ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
Смотреть что такое «ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ» в других словарях:
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ — географическое разобщение популяций одного и того же вида или близкородственных видов. В условиях географическая изоляция происходит аллопатрическое видообразование. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской… … Экологический словарь
географическая изоляция — Изоляция, возникающая при обитании популяций или видов на территориях, разделенных непреодолимыми барьерами; Г.и. имеет место у рыб из несвязанных водоемов, у наземных нелетающих животных при наличии водных преград и т.п.; Г.и. лежит в основе… … Справочник технического переводчика
географическая изоляция — geographical isolation географическая изоляция. Изоляция, возникающая при обитании популяций или видов на территориях, разделенных непреодолимыми барьерами; Г.и. имеет место у рыб из несвязанных водоемов, у наземных нелетающих животных при… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
географическая изоляция — geografinė izoliacija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Sąlygos, trukdančios organizmų populiacijoms iš savo gyvenamosios teritorijos plisti į kitas vietas. atitikmenys: angl. geographical isolation vok. geographische… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Изоляция (генетика популяций) — У этого термина существуют и другие значения, см. Изоляция. Изоляция (в генетике популяций) исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на… … Википедия
ИЗОЛЯЦИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ — пространственная изоляция; разделение генофонда географическими преградами; предотвращение географическими преградами генного обмена между определенными популяциями; один из основных факторов эволюции. Экологический энциклопедический словарь.… … Экологический словарь
ИЗОЛЯЦИЯ — (от франц. isolation от деление, разобщение), исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида, ведущее к обособлению внутривидовых групп и новых видов. Географическая И. обособление определ. популяции от др. популяций… … Биологический энциклопедический словарь
ИЗОЛЯЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ — см. Изоляция географическая. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
Изоляция (биол.) — Изоляция (от франц. isolation отделение, разобщение) (биологическая), ограничение или нарушение свободного скрещивания индивидов и перемешивания (панмиксия) разных форм организмов; один из элементарных факторов эволюции. Ч. Дарвин на примере… … Большая советская энциклопедия
изоляция — и; ж. 1. к Изолировать и Изолироваться. И. заразных больных. И. преступника. И. электрических проводов. 2. разобщённость, изолированное положение. Обвиняемый приговорён к лишению свободы со строгой изоляцией. Быть, находиться, оказаться в… … Энциклопедический словарь
Как называются географически изолированные популяции напишите ответ
По характеру изолирующих барьеров классифицируют географическую и репродуктивную (биологическую) изоляцию.
Географическая изоляция
Географическая изоляция — обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо труднопреодолимым географическим препятствием. Подобная изоляция может возникнуть в результате изменения географических условий в пределах ареала вида или при расселении групп особей за пределы ареала, когда «популяции основателей» могут закрепиться в некоторых обособленных районах с благоприятными для них условиями внешней среды. Географическая изоляция — один из важных факторов видообразования, так как она препятствует скрещиванию и тем самым обмену генетической информацией между обособленными популяциями.
Репродуктивная изоляция
Перечисленные формы репродуктивной изоляции возникают независимо друг от друга и могут сочетаться в любых комбинациях. Однако именно генетическую изоляцию считают одной из самых важных форм репродуктивной изоляции, так как остальные формы репродуктивной изоляции при видообразовании, в конечном итоге, ведут именно к возникновению независимости генофондов двух популяций. Возникновению репродуктивной изоляции часто способствует длительная географическая изоляция.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ
I.потенциальные партнеры не встречаются биотопическая изоляция (сравниваемые виды живут в разных местообитаниях)
сезонная изоляция ( сравниваемые виды размножаются в разные сроки)
II. потенциальные партнеры встречаются, но не спариваются поведенческая изоляция ( сравниваемые виды отличаются по окраске, брачным ритуалам, песне или запаху)
III. копуляция не приводит к осеменению механическая изоляция ( различное строение копулятивных органов у близкородственных видов)
IV. осеменение происходит, но яйца не оплодотворяются гибель гамет ( имуннологическая реакция на чужеродную сперму препятствует оплодотворению)
V.яйца оплодотворяются, но зародыш гибнет гибель зигот ( несовместимость геномов родительских видов приводит к нарушению эмбрионального развития)
VI. зародыш развивается нормально, но гибриды менее приспособлены к условиям существования, чем родительские виды
неполноценность гибридов ( у гибридов нарушаются эволюционно сложившиеся связи между генами родительских видов, при их размножении возникают сложности из-за необычности окраски и полового поведения)
VII.гибриды вполне жизнеспособны, но частично или полностью стерильны бесплодность гибридов различия в количестве и форме хромосом родительских видов приводит к затруднению или невозможности созревания половых клеток у гибридов
1. Изоляция, характеризующаяся различиями в размерах или форме половых органов или же в строении цветков.
