MAANTIETEELLINEN ERISTÄMINEN: EDUT, HAITAT JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Maantieteellinen eristäminen on termi, jota käytetään evoluutiobiologia ja ekologian viitata tilallisen etäisyyden eliöryhmään. Se voi tapahtua luonnollisen tapahtuman kautta, kuten muutokset alueen geologiassa tai keinotekoiset rakenteet.

Useimmissa tapauksissa lajit eristetään erityyppisten luonnollisten esteiden, esimerkiksi valtamerten, järvien, vuorten, läsnäololla, jotka voivat vähentää huomattavasti väestön yksilöiden välisiä kontakteja.

Lähde: NASA, Wikimedia Commonsin kautta

Kun kaksi yksilöryhmää erottuu, kaksi ympäristöä, joille he altistettiin, kohdistavat yksilöihin erilaisia ​​selektiivisiä paineita, pakottaen heidät seuraamaan erilaisia ​​evoluutiopolkuja.

Luonnollisen valinnan ja geenin siirtymisen evoluutiovoimat aiheuttavat muutoksia uusien ryhmien alleelitaajuuksissa, erottaen ne vanhempopulaatiosta.

Erottelun suuruudesta ja sen ylläpitämisajasta riippuen voi tapahtua erikoistumistapahtumia: uusien lajien muodostumista, mikä lisää ryhmän monimuotoisuutta.

Samoin eristäminen voi johtaa myös yksilöryhmän sukupuuttoon joko geneettisen monimuotoisuuden puuttumisen tai sisäsiitosprosessien takia.

Hyödyt ja haitat

Organismien maantieteellinen eristäminen voidaan muuttaa kahteen prosessiin: spesifikaatio, jossa syntyy uusia lajeja, tai eristyneisyyttä kokeneen ryhmän sukupuutto.

Jäljempänä kuvaamme perusteellisesti kutakin prosessia ymmärtämällä spesifikaatiota "etuna", koska se lisää monimuotoisuutta ja sukupuuttoon "haittana":

lajiutuminen

Uusien lajien muodostumisprosessi on kiinnostava evoluutiobiologien kannalta. Ornitologi Ernst Mayr vaikutti suuresti tämän ilmiön kuvaamiseen. Mayrin mukaan spesifikaatioon vaikuttavat kaksi tekijää: mukana olevien yksilöiden eristys ja geneettinen ero.

Ensinnäkin, jotta kaksi populaatiota voidaan erottaa riittävästi lajeiksi, geenien virtaus niiden välillä on keskeytettävä. Toisin sanoen ne eivät saa toistua.

Toiseksi geneettisen divergenssin on ilmestyvä eristysjakson aikana siten, että jos yksilöt tapaavat uudelleen - heitä alun perin erottaneen esteen romahtamisen vuoksi - lisääntymisprosessi ei ole tehokas ja heidän jälkeläistensä on suhteellisen enemmän kuntoa. alempi kuin heidän vanhempansa.

Maantieteellisen eristysprosessin tehokkuus spesifikaation tuottamiseksi riippuu useista erottavan ryhmän luontaisista tekijöistä, kuten kyvystä liikkua.

Allopatrinen erittely

Maantieteellisten eristyksien tapahtumaa, joka aiheuttaa erikoistumisprosesseja erottamalla ylitsepääsemättömän esteen, kutsutaan allopatriseksi spesifikaatioksi. Kreikkalaisista juurista johdettu termi tarkoittaa kirjaimellisesti "toisessa maassa".

Kun lajit on fyysisesti eristetty, ne joutuvat erilaisiin ympäristöolosuhteisiin ja selektiivisiin paineisiin, jotka ohjaavat niitä eri evoluutiotiellä.

Otetaan hypoteettisena esimerkkinä liskojen populaatio, joka on eristetty joen toimesta. Vasemmalla puolella olevat ilmasto-olosuhteet voivat olla kylmempiä kuin oikealla puolella. Siten luonnollisen valinnan ja geenin siirtymisen mekanismit toimivat itsenäisesti, mikä johtaa liskojen asteittaiseen erilaistumiseen.

