ГЕОГРАФСКА ИЗОЛАЦИЈА: ПРЕДНОСТИ, НЕДОСТАЦИ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Географска изолација је термин који се користи у еволуционом биологију и екологију да означи просторним раздвајања групе организама. Може се догодити природним догађајем, као што су промене у геологији региона или вештачким структурама.

У већини случајева, врсте су изоловане присуством различитих врста природних баријера, било океана, језера, планина, између осталог, што може драстично умањити контакт између појединаца у популацији.

Извор: НАСА, преко Викимедиа Цоммонс

Једном када се две групе појединаца раздвоје, две средине којима су биле изложене врше различите селективне притиске на појединце, приморавајући их да прате различите еволутивне путеве.

Еволуцијске силе природне селекције и одљева гена узроковат ће промјене у фреквенцијама алела нових група, разликујући их од родитељске популације.

У зависности од величине раздвајања и времена у којем се одржава, могу се догодити спецификациони догађаји: формирање нових врста, чиме се повећава разноликост групе.

На исти начин, изолација такође може довести до изумирања групе јединки, било због недостатка генетске разноликости, било због процеса инбридинга.

Предности и мане

Географска изолација организама може се превести у два процеса: спецификација, где настају нове врсте или изумирање групе која је доживела изолацију.

У наставку ћемо детаљно описати сваки од процеса, схватајући спецификацију као "предност", јер повећава разноликост и изумирање као "недостатак":

Спецификација

Процес формирања нових врста занимљив је за еволуционе биологе. Орнитолог Ернст Маир много је допринео опису ове појаве. Према Маир-у, на спецификацију утичу два фактора: изолација и генетска дивергенција укључених појединаца.

Прво, да би две популације биле довољно диференциране да би се сматрале врстама, проток гена између њих мора се прекинути. Другим речима, они се не смеју репродуковати.

Друго, генетска дивергенција се мора појавити током периода изолације на такав начин да ако се појединци поново сретну - због пада баријере која их је у почетку раздвојила - процес репродукције неће бити ефикасан и њихово потомство ће имати релативно већу способност. нижи од родитеља.

Ефикасност процеса географске изолације за производњу специјализације зависи од неколико фактора који су својствени групи која се одваја, попут способности кретања.

Алопатрична спецификација

Догађај географских изолација који потичу процесе специјализације раздвајањем непремостиве баријере назива се алопатрична спецификација, термин изведен из грчких корена који дословно значи "у некој другој земљи".

Једном када су врсте физички изолиране, суочавају се са различитим условима окружења и селективним притисцима који их воде различитим еволуцијским путевима.

Узмите као хипотетички пример популацију гуштера која је изолирана реком, временски услови на левој страни могу бити хладнији од оних на десној страни. Тако ће механизми природне селекције и одљева гена дјеловати независно, водећи до прогресивне диференцијације гуштера.

На овај начин, јединке добијају различите карактеристике, међу осталим, еколошке, етолошке, физиолошке, у поређењу са матичним врстама. У таквом случају да је изолациона баријера била довољна да промовише догађај спецификације, не сме бити протока гена ако се две резултирајуће врсте поново сусретну.

Међу биолозима постоји консензус који подржава важност алопатричке спецификације у генерацији нових врста, јер она заправо ограничава проток гена између организама.

Изумирање

Када се раздвајање појединаца догоди захваљујући препрекама које није могуће прећи, неке од група могу изумријети.

Када се одвоје од матичне врсте, разноликост групе може бити мала и неће се прилагодити новим притисцима које намеће ново окружење са којим се суочавају.

Слично томе, ако је издвојена популација представљена малим бројем јединки, инбридинг (крижање између блиских сродника) може имати негативне последице.

Сам Цхарлес Дарвин већ је био свјестан негативних ефеката инбреединга на природну популацију. При крижању блиских сродника постоји већа вероватноћа да се изразе одређени штетни алели.

На пример, ако у породици постоји ген за одређену патологију која се изражава само када појединац има оба алела (хомозиготни рецесивни) и две сестре, већа је вероватноћа да потомство носи оба алела за болест, за разлику од укрштање са особом која не носи наведени штетни алел.

Слично томе, када људске конструкције лише животиње да се преселе на жељене локације, њихова популација се може смањити због недостатка хране.

Примери

Изолација и спецификација у веверицама антилопа у Гранд Цаниону у Цолораду

У Гранд Цаниону је то форма изванредних димензија коју је река Колорадо скулптурала већ 2000 година. Налази се у северној Аризони у Сједињеним Државама.

У овом региону обитавају две врсте веверица које су према истраживањима производ алопатријске спецификације. Једна врста живи у левом региону, а друга у десној, одвојена минималном растојању. Међутим, двије врсте нису способне за крижање.

Супротно томе, врсте које се могу слободно кретати са обе стране кањона, нису показале знакове спецификације.

Изолација и спецификација рибе из реке Конго

Концепт који је описан за водене врсте до сада је тешко применити. Међутим, могуће је.

Чиклиди су породица риба коју карактерише огромна разноликост у реци Конго. Ова посебност привукла је пажњу ихтиолога који су желели да схвате зашто је река насељена толико врстама и који су фактори погодовали масовним догађајима из специјализације.

Након проучавања конформације реке, научници су дошли до закључка да је хидрологија реке, узрокована њеним немирним водама, функционисала као баријере које су спречавале контакт - а самим тим и проток гена - врста риба које су биле веома близу.

Референце

1. Аддс, Ј., Ларкцом, Е., и Миллер, Р. (2004). Генетика, еволуција и биодиверзитет. Нелсон Тхорнес.
2. Амерички музеј природне историје. (2017). Еволуција рибе реке Конго у облику интензивних брзака: Геномска студија у доњем Конгу открива диверзификацију микроосовина. СциенцеДаили. Преузето 16. октобра 2018. са ввв.сциенцедаили.цом/релеасес/2017/02/170217161005.хтм
3. Аудесирк, Т., Аудесирк, Г., & Биерс, БЕ (2004). Биологија: наука и природа. Пеарсон Едуцатион.
4. Цуртис, Х., Сцхнек, А. (2006). Позив на биологију. Панамерицан Медицал Ед.
5. Маир, Е. (1997). Еволуција и разноликост живота: Изабрани есеји. Харвард Университи Пресс.
6. Рице, С. (2007). Енциклопедија еволуције. Чињенице у спису.
7. Тобин, АЈ, и Дусхецк, Ј. (2005). Питајући о животу. Ценгаге Леарнинг.