2. Изоляция, ведущая к утрате способности особей разных популяций свободно скрещиваться друг с другом.
3. Гибрид ослицы с жеребцом.
4. Механизмы, действующие после образования зиготы, приводящие к снижению жизнеспособности или плодовитости гибридного потомства.
5. Изоляция, характеризующая разным временем размножения или спаривания у животных или цветения у растений происходящее в разное время суток.
6. Изоляция, характеризующая разным поведением в период размножения, что приводит к отсутствию взаимной привлекательности самца и самки.
7. Механизмы, предшествующие образованию зиготы, создающие препятствия для спаривания особей, относящихся к разным популяциям.
8. Гибрид лошади и осла.
9. Изоляция, когда популяции занимают одну и ту же территорию, но различные места обитания и поэтому не встречаются друг с другом.
Характеристика географического видообразования: сущность и механизм, причины формирования географического разнообразия и примеры
Характеристика географического видообразования
Сущность географического видообразования
Географическое видообразование представляет собой путь формирования видов в ходе эволюции, при котором первостепенную роль играет пространственная или территориальная изоляция.
Названый путь видообразования также называют аллопатрическим. При географическом видообразовании формирование нового вида происходит в результате изоляции. Одно из важнейших условий образования новых видов — изоляция популяции в конкретных условиях.
Генофонд популяции заметно меняется в результате воздействия окружающей среды. Кроме того, происходит формирование почвы, способствующей расширению спектра мутаций и образованию новых продуктивных генных сочетаний.
Географическая изоляция становится основой для возникновения новой формы этого явления — репродуктивной изоляции. Именно она становится решающим моментом процесса возникновения в природе новых видов.
Репродуктивная изоляция — это невозможность скрещивания между особями разных популяций.
Несмотря на то, что на данный момент известно о множестве теорий видообразования, ни одну из них нельзя назвать целиком доказанной. Это объясняется тем, что любую из них достаточно сложно обосновать эмпирическим путем.
Однако теория географического образования прочно вошла в науку и успешно составляет конкуренцию другим представлениям о системе эволюционного процесса.
Механизм географического видообразования
Появление новых видов — важнейший этап эволюции. Образование новых природных видов формируется под воздействием движущих сил эволюции — это доказал Ч. Дарвин.
Если условия существования внутри вида изменяются, происходит процесс расхождения признаков — дивергенция. Этот процесс приводит к появлению новых группировок особей внутри вида. Поэтому один вид может стать источником целого спектра форм, каждая из которых способна к воспроизведению плодовитого потомства и выживанию в неблагоприятной среде.
В сравнении с экологическим, географическое видообразование может быть основано только лишь на смене организмом своего ареала обитания. Обычно такое происходит, когда популяция расселяется. Факторам географической изоляции в таких случаях выступают:
Однако нужно понимать, что препятствие само по себе еще не является фактором географической изоляции. К примеру, для одной популяции отдельное препятствие может стать фактором географической изоляции, а для другой популяции это препятствие вообще не будет считаться препятствием.
Когда популяция остается на новой территории, то приобретает адаптации, меняющие ее генотип. Это, в свою очередь, сказывается на фенотипе.
Аллопатрический тип видообразования дал жизнь уникальным видам, проживающим на территориях Австралии, Антарктиды, пустынь и северных широт.
