Hvordan prezygotisk isolasjon fører til nye arter

De fem mekanismene som oppmuntrer til evolusjon

Christian Wilt / Getty Images

Mekanisk isolasjon - inkompatibiliteten til seksuelle organer - er sannsynligvis den enkleste måten å stoppe individer fra å reprodusere seg med hverandre. Enten det er formen på reproduktive organer, plasseringen eller størrelsesforskjeller som hindrer individer i å koble seg, når kjønnsorganene ikke passer sammen, vil paring sannsynligvis ikke skje.

I planter fungerer mekanisk isolasjon litt annerledes. Siden størrelse og form er irrelevant for plantereproduksjon, skyldes mekanisk isolasjon vanligvis bruk av en annen pollinator for plantene. For eksempel en plante som er strukturert for bie pollinering vil ikke være kompatibel med blomster som er avhengige av kolibrier å spre pollen. Selv om dette fortsatt er et resultat av forskjellige former, er det ikke formen til de faktiske kjønnscellene som betyr noe, men snarere inkompatibiliteten til blomsterformen og pollinatoren.

02 av 05

Tidsmessig isolasjon

Danita Delimont / Getty Images

Ulike arter har en tendens til å ha forskjellige hekkesesonger. Tidspunktet for kvinnelige fruktbarhetssykluser kan resultere i tidsmessig isolasjon. Lignende arter kan være fysisk kompatible, men kan likevel ikke reprodusere seg på grunn av paringstidene deres på forskjellige tider av året. Hvis hunnene til en art er fruktbare i løpet av en gitt måned, men hannene ikke er i stand til å reprodusere seg på den tiden av året, kan det føre til reproduktiv isolasjon mellom de to artene.

Noen ganger overlapper parringssesongene for svært like arter noe. Dette gjelder spesielt hvis arten lever i forskjellige områder og ikke gir mulighet for hybridisering. Imidlertid har det vist seg at lignende arter som lever i samme område generelt ikke har faser med overlappende parring, selv om de gjør det når de er i divergerende miljøer. Mest sannsynlig er dette en tilpasningsnatur designet for å redusere konkurransen om ressurser og kamerater.

03 av 05

Atferdsmessig isolasjon

Fotografi av Jessie Reeder / Getty Images

En annen type prezygotisk isolasjon mellom arter har å gjøre med oppførselen til individene, og spesielt atferden rundt paringstid. Selv om to populasjoner av forskjellige arter er både mekanisk og tidsmessig kompatible, kan deres faktiske parringsrituelle oppførsel være nok til å holde arten i reproduktiv isolasjon fra hverandre.

Paringsritualer, sammen med annen nødvendig paringsatferd – som parringsrop og danser – er svært nødvendige for menn og kvinner av samme art for å indikere at det er på tide å reprodusere seg. Hvis parringsritualet avvises eller ikke anerkjennes, vil ikke paring forekomme og artene vil bli reproduktivt isolert fra hverandre.

For eksempel blåfot booby fugl har en veldig forseggjort paringsdans hannene må utføre for å beile til hunnen. Hunnen vil enten akseptere eller avvise hannens fremskritt, men andre fuglearter som ikke har den samme paringsdansen vil bli fullstendig ignorert av hunnen - noe som betyr at de ikke har noen sjanse til å reprodusere seg med en hunnblåfotpuppe.

04 av 05

Habitatisolasjon

Martin Harvey / Getty Images

Selv svært nært beslektede arter har preferanser med hensyn til hvor de lever og hvor de formerer seg. Noen ganger er disse foretrukne stedene for reproduktive hendelser inkompatible mellom arter, noe som fører til det som er kjent som habitatisolasjon. Det er klart, hvis individer av to forskjellige arter ikke lever i nærheten av hverandre, vil det ikke være noen mulighet til å reprodusere. Denne typen reproduktiv isolasjon fører til ytterligere spesiasjon.

Imidlertid kan til og med forskjellige arter som lever i samme lokalitet ikke være kompatible på grunn av deres foretrukne reproduksjonssted. Det er noen fugler som foretrekker en bestemt type tre, eller til og med forskjellige deler av det samme treet, for å legge eggene sine og lage reir. Hvis lignende fuglearter er i området, vil de velge forskjellige steder og vil ikke blande seg. Dette holder artene atskilt og ute av stand til å reprodusere seg med hverandre

05 av 05

Gametisk isolasjon

Raimundo Fernandez Diez ?Getty Images

Gametisk isolasjon sikrer at bare sædceller fra samme art kan trenge gjennom egget til den arten og ingen andre. Under seksuell reproduksjon blir det kvinnelige egget smeltet sammen med den mannlige sædcellen, og sammen skaper de en zygote. Hvis sæd og egg ikke er kompatible, kan ikke befruktning skje. På grunn av noen kjemiske signaler frigjort av et egg, kan det hende at sædcellene ikke engang blir tiltrukket av det. En annen faktor som forhindrer fusjon er en sædcelle som ikke kan trenge gjennom et egg på grunn av sin egen kjemiske sammensetning. En av disse grunnene er tilstrekkelige til å hindre fusjon og forhindre dannelsen av en zygote.

Denne typen reproduktiv isolasjon er spesielt viktig for arter som formerer seg eksternt i vann. For eksempel slipper hunnene til de fleste fiskearter ganske enkelt eggene sine i vannet på deres foretrukne avlssted. Hannfisk av den arten kommer deretter og slipper sædcellene over eggene for å befrukte dem. Men siden dette foregår i et flytende miljø, blir noen av sædcellene feid bort av vannmolekyler og spredt. Hvis det ikke var noen gametiske isolasjonsmekanismer på plass, kunne enhver sædcelle smelte sammen med et hvilket som helst egg, noe som ville resultere i hybrider av hvilken som helst art som måtte parre seg i vannet der på den tiden.