Генетические преграды, приводящие к ограничению обмена генами между популяциями, называются изолирующими механизмами. Проявление таких ограничений связано с выработкой приспособленности одной популяции к жизни в одном ареале и свидетельствует об образовании отдельного подвида или вида.
Изменению особей в популяции и накапливанию полезных адаптаций чаще всего обусловлено изменениями внешней среды. В связи с этим различают два способа образования вида:
- географический (аллотропический);
- экологический (симпатрический).
Географическое образование видов связано с территориальной изоляцией. Две группы животных или растений никогда не встретятся, т.к. их разъединяют горы, моря, пустыни. Оставаясь в пределах одного ареала, популяция доводит до совершенства приспособленности и становится отдельным видом.
Экологический способ образования видов связан с множеством биологических факторов. Ареалы популяций могут пересекаться, но каждая популяция при этом занимает отдельную экологическую нишу, постепенно вырабатывая обособленный образ жизни.
Виды
Географическая или экологическая изоляция в первую очередь препятствует скрещиванию разных популяций. Поэтому различают два вида изолирующих механизмов:
- предзиготический – препятствуют образованию зиготы;
- постзиготический – действуют после образования зиготы.
Подробнее факторы видов описаны в таблице “Изолирующие механизмы”.
|
Вид |
Факторы |
Описание |
Примеры |
|
Предзиготический |
Сезонность |
Несовпадение брачных периодов или сезонов цветения у разных популяций |
Сосна лучистая и сосна стройная произрастают в одних лесах Калифорнии, но никогда не скрещиваются, т.к. опыление происходит в разное время. Размножение амфибий, живущих в одном районе, приходится на разные месяцы в зависимости от вида |
|
Места обитания |
Живущие по соседству виды занимают различные экологические ниши и не пересекаются |
Гавайские дрозофилы питаются соком фруктовых деревьев, но обитают в разных местах. Один вид живёт в кронах деревьев и питается соком со стволов. Второй вид – в лесной подстилке, питаясь фруктовыми лужицами у подножий деревьев |
|
|
Поведение |
Сложное поведение ухаживания, на которое реагируют только представители одного вида |
Светлячки спариваются, ориентируясь на особые световые траектории партнёров, по которым распознают особь своего вида. Многие птицы выработали сложные ритуалы ухаживания, привлекая самок исключительно своего вида |
|
|
Морфология |
Особенности строения репродуктивной системы и гамет. Спаривание физически возможно только между представителями одного вида и затруднено между особями разных видов |
При наружном оплодотворении морских звёзд у разных видов различаются белки, связывающие сперматозоид и яйцеклетку. Слияние гамет возможно только при совпадении белков-реагентов. При внутреннем оплодотворении важно различие в строении половых органов и половых путей |
|
|
Постзиготический |
Нежизнеспособность |
Образованные гибриды не доживают до половой зрелости и быстро погибают |
Северные и южные популяции леопардовой лягушки дают нежизнеспособное потомство |
|
Стерильность |
Поколение гибридов оказывается полностью стерильным и не может давать потомства |
Гибрид лошади и осла – стерильный мул |
|
|
Неполноценность |
Первое потомство оказывается фертильным, второе – полуфертильным или полностью стерильным |
Гибридизация хлопчатника во втором поколении даёт карликовые растения, многие из которых стерильны |
Обычно несколько факторов действуют одновременно, создавая полную изоляцию популяции и способствуя формированию вида.
Что мы узнали?
Из урока 9 класса биологии узнали об изолирующих механизмах, препятствующих образованию гибридов и помогающих появляться новым обособленным видам. Выработанные в ходе естественного отбора особенности поведения, строения половых органов, образа жизни мешают свободному скрещиванию между разными видами. Если оплодотворение по каким-то причинам всё же произошло, то гибриды, как правило, рождаются нежизнеспособными или стерильными.