В основе географического видообразования лежат определенные механизмы:
Причины формирования географического разнообразия
Основные причины формирования географического видообразования:
Все эти причины проявляются по-разному и зависят от изначального местонахождения популяции и ее генофонда.
Возникновение географической изоляции связано с динамикой развития климата и рельефа. Приспособившиеся к новым условиям обитания особи передают приобретенные навыки адаптации своим потомкам. Поэтому эти потомки способны выжить только в этих условиях.
Аллопатрия — процесс длительный. Он включает 6 этапов:
Более четкие различия между приспособленными и неадаптированными видами обусловлены меньшим обменом генами между ними. Так образуется репродуктивная изоляция.
Между географическим типом видообразования и изменениями рельефа наблюдается заметная связь. К таким изменениям рельефа относят горообразование, формирование рек и озер, расхождение континентов и др. Все эти процессы длятся по несколько сотен тысяч лет.
Примеры географического видообразования
Примеры географического видообразования помогают понять сам процесс.
Видовое разнообразие Байкала, которое без сомнения считается уникальным (а это белоголовые чайки, различные виды хлопчатника и др) обусловлено горным хребтом, изолировавшем эту территории от других водных бассейнов.
Схожие примеры видообразования (географического) объясняются парой причин:
Как следует из текста выше, географическое видообразование — это длительный эволюционный процесс. В его основе лежат климатические изменения и естественные преграды.
Чтобы такое видообразование прошло успешно, важна территориальная изоляция особей внутри одной популяции. Когда возникает полная репродуктивная изоляции, можно говорить об окончании формирования видов.
Как называются географически изолированные популяции напишите ответ
Выберите три фактора эволюционного процесса, действие которых ведёт к видообразованию.
2) биологический регресс
3) модификационная изменчивость
4) наследственная изменчивость
5) высокая плодовитость особи
6) естественный отбор
Факторы эволюции: изоляция, наследственная изменчивость, естественный отбор. Основой для видообразования является наследственная изменчивость организмов, ведущий фактор — естественный отбор.
Изоляция — пусковой механизм видообразования. Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко отстоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Кроме пространственной изоляции, встречается и экологическая изоляция. Эта форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию. Независимая эволюция изолированных популяций ведет к тому, что между ними увеличиваются генетические различия. Они становятся все менее похожими друг на друга по ряду морфологических, физиологических и поведенческих признаков. Это в свою очередь ведет к возникновению биологических механизмов изоляции и к видообразованию.
Пользуясь рисунком, определите способ изоляции, который привёл к появлению трёх родственных подвидов большой синицы и объясните его последствия. К какому результату эволюции может привести их репродуктивная изоляция?
1) географическая изоляция привела к возникновению 3-х подвидов большой синицы, которые приспособились к жизни в разных климатических зонах;
2) репродуктивная изоляция может привести к образованию 3-х родственных видов синиц;
3) в результате изоляции прекращается скрещивание между особями разных популяций, обмен генами и накапливаются отличия.
Репродуктивная изоляция определяется всевозможными различиями особей внутри вида, предупреждающими скрещивание.
Вид синица большая представляет сложный комплекс популяций и подвидов, находящихся на разных ступенях изоляции. Ареалы трех подвидов синицы большой — евроазиатского, южно-азиатского и восточноазиатского — образуют кольцо вокруг Центральноазиатского нагорья — кольцевой ареал. Подвиды занимают хорошо очерченные ареалы, но в зонах контакта южноазиатские синицы скрещиваются с двумя другими подвидами. Восточноазиатские и евроазиатские, обитая совместно в долинах верхнего Амура не скрещиваются. Обособление ареалов синиц и образование их подвидов связано с наступлением ледника.
Вид — совокупность особей, характеризующихся наследственным сходством морфофизиологических особенностей, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособленные к определенным условиям жизни и занимающих определенный ареал. Виды биологически изолированы друг от друга. Структурной единицей вида является популяция.
Организмы, принадлежащие к различным подвидам одного вида, способны к скрещиванию и производству плодовитого потомства, но они зачастую не скрещиваются в природе из-за географической изоляции или других факторов.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицы цифры, под которыми они указаны. К процессам, приводящим к образованию новых видов в природе, относят:
1) митотическое деление клеток
2) скачкообразный мутационный процесс
3) модификационную изменчивость
4) географическую изоляцию
5) бесполое размножение особей.
