در موجودات پانمیتیک (در حال تولیدمثل جنسی)، یک گونه مجموعه ای از موجودات است که در طیف وسیعی از خصوصیات مشابه هستند و می توانند آزادانه با تشکیل فرزندان بارور آمیخته شوند. مفهوم انزوا در زمینه ریز تکامل یا همان طور که به آن زایی نیز می گویند استفاده می شود. جداسازی تولیدمثلی فرآیند شکل گیری یک گونه جدید را آغاز می کند و به آن پایان می دهد. اما همه اشکال این پدیده منجر به ظهور گونه جدیدی نمی شود، همانطور که هر جداسازی منجر به جدایی نهایی تولید مثلی جمعیت ها نمی شود.
مکانیسم های جداسازی در تکامل
در یک گونه، افراد در گروه ها - جمعیت ها وجود دارند. این جمعیت ها به عنوان یک واحد تکامل خرد هستند که به عنوان ماده ای برای تشکیل گونه های جدید متفاوت از گونه های اصلی عمل می کنند. در یک گونه، تبادل مواد ژنتیکی بین جمعیت ها در فرآیند تولید مثل اتفاق می افتد. آنچه نامیده می شودظرفیت تولیدمثلی موجودات هنگامی که به دلایلی این تبادل بین جمعیت های یک گونه محدود یا کاملاً غیرممکن است، می گویند که انزوای تولیدمثلی آغاز شده است. تعریف این مکانیسم تکاملی این است که افراد از جمعیت های مختلف نمی توانند فرزندان تولید کنند. تاریخچه ظهور یک گونه جدید زنجیره ای از انواع مختلف جداسازی تولیدمثلی است که جایگزین یا روی هم قرار گرفته اند و تقسیم جمعیت ها را غیرقابل برگشت می کند.
ایزوله تولید مثل: طبقه بندی
مفاهیم مختلفی در طبقه بندی انواع جداسازی جمعیت وجود دارد. معیارهای مختلفی که به عنوان ویژگی اصلی در نظر گرفته شده اند، سردرگمی را به این موضوع اضافه می کنند. اجازه دهید به عنوان مبنایی در نظر بگیریم که جداسازی تولیدمثلی به عنوان محدودیت دائمی پانمیکسیا (تقاطع آزاد) آخرین مرحله ای است که گونه زایی را کامل می کند. طرفداران این دیدگاه انزوای شکل‌دهنده گونه‌ها، زیست‌شناسان تکاملی معروف F. G. Dobzhansky (1900-1975) و E. Mayr (1904-2005) بودند. مکانیسم های جداسازی باروری در این رویکرد به سه گروه تقسیم می شود:
- تقسیم فضایی (جغرافیایی)؛
- ایزوله سازی محیطی (مکانیسم های محیطی)؛
- مکانیسم تولید مثلی مناسب، از جمله پیش جفت گیری (قبل از تشکیل زیگوت) و پس از جفت گیری (جفت گیری اتفاق می افتد، اما تخمک یا بارور نمی شود یا می میرد، یا هیبریدها عقیم هستند).
هر مکانیزم به حدی دست می یابدپانمیکسیا: کامل یا جزئی. اجازه دهید به طور خلاصه اشکال انزوای تولید مثل را در هر گروه در نظر بگیریم. مثال‌هایی که آنها را نشان می‌دهند به شما کمک می‌کنند ماهیت یک فرم خاص را درک کنید.
مکانیسم های فضایی جداسازی جمعیت
مکانیسم انزوا با تغییرات مختلف در چشم انداز (ظاهر مانع به شکل رشته کوه ها یا رودخانه ها) یا با گسترش گونه در سرزمین های وسیع همراه است. هنگامی که جریان ژن ها بین جمعیت های جدا شده مختل می شود، جداسازی تولید مثل رخ می دهد. معروف ترین نمونه چنین پدیده ای با شکل گیری گونه های جدید را می توان گونه های جزیره ای علف های هرز جزایر گالاپاگوس دانست که به یکی از نمونه های کار چارلز داروین "منشاء گونه ها به وسیله انتخاب طبیعی" تبدیل شد. یا نمونه ای از زاغی آبی که یک جمعیت آن در چین و دیگری در اسپانیا زندگی می کند.
