Isolasi reproduktif: mekanisme dan konsekuensi (dengan contoh)

Isolasi reproduktif atau isolasi reproduktif meliputi mekanisme berbeda yang menghasilkan sterilitas antara dua populasi individu. Dengan kata lain, persilangan dua spesies yang terisolasi secara reproduktif tidak menghasilkan keturunan atau keturunannya tidak layak.

Isolasi dapat terjadi sebelum pembentukan zigot, karena populasi tidak berbagi habitat, karena mereka memiliki hal

Proses spesiasi - pembentukan spesies baru - biasanya dibagi menjadi tiga langkah berturut-turut: pertama tahap isolasi populasi terjadi, kemudian divergensi karakter atau sifat tertentu terjadi dan akhirnya isolasi reproduksi terjadi.

Setelah aliran gen antara dua populasi ini telah dieliminasi, isolasi evolusi terjadi.

Mekanisme isolasi reproduksi

Tergantung pada saat hambatan isolasi bertindak, mereka dapat diklasifikasikan sebagai prezygotic dan post-zygotic. Tindakan pertama sebelum pembentukan zigot.

Rintangan prezygotik termasuk peristiwa apa pun yang mencegah persetubuhan antara dua spesies, baik itu isolasi sementara, isolasi oleh habitat atau diferensiasi sumber daya, dan isolasi oleh perilaku atau etologi.

Dalam kategori ini juga terdapat ketidakcocokan fisiologis atau mekanis dari organ seksual spesies yang mereka coba untuk reproduksi.

Sebaliknya, hambatan pasca-zigotik mencakup semua peristiwa yang mencegah zigot hibrida dari mengembangkan kehidupan normal, karena mereka memiliki kemanjuran atau kesesuaian biologis yang rendah .

Hambatan prezygotic sementara

Contoh isolasi sementara terjadi pada serangga genus Magicicada. Di jangkrik ini, ada spesies dengan siklus hidup 13 tahun dan spesies lain yang siklusnya mencapai 17 tahun.

Imagos spesies muncul dari bumi, setiap 13 atau 17 tahun, tergantung pada spesies. Karena tidak ada sinkronisasi sementara, tidak ada peluang untuk kawin antara kedua spesies.

Hambatan prezotistik etologis

Ini adalah genre yang sama, ada isolasi prezigotik dari tipe etologis. Suara yang dihasilkan oleh masing-masing spesies adalah unik dan tidak dapat dikenali oleh yang lain.

Meskipun pertemuan dua individu dari jenis kelamin yang berbeda terjadi, mereka tidak akan diakui sebagai pasangan seksual yang potensial.

Hambatan prezygotik mekanik

Isolasi mekanis terjadi karena ketidakcocokan antara alat kelamin. Organ seksual menyerupai mekanisme kunci-kunci, di mana mereka harus pas dengan sempurna. Jika mereka tidak cocok, sanggama tidak berhasil.

Hambatan prezygotik oleh diferensiasi habitat

Jenis penghalang ini terjadi ketika dua spesies menunjukkan preferensi yang nyata untuk sumber daya tertentu. Penghalang ditekankan ketika peristiwa sanggama terjadi di zona tersebut.

Sebagai contoh, salamander dari genus Ambystoma memiliki anggota yang bereproduksi di kolam, dan ini tidak bersinggungan dengan individu yang berkembang biak di sungai.

Hambatan pasca-zigotik: mortalitas, infeasibility dan sterilitas hibrida

Jika salah satu hambatan prezigotik sebelumnya gagal, hibrida dapat menderita konsekuensi isolasi reproduksi.

Zigot yang dihasilkan oleh persilangan dua spesies yang berbeda dikenal sebagai hibrida dan ini mungkin tidak berkembang atau mati selama hidup mereka.

Peran seleksi dan penyimpangan gen

Dari sudut pandang genetika, hambatan untuk reproduksi dapat didasarkan pada: divergensi genetik, ketidakcocokan sitoplasma atau divergensi sitologis.

Agar evolusi hambatan reproduksi terjadi, kekuatan berikut harus ada: seleksi alam dan pergeseran gen. Ini bertindak ketika aliran gen telah berkurang dalam dua populasi suatu spesies.

Gen atau penyimpangan gen

Penyimpangan gen adalah kekuatan evolusi yang secara acak menetapkan alel tertentu, sementara yang lain - untuk alasan stokastik yang sama - menghilang dari populasi. Mekanisme ini memiliki efek yang lebih nyata ketika bekerja pada populasi kecil (dengan beberapa individu).

Ketika dua populasi diisolasi, penyimpangan gen bertindak dengan cara yang berbeda: pertama, "bagian" dari populasi yang tetap terisolasi adalah sampel non-acak, yaitu, alel tidak terwakili dalam proporsi yang sama. Kemudian, fiksasi dan kehilangan secara acak alel meningkatkan perbedaan antara populasi.

Seleksi alam

Agar proses spesiasi dapat berlanjut, perlu ada perbedaan genetik yang sangat mencolok antara populasi yang diteliti. Seleksi alam memiliki efek penting pada perkembangan divergensi ini jika populasi menempati lingkungan baru.

Contoh klasik untuk menggambarkan peran seleksi alam adalah spesiasi lalat apel dan duri. Populasi terpisah karena seleksi bertindak berdasarkan preferensi mereka ketika memilih makanan.

Spesies ini melakukan hampir semua langkah siklus hidupnya di sebelah pohon tempat ia makan. Oleh karena itu, sekelompok peneliti bertanya-tanya apakah lalat yang memparasitisasi pohon apel milik populasi duri yang sama.

Untuk menguji hipotesis ini, para peneliti menerapkan teknik yang disebut "protein elektroforesis" dan dapat menyimpulkan bahwa ada perbedaan yang signifikan secara statistik antara lalat yang hidup di pohon yang berbeda.

Ini terjadi karena lalat menunjukkan preferensi penting untuk jenis buahnya. Selain itu, perkawinan terjadi di pohon, mencegah aliran gen dengan populasi buah lainnya.

Seleksi seksual

Seleksi seksual mengacu pada karakter yang terlibat dalam proses mendapatkan pasangan. Cara atau elemen-elemen kunci yang digunakan individu untuk memilih pasangannya tampaknya menjadi kunci untuk diferensiasi antara populasi dan fungsi sebagai penghalang.

Lagu-lagu di amfibi adalah karakteristik yang sangat diperlukan untuk pemilihan pasangan dan dalam beberapa spesies frekuensi lagu bertindak sebagai penghalang reproduksi. Sama halnya, warna memainkan peran mendasar dalam isolasi reproduksi ikan kelas tertentu.

Konsekuensi

Konsekuensi dari isolasi reproduksi adalah spesiasi - pembentukan spesies baru. Hambatan isolasi reproduksi terjadi setelah pemisahan dua populasi terjadi dan ini berkembang melalui seleksi alam atau penyimpangan gen.

Pada gilirannya, konsekuensi spesiasi adalah keragaman yang sangat besar dalam garis keturunan organisme hidup yang berbeda. Dalam taksa yang memiliki reproduksi seksual, setiap cabang pohon filogenetiknya mewakili peristiwa spesiasi, di mana setiap populasi telah diisolasi secara reproduktif.

Dengan demikian, spesiasi dianggap sebagai jembatan antara evolusi mikro dan evolusi makro.

Referensi