6) естественный отбор
Видообразование — эволюционный процесс превращения генетически открытых систем — популяций — в генетически закрытые системы — новые виды. Аллопатрическое (географическое) видообразование — обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Симпатрическое видообразование — видообразование, не связанное с пространственной изоляцией. Обычно оно обусловлено экологической, поведенческой или временной (хронологической) изоляцией.
В популяциях одного вида действие предпосылок эволюции приводит к возникновению разнообразия генотипов и фенотипов. Это является основой для борьбы за существование и естественного отбора. Действие естественного отбора на популяции, условия обитания которых различаются, делает их немного разными. Однако различия между особями, возникшие в результате отбора, будут сглаживаться, если особи популяций начнут скрещиваться между собой. Для того чтобы на уровне этих популяций начался процесс видообразования, между ними необходимо наличие изоляции, препятствующей обмену генетической информацией.
Репродуктивная изоляция — главный критерий, свидетельствующий о завершении видообразования.
Основным критерием возникновения нового вида является
Популяция – группировка особей, которая является формой существования вида и способна самостоятельно развиваться неопределенно долгое время. Изоляция обеспечивает эволюционный процесс, как только возникает репродуктивная изоляция можно говорить о возникновении нового подвида/вида.
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, исправьте их.
1. Между видами существует репродуктивная изоляция. 2. Этот фактор способствует сохранению вида, как самостоятельной эволюционной единицы. 3. Особенно важно, чтобы изоляция возникала между генетически отдалёнными разновидностями и видами. 4. Возможность скрещивания между ними выше, чем с близкими, родственными видами. 5. Защита от чужих генов достигается разными способами: различными сроками созревания гамет, сходными местами обитания, способностью яйцеклетки различать свои и чужие сперматозоиды. 6. Межвидовые гибриды часто бывают нежизнеспособны или бесплодны.
Ошибки допущены в предложениях 3, 4, 5.
1) (3) Между разными видами уже существует репродуктивная изоляция.
Изоляция возникает между особями одной популяции.
2) (4) Возможность скрещивания между родственными видами выше.
3) (5) Сходные места обитания не защищают от проникновения чужих генов.
Примечание от составителей сайта.
(2 предложение). Этот фактор способствует сохранению ПОПУЛЯЦИИ, как самостоятельной эволюционной единицы.
разве не популяция самостоятельная эволюционная единица?
Согласна. Мы это прописали в примечании. Но составители вопроса, к сожалению, это предложение не исправили.
Популяция — наименьшая (элементарная) самостоятельная эволюционная структура. Самостоятельные эволюционные структуры это и популяция, и вид, и род, и семейство и другие более высокие таксоны. В зависимости от того, о эволюции каких эволюционных единиц идёт речь, весь эволюционный процесс делят на микроэволюцию и макроэволюцию.
Основным критерием возникновения нового вида является
1) появление морфологических различий между особями
3) репродуктивная изоляция популяций
4) экологическая изоляция
Основным критерием возникновения нового вида является репродуктивная изоляция. Биологическая (репродуктивная) изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства.
а почему 1 не подходит?
Потому что морфологический критерий не является универсальным. Особи одного вида могут сильно отличаться друг от друга. Вспомните самцы и самки уток (половой диморфизм), или альбинизм.
Рассмотрите рисунок с изображением животных, обитающих на разных материках, и определите,
(А) какие виды изображены, (Б) какую группу доказательств эволюции они иллюстрируют и (В) тип изоляции, который привел к формированию таких видов.
Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка
3) аллопатрические виды
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
(А) какие виды изображены — 2) виды-эндемики
(Б) какую группу доказательств эволюции они иллюстрируют — 6) биогеографические
(В) тип изоляции — 4) географическая
Аллопатрические виды — виды, географически исключающие друг друга, но обычно занимающие соседние области. Например, два самостоятельных вида — чайка серебристая и чайка клуша; два вида поползней столь похожи друг на друга в районах аллопатрии, что различить их может только специалист. Но в областях совместного обитания они имеют специфические признаки: у одного клюв и черная эаглазничная полоса больше, чем у другого.
