Географическое видообразование – это эволюционный путь формирования видов, при котором решающее значение имеет пространственная или территориальная изоляция.
Сущность географического видообразования
Такой тип видообразовании называется также аллопатрическим. В этом случае одним из условий для образования новых видов является изоляция популяции в определенных условиях. Под действием окружающей среды существенно меняется генофонд популяции, также формируется почва для расширения спектра мутаций и образования новых продуктивных сочетаний генов. На базе географической изоляции возникает новая форма данного явления, а именно – репродуктивная изоляция. Репродуктивная изоляция является решающим фактором при наличии процесса возникновения новых видов в природе.
Репродуктивная изоляция – это отсутствие возможности к скрещиванию между особями разных популяций.
Необходимо отметить также и тот факт, что сегодня существует большое количество теорий видообразования, но ни одна из них не считается полностью доказанной ввиду того, что все предложенные гипотезы достаточно трудно обосновать эмпирически. Несмотря на это, теория наличия географического видообразования прочно внедрилась в научный обиход и вполне обосновано конкурирует с другими представлениями о системе эволюционного процесса.
Механизмы географического видообразования
Образование новых видов является важнейшим эволюционным этапом. Еще Ч. Дарвин доказал тот факт, что образование новых природных видов формируется на основе воздействия движущих сил эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков – дивергенция, которая приводит к образованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида может взять начало целый спектр форм, обладающих возможностью оставлять после себя плодовитое потомство и при этом выживать в неблагоприятных условиях среды.
Если сравнить географическое видообразование с экологическим, то для него достаточно смены организмом собственного ареала обитания. Это часто происходит при расселении популяции. Естественными факторами формирования географической изоляции служат: реки, озера, моря, океаны, горы, леса и прочее.
Наличие препятствия еще не делает его фактором географической изоляции. Для каждой отдельной популяции фактором географической изоляции может стать то препятствие, которое не является препятствием для других.
Оставаясь на новой территории часть популяции получает возможность приобрести те адаптации, которые меняют ее генотип, что существенно отражается на фенотипе. Благодаря наличию аллопатрического типа видообразования в природе возникли уникальные виды на таких территориях, как Австралия, Антарктида, пустыни и северные широты.
Также среди причин формирования географического видообразования выделяют:
- миграцию особей;
- расширение ареала обитания популяции;
- накопление мутаций, провоцирующих появление фенотипических и генотипических отличий;
- естественный отбор;
- репродуктивную изоляцию.
Все вышеуказанные причины возникновения географической изоляции проявляют себя по-разному в зависимости от того, где именно изначально расположена популяция и каким генофондом она обладает.
Географическая изоляция возникает на основе динамики развития климата и рельефа. Те особи, которые приспосабливаются к новым условиям обитания передают своим потомкам приобретенные адаптации. В результате их потомки выживают только в таких условиях. Аллопатрия является длительным процессом, который протекает в течение шести этапов: - изменение среды обитания видов и расширение ареала (климатические катаклизмы, изменение ландшафта); изменение хода естественного отбора при появлении мутагенеза и в результате адаптаций; сохранение полезных адаптаций и закрепление их в генотипе, сохранение географической изоляции, появление репродуктивной изоляции и возникновение новых видов.
Чем меньше обмен генами между приспособленными и неадаптированными видами, тем более четко наблюдаются различия между ними, ввиду чего и образуется репродуктивная изоляция.
Географический тип видообразования часто связан с колоссальными изменениями рельефа. К таким глобальным изменениям относят горообразование, расхождение континентов, формирование озер и рек. Все это занимает несколько сотен тысяч лет.
Для полного понимания географического видообразования можно привести несколько актуальных примеров.
Так, уникальное видовое разнообразие Байкала (возникновение различных видов хлопчатника, появление белоголовых чаек) объясняется изоляцией от других водных бассейнов горным хребтом.
Подобные примеры географического видообразования чаще всего связаны с несколькими причинами: на территории вида возникло непреодолимое препятствие, расширение ареала популяции настолько, чтобы возможность скрещиваться свелась к минимуму, а в последствии ликвидировалась совсем.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что географическое видообразование является достаточно длительным эволюционным процессом, базирующимся на изменениях климата, возникновении естественных преград. Для успешного видообразования такого типа необходима территориальная изоляция особей внутри одной популяции. Формирование видов заканчивается при возникновении полной репродуктивной изоляции.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что географическое видообразование базируется на следующих механизмах:
- новые виды возникают чаще всего в результате наличия пространственной изоляции популяций внутри одного вида. Другими словами, пространственная изоляция есть разделение географических ареалов;
- длительное разобщение популяций приводит к возникновению такого явления, как генетическая изоляция, которая остается даже после того, как географическая изоляция прекращает собственное действие;
- новые виды, которые появились в результате географического видообразования достаточно часто называют «географическими расами».