مکانیسم های انزوای زیست محیطی
دلایل این نوع انزوای تولیدمثلی به تفاوت در شرایط تکثیر جمعیت های یک گونه که به طور متقارن، یعنی در یک قلمرو زندگی می کنند، مربوط می شود. به عنوان مثال، فصل های تولید مثل یا گلدهی با هم منطبق نیستند. در سواحل کالیفرنیا، دو نوع کاج به طور متقارن وجود دارد: یکی از گونه ها در ماه فوریه و دیگری در آوریل گرده می ریزد. انزوای اکولوژیکی فصلی برای آنها باروری شده است. نمونه ای از جداسازی تولیدمثلی، اما ناشی از پایه های غذایی مختلف، توسط سه گونه از فوک های قطب جنوب که از یک اجداد فیلوژنتیکی یکسان هستند، نشان داده شده است. فوک ودل فقط ماهی می خورد، فوک پلنگ پنگوئن ها و فوک ها و فوک راس غذا می خورد.سرپایان.
اشکال انزوای تولیدمثلی پیش از پیوند
ایزوله مکانیکی - بی اثر بودن جفت گیری ناشی از ساختار متفاوت اندام های تولید مثلی یا جفتی. به عنوان مثال، انواع مریم گلی شکل گل های متفاوتی دارند و توسط زنبورهای دیگر گرده افشانی می شوند. همین ارتباط بین ارکیده و مرغ مگس خوار وجود دارد. مگس مگس سرکه جفت گیری بین گونه ای منجر به آسیب یا حتی مرگ شریک زندگی می شود.
انزوای اخلاقی - جفت نشدن به دلیل تفاوت در رفتار جنسی (در خواستگاری، آواز خواندن، رقصیدن، درخشیدن، یا تفاوت در فرمون ها). به عنوان مثال، گونه های نزدیک به شب تاب، هنگام دعوت یک ماده برای جفت گیری، پلک می زنند (با فرکانس و مدت زمان متفاوت). در این زمینه می توان به آهنگ های مخصوص گونه در گنجشک ها و قورباغه ها نیز اشاره کرد. و همه در مورد آیین های جفت گیری پرندگان می دانند.
ایزوله گیمتیک - عدم تعامل گامت یا مرگ گامت ها. وجود این نوع جداسازی به صورت تجربی ثابت شده است. به عنوان مثال، دو گونه خارپشت دریایی با لقاح خارجی توسط ژنتیک‌دانان آمریکایی دنیس و براشت مورد تلاقی قرار گرفتند. تخمک بارور شد، اما جنین در مراحل اولیه گاسترولاسیون مرد.
اشکال جداسازی باروری پس از جفت گیری
این به عدم زنده ماندن تخمک بارور شده و مرگ جنین در مراحل اولیه انتوژنز اشاره دارد. یا مرگ توله (یا فردی) قبل از رسیدن به بلوغ. مفهومی بسیار نزدیک به گامتتیکعایق.
عقیمی هیبریدها
در اکثر حیوانات، هیبریدهای بین گونه ای باقیمانده عقیم هستند، یعنی قادر به تولید نسل نیستند. یک استثنا ممکن است هیبریدهای نیمه استریل باشند. مکانیسم این پدیده کاملاً پیچیده است و بر اساس علل ژنی، کروموزومی یا سیتولوژیکی است. ما فقط نمونه‌هایی از هیبریدهای بین گونه‌ای را که برای همه شناخته شده است، ارائه می‌کنیم.
خر و مادیان دورگه - قاطر. از الاغ بزرگتر و از اسب کوچکتر است و به علاوه نگهداری از حیوانات راحت تر است. هیبریدهای زیرگونه های نزدیک سگ و گرگ (سگ گرگ، نیمه گرگ) غریزه و استقامت بیشتری نسبت به سگ های معمولی دارند. بسیاری از ماهی های آکواریومی فرم های هیبریدی (آولونوکارهای رنگارنگ) هستند. آنها زیبا هستند، بزرگتر از فرم های والدین هستند، اما هنگام خرید باید منشا ماهی را مشخص کنید، در غیر این صورت منتظر فرزند نخواهید بود. همه می دانند که دانه های گیاهان کشت شده (گوجه فرنگی، خیار) که با نماد F-1 مشخص شده اند، فرم های هیبریدی هستند. میوه های این گیاهان به دانه رها نمی شوند.
