Изоляция как эволюционный фактор

Изоляция – это прекращение обмена наследственной информацией между особями исходной популяции вследствие возникновения какого-либо барьера. Различают 2 основных способа изоляции: географическую и биологическую.

Географическая (пространственная) изоляция. Этот способ изоляции связан с образованием различного рода физических барьеров: лесных массивов, горных хребтов, рек и др. В настоящее время пространственная изоляция часто связана с деятельностью человека. Классическим примером является возникновение к началу XX века разорванного ареала у соболя в результате интенсивного промысла. При прочих равных условиях возникновение географической изоляции зависит также и от биологических особенностей организмов (радиусов индивидуальной активности). При больших радиусах индивидуальной активности степень пространственной изоляции будет сравнительно низкой. Например, в отличие от воробьев чирки-свистунки имеют большой индивидуальный ареал. Следует отметить, что географическая изоляция не препятствует скрещиванию, если географический барьер будет устранен или преодолен организмами. В этом состоит ее существенное отличие от биологической изоляции.

Биологическая (репродуктивная) изоляция обусловлена биологическими особенностями организмов данной популяции, препятствующих скрещиванию или воспроизведению нормального потомства. Возникновению биологической изоляции часто способствует географическая изоляция. Поскольку механизмы такой изоляции могут быть различными, то выделяют различные формы: генетическую, морфофункциональную, экологическую и этологическую.

Генетическая изоляция связана с различиями в числе и форме хромосом. В результате при скрещивании двух близких видов возможны гибель зигот после оплодотворения, снижение жизнеспособности гибридов или невозможность развития половых клеток у потомков.

Экологическая изоляция возникает в связи с изменениями условий существования популяций. Например, у некоторых видов рыб известны озимые и яровые расы. Такое явление характерно для проходных осетровых. Озимые расы заходят в реки в конце лета и осенью с незрелыми половыми продуктами, поднимаются довольно высоко, зимуют в них и нерестятся весной следующего года. Яровые идут в реки ранней весной с готовыми к нересту гонадами, поднимаются по ним невысоко и размножаются в конце весны или начале лета того же года. Дифференцировка на яровые и озимые расы зависит от протяженности реки. В крупных реках (Волга) представлены обе формы; в относительно небольших (Кура) преобладают яровые формы. Биологическое значение озимых и яровых рас у рыб заключается в обеспечении полного использования нерестилищ и кормовых ресурсов для молоди.

Морфофункциональная изоляция обусловлена особенностями строения и функционирования органов размножения. Так у животных после спаривания в половых путях самок может происходить гибель сперматозоидов в результате иммунологической несовместимости. Или в результате несоответствия в строении органов размножения становится невозможным оплодотворение.

Этологическая изоляция определяется особенностями поведения, допускающими спаривание только с особями своего вида. Эта форма существует лишь у животных с хорошо развитой нервной системой. Например, в двух популяциях тритонов установлено предпочтение при спаривании партнеров своей расы.

Эволюционное значение изоляции. В отличие от классического дарвинизма в современной теории эволюции изоляции как эволюционному фактору придается значительно большее значение. Значение изоляции видно из следующего модельного примера. Если разделить популяцию на две части, то через некоторое время они станут генетически различными. Причем, если изолированные популяции находятся в идентичных условиях, то возможно образование видов-двойников. По мнению Майра, это виды-двойники находятся в начале своего возникновения. Фенотипическое сходство этих видов может быть настолько полным, что различить их можно будет только на основании нескрещиваемости друг с другом. Виды-двойники обнаружены в большинстве групп животных и растений. Например, в Европе обитают шесть видов комаров, ранее принимавшихся как один вид – малярийный комар. Эти виды морфологически неразличимы. Они отличаются по окраске яиц, морфологии хромосом, поведению и, главное, эти виды репродуктивно изолированы друг от друга.

Date: 2015-09-27; view: 1567; Нарушение авторских прав