Палеоэндемики — это представители древних таксонов, как правило, сохранившиеся до настящего времени благодаря изолированности их место обитания от более прогрессивных групп. Наиболее яркими палеоэндемиками являются однопроходные (Monotremata) и сумчатые (Metatheria) млекопитающие Австралии.
Наиболее известные живые ископаемые — это рыба надотряда кистепёрых (Crossopterygii) латимерия (Latimeria chalumnae) и рептилия отряда клювоголовых (Rhynchocephalia) гаттерия (Sphenodon punctatum).
Неоэндемики. К неоэндемикам относятся молодые виды, образовавшиеся на изолированом ареале. К таковым относятся эндемики Британских островов, Крыма, Байкала. Наиболее известный эндемик озера Байкал — байкальская нерпа (Pusa sibirica).
Эндемичные виды, в связи с ограниченным ареалом и, следовательно, ограниченной численностью, часто заносятся в Красные книги как редкие или изчезающие виды.
Развитие эндемии чаще всего связан с географической изоляцией. Например, наиболее раннее отделение Австралии от южного материка Гондваны (более 120 млн лет) привело к самостоятельному развитию ряда животных. Не чувствуя давления со стороны хищников, которые отсутствуют в Австралии, здесь сохранились первозвери (утконос, ехидна, проехидна) и сумчатые (кенгуру, коала).
— Эндемики Эфиопской и Индо-Малайской областей. Панголин
— Эндемики Эфиопской области. Трубкозуб
Реликтовый вид — вид, сохранившийся в какой-либо местности как осколок существовавшей в прошлые геологические эпохи фауны или флоры. Реликтовые виды сохраняются в местах, где условия среды сходны с условиями их прежнего широкого распространения.
Некоторые виды реликтовых растений составляют особые реликтовые ландшафты.
Реликтовые виды различают по давности: реликтовый вид мезозойской фауны, реликтовый вид ледниковой эпохи и т. д.
Примерами ледниковых реликтов являются сабельник болотный, произрастающий на Кавказе, и береза карликовая, сохранившаяся в центральной Европе.
К филогенетическим относят такие реликтовые растения, как гинкго, мегасеквойя, хвощ, сциадопитис, воллемия, ликвидамбар, вельвичия.
Реликтовые организмы: гаттерия; латимерия; опоссум; побег гинкго; плеченогое животное лингула; крокодилы; тараканы.
Латимерия (Latimeria chalumnae) — живое ископаемое (реликт), эндемик Коморских островов и Мадагаскара.
То есть относится и к эндемикам и к реликтам.
Группа доказательств — биогеографические.
Биогеография — наука, изучающая закономерности географического распространения животных и растений и их группировок, а также характер фауны и флоры отдельных территорий. Биогеография делится на зоогеографии (географию животных) и фитогеография (географию растений). Изучение флоры и фауны различных материков позволяет восстановить общий ход эволюционного процесса.
Изолирующие механизмы
Урок 53. Введение в общую биологию и экологию 9 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Изолирующие механизмы»
Чарлз Дарвин доказал, что виды организмов сформировались в процессе эволюции. Он пытался понять каким же образом появляются новые виды. И установил, что окружающая среда – основной фактор, который влияет на различия между популяциями близких видов.
Виды непрерывно приспосабливаются к условиям существования, и организация любого вида постоянно совершенствуется».
Каждый живой организм адаптируется к тем условиям окружающей среды в которых он находиться.
То есть все виды отличаются специфическими признаками, которые определяют их приспособленность к конкретным условиям обитания.
И именно условия окружающей среды способствуют тому, что виды приобретают новые свойства, которые изолируют их друг от друга.
Из-за неодинаковых условий среды ареала у особей популяции возникают свои приспособления, которые действуют как изолирующие механизмы.
Такой процесс можно назвать микроэвалюцией.
Микроэвалюция – это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов.
