Zawartość
Pojawienie się nowego gatunku jest ważnym wydarzeniem w ewolucji. Zazwyczaj jest to powolny proces, w którym dwie populacje stopniowo stają się coraz bardziej różne od siebie, aż nie mogą się już krzyżować.
Aby populacje różniły się w ten sposób, muszą być genetycznie odizolowane - innymi słowy, muszą się ze sobą kojarzyć rzadko lub nigdy.
Bez izolacji genetycznej w ewolucji kojarzenie spowoduje wymianę genów między populacjami i zminimalizuje różnice między nimi, aby się nie rozchodziły.
Populacje mogą zostać genetycznie odizolowane od siebie na kilka różnych sposobów.
Allopatia
Najprostszy rodzaj izolacji genetycznej przeszedł alopatialub separacja geograficzna, w której dwie populacje są oddzielone barierą fizyczną, więc nie są w stanie wymieniać osobników i partnerów.
Na przykład, jeśli ziarno rośliny zostanie porwane przez wiatr i znajdzie się na przykład setki mil od rośliny macierzystej, znajdzie nową populację, która nie krzyżuje się ze starą, ponieważ są one zbyt daleko od siebie. Teraz dwie populacje mogą stopniowo się rozbierać i ewoluować, aż staną się tak różne, że są różnymi gatunkami.
Najbardziej znanym przykładem są zięby Wysp Galapagos.
Zięby bardzo rzadko są w stanie przechodzić z jednej wyspy na drugą z powodu wód oceanicznych, więc populacje na różnych wyspach są w dużej mierze odizolowane i stopniowo ewoluowały w osobne gatunki.
Izolacja parapatryczna
Czasami nie ma fizycznych barier dla kojarzenia się, ale populacja może stopniowo dzielić się na genetycznie izolowane grupy, ponieważ osobniki są bardziej skłonne do kojarzenia się z bliskimi sąsiadami. Ten rodzaj procesu nazywa się specjacja parapatryczna.
Jednym z obserwowanych przykładów jest Anthoxanthum odoratumlub trawa bawoła. Niektóre odmiany trawy są bardziej tolerancyjne na zanieczyszczenia metalami ciężkimi niż inne i dlatego mogą rosnąć w pobliżu kopalń z zanieczyszczonymi glebami.
Chociaż te odmiany mogłyby teoretycznie krzyżować się z bawolą w innych nieskażonych regionach, w praktyce mają tendencję do rozmnażania się wyłącznie z bliskimi sąsiadami, więc odmiany, które kwitną w pobliżu kopalni, stopniowo odbiegają od innych populacji.
Specjacja sympatryczna
W specjacja współczulna, podpopulacja stopniowo zostaje genetycznie odizolowana, ponieważ wykorzystuje nowe zasoby w swoim środowisku.
Najczęstszym przykładem jest robak jabłkowy. Początkowo muchy te składały jaja tylko na głogach, ale kiedy amerykańscy koloniści wprowadzili jabłonie, muchy również zaczęły składać na nich jaja.
Ogólnie jednak samice tego gatunku lubią składać jaja na tych samych owocach, na których dorastały, a samce wydają się preferować samice, które lubią swój rodzaj owoców. Samce i samice, które dorastały na głogach, mają tendencję do kojarzenia się ze sobą, ale nie z samcami i samicami, które dorastały na jabłkach.
Z biegiem czasu preferencje te stopniowo doprowadziły do pojawienia się dwóch odrębnych subpopulacji, które są genetycznie różne od siebie, mimo że dzielą to samo terytorium.
Mechanizmy izolacji w ewolucji
Gdy dwie populacje zostaną genetycznie odizolowane, mogą się rozdzielić jednym z dwóch mechanizmów: naturalna selekcja lub dryf genetyczny. To także przykład izolacji reprodukcyjnej.
Jednym z powszechnych przykładów dryfu genetycznego jest efekt założycielski, w którym kilka osobników samodzielnie powstaje i tworzy nową populację. Nawet jeśli geny, które niosą te osobniki, były rzadkie w starej populacji, będą teraz powszechne w nowej.