Kā prezigotiskā izolācija rada jaunas sugas

Pieci mehānismi, kas veicina evolūciju

Kristians Vilts / Getty Images

Mehāniskā izolācija — dzimumorgānu nesaderība —, iespējams, ir vienkāršākais veids, kā apturēt indivīdu vairošanos vienam ar otru. Neatkarīgi no tā, vai tā ir reproduktīvo orgānu forma, atrašanās vieta vai izmēru atšķirības, kas liedz indivīdiem savienoties, ja dzimumorgāni nesader kopā, pārošanās, visticamāk, nenotiks.

Augos mehāniskā izolācija darbojas nedaudz savādāk. Tā kā augu pavairošanai izmēram un formai nav nozīmes, mehāniskā izolācija parasti rodas, ja augiem tiek izmantots cits apputeksnētājs. Piemēram, iekārta, kas paredzēta bišu apputeksnēšana nebūs saderīgs ar ziediem, kas paļaujas uz kolibri lai izplatītu savus ziedputekšņus. Lai gan tas joprojām ir dažādu formu rezultāts, svarīga nav faktisko gametu forma, bet gan zieda formas un apputeksnētāja nesaderība.

02 no 05

Laika izolācija

Danita Delimont / Getty Images

Dažādām sugām parasti ir dažādi vairošanās periodi. Sieviešu auglības ciklu laiks var izraisīt īslaicīgu izolāciju. Līdzīgas sugas var būt fiziski saderīgas, taču tās joprojām var nevairot, jo to pārošanās sezonas notiek dažādos gada laikos. Ja vienas sugas mātītes konkrētajā mēnesī ir auglīgas, bet tēviņi tajā gada laikā nespēj vairoties, tas var novest pie abu sugu reproduktīvās izolācijas.

Dažreiz ļoti līdzīgu sugu pārošanās sezonas nedaudz pārklājas. Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad sugas dzīvo dažādos apgabalos, atstājot nekādas iespējas hibridizēties. Tomēr ir pierādīts, ka līdzīgām sugām, kas dzīvo vienā un tajā pašā apgabalā, pārošanās fāzes parasti nepārklājas, pat ja tās notiek atšķirīgās vidēs. Visticamāk, tas ir pielāgošanās raksturs, kas paredzēts, lai samazinātu konkurenci par resursiem un biedriem.

03 no 05

Uzvedības izolācija

Džesijas Rīderes fotogrāfija / Getty Images

Cits prezigotiskās izolācijas veids starp sugām ir saistīts ar indivīdu uzvedību un jo īpaši uzvedību pārošanās laikā. Pat ja divas dažādu sugu populācijas ir gan mehāniski, gan laikā savietojamas, to faktiskā pārošanās rituālā uzvedība varētu būt pietiekama, lai sugas saglabātu reproduktīvā izolācijā viena no otras.

Pārošanās rituāli kopā ar citām nepieciešamajām pārošanās uzvedībām, piemēram, pārošanās zvaniem un dejām, ir ļoti nepieciešami vienas sugas tēviņiem un mātītēm, lai norādītu, ka ir pienācis laiks vairoties. Ja pārošanās rituāls tiek noraidīts vai neatzīts, tad pārošanās nenotiks un sugas tiks reproduktīvi izolētas viena no otras.

Piemēram, zilkājains bubulis putns ir ļoti sarežģīta pārošanās deja, kas jāizpilda tēviņiem, lai bildinātu mātīti. Mātīte pieņems vai noraidīs tēviņa progresu, tomēr citas putnu sugas, kurām nav tāda pati pārošanās deja, mātīte pilnībā ignorēs — tas nozīmē, ka tām nav izredžu vairoties ar mātīti zilkājains bubulis.

04 no 05

Dzīvotņu izolācija

Martins Hārvijs / Getty Images

Pat ļoti cieši radniecīgām sugām ir priekšroka attiecībā uz to, kur tās dzīvo un kur tās vairojas. Dažreiz šīs reproduktīvo notikumu vēlamās vietas nav saderīgas starp sugām, kas izraisa tā saukto biotopu izolāciju. Acīmredzot, ja divu dažādu sugu indivīdi nedzīvo ne tuvu viens otram, nebūs iespējas vairoties. Šāda veida reproduktīvā izolācija noved pie vēl lielākas specifikācijas.

Tomēr pat dažādas sugas, kas dzīvo vienā un tajā pašā vietā, var nebūt saderīgas to vēlamās vairošanās vietas dēļ. Ir daži putni, kas dod priekšroku noteikta veida kokam vai pat dažādām viena koka daļām, lai dētu olas un veidotu ligzdas. Ja teritorijā atrodas līdzīgas sugas putni, tie izvēlēsies dažādas vietas un nekrustosies. Tādējādi sugas tiek nošķirtas un nespēj viena ar otru vairoties

05 no 05

Gametiskā izolācija

Raimundo Fernandess Diezs ?Getty Images

Gametiskā izolācija nodrošina, ka šīs sugas olšūnā var iekļūt tikai vienas sugas spermatozoīdi, nevis citi. Seksuālās reprodukcijas laikā sievietes olšūna tiek sapludināta ar vīrieša spermu un kopā veido zigotu. Ja spermatozoīdi un olšūna nav savietojami, apaugļošanās nevar notikt. Dažu ķīmisko signālu dēļ, ko izdala olšūna, spermatozoīdus tā var pat nepiesaistīt. Vēl viens faktors, kas novērš saplūšanu, ir sperma, kas nevar iekļūt olšūnā sava ķīmiskā sastāva dēļ. Jebkurš no šiem iemesliem ir pietiekams, lai izjauktu saplūšanu un novērstu zigotas veidošanos.

Šāda veida reproduktīvā izolācija ir īpaši svarīga sugām, kas vairojas ārēji ūdenī. Piemēram, vairuma zivju sugu mātītes vienkārši izlaiž olas sev vēlamās vairošanās vietas ūdenī. Pēc tam nāk šīs sugas zivju tēviņi un izlaiž spermu virs ikriem, lai tās apaugļotu. Tomēr, tā kā tas notiek šķidrā vidē, daļa spermas tiek aizslaucīta ar ūdens molekulām un izkliedēta. Ja nebūtu ieviesti gametiskās izolācijas mehānismi, jebkura sperma varētu saplūst ar jebkuru olšūnu, kā rezultātā ūdenī tajā laikā pārojās jebkuras sugas hibrīdi.