Fordele, ulemper og eksempler på geografisk isolering

1610
Philip Kelley

Det geografisk isolation er et udtryk, der anvendes i evolutionær biologi og økologi til at henvise til den rumlige adskillelse af en gruppe organismer. Det kan forekomme på grund af en naturlig begivenhed, såsom ændringer i geologi i regionen eller på grund af kunstige strukturer.

I de fleste tilfælde er arter isoleret ved tilstedeværelsen af ​​naturlige barrierer af forskellige typer, det være sig blandt andet have, søer, bjerge, som drastisk kan reducere kontakten mellem individer i befolkningen..

Kilde: Af NASA [Public domain] via Wikimedia Commons

Når de to grupper af individer adskiller sig, udøver de to miljøer, som de blev udsat for, forskellige selektive pres på individerne, hvilket tvinger dem til at følge forskellige evolutionære stier.

De evolutionære kræfter ved naturlig selektion og gendrift vil medføre ændringer i allelfrekvenserne for de nye grupper, der adskiller dem fra moderpopulationen..

Afhængig af størrelsen af ​​adskillelsen og den tid, den opretholdes, kan der forekomme specieringshændelser: dannelse af nye arter, hvilket øger gruppens mangfoldighed..

På samme måde kan isolering også føre til udryddelse af en gruppe individer enten på grund af manglende genetisk mangfoldighed eller på grund af indavlsprocesser..

Artikelindeks

  • 1 Fordele og ulemper
    • 1.1 Specifikation
    • 1.2 Allopatrisk speciering
    • 1.3 Udryddelse
  • 2 Eksempler
    • 2.1 Isolering og speciering i antilopeekornet i Grand Canyon i Colorado
    • 2.2 Isolering og speciering i fisk fra Congo-floden
  • 3 Referencer

Fordele og ulemper

Den geografiske isolering af organismer kan resultere i to processer: speciering, hvor nye arter opstår eller udryddelsen af ​​den gruppe, der oplevede isolationen.

Nedenfor vil vi beskrive hver af processerne i dybden og forstå spekulation som en "fordel", da den øger mangfoldighed og udryddelse som en "ulempe":

Speciering

Processen, hvormed nye arter dannes, er af interesse for evolutionære biologer. Ornitologen Ernst Mayr bidrog meget til beskrivelsen af ​​dette fænomen. Ifølge Mayr er speciering påvirket af to faktorer: isolation og genetisk divergens hos de involverede individer..

For det første, for at to populationer skal være tilstrækkeligt differentierede til at blive betragtet som arter, skal strømmen af ​​gener mellem dem afbrydes. Med andre ord må de ikke reproducere.

For det andet skal genetisk afvigelse forekomme i isolationsperioden på en sådan måde, at hvis enkeltpersoner mødes igen - på grund af et sammenbrud af barrieren, der oprindeligt adskilt dem - vil reproduktionsprocessen ikke være effektiv, og deres efterkommere vil have en fitness relativt lavere end sine forældre.

Effektiviteten af ​​den geografiske isolationsproces til at producere speciering afhænger af flere faktorer, der er iboende for den gruppe, der adskiller sig, såsom evnen til at bevæge sig.

Allopatrisk speciering

Begivenheden med geografiske isolationer, der giver anledning til specieringsprocesser gennem adskillelse af en uoverstigelig barriere kaldes allopatrisk speciering, et udtryk afledt af græske rødder, der bogstaveligt betyder "i et andet land".

Når arter først er fysisk isoleret, står de over for forskellige miljøforhold og selektive pres, der styrer dem ad forskellige evolutionære stier..

Tag som et hypotetisk eksempel en population af firben, der er isoleret ved en flod, klimaforholdene på venstre side kan være koldere end dem på højre side. Således vil mekanismerne for naturlig selektion og genetisk drift fungere uafhængigt, hvilket fører til den progressive differentiering af firben..

