GEOGRAFSKA IZOLACIJA: PREDNOSTI, NEDOSTACI I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026

Geografski izolacije je izraz koji se koristi u evolucijske biologije i ekologije u odnose na prostornu odvajanje skupine organizama. Do njega može doći prirodnim događajem, poput promjena u geologiji regije ili umjetnim strukturama.

U većini slučajeva vrste su izolirane prisutnošću različitih vrsta prirodnih barijera, bilo onih okeana, jezera, planina, između ostalog, što može drastično smanjiti kontakt među pojedincima u populaciji.

Izvor: NASA, putem Wikimedia Commonsa

Jednom kada se dvije skupine pojedinaca odvoje, dvije sredine kojima su bile izložene vrše različite selektivne pritiske na pojedince, prisiljavajući ih da slijede različite evolucijske putove.

Evolucijske sile prirodne selekcije i odljeva gena uzrokovat će promjene u frekvencijama alela novih skupina, razlikujući ih od roditeljske populacije.

Ovisno o veličini razdvajanja i vremenu koje se održava, mogu se dogoditi specifikacijski događaji: formiranje novih vrsta, čime se povećava raznolikost skupine.

Na isti način izolacija može dovesti i do izumiranja grupe jedinki, bilo zbog nedostatka genetske raznolikosti bilo zbog procesa inbridiranja.

Prednosti i nedostatci

Geografska izolacija organizama može se prevesti u dva procesa: specifikacija, gdje nastaju nove vrste ili izumiranje skupine koja je doživjela izolaciju.

U nastavku ćemo detaljno opisati svaki od procesa, specificirajući specifikaciju kao "prednost", jer povećava raznolikost i izumiranje kao "nedostatak":

specijacija

Proces nastajanja novih vrsta zanimljiv je evolucijskim biolozima. Ornitolog Ernst Mayr uvelike je pridonio opisu ove pojave. Prema Mayr-u, na specifikaciju utječu dva faktora: izolacija i genetska divergencija uključenih pojedinaca.

Prvo, da bi se dvije populacije bile dovoljno diferencirane da bi se smatrale vrstama, mora se prekinuti protok gena među njima. Drugim riječima, ne smiju se reproducirati.

Drugo, genetska divergencija mora se pojaviti tijekom razdoblja izolacije na takav način da ako se pojedinci ponovno susretnu - zbog pada barijere koja ih je u početku razdvojila - proces reprodukcije neće biti učinkovit, a njihovo potomstvo će imati relativno veću sposobnost. niži od roditelja.

Učinkovitost postupka geografske izolacije za proizvodnju specifikacije ovisi o nekoliko čimbenika svojstvenih grupi koja se odvaja, poput sposobnosti kretanja.

Alopatrijska specifikacija

Događaj zemljopisnih izolacija koji potiče procese specifikacije kroz odvajanje nepremostive barijere naziva se alopatrična specifikacija, izraz izveden iz grčkih korijena koji doslovno znači "u nekoj drugoj zemlji".

Jednom kada su vrste fizički izolirane, suočavaju se s različitim uvjetima okoliša i selektivnim pritiscima koji ih vode različitim evolucijskim putevima.

Uzmimo kao hipotetski primjer populaciju guštera koja je izolirana rijekom, klimatski uvjeti na lijevoj strani mogu biti hladniji od onih na desnoj strani. Tako će mehanizmi prirodne selekcije i odljeva gena djelovati neovisno, što dovodi do progresivne diferencijacije guštera.

Na taj način pojedinci stječu različita svojstva, među ostalim, ekološka, ​​etološka, ​​fiziološka u odnosu na matične vrste. U takvom slučaju da je izolacijska barijera bila dovoljna za promociju događaja specifikacije, ne smije biti protoka gena ako se dvije rezultirajuće vrste ponovno susretnu.

Među biolozima postoji konsenzus koji podupire važnost alopatričke specifikacije u stvaranju novih vrsta, jer učinkovito ograničava protok gena između organizama.

Izumiranje

Kada se razdvajanje pojedinaca dogodi zahvaljujući preprekama koje se ne mogu prijeći, neke od skupina mogu izumrijeti.

Razdvojenost skupine od matične vrste može biti mala i neće se prilagoditi novim pritiscima koje nameće novo okruženje s kojim se suočavaju.

Slično tome, ako je izdvojena populacija zastupljena malim brojem jedinki, inbriding (križanje između bliskih srodnika) može imati negativne posljedice.

Sam Charles Darwin već je bio svjestan negativnih učinaka inbreedinga na prirodnu populaciju. Pri križanju bliskih srodnika veća je vjerojatnost da su izraženi određeni štetni aleli.

Na primjer, ako u obitelji postoji gen za određenu patologiju koja se izražava samo kada pojedinac ima oba alela (homozigotni recesivni) i dva brata i sestre, veća je vjerojatnost da potomstvo nosi oba alela za bolest, za razliku od križanje s pojedincem koji ne nosi navedeni štetni alel.

Slično tome, kada ljudske konstrukcije uskraćuju životinje da se presele na željena mjesta, njihova se populacija može smanjiti zbog nedostatka hrane.

Primjeri

Osamljenost i specifikacije u vjevericama antilopa u Grand Canyonu u Coloradu

U Grand Canyonu riječ je o formi izvanrednih dimenzija koju je već 2.000 godina skulpturala rijeka Colorado. Nalazi se na sjeveru Arizone u Sjedinjenim Državama.

Na ovom području obitavaju dvije vrste vjeverica koje su prema istraživanjima proizvod alopatske specifikacije. Jedna vrsta živi u lijevom području, a druga u desnoj, odijeljena minimalnom udaljenošću. Međutim, dvije vrste nisu sposobne za križanje.

Suprotno tome, vrste koje se mogu slobodno kretati s obje strane kanjona, nisu pokazale znakove specifikacije.

Izolacija i vrsta ribe iz rijeke Kongo

Koncept koji je opisan za vodene vrste do sada je teško primijeniti. No moguće je.

Čiklidi su obitelj riba koje karakterizira ogromna raznolikost u rijeci Kongo. Ta je posebnost privukla pažnju ihtiologa koji su pokušali shvatiti zašto je rijeka naseljena toliko vrstama i koji su faktori pogodovali masovnim događajima iz specijalizacije.

Nakon proučavanja konformacije rijeke, znanstvenici su došli do zaključka da je hidrologija rijeke, uzrokovana njezinim nemirnim vodama, funkcionirala kao zapreke koje su spriječivale kontakt - a samim tim i protok gena - vrsta riba koje su bile vrlo blizu.

Reference

1. Adds, J., Larkcom, E., i Miller, R. (2004). Genetika, evolucija i biološka raznolikost. Nelson Thornes.
2. Američki prirodni muzej. (2017). Evolucija ribe u Kongu oblikovana intenzivnim brzacima: Genska studija u donjem Kongu otkriva diverzifikaciju mikroskala. ScienceDaily. Preuzeto 16. listopada 2018. s www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologija: znanost i priroda. Pearson Education.
4. Curtis, H., i Schnek, A. (2006). Poziv na biologiju. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Evolucija i raznolikost života: Izabrani eseji. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Enciklopedija evolucije. Činjenice u spisu.
7. Tobin, AJ, i Dusheck, J. (2005). Pitajući o životu. Cengage Learning.