Tällä tavoin yksilöt saavat erilaisia ​​ominaisuuksia, muun muassa ekologisia, etiologisia, fysiologisia, emolajeihin verrattuna. Siinä tapauksessa, että eristyseste on ollut riittävä edistämään spesifikaatiotapahtumaa, geenivirtausta ei saa tapahtua, jos kaksi tuloksena olevaa lajia kohtaavat uudelleen.

Biologit ovat yksimielisiä siitä, että allopatrisen spesifikaation merkitys uusien lajien tuotannossa tukee, koska se rajoittaa tehokkaasti geenien virtausta organismien välillä.

sammuminen

Kun yksilöiden erottelu tapahtuu esteiden kautta, joita ei voida ylittää, jotkut ryhmistä voivat kuolla sukupuuttoon.

Kun ryhmä on erotettu vanhemmista lajeista, ryhmän monimuotoisuus voi olla vähäinen, eikä se sopeudu uusiin paineisiin, joita uusi ympäristö aiheuttaa.

Samoin, jos erotettua populaatiota edustaa pieni joukko yksilöitä, sisäsiitolla (lähipiirien välisellä risteyksellä) voi olla kielteisiä seurauksia.

Charles Darwin itse oli jo tietoinen sisäsiitonnän kielteisistä vaikutuksista luonnon populaatioihin. Läheisiä sukulaisia ​​ylitettäessä on suurempi todennäköisyys, että tietyt haitalliset alleelit ilmenevät.

Esimerkiksi, jos perheessä on geeni tietylle patologialle, joka ilmenee vasta, kun yksilöllä on molemmat alleelit (homotsygoottinen resessiivinen) ja kaksi sisarusta risteävät, on suurempi todennäköisyys, että jälkeläisillä on molemmat taudin alleelit, toisin kuin risteytys sellaisen henkilön kanssa, jolla ei ole mainittua haitallista alleelia.

Samoin, kun ihmisen rakenteet vievät eläimet muuttamatta haluttuihin paikkoihin, niiden populaatio voi vähentyä ruuan puutteen vuoksi.

esimerkit

Eristäminen ja erittely antilooppi-oravissa Coloradon Grand Canyonissa

Grand Canyonissa se on epätavallisten ulottuvuuksien muodostuminen, jota Colorado-joki on veistänyt 2000 vuotta. Se sijaitsee Pohjois-Arizonassa Yhdysvalloissa.

Tällä alueella asuu kaksi oravalajia, jotka tutkimuksen mukaan ovat allopatrisen spesifikaatiotapahtuman tulos. Yksi lajeista asuu vasemmalla alueella ja toinen oikealla, vähimmäisetäisyydellä toisistaan ​​erotettuna. Nämä kaksi lajia eivät kuitenkaan pysty risteymään.

Sitä vastoin lajeilla, joilla on kyky liikkua vapaasti kanjonin molemmin puolin, ei ole havaittu merkkejä erikoistumisesta.

Kalojen eristäminen ja erittely Kongon joesta

Vesieliöille kuvattuja käsitteitä voi olla vaikea soveltaa toistaiseksi. Se on kuitenkin mahdollista.

Kichlidit ovat kalalajien perhe, jolle on ominaista valtava monimuotoisuus Kongon joessa. Tämä erityisyys kiinnitti ihtologien huomion, jotka yrittivät ymmärtää, miksi joki asutti niin monta lajia ja mitkä tekijät suosivat massiivisia erikoistumistapahtumia.

Tutkittuaan joen rakennetta, tutkijat päättelivät, että joen turbulenttisten vesien aiheuttama joen hydrologia toimi esteinä, jotka estävät erittäin kalalajien kosketusta - ja siten geenivirran - kosketusta. lähellä.

Viitteet

1. Lisää, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetiikka, evoluutio ja biologinen monimuotoisuus. Nelson Thornes.
2. American Museum of Natural History. (2017). Kongon joen kalojen evoluutio, jonka muodostaa voimakas koski: Genomitutkimus Kongon alaosassa paljastaa mikromittakaavan monipuolistumisen. ScienceDaily. Haettu 16. lokakuuta 2018, osoitteesta www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologia: tiede ja luonto. Pearson koulutus.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Kutsu biologiaan. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Evolution ja elämän monimuotoisuus: Valitut esseet. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Tietosanakirja evoluutiosta. Tiedostot.
7. Tobin, AJ, ja Dusheck, J. (2005). Kysy elämästä. Cengagen oppiminen.