På denne måde erhverver individer forskellige egenskaber, økologiske, etologiske, fysiologiske, blandt andre sammenlignet med forældrene. I et sådant tilfælde, at isolationsbarrieren har været tilstrækkelig til at fremme specieringshændelsen, bør der ikke være nogen genstrøm, hvis de to resulterende arter mødes igen..

Der er enighed blandt biologer, der understøtter vigtigheden af ​​allopatrisk speciering i dannelsen af ​​nye arter, da det effektivt begrænser strømmen af ​​gener mellem organismer..

Udryddelse

Når adskillelsen af ​​enkeltpersoner sker takket være barrierer, der ikke kan krydses, kan nogle af grupperne udryddes.

Når den adskilles fra forældrearten, kan gruppens mangfoldighed være lav, og den vil ikke tilpasse sig det nye pres, som det nye miljø, de står over for, påfører..

Tilsvarende, hvis den befolkning, der blev adskilt, er repræsenteret af et lille antal individer, kan indavl (krydsning mellem nære slægtninge) have negative konsekvenser..

Charles Darwin var allerede klar over de negative virkninger af indavl på naturlige befolkninger. Når man krydser nære slægtninge, er der større sandsynlighed for, at visse skadelige alleler udtrykkes.

For eksempel, hvis der i en familie er et gen for en bestemt patologi, der kun udtrykkes, når personen har begge alleler (homozygot recessiv) og to søskende krydser, er der en større sandsynlighed for, at afkom bærer begge alleler til sygdommen, i modsætning til en krydsning med et individ, der ikke bærer den skadelige allel.

Når menneskelige konstruktioner fratager dyrene at flytte til ønskede steder, kan deres population ligeledes falde på grund af mangel på mad..

Eksempler

Isolering og speciering i antilope egern i Grand Canyon i Colorado

I Grand Canyon er det en formation med ekstraordinære dimensioner, der er blevet skulptureret i 2.000 år af Colorado-floden. Det er beliggende i det nordlige Arizona i USA.

To arter af egern beboer denne region, som ifølge forskning er et produkt af en allopatrisk specieringsbegivenhed. En af arterne lever i venstre region og en anden i højre side adskilt af en minimumsafstand. Imidlertid er de to arter ikke i stand til at krydse hinanden..

I modsætning hertil har arter, der har evnen til at bevæge sig frit på begge sider af kløften, ikke vist noget tegn på speciering..

Isolering og speciering i fisk fra Congo-floden

Det kan hidtil være vanskeligt at anvende de beskrevne begreber for akvatiske arter. Det er dog muligt.

Cichlider er en familie af fisk, der er kendetegnet ved en enorm mangfoldighed i Congo-floden. Denne særlige opmærksomhed fangede ichthyologer, der søgte at forstå, hvorfor floden var beboet af så mange arter, og hvilke faktorer der favoriserede massive specieringshændelser..

Efter at have studeret flodens konformation kom forskerne til den konklusion, at flodens hydrologi forårsaget af dens turbulente farvande fungerede som barrierer, der forhindrede kontakt - og derfor genstrømmen - af fiskearter, der var meget tæt på.

Referencer

  1. Adds, J., Larkcom, E. og Miller, R. (2004). Genetik, evolution og biodiversitet. Nelson thornes.
  2. American Museum of Natural History. (2017). Congo-flodfiskudvikling formet af intense strømfald: Genomisk undersøgelse i nedre Congo afslører diversificering i mikroskala. ScienceDaily. Hentet 16. oktober 2018 fra www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
  3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Uddannelse.
  4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Panamerican Medical Ed..
  5. Mayr, E. (1997). Evolution og mangfoldighed i livet: Udvalgte essays. Harvard University Press.
  6. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
  7. Tobin, A. J. og Dusheck, J. (2005). Spørg om livet. Cengage læring.

Endnu ingen kommentarer