Изоляция как эволюционный фактор
Изоляция – это эволюционный фактор, который подразумевает наличие каких-либо барьеров, нарушающих процесс свободного скрещивания, и закрепляет существенное количество различий между популяциями внутри вида.
Кроме того, изоляции могут подвергаться также и отдельные особи внутри какой-либо популяции, которая находится на определенной территории.
Современная эволюционная теория выделяет следующие формы изоляции:
- географическая (связанная с разделением ареала);
- экологическая (связанная с разнообразными условиями жизни);
- этологическая (связанная с различиями в условиях обитания);
- репродуктивная (связанная с отсутствием возможности размножения).
Характеристика форм изоляции
Географическая изоляция (пространственная) представляет собой процесс разрыва ареала обитания вида на такие части, которые не могут сообщаться между собой. Каждая часть возникшей популяции может образовать в себе некоторое количество мутаций или случайных ненаправленных изменений генотипа. Также факторами, ведущими к популяционным изменениям, называют естественный отбор и репродуктивную изоляцию. Таким образом, при географической изоляции становится больше раздробленных популяций, которые лишены возможности сообщения между собой.
Среди причин, которые приводят к возникновению географической изоляции, можно отметить наличие рек и гор, проливов и перешейков, истребление популяций в отдельных географических районах.
Поскольку географическая изоляция, прежде всего, подразумевает отсутствие возможности скрещиваться, каждая изолированная популяция дает возможность формировать особенное направление эволюционного процесса. Все это, в конечном счете, приводит к значительным отличия в генотипической структуре и ослаблению или полному прекращению обмена генами между популяциями.
Экологическая изоляция – это тип изоляции, связанной с предпочтением особями конкретных жизненных условий.
Примером такой изоляции также можно назвать образование популяции Севанской форели. Разные популяции форели нерестятся в устьях различных ручьев и горных рек, впадающих в озеро, поэтому свободное скрещивание между ними крайне затруднено.
Тем самым экологическая изоляция препятствует скрещиванию особей из различных популяций и также, как и географическая изоляция, обеспечивает начальное расхождение популяций.
Колоссальное значение в процессе сохранения видов имеет этологическая изоляция или осложнение процесса спаривания, которое связано с особенностями поведения. Такой тип изоляции свойственен исключительно животным, у растительных организмов он не проявляется.
Знаменитый тетеревиный ток — пример этологической изоляции. Чужак не может конкурировать с местными обитателями из-за отличия издаваемых им звуков и принимаемых поз во время ухаживания.
Все виды изоляции, так или иначе, ведут к возникновению репродуктивной изоляции. Репродуктивная (биологическая) изоляция приводит к нарушению процесса свободного скрещивания или образованию стерильного потомства, которое не может дать собственного потомства.
Репродуктивная изоляция, в свою очередь, может иметь анатомическую и генетическую формы. Временный характер изоляции заключается в том, что процесс размножения особей отличается по срокам. Репродуктивная изоляция имеет множество аспектов и включает в себя почти все типы изоляционного процесса.
Анатомическая (морфологическая, физиологическая) изоляция включает в себя возникновение отличий в строении и размерах отдельных органов и половой системы, а также в процессе реализации репродуктивной функции организмов на практике. Анатомическая изоляция является самой явной формой изоляции, которую достаточно просто отследить, поскольку она ярко выражена внешне.
Наиболее распространенным типом репродуктивной изоляции является ее генетическая разновидность. При таком типе изоляции возникает несовместимость половых клеток, и появляются гибриды с пониженной жизненной способностью, плодовитостью и стерильностью.
Следует отметить тот факт, что подобные виды репродуктивной изоляции формируются независимо друг от друга и сочетаются в различных комбинациях. При этом именно генетическую изоляцию признают одной из важнейших форм изоляции, которая существенно стимулирует эволюционный процесс. Она также способствует видообразованию и ведет к возникновению независимости генофонда популяции. Репродуктивная изоляция часто возникает ввиду действия длительной географической изоляции. В каждом конкретном случае степень действия изоляции можно оценивать для конкретных популяций и для отдельных особей.
Таким образом, эволюционная суть различных вариантов пространственной и экологической изоляции одинакова – она приводит к разрыву единого генофонда на два или более генофонда относительно изолированных друг от друга. Конечным результатом изоляционного процесса является образование новых видов, хотя это происходит не в 100 процентах случаев. Чаще всего все первичные формы изоляции рассматриваются как пусковой механизм процесса видообразования.
Изоляция является биологическим термином, который обозначает разобщение особей. Подобные разобщения приводят к видовым изменениям. Поэтому изоляцию можно назвать движущей силой эволюционного процесса. Изолированные популяции накапливают совершенно разные видовые характеристики. Таким образом, изоляция может стать причиной закрепления генетических изменений в нескольких популяциях или механизмом образования конкретного вида.
Примером действия изоляции могут служить расы людей и народности, а также племена. Показательным примером результата изоляции является разница в развитии каждого конкретно взятого народа. В природе изоляция действует наряду с такими эволюционными факторами, как дрейф генов, популяционные волны, естественный отбор. Некоторые ученые называют изоляцию следствием естественного отбора, некоторые причиной.