Такие изменения могут произойти из-за: мутации, переноса генов и дрейфа генов. Эти изменения приводят к расхождению признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции внутри вида. Таким образом виды становятся изолированы друг от друга. И это в конечном итоге приводит к видообразованию… Но об этом позже.
А сейчас давайте рассмотрим какими же бывают изолирующие механизмы.
Изоляция бывает: географической, временной, репродуктивной, пространственной, поведенческой, молекулярной и экологической.
Рассмотрим географическую изоляцию.
Она может возникнуть в результате расширения зоны обитания вида. В таком случае особи популяции попадают в иные по сравнению с другими условия.
И в результате различных географических барьеров свободное скрещивание между особями, оказавшимися в новых условиях и теми, что остались на прежнем месте, затрудняется.
Благодаря действию естественного отбора со временем генофонд популяции может поменяться, что приведёт к возникновению нового подвида.
Географическая изоляция может возникнуть так же из-за хозяйственной деятельности человека.
Так в начале двадцатого века ареал соболя был сплошным и занимал значительную часть Евразии. А к 20м-30м годам из-за чрезмерного промысла соболя, его ареал приобрёл мозаичную структуру. Таким образом расстояние между популяциями одного вида увеличилось. Что препятствовало свободному скрещиванию.
А популяции медновского голубого песца, которая обитает на Командорских островах и популяция обыкновенного песца на Камчатке, разделены незамерзающим проливом. Который препятствует встрече особей этих популяций. И поэтому они развиваются обособленно друг от друга.
На острове Кильдине, в озере Могильном, которое расположено на берегу Кильдинского пролива между посёлком Восточный Кильдин и мысом Могильным. обитает Кильдская треска. По сравнению с океанической она отличается очень малыми размерами. Такой подвид сформировался в новых условиях. В связи с поднятием острова Кильдина залив моря оказался изолированным от моря и стал озером.
Особенность этого озера в том, что в его верхнем горизонте (3-5 метров) вода почти пресная, тогда как в нижних слоях вода морская.
Причина такой многослойности — просачивание морской воды через перемычку — вал в южной части озера шириной около 70 метров и высотой 5 с половиной метров. За тысячелетие существования озера в нём установился баланс между пресной и солёной морской водой, вследствие чего в разных слоях развивались одновременно и морские, и пресноводные организмы.
Таким образом слои воды разной степени солёности выступают как своеобразные изоляционные барьеры.
Она возникает, когда сроки размножения животных и цветения растений двух близких подвидов не совпадают. В таком случае особи не скрещиваются.
Например, виды плодовых мушек дразофила псевдообскура и дрозофила персимилис обитают на одной и той же территории в западной части Северной Америки. Однако скрещивания между ними не происходит. Потому что размножаются они в разное время суток.
У первого вида половая активность наблюдается по вечерам, а у второго — по утрам.
Ещё одним примером временной изоляции служат популяции чётных и нечётных лет у тихоокеанского лосося.
Цикл развития этого вида проходит в несколько стадий и длится около двух лет.
Процесс размножения тихоокеанского лосося происходит только раз в жизни, так как после нереста рыба погибает. И естественно, что популяции чётного года (половозрелые особи) не спариваются с популяцией нечётного года.
Репродуктивная изоляция возникает при невозможности скрещивания особей двух подвидов из-за несоответствия в строении половых органов, различий в поведении и несовместимости генетического материала.
Изолирующие механизмы препятствуют развитию организма из зиготы, образовавшейся в результате слияния половых клеток самца и самки разных видов. Гибриды, возникшие таким образом, обычно быстро погибают или остаются бесплодными.
Например, стерильный гибрид – мул (помесь осла с кобылой) и лошак (помесь жеребца и ослицы).
Репродуктивная изоляция была обнаружена между двумя популяциями рыб – нерок семейства лососёвых.
В 1937 году нерка была переселена в озеро Вашингтон (в США). Нерестилась она во впадающей в озеро реке. Где через какое-то время образовалась крупная речная популяция.
Через несколько лет было обнаружено, что часть особей озера стала нереститься не в реке, а в самом озере.
В 1992 г. было установлено, что «речные» и «озёрные» формы уже представляют собой две частично изолированные популяции, немного отличающиеся морфологически.
