Geografiske isolationsfordele, ulemper og eksempler



den geografisk isolation er et udtryk der anvendes i evolutionær biologi og økologi for at henvise til den rumlige adskillelse af en gruppe af organismer. Det kan forekomme på grund af en naturlig begivenhed, såsom ændringer i geologi i regionen eller kunstige strukturer.

I de fleste tilfælde er arter isoleres ved tilstedeværelsen af ​​naturlige barrierer af forskellig art, det være sig oceaner, søer, bjerge, blandt andre, der kan drastisk reducere kontakten mellem enkeltpersoner i befolkningen.

Når de to grupper af individer adskiller sig, udøver de to miljøer, som de blev udsat for, forskellige selektive pres på individerne, hvilket tvinger dem til at følge forskellige evolutionære stier..

De evolutionære kræfter i naturlig udvælgelse og gendrift vil medføre ændringer i de nye gruppers allelfrekvenser, som adskiller dem fra forældrenes befolkning.

Afhængig af størrelsen af ​​adskillelsen og den tid, den varer, kan der forekomme speciering: dannelse af nye arter, hvorved gruppens mangfoldighed øges.

På samme måde kan isolation også føre til udryddelse af en gruppe individer enten på grund af manglende genetisk mangfoldighed eller indavlsprocesser.

indeks

  • 1 Fordele og ulemper
    • 1.1 Speciation
    • 1.2 Allopatrisk speciering
    • 1.3 Udryddelse
  • 2 Eksempler
    • 2.1 Isolering og speciering i antilopeekornet i Grand Canyon of Colorado
    • 2.2 Isolering og speciering i fisk fra Congo-floden
  • 3 referencer

Fordele og ulemper

Den geografiske isolering af organismer kan omdannes til to processer: speciering, hvor nye arter opstår eller uddøder af den gruppe, der oplevede isolation.

Dernæst vil vi i dybden beskrive hver af processerne, forståelse af speciering som "fordel", da det øger diversitet og udryddelse som "ulempe":

artsdannelse

Processen, hvormed nye arter dannes, er af interesse for evolutionære biologer. Ornitologen Ernst Mayr bidrog enormt i beskrivelsen af ​​dette fænomen. Ifølge Mayr påvirkes speciering af to faktorer: de involverede personers isolation og genetiske divergens.

For det første for at to populationer skal kunne differentiere sig tilstrækkeligt til at blive betragtet som arter, skal genstrømmen mellem dem afbrydes. Med andre ord bør de ikke reproducere.

For det andet bør det genetiske divergens vises under isolationsperioden, således at hvis den enkelte kommer til at finde igen - ved en kollaps af barrieren, der adskilte oprindeligt - reproduktion proces vil ikke være effektiv og deres efterkommere vil have en fitness relativt lavere end deres forældre.

Effektiviteten af ​​processen med geografisk isolation til at producere speciering afhænger af adskillige faktorer, der er i sig selv for den gruppe, der adskiller sig, såsom evnen til at bevæge sig.

Allopatrisk speciering

Arrangementet geografiske isolationer, der fører til speciering processer gennem adskillelse af en uoverstigelig barriere kaldes allopatri, et udtryk afledt græske rødder, der bogstaveligt betyder "i et andet land".

Når arten er fysisk isoleret, står de over for forskellige miljøforhold og selektive tryk, der styrer dem gennem forskellige evolutionære stier..

Tage som et hypotetisk eksempel en population af firben, der er isoleret af en flod, kan de klimatiske forhold på venstre side være køligere end dem på højre side. Således virker mekanismerne for naturlig udvælgelse og gendrift uafhængigt, hvilket fører til den progressive differentiering af firben.

På denne måde erhverver individer forskellige karakteristika, økologiske, etologiske, fysiologiske, blandt andre, sammenlignet med forældrenes art. I et sådant tilfælde, at isolationsbarrieren har været tilstrækkelig til at propagere begivenheden af ​​speciering, bør der ikke være nogen genstrøm, hvis de to resulterende arter kommer sammen igen.

Der er enighed blandt biologer, der støtter vigtigheden af ​​allopatrisk speciering i frembringelsen af ​​nye arter, da det effektivt begrænser strømmen af ​​gener mellem organismer.

udslettelse

Når adskillelsen af ​​enkeltpersoner opstår på grund af barrierer, der ikke kan krydses, kan nogle af grupperne blive uddøde.

Når adskilt fra forældrearterne, kan gruppens mangfoldighed være lav, og den kan ikke tilpasse sig det nye pres, der pålægges af det nye miljø, de står over for..

Ligeledes, hvis den befolkning, der blev skilt fra, er repræsenteret af et lille antal individer, kan indavl (krydsning mellem nære slægtninge) have negative konsekvenser.

Charles Darwin selv var allerede opmærksom på de negative virkninger af indavl på naturlige populationer. Ved krydsning af nære slægtninge er der større sandsynlighed for, at visse skadelige alleler udtrykkes.

For eksempel, hvis der er en familie gen for visse patologi kun udtrykkes, når den enkelte har begge alleler (homozygot recessive) og to brødre mødes, er der større sandsynlighed for, at afkom bærer begge alleler for sygdommen, i modsætning til en krydset med en person, der ikke bærer nævnte skadelig allel.

På samme måde, når menneskelige konstruktioner fratager dyr at rejse til ønskede steder, kan deres befolkning falde på grund af manglende mad..

eksempler

Isolering og speciering i antilope egern i Grand Canyon of Colorado

I Grand Canyon er en formation af ekstraordinære dimensioner, der er blevet skulptureret i 2000 år ved Colorado River. Det ligger i det nordlige Arizona i USA.

I denne region er der to arter af egern, der ifølge forskningen er resultatet af en allopatrisk speciering begivenhed. En af arterne lever i den venstre region og en anden i højre, adskilt af en minimumsafstand. Imidlertid er de to arter ikke i stand til at krydse.

I modsætning hertil har arter, der har evnen til at bevæge sig frit på begge sider af canyonen, ikke vist tegn på speciering.

Isolering og speciering i fisk fra Congo-floden

Det kan være svært at anvende de begreber, der er beskrevet for akvatiske arter indtil nu. Det er dog muligt.

Cichlider er en familie af fisk, der er karakteriseret ved den enorme mangfoldighed i Congo-floden. Denne særlige opmærksomhed tiltrak ichthyologers opmærksomhed, som søgte at forstå, hvorfor floden var beboet af så mange arter, og hvilke faktorer der begunstigede massive specialiseringsbegivenheder.

Efter at have studeret dannelsen af ​​floden, forskere konkluderede, at hydrologi af floden, forvoldt af dets turbulente vande fungerede som barrierer forhindrer kontakt - og dermed gen flow - af fiskearter, der encontrabas meget tæt.

referencer

  1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetik, evolution og biodiversitet. Nelson Thornes.
  2. American Museum of Natural History. (2017). Kongo-flodfiskevolutionen er dannet af intense strømfald: Genomisk undersøgelse i det nederste Congo afslører mikroscale diversificering. ScienceDaily. Hentet den 16. oktober 2018 fra www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
  3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2004). Biologi: videnskab og natur. Pearson Education.
  4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Invitation til biologi. Ed. Panamericana Medical.
  5. Mayr, E. (1997). Evolution og livets mangfoldighed: Udvalgte essays. Harvard University Press.
  6. Rice, S. (2007).Evolutionens Encyclopedia. Fakta om filen.
  7. Tobin, A.J. & Dusheck, J. (2005). At spørge om livet. Cengage Learning.