Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Genetisk isolation og udvikling

Fremkomsten af ​​en ny art er en vigtig begivenhed i evolutionen. Det er typisk en langsom proces, hvor to befolkninger gradvist bliver mere og mere forskellige fra hinanden, indtil de ikke længere kan gribe ind. For at befolkningen skal afvige som denne, skal de være genetisk isolerede - med andre ord skal de sjældent eller aldrig mødes med hinanden. Uden genetisk isolation vil parring medføre udveksling af gener mellem befolkningerne og minimere forskelle mellem dem, så de ikke afviger. Populationer kan blive genetisk isolerede fra hinanden på flere forskellige måder.

Allopatry

Den simpleste form for genetisk isolation er gennem allopatri eller geografisk adskillelse, hvor to populationer adskilles af en eller anden form for fysisk barriere, så de ikke kan udveksle enkeltpersoner og kompis. Hvis en frø fra en plante bliver båret væk af vinden og ender hundreder af miles fra sin forælder plante, for eksempel vil den finde en ny befolkning, der ikke kan blandes med den gamle, fordi de er lige for langt fra hinanden. Nu kan de to befolkninger gradvist afvige og udvikle sig, indtil de bliver så forskellige, de er forskellige arter. Det mest kendte eksempel er finkerne på Gallapagosøerne. Finches er kun meget sjældent i stand til at krydse fra en ø til en anden på grund af havets vand, så befolkningerne på forskellige øer er i høj grad isoleret og er gradvist udviklet til separate arter.

Sommetider Der er ingen fysiske barrierer for parring, men en befolkning kan gradvist opdeles i genetisk isolerede grupper, fordi individer er mere tilbøjelige til at parre sig med deres nærmeste naboer. Denne form for proces kaldes parapatric speciation. Et observeret eksempel er Anthoxanthum odoratum eller bøffelgræs. Nogle græsarter er mere tolerante over for tungmetalforurening end andre og kan således vokse tæt på miner med forurenet jord. Selv om disse sorter i teorien kan interbreed med bøffelgræs i andre uforurenede områder, har de i praksis en tendens til at opdrætte udelukkende med nære naboer, så de sorter, der blomstrer i nærheden af ​​miner, er gradvist afvigende fra andre populationer.

Sympatisk sammensætning

Ved sympatrisk speciering bliver en delpopulation gradvist genetisk isoleret, fordi den udnytter en ny ressource i sit miljø. Det mest almindelige eksempel er apple maggot. Oprindeligt flygede disse fluer kun på hagtorner, men da de amerikanske kolonister indførte æbletræer, begyndte fluerne at lægge deres æg på disse også. Generelt ligner hunner af denne art imidlertid at lægge deres æg på den samme slags frugt, de voksede op, og mænd synes at foretrække kvinder, der ligner deres type frugt. Så mænd og kvinder, der voksede op på hagtorn, har en tendens til at parre sig med hinanden, men ikke med mænd og kvinder, der voksede op på æbler. Over tid har disse præferencer gradvis ført til fremkomsten af ​​to separate subpopulationer, der er genetisk forskellige fra hinanden, selvom de deler samme område.

Evolutionens mekanismer

Når to populationer er er genetisk isolerede, kan de afvige gennem en af ​​to mekanismer: naturlig udvælgelse eller genetisk drift. I naturlig udvælgelse sikrer miljømæssige pres som sygdom eller begrænsede ressourcer, at personer med bestemte gener efterlader flere afkom end andre. Følgelig bliver disse gener mere almindelige i befolkningen over tid. I den genetiske drift tørrer en tilfældig begivenhed som en orkan ud individuelle ikke-selektive, så nogle gener bliver mere almindelige, mens andre elimineres - ikke fordi disse gener er bedre eller værre end de andre, men fordi en tilfældig begivenhed udslettet ud de personer, der bærer dem. Et almindeligt eksempel på genetisk drift er grundlæggervirkningen, hvor et par individer slår ud på egen hånd og danner en ny befolkning. Selvom de gener, som disse personer bærer, var ualmindelige i den gamle befolkning, vil de nu blive almindelige i den nye.

Klik for at udvide hele teksten