Таким образом репродуктивная изоляция, считающаяся одним из главных критериев вида. Возникновение репродуктивной изоляции ─ ключевой этап видообразовании.
Например, два вида фруктовых мушек, которые обитают на Гавайских островах разобщены в пространстве. Оба вида питается соком одного и того же древесного растения.
Но один вид питается соком, стекающим по стволам и ветвям в верхних ярусах дерева, а второй — лужицами сока на лесной подстилке.
Скрещивания между этими видами практически никогда не происходит из-за их пространственной разобщённости.
Таким образом из-за разной экологической специализации возникают различия между популяциями.
Пространственная изоляция наблюдается и у близких видов синиц, которые обитают в Европейской части России. Их изоляция обусловлена различиями в местах кормёжки, и местах обитания.
Таким образом экологические различия отражаются и в ряде небольших деталей внешнего строения, в том числе в изменениях длины и толщины клюва.
Поведенческая изоляция связана с отличием в поведении среди животных.
Интересный пример поведенческой изоляции демонстрируют различные виды светлячков.
Светляки обладают способностью светиться в темноте.
У каждого из видов наблюдается определённая световая траектория и типы испускаемых световых сигналов.
Выделяют четыре основных типа световых сигналов: непрерывное свечение, прерывающееся свечение, пульсация и вспышки.
А траектории испускаемых сигналов могут быть зигзагообразными, прямыми или в форме петли. При спаривании особи одного вида находят друг друга, ориентируясь строго на тип светового сигнала.
Каким же образом происходит это свечение? Дело в том, что у светлячков имеются специальные органы свечения, расположенные на последних брюшных сегментах.
Эти органы представлены фотогенными клетками, под которыми находятся клетки-отражатели света, заполненные кристаллами мочевой кислоты. Здесь и происходят химические реакции, благодаря которым образуется свет.
Свет образуется при окислении светоизлучающего пигмента ─ люциферина. При помощи фермента – белка – люциферазы.
Различия в окраски свечения у разных видов светлячков обусловлены различием в строении фермента люциферазы.
Температура и рН среды оказывают существенное влияние на окраску свечения. И возможно именно эти факторы повлияли на изменения строения фермента люциферазы.
Итак, этот пример показывает, что изоляция между популяциями может закрепляться путём формирования определённых типов поведения. В данном случае путём ответной реакции на сигналы того или иного типа.
Молекулярная изоляция необходима для некоторых водных организмов с наружным оплодотворением. Ведь половые продукты самца и самки выделяются во внешнюю среду, где и происходит оплодотворение. И поэтому очень важно, чтобы сперматозоид оплодотворил яйцеклетку своего вида.
В таком случае изолирующие механизмы срабатывают на молекулярном уровне.
Так, например, у морских звёзд и некоторых видов моллюсков. У каждого из видов есть свои определённые белковые молекулы, которые связывают сперматозоид и яйцеклетку. Эти молекулы находиться на поверхности яйцеклеток и реагируют лишь на сперматозоиды «своего» вида.
Белковые молекулы в данном случае выступают как изолирующие факторы, которые исключают возможность слияния половых клеток разных видов.
Этот вид изоляции возникает между животными, которые обитают на одной и той же географической области, но условия обитания у них оказываются различными.
Например, животные, которые обитают на берегу моря в зоне прилива и отлива…
Хорошо изолированы от других видов, живущих на расстоянии всего лишь нескольких метров от них, но ниже зоны отлива.
Случаи экологической изоляции, связанные с различиями в пище, местообитании или географическом распространении, среди птиц достаточно обыкновенны.
Например, на островах Кергелен гнездятся два вида крачек.
Кергеленская крачка — гнездиться в октябре и ноябре, a Антарктическая крачка — на тех же самых гнездовьях в январе и феврале.
Эти два вида отличаются также по питанию: кергеленская крачка держится у болот в глубине острова, кормятся насекомыми на земле и рыбой пресноводных водоёмов на островах.
А Антарктическая крачка — питается исключительно рыбой и морскими беспозвоночными.