Geografiska isoleringsfördelar, nackdelar och exempel

1895
Philip Kelley

De geografisk isolering är en term som används i evolutionär biologi och ekologi för att hänvisa till den rumsliga separationen av en grupp organismer. Det kan inträffa på grund av en naturlig händelse, såsom förändringar i regionens geologi eller på grund av konstgjorda strukturer.

I de flesta fall isoleras arter genom närvaron av naturliga barriärer av olika slag, vare sig det är hav, sjöar, berg, bland annat, vilket drastiskt kan minska kontakten mellan individer i befolkningen..

Källa: Av NASA [Public domain], via Wikimedia Commons

När de två grupperna av individer har separerat utövar de två miljöerna som de utsattes för olika selektiva tryck på individerna, vilket tvingar dem att följa olika evolutionära vägar.

De evolutionära krafterna för naturligt selektion och gendrivning kommer att orsaka förändringar i de nya gruppernas allelfrekvenser, vilket skiljer dem från moderpopulationen..

Beroende på storleken på separationen och den tid den upprätthålls kan specieringshändelser inträffa: bildande av nya arter, vilket ökar mångfalden i gruppen..

På samma sätt kan isolering också leda till att en grupp individer utrotas antingen på grund av brist på genetisk mångfald eller på grund av inavelprocesser..

Artikelindex

  • 1 Fördelar och nackdelar
    • 1.1 Specifikation
    • 1.2 Allopatrisk speciering
    • 1.3 Utrotning
  • 2 Exempel
    • 2.1 Isolering och speciering i antilopekorren i Grand Canyon i Colorado
    • 2.2 Isolering och speciering hos fisk från Kongofloden
  • 3 Referenser

Fördelar och nackdelar

Den geografiska isoleringen av organismer kan resultera i två processer: speciering, där nya arter dyker upp eller utrotningen av gruppen som upplevde isoleringen.

Nedan kommer vi att beskriva var och en av processerna på djupet, förstå speciering som en "fördel", eftersom det ökar mångfald och utrotning som en "nackdel":

Speciering

Processen genom vilken nya arter bildas är av intresse för evolutionära biologer. Ornitologen Ernst Mayr bidrog mycket till beskrivningen av detta fenomen. Enligt Mayr påverkas speciering av två faktorer: isolering och genetisk divergens hos de involverade individerna..

För det första, för att två populationer ska vara tillräckligt differentierade för att betraktas som arter, måste flödet av gener mellan dem avbrytas. Med andra ord får de inte reproducera.

För det andra måste genetisk divergens uppträda under isoleringsperioden på ett sådant sätt att om individer möts igen - på grund av en kollaps av barriären som ursprungligen separerade dem - kommer reproduktionsprocessen inte att vara effektiv och deras ättlingar kommer att ha kondition relativt lägre än sina föräldrar.

Effektiviteten av den geografiska isoleringsprocessen för att producera speciering beror på flera faktorer som är inneboende för gruppen som separerar, såsom förmågan att röra sig.

Allopatrisk speciering

Händelsen av geografiska isoleringar som ger upphov till specieringsprocesser genom separering av en oöverstiglig barriär kallas allopatrisk speciering, en term härledd från grekiska rötter som bokstavligen betyder "i ett annat land".

När arter väl är fysiskt isolerade står de inför olika miljöförhållanden och selektiva tryck som leder dem längs olika evolutionära vägar..

Ta som ett hypotetiskt exempel en population av ödlor som isoleras av en flod, klimatförhållandena på vänster sida kan vara kallare än de på höger sida. Således kommer mekanismerna för naturligt selektion och genetisk drift att fungera oberoende, vilket leder till progressiv differentiering av ödlor..

På detta sätt förvärvar individer olika egenskaper, bland annat ekologiska, etologiska, fysiologiska jämfört med föräldrarna. I ett sådant fall att isolationsbarriären har varit tillräcklig för att främja specieringshändelsen bör det inte finnas något genflöde om de två resulterande arterna möts igen..

Det finns enighet bland biologer som stöder vikten av allopatrisk speciering i genereringen av nya arter, eftersom det effektivt begränsar flödet av gener mellan organismer..

Utdöende

När separationen av individer sker tack vare barriärer som inte kan passeras kan vissa av grupperna utrotas.

När den skiljs från föräldrarna kan gruppens mångfald vara låg och den kommer inte att anpassas till de nya påfrestningarna som den nya miljön de möter..

Om befolkningen som separerades representeras av ett litet antal individer kan inavel (korsning mellan nära släktingar) få negativa konsekvenser..

Charles Darwin själv var redan medveten om de negativa effekterna av inavel på naturliga befolkningar. När man korsar nära släktingar är det större sannolikhet att vissa skadliga alleler uttrycks.

Till exempel, om det i en familj finns en gen för en viss patologi som endast uttrycks när individen har både alleler (homozygot recessiv) och två syskon korsar, är det större sannolikhet att avkomman bär båda allelerna för sjukdomen, till skillnad från en korsning med en individ som inte bär den skadliga allelen.

På samma sätt, när mänskliga konstruktioner berövar djur att flytta till önskade platser, kan deras population minska på grund av brist på mat..

Exempel

Isolering och speciering i antilopekorrar i Grand Canyon i Colorado

I Grand Canyon är det en bild av extraordinära dimensioner som har skulpterats i 2000 år av Colorado River. Det ligger i norra Arizona i USA.

Två arter av ekorre bor i denna region, som enligt forskning är en produkt av en allopatrisk specieringshändelse. En av arterna lever i den vänstra regionen och en annan till höger, åtskild av ett minimiavstånd. De två arterna kan emellertid inte krossa..

Däremot har arter som har förmågan att röra sig fritt på båda sidor om kanjonen visat inga tecken på speciering..

Isolering och speciering hos fisk från Kongofloden

Det kan hittills vara svårt att tillämpa de begrepp som beskrivs för vattenlevande arter. Men det är möjligt.

Ciklider är en familj av fiskar som kännetecknas av en enorm mångfald i Kongofloden. Denna särdrag fångade uppmärksamheten hos iktyologer som försökte förstå varför floden beboddes av så många arter och vilka faktorer som gynnade massiva specieringshändelser..

Efter att ha studerat flodens konformation kom forskarna till slutsatsen att flodens hydrologi, orsakad av dess turbulenta vatten, fungerade som barriärer som förhindrade kontakt - och därför genflödet - av fiskarter som var mycket nära.

Referenser

  1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetik, evolution och biologisk mångfald. Nelson thornes.
  2. American Museum of Natural History. (2017). Kongoflods fiskutveckling formad av intensiva forsar: Genomstudie i nedre Kongo avslöjar diversifiering av mikroskala. ScienceDaily. Hämtad 16 oktober 2018 från www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
  3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: vetenskap och natur. Pearson Education.
  4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed..
  5. Mayr, E. (1997). Evolution och livets mångfald: utvalda uppsatser. Harvard University Press.
  6. Rice, S. (2007).Encyclopedia of Evolution. Fakta om filen.
  7. Tobin, A. J., & Dusheck, J. (2005). Fråga om livet. Cengage Learning.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.