בידוד אקולוגי: מנגנון ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

הבידוד האורגני הוא מנגנון שבה ההתרחשות של הכלאה בין שני מינים הוא נמנע שיכול לייצר צאצאים היברידיים. צאצאים היברידיים הם תוצאה של תערובת של שני פרטים מינים שונים.

לדוגמא, הפרד או הפרד הם חיה היברידית שמקורה כתוצאה מחציית חמור (Equus africanus asinus) עם סוסה (Equus ferus caballus). חיה זו חולקת כמה תכונות עם שני המינים ההורים.

איור 1. פרד. מקור: Pixabay.com

כמו כן, היני הוא מין היברידי שנובע מחציית חמור עם סוס. לפרדות ולחיות יש גנים שונים. הפרד הוא חיה חזקה וגדולה יותר מההני, ושניהם כמעט תמיד סטריליים. במקרים הנדירים של פוריות בפרדות ובהינדים, הצעירים הם חלשים ותת-משקל מאוד, עם סיכוי קטן להישרדות.

ישנם 5 תהליכי בידוד אקולוגיים המשמשים את התפקיד של מניעת שני מינים שונים להוליד צאצאים היברידיים או מעורבים: בידוד אקולוגי, בידוד זמני, בידוד התנהגותי, בידוד מרחבי ובידוד מכני / כימי.

מנגנון בידוד אקולוגי

בידוד אקולוגי או בית גידול הוא אחד מ -5 מנגנוני הבידוד המונעים גידול בין מינים שונים, לפני היווצרות הזיגוטה או הביצית (מנגנון בידוד פרגיגוטי).

מנגנון זה מתרחש כאשר לשני מינים העלולים להתרבות גנטית יש מחסומי רבייה מכיוון שהם חיים באזורים שונים. כך אוכלוסיות שונות יכולות לתפוס את אותה טריטוריה אך לחיות בסביבות גידול שונות, ולכן אינן פוגשות זו את זו פיזית.

בנוסף למנגנוני הבידוד האחרים, בידוד אקולוגי נמנע מייצור מינים היברידיים שאינם תומכים בגדילה והתפתחות של אוכלוסיות ביולוגיות, מכיוון שרוב האנשים ההיברידיים הם סטריליים, כלומר הם אינם מסוגלים להתרבות.

המינים המעורבים במעבר היברידי נחשבים כהוצאות אנרגיה שאינן מוצלחות. בנוסף, מנגנוני בידוד רבייה אלה ממלאים תפקיד סלקטיבי מכריע במפרט.

ייחוס הוא התהליך שבו נוצרים מינים חדשים. תהליך המיון הוא זה שמקורו במגוון האורגניזמים או המגוון הביולוגי.

דוגמאות לבידוד אקולוגי

להלן מספר דוגמאות לבידוד אקולוגי.

בידוד אקולוגי ביונקים

בהודו יש את הנמר (Panthera tigris) והאריה (Panthera leo), שני מינים מאותה משפחה (Felidae), שיש להם יכולת להתרבות.

עם זאת, הנמר חי בג'ונגל והאריה חי בשדות העשב; מכיוון ששני המינים חיים בסביבות שונות, המפגש הגופני שלהם אינו מתרחש. כל מין, האריה וגם הנמר, מבודדים בסביבת הגידול שלהם.

בידוד אקולוגי בחרקים

קבוצת maculipennis Anopheles מורכבת מ- 6 מינים של יתושים, חלקם קשורים להעברת מלריה. למרות שששת המינים האלה דומים מאוד ואינם ניתנים להבחנה מורפולוגית, הם כמעט ולא יכולים לייצר כלאיים, מכיוון שהם מבודדים לצורך רבייתם וגידולם, בחלקם על ידי רבייה בבתי גידול שונים.

בעוד שכמה מינים של Anopheles maculipennis מתרבים במים מליחים, אחרים עושים זאת במים מתוקים. בין המינים המזדווגים במים מתוקים, ישנם כאלה שעושים זאת במים זורמים ואחרים שמעדיפים מים עומדים.

בידוד אקולוגי בעופות

אחת הדוגמאות המצוטטות ביותר לבידוד אקולוגי היא המקרה של שתי ציפורים קשורות קשר הדוק של הסוג טורדוס, דוגמת ציפור השחורים השכיחה (Turdus merula), והציפור השחורה הלבנה (Turdus torquatus).

איור 2. איור שחור. (Turdus merula). מקור: AnemoneProjectors

אוכלוסיית T. merula, מין המאכלס אזורי עץ עץ ביערות ובגנים עירוניים, מבודדת מבחינה אקולוגית מט 'torquatus, מין המתגדל באזורים הרריים גבוהים. לפיכך, הסיכוי של מינים אלה לייצר היברידית הוא כמעט אפס.

איור 3. איור 3. ציפור שחורה עם כיפות (Turdus torquatus). מקור: אנדריי צ'ודי מסלובקיה

בידוד אקולוגי אצל דו חיים

בידוד אקולוגי רבייה נצפה גם במינים שונים של צפרדעים. אחת הדוגמאות הרבות למקרה זה נמצאת בצפון אמריקה.

בצפון אמריקה מבודדת אוכלוסיית הצפרדע בצבע אדום-רגליים (Rana aurora) מאוכלוסיית קפיצת השוורים האמריקאית (Rana catesbeiana), מכיוון שהזוגות לשעבר בזרמי מים חלוף ומהירים, והאחרון עושה זאת. עושה בבארות קבועות או בבריכות.

באוסטרליה, צפרדע הצלוב (Notaden bennettii) וצפרדע העץ המדבר (Litoria rubella) נמצאות בסביבות מדבריות. עם זאת, לא סביר מאוד שהם יתאחדו, שכן צפרדע הצלב חי מתחת לפני האדמה ונעה רק לפני השטח כאשר יורד גשם, ואילו צפרדע העץ המדבר היא מין עץ.

בידוד אקולוגי בדגים

דוגמא מעניינת נוספת לסוג זה של בידוד רבייה אקולוגי נצפתה בדגים הקוצניים של משפחת גסטרוסטידה. לדגים אלה יש גוף מוארך ועדין (fusiform), עם 2 עד 16 קוצים באזור הגב שלהם וחסרי קשקשים, אם כי בחלק מהמינים יש סוג של שריון צלחת גרמי.

בעוד שמיני הדגים Gasterosteidae של מים מתוקים חיים במים זורמים לאורך כל השנה, מינים ימיים הנמצאים בים בחורף נודדים לשפכי נהרות באביב ובקיץ כדי להזדווג.

במקרה זה, הגורם המשמש כחסם רבייה המונע משתי הקבוצות להתרבות הוא הסתגלות לריכוזי מלח שונים.

בידוד אקולוגי בצמחים

דוגמא נוספת לבידוד אקולוגי מתרחשת במקרה של שני מיני צמחי העכביש של הסוג Tradescantia, צמח העכביש של אוהיו (Tradescantia ohiensis) וצמח העכביש זיגזג (Tradescantia subaspera).

שני הצמחים חיים באזורים גיאוגרפיים נפוצים, אך אינם מסוגלים להתרבות בשל ההבדל בבתי הגידול. T. ohiensis גדל באזורים שטופי שמש, ואילו T. subaspera מעדיף אזורים מוצלים עם מעט שמש.

בנוסף, צמחים