的地理隔离是进化生物学和生态学用于指一组生物的在空间上分开的术语。它可以通过自然事件发生,例如该地区的地质变化或通过人工结构发生。
在大多数情况下,物种由于存在不同类型的自然屏障而被隔离,这些屏障包括海洋,湖泊,山脉等,它们可以大大减少种群中个体之间的接触。
资料来源:NASA,通过Wikimedia Commons
一旦两组个体分离,他们所处的两种环境就会对个体施加不同的选择压力,迫使他们遵循不同的进化路径。
自然选择和基因漂移的进化力将引起新群体等位基因频率的变化,从而使其与亲代群体区分开。
根据分离的程度和维持的时间,可能会发生物种形成事件:新物种的形成,从而增加了种群的多样性。
同样,由于缺乏遗传多样性或由于近交过程,孤立也可能导致一组个体的灭绝。
的优点和缺点
生物体在地理上的隔离可以转化为两个过程:物种形成,新物种的出现或经历隔离的物种的灭绝。
下面我们将深入描述每个过程,将物种形成理解为“优势”,因为物种形成将多样性和灭绝视为“劣势”:
形态
进化生物学家对形成新物种的过程感兴趣。鸟类学家恩斯特·梅尔(Ernst Mayr)对这种现象的描述做出了巨大贡献。根据Mayr的说法,物种形成受到两个因素的影响:相关个体的隔离和遗传差异。
首先,要使两个种群充分分化以视为物种,必须中断它们之间的基因流动。换句话说,它们不得复制。
第二,遗传差异必须在隔离期以如下方式出现:如果个体再次相遇-由于最初分离他们的障碍的崩溃-繁殖过程将不会有效,其后代将具有相对较高的适应性。比父母低
地理隔离过程产生物种形成的有效性取决于要分离的群体固有的几个因素,例如移动能力。
异源物种
通过隔离不可逾越的壁垒而导致物种形成过程的地理隔离事件称为异特异物种形成,该术语源自希腊语,字面意思是“在另一个国家”。
一旦物种被物理隔离,它们将面临不同的环境条件和指导他们沿着不同进化路径的选择压力。
让我们假设一个被河隔离的蜥蜴种群的例子,左侧的气候条件可能比右侧的气候要冷。因此,自然选择和基因漂移的机制将独立起作用,从而导致蜥蜴的逐渐分化。
这样,与亲本物种相比,个体获得了不同的特征,生态,人类学,生理等特征。在隔离屏障足以促进物种形成事件的情况下,如果两个结果物种再次相遇,则必须没有基因流动。
生物学家之间达成共识,支持异源物种形成在新物种产生中的重要性,因为它有效地限制了生物体之间基因的流动。
灭绝
当由于无法克服的障碍而导致个人分离时,某些群体可能会灭绝。
当与亲本物种分开时,该群体的多样性可能较低,并且将无法适应它们所面临的新环境所施加的新压力。
同样,如果由少数几个人代表分离的人口,近交(近亲之间的杂交)可能会带来负面影响。
查尔斯·达尔文本人已经意识到近交对自然种群的负面影响。当穿越近亲时,表达某些有害等位基因的可能性更大。
例如,如果在一个家庭中,只有当一个人同时具有两个等位基因(隐性纯合子)和两个同胞杂交时才表达某种病理的基因,则后代携带该疾病的两个等位基因的可能性更大,这与与不携带所述有害等位基因的个体杂交。
同样,当人类建筑使动物无法移动到所需的地点时,由于缺少食物,它们的种群可能减少。
例子
科罗拉多大峡谷的羚羊松鼠的分离和形态
在大峡谷中,它是由科罗拉多河雕刻了2000年的非凡尺寸的地层。它位于美国亚利桑那州北部。
根据研究,该地区居住着两种松鼠,这是同种异形物种事件的产物。其中一个物种生活在左侧区域,另一个物种生活在右侧,相隔最小距离。但是,这两个物种不能杂交。
相反,具有在峡谷两侧自由移动的能力的物种没有显示出物种形成的迹象。
刚果河鱼类的分离和物种形成
迄今为止,对水生物种描述的概念可能很难应用。但是有可能。
丽鱼科鱼是一族鱼类,在刚果河中具有巨大的多样性。这种特殊性引起了鱼类学家的注意,他们试图了解为什么河中有如此众多的物种,以及哪些因素有利于大规模的物种形成事件。
在研究了河流的构造之后,科学家得出的结论是,由于湍流的水所引起的河流水文学起着屏障的作用,阻止了非常重要的鱼类的接触,从而阻止了基因的流动。近。
参考文献
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