GEOGRAFISK ISOLERING: FÖRDELAR, NACKDELAR OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Den geografiska isoleringen är en term som används i evolutionär biologi och ekologi för att hänvisa till den rumsliga separationen av en grupp organismer. Det kan inträffa av en naturlig händelse, till exempel förändringar i geologin i regionen eller av konstgjorda strukturer.

I de flesta fall isoleras arter av närvaron av olika typer av naturliga barriärer, vare sig det är hav, sjöar, berg, bland annat, vilket drastiskt kan minska kontakten mellan individer i befolkningen.

Källa: Av NASA, via Wikimedia Commons

När de två grupperna av individer separeras utövar de två miljöerna som de utsattes för olika selektiva tryck på individerna och tvingar dem att följa olika evolutionära vägar.

De evolutionära krafterna med naturligt urval och gendrift kommer att orsaka förändringar i allelfrekvenserna för de nya grupperna och skiljer dem från föräldrapopulationen.

Beroende på storleken på separationen och den tid som den bibehålls kan speciationhändelser inträffa: bildning av nya arter, vilket ökar gruppens mångfald.

På samma sätt kan isolering också leda till att en grupp individer utrotas, antingen på grund av brist på genetisk mångfald eller på grund av inavlingsprocesser.

Fördelar och nackdelar

Den geografiska isoleringen av organismer kan översättas till två processer: speciation, där nya arter dyker upp eller utrotningen av gruppen som upplevde isolering.

Nedan kommer vi att beskriva djupet var och en av processerna, förstå specifikation som en "fördel", eftersom det ökar mångfalden och utrotningen som en "nackdel":

speciation

Processen genom vilken nya arter bildas är av intresse för evolutionära biologer. Ornitolog Ernst Mayr bidrog mycket till beskrivningen av detta fenomen. Enligt Mayr påverkas speciationen av två faktorer: isolering och genetisk avvikelse hos de inblandade individerna.

Först, för att två populationer ska vara tillräckligt differentierade för att betraktas som arter, måste flödet av gener mellan dem avbrytas. Med andra ord får de inte reproducera sig.

För det andra måste genetisk divergens uppträda under isoleringsperioden på ett sådant sätt att om individer möts igen - på grund av en kollaps av barriären som ursprungligen separerade dem - kommer reproduktionsprocessen inte att vara effektiv och deras avkommor kommer att ha en relativt mer kondition. lägre än sina föräldrar.

Effektiviteten hos den geografiska isoleringsprocessen för att producera specifikation beror på flera faktorer som är inneboende för gruppen som skiljer sig, som förmågan att röra sig.

Allopatric speciation

Händelsen med geografiska isoleringar som ger upphov till specieringsprocesser genom separering av en oöverstiglig barriär kallas allopatrisk specifikation, en term härledd från grekiska rötter som bokstavligen betyder "i ett annat land".

När arter väl är fysiskt isolerade möter de olika miljöförhållanden och selektiva tryck som leder dem längs olika evolutionära vägar.

Ta som ett hypotetiskt exempel en population av ödlor som isoleras av en flod, vädret på vänster sida kan vara kallare än på höger sida. Således kommer mekanismerna för naturlig selektion och gendrift att fungera oberoende, vilket leder till en gradvis differentiering av ödlor.

På detta sätt förvärvar individer olika egenskaper, ekologiska, etologiska, fysiologiska, bland andra, jämfört med moderart. I ett sådant fall att isoleringsbarriären har varit tillräcklig för att främja speciationshändelsen, får det inte finnas något genflöde om de två resulterande arterna möts igen.

Det finns en enighet bland biologer som stöder vikten av allopatrisk specifikation i generationen av nya arter, eftersom det effektivt begränsar flödet av gener mellan organismer.

Utdöende

När separationen av individer sker tack vare barriärer som inte kan korsas kan vissa av grupperna utrotas.

När de separeras från föräldrarna kan gruppens mångfald vara låg och den kommer inte att anpassa sig till de nya påtryckningar som den nya miljön de möter.

På samma sätt, om populationen som separerades representeras av ett litet antal individer, kan inavel (korsning mellan nära släktingar) få negativa konsekvenser.

Charles Darwin själv var redan medveten om de negativa effekterna av inavel på naturliga populationer. När man korsar nära släktingar finns det en större sannolikhet för att vissa skadliga alleler uttrycks.

Om det till exempel finns i en familj en gen för en viss patologi som bara uttrycks när individen har både alleler (homozygot recessiv) och två syskon korsar, finns det en större sannolikhet för att avkomman bär båda alleler för sjukdomen, till skillnad från en korsning med en person som inte bär den skadliga allelen.

På samma sätt, när mänskliga konstruktioner berövar djur att flytta till önskade platser, kan deras befolkning minska på grund av brist på mat.

exempel

Isolering och speciation i antilop ekorrar i Grand Canyon i Colorado

I Grand Canyon är det en bildning av extraordinära dimensioner som har skulpterats i 2000 år av Colorado River. Det ligger i norra Arizona i USA.

Två ekorrearter bor i denna region, som enligt forskning är produkten från en allopatrisk speciationhändelse. En av arterna lever i vänsterregionen och en annan till höger, åtskild med ett minimiavstånd. De två arterna kan emellertid inte föras upp.

Däremot har arter som har förmågan att röra sig fritt på båda sidor av kanjonen inte visat några tecken på speciation.

Isolering och speciation i fisk från Kongofloden

De begrepp som beskrivs för vattenlevande arter kan vara svåra att tillämpa hittills. Men det är möjligt.

Ciklider är en familj av fisk som kännetecknas av enorm mångfald i Kongofloden. Denna särdrag fångade uppmärksamheten hos iktologer som försökte förstå varför floden beboddes av så många arter och vilka faktorer som gynnade massiva speciationhändelser.

Efter att ha studerat flodens konformation, kom forskarna till slutsatsen att flodens hydrologi, orsakad av dess turbulenta vatten, fungerade som hinder som förhindrade kontakt - och därför genflödet - av fiskarter som var mycket nära.

referenser

1. Adds, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Genetik, evolution och biologisk mångfald. Nelson Thornes.
2. American Museum of Natural History. (2017). Evolutionsfisken i Congo River formad av intensiva forsar: Genomisk studie i nedre Kongo avslöjar mikroskala-diversifiering. Science. Hämtad den 16 oktober 2018 från www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Biologi: vetenskap och natur. Pearson Education.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Inbjudan till biologi. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Evolution och livets mångfald: Valda uppsatser. Harvard University Press.
6. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Fakta om fil.
7. Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). Frågar om livet. Cengage Learning.