bariéry, se nazývá alopatrická speciace, termín odvozený z řeckých kořenů, který doslovně znamená „v jiné zemi“..
Jakmile jsou druhy fyzicky izolované, čelí různým podmínkám prostředí a selektivním tlakům, které je vedou různými evolučními cestami..
Vezměte si jako hypotetický příklad populaci ještěrek, která je izolována řekou, klimatické podmínky na levé straně mohou být chladnější než na pravé straně. Mechanismy přirozeného výběru a genetického driftu budou tedy působit nezávisle, což povede k postupné diferenciaci ještěrek..
Tímto způsobem jednotlivci získávají jiné vlastnosti, mimo jiné ekologické, etologické, fyziologické, ve srovnání s rodičovskými druhy. V takovém případě, že izolační bariéra byla dostatečná k podpoře speciační události, by nemělo dojít k toku genů, pokud by se oba výsledné druhy znovu setkaly..
Mezi biology existuje shoda, která podporuje důležitost alopatrické speciace při generování nových druhů, protože účinně omezuje tok genů mezi organismy..
Dojde-li k oddělení jednotlivců díky překážkám, které nelze překročit, mohou některé skupiny vyhynout.
Po oddělení od rodičovských druhů může být rozmanitost skupiny nízká a nebude se přizpůsobovat novým tlakům vyvolaným novým prostředím, kterému čelí..
Podobně, pokud je populace, která byla oddělena, zastoupena malým počtem jedinců, může mít inbreeding (křížení mezi blízkými příbuznými) negativní důsledky..
Sám Charles Darwin si již byl vědom negativních účinků příbuzenské plemenitby na přirozené populace. Při křížení blízkých příbuzných existuje větší pravděpodobnost, že budou vyjádřeny určité škodlivé alely.
Například pokud v rodině existuje gen pro určitou patologii, který je exprimován pouze v případě, že jedinec má obě alely (homozygotní recesivní) a dva sourozenci křížení, existuje větší pravděpodobnost, že potomci nesou u této choroby obě alely, na rozdíl od křížení s jednotlivcem, který nese uvedenou škodlivou alelu.
Podobně, když lidské stavby připravují zvířata o přesun na požadovaná místa, jejich populace může klesat kvůli nedostatku potravy..
V Grand Canyonu je to formace mimořádných rozměrů, která byla po 2000 let vytesána řekou Colorado. Nachází se v severní Arizoně Spojených států.
V této oblasti žijí dva druhy veverek, které jsou podle výzkumu výsledkem alopatrické speciační události. Jeden z druhů žije v levé oblasti a druhý v pravé, oddělené minimální vzdáleností. Tyto dva druhy však nejsou schopné křížení..
Naproti tomu druhy, které mají schopnost volně se pohybovat po obou stranách kaňonu, nevykazovaly žádné známky speciace..
Dosud může být obtížné uplatnit koncepty popsané pro vodní druhy. Je to však možné.
Cichlidy jsou rodina ryb charakterizovaná nesmírnou rozmanitostí řeky Kongo. Tato zvláštnost upoutala pozornost ichtyologů, kteří se snažili pochopit, proč byla řeka obývána tolika druhy a jaké faktory upřednostňovaly masivní speciační události..
Po studiu konformace řeky dospěli vědci k závěru, že hydrologie řeky, způsobená jejími rozbouřenými vodami, fungovala jako bariéry, které bránily kontaktu - a tedy toku genů - druhů ryb, které byly velmi blízké.
Zatím žádné komentáře