ЕКОЛОГІЧНА ІЗОЛЯЦІЯ: МЕХАНІЗМ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Органічна ізоляція являє собою механізм , з допомогою якого виникнення схрещування між двома видами виключається , що може виробляти гібридне потомство. Гібридне потомство - результат суміші двох особин різних видів.

Наприклад, мул або мул - гібридна тварина, яка походить в результаті схрещування осла (Equus africanus asinus) з кобилою (Equus ferus caballus). Ця тварина поділяє деякі риси обох батьківських видів.

Малюнок 1. Мул. Джерело: Pixabay.com

Також хінні - це гібридний вид, який виникає в результаті схрещування осла з конем. Мули і хини мають різні гени. Мул - сильніша і більша тварина, ніж хінні, і обидва майже завжди стерильні. У рідкісних випадках плодючості у мулів і хинів молодняк слабкий і має дуже низьку вагу, малий шанс вижити.

Існує 5 процесів екологічної ізоляції, які виконують функцію запобігання двом різним видам гібридного або змішаного потомства: екологічна ізоляція, тимчасова ізоляція, поведінкова ізоляція, просторова ізоляція та механічна / хімічна ізоляція.

Механізм екологічної ізоляції

Екологічна ізоляція чи ізоляція середовища проживання є одним із 5 механізмів ізоляції, які запобігають схрещуванню між різними видами до утворення зиготи чи яйцеклітини (прециготичний механізм виділення).

Цей механізм виникає, коли два види, які могли генетично схрещуватись, мають репродуктивні бар'єри, оскільки вони мешкають у різних районах. Ось як різні популяції можуть займати одну і ту ж територію, але живуть в різних місцях проживання, а отже фізично не зустрічаються між собою.

Окрім інших механізмів ізоляції, екологічна ізоляція дозволяє уникнути виробництва гібридних видів, які не сприяють зростанню та розвитку біологічних популяцій, оскільки більшість гібридних особин є стерильними, тобто вони не здатні до розмноження.

Види, які беруть участь у гібридному схрещуванні, вважаються витратами енергії, які не мають успіху. Крім того, ці репродуктивні механізми ізоляції відіграють вирішальну вибіркову роль у специфікації.

Специфікація - це процес, за допомогою якого формуються нові види. Процес специфікації - це той, що спричинив різноманітність організмів або біологічне різноманіття.

Приклади екологічної ізоляції

Нижче наведено кілька прикладів екологічної ізоляції.

Екологічна ізоляція у ссавців

В Індії є тигр (Panthera tigris) і лев (Panthera leo), два види одного сімейства (Felidae), які мають властивість схрещуватися.

Однак тигр живе в джунглях, а лев живе в луках; оскільки два види живуть у різних місцях існування, їх фізична зустріч не відбувається. Кожен вид, як лев, так і тигр, ізольовано в місцях існування.

Екологічна ізоляція у комах

Група Anopheles maculipennis складається з 6 видів комарів, деякі з яких пов’язані з передачею малярії. Хоча ці 6 видів дуже схожі та морфологічно нерозрізнені, вони рідко можуть виробляти гібриди, оскільки їх виділяють для їх розмноження та схрещування, частково шляхом розмноження в різних середовищах існування.

Хоча деякі види Anopheles maculipennis розмножуються у солонуватій воді, інші роблять це у прісній воді. Серед видів, що спарюються у прісних водах, є такі, які роблять це у проточних водах, а інші - воліють стоячі води.

Екологічна ізоляція у птахів

Один з найбільш цитованих прикладів екологічної ізоляції - справа двох близькоспоріднених птахів з роду Turdus, таких як звичайна чорна птаха (Turdus merula) та білокрила чорна птаха (Turdus torquatus).

Малюнок 2. Чоловік звичайний чорний птах. (Turdus merula). Джерело: AnemoneProjectors

Популяція T. merula, виду, який населяє ділянки деревини дерев у лісах та міських садах, є екологічно ізольованим від T. torquatus, виду, який розмножується у високогірних районах. Тому шанси цих видів на виробництво гібриду практично нульові.

Малюнок 3. Білокрила чорна пташка (Turdus torquatus). Джерело: Андрій Чуде зі Словаччини

Екологічна ізоляція у земноводних

Репродуктивна екологічна ізоляція спостерігається також у різних видів жаб. Один із численних прикладів цієї справи знайдений у Північній Америці.

У Північній Америці популяція північної червононогаї жаби (Rana aurora) відокремлена від популяції американського медуза (Rana catesbeiana), оскільки колишні товариші в ефемерних, швидкоплинних потоках води, а останній це робить. робить у постійних колодязях чи ставках.

В Австралії жаба розп'ятого (Notaden bennettii) і жаба пустельного дерева (Litoria rubella) зустрічаються в пустельних середовищах. Однак вони малоймовірно спаровуватися, оскільки жаба розп'яття живе під землею і рухається на поверхню лише тоді, коли йде дощ, тоді як пустельна деревна жаба - це деревовидний вид.

Екологічна ізоляція в рибі

Ще один цікавий приклад цього типу екологічної репродуктивної ізоляції спостерігається у колючих риб сімейства Gasterosteidae. Ці риби мають витягнуте і тонке тіло (веретеноподібне), з 2 - 16 колючками в спинній області і відсутність луски, хоча деякі види мають своєрідну кісткову пластинчасту броню.

Поки прісноводні види риб Gasterosteidae живуть у проточних водах протягом усього року, морські види, що знаходяться в морі взимку, мігрують до річок річок навесні та влітку, щоб спаровуватися.

У цьому випадку фактором, який виступає як репродуктивний бар'єр, який заважає двом групам схрещуватися, - це адаптація до різних концентрацій солі.

Екологічна ізоляція в рослинах

Інший приклад екологічної ізоляції відбувається у випадку двох видів павутинних рослин роду Tradescantia, рослини павука Огайо (Tradescantia ohiensis) та рослини павука-зигзагу (Tradescantia subaspera).

Обидві рослини живуть у спільних географічних районах, але не в змозі схрещуватися через різницю середовищ існування. T. ohiensis росте в сонячних районах, тоді як T. subaspera воліє тінисті ділянки з невеликим сонцем.

Крім того, ці рослини цвітуть у різний час року, тобто вони також мають тимчасову ізоляцію.

Можна зробити висновок, що в екологічній ізоляції поділ груп організмів відбувається внаслідок змін їх екології чи змін середовища, в якому вони живуть.

Список літератури

1. Bradburd, GS, Ralph, PL та Coop, GM (2018). Роз'єднання наслідків географічної та екологічної ізоляції на генетичну диференціацію. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. Фрейзер, ІК, Моррісон, АК, МакК Хогг, А., Макая. EC, van Sebille, E. et all. (2018). Екологічна ізоляція Антарктиди буде порушена розгоном та потеплінням, спричиненим штормом. Зміна клімату природи. 8: 704–708.
3. Grey, LN, Barley, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. and Wang, IJ (2018). Філогеографія широко поширеного комплексу ящірок відображає закономірності як географічної, так і екологічної ізоляції. Молекулярна екологія банер. doi: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA та Arnold, ML (2018). Квіткова та екологічна ізоляція між Aquilegia formosa та Aquilegia pubescens. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки. 91 (7): 2493-2496. Doi: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Шефер, М. (1972). Екологічна ізоляція та важливість конкуренції, про що свідчить модель розповсюдження лікозидів прибережного ландшафту. Екологія. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881