Negli organismi panmitici (che si riproducono sessualmente), una specie è un insieme di organismi simili in tutta una serie di caratteristiche, in grado di incrociarsi liberamente con la formazione di prole fertile. Il concetto di isolamento viene utilizzato nel contesto della microevoluzione o, come viene anche chiamata, speciazione. L'isolamento riproduttivo inizia il processo di formazione di una nuova specie e lo pone fine. Ma non tutte le forme di questo fenomeno porteranno all'emergere di una nuova specie, così come non ogni isolamento porta alla definitiva separazione riproduttiva delle popolazioni.
Meccanismi di isolamento in evoluzione
All'interno di una specie, gli individui esistono in gruppi - popolazioni. Sono le popolazioni come unità di microevoluzione che servono come materiale per la formazione di nuove specie diverse da quelle originarie. All'interno di una specie avviene uno scambio di materiale genetico tra le popolazioni nel processo di riproduzione. Come si chiamacapacità riproduttiva degli organismi. Quando per qualche ragione questo scambio tra popolazioni all'interno della stessa specie è limitato o completamente impossibile, dicono che si è instaurato l'isolamento riproduttivo. La definizione di questo meccanismo evolutivo è che individui di diverse popolazioni non possono produrre prole. La storia dell'emergere di una nuova specie è una catena di diversi tipi di isolamento riproduttivo, che si sostituiscono o si sovrappongono, rendendo irreversibile la divisione delle popolazioni.
Isolamento riproduttivo: classificazione
Ci sono diversi concetti nella classificazione delle varietà di isolamento della popolazione. Vari criteri presi come caratteristica principale aggiungono un po' di confusione a questo problema. Prendiamo come base che l'isolamento riproduttivo come restrizione permanente della panmixia (libero incrocio) è l'ultimo stadio che completa la speciazione. I fautori di questa visione dell'isolamento che formano specie erano noti biologi evoluzionisti F. G. Dobzhansky (1900-1975) ed E. Mayr (1904-2005). I meccanismi di isolamento riproduttivo in questo approccio saranno divisi in tre gruppi:
- divisione spaziale (geografica);
- isolamento ambientale (meccanismi ambientali);
- meccanismo riproduttivo adeguato, inclusi pre-copulazione (prima della formazione di uno zigote) e post-copulazione (si verifica l'accoppiamento, ma l'uovo non è fecondato o muore, oppure gli ibridi sono sterili).
Qualsiasi meccanismo raggiunge un limitepanmixia: totale o parziale. Consideriamo brevemente le forme di isolamento riproduttivo in ciascun gruppo. Gli esempi che li illustrano ti aiuteranno a capire l'essenza di una forma particolare.
Meccanismi spaziali di isolamento della popolazione
Il meccanismo dell'isolamento è associato a vari cambiamenti nel paesaggio (l'aspetto di una barriera sotto forma di catene montuose o fiumi) o con la diffusione della specie su vasti territori. Quando il flusso di geni tra le popolazioni separate è disturbato, si verifica l'isolamento riproduttivo. L'esempio più famoso di un tale fenomeno con la formazione di nuove specie può essere considerato la specie insulare di convolvolo delle Isole Galapagos, che divenne uno degli esempi per l'opera di Charles Darwin "L'origine delle specie per mezzo della selezione naturale". O un esempio di gazza blu, di cui una popolazione vive in Cina e l' altra in Spagna.
Meccanismi di isolamento ecologico
Le ragioni di questo tipo di isolamento riproduttivo sono legate alla differenza delle condizioni per la riproduzione di popolazioni della stessa specie che vivono simmetricamente, cioè nello stesso territorio. Ad esempio, le stagioni di riproduzione o fioritura non coincidono. Sulla costa della California esistono due tipi di pini simmetricamente: una specie perde polline a febbraio e l' altra ad aprile. L'isolamento ecologico stagionale è diventato riproduttivo per loro. Un esempio di isolamento riproduttivo, ma risultante da diverse basi alimentari, è dimostrato da tre specie di foche antartiche discendenti dallo stesso antenato filogenetico. La foca di Weddell mangia solo pesce, la foca leopardo mangia pinguini e foche e la foca Ross mangiacefalopodi.
Forme precopulatorie di isolamento riproduttivo
Isolamento meccanico - l'inefficacia dell'accoppiamento causata dalla diversa struttura degli organi riproduttivi o copulatori. Ad esempio, diversi tipi di salvia hanno forme di fiori diverse e sono impollinati da altre api. La stessa correlazione esiste tra orchidee e colibrì. Drosophila vola interspecie l'accoppiamento porta a lesioni o addirittura alla morte del partner.
Isolamento etologico - non accoppiamento a causa di differenze nel comportamento sessuale (nel corteggiamento, nel canto, nella danza, nell'ardore o nelle differenze nei feromoni). Ad esempio, specie di lucciole strettamente imparentate, quando invitano una femmina all'accoppiamento, sbattono le palpebre in modo diverso (con frequenza e durata diverse). In questo contesto si possono citare anche canti specifici per specie nei passeri e nelle rane. E tutti conoscono i rituali di accoppiamento degli uccelli.
Isolamento gametico - mancanza di interazione con i gameti o morte dei gameti. L'esistenza di questo tipo di isolamento è stata provata sperimentalmente. Ad esempio, due specie di ricci di mare con fecondazione esterna sono state incrociate dai genetisti americani Denis e Brachet. L'uovo è stato fecondato, ma l'embrione è morto nelle prime fasi della gastrulazione.
Forme di isolamento riproduttivo post-copulazione
Si riferisce alla non vitalità dell'ovulo fecondato e alla morte dell'embrione nelle prime fasi dell'ontogenesi. O la morte di un cucciolo (o individuo) nato prima di raggiungere la pubertà. Concetto molto vicino al gameticoisolamento.
Sterilità degli ibridi
Nella maggior parte degli animali, gli ibridi interspecifici sopravvissuti sono sterili, cioè non sono in grado di produrre prole. Un'eccezione possono essere gli ibridi semi-sterili. Il meccanismo di questo fenomeno è piuttosto complesso, basato su cause geniche, cromosomiche o citologiche. Daremo solo esempi di ibridi interspecifici noti a tutti.
Ibrido asino e giumenta - mulo. È più grande di un asino e più piccolo di un cavallo, inoltre gli animali sono più facili da tenere. Gli ibridi di sottospecie strettamente imparentate di un cane e un lupo (cane lupo, mezzo lupo) hanno un istinto e una resistenza più sviluppati rispetto ai cani normali. Molti dei pesci d'acquario sono forme ibride (aulonocar colorati). Sono belli, più grandi delle forme parentali, ma al momento dell'acquisto dovresti specificare l'origine del pesce, altrimenti non aspetterai la prole. Tutti sanno che i semi delle piante coltivate (pomodori, cetrioli) contrassegnati dal simbolo F-1 sono forme ibride. I frutti di queste piante non vengono lasciati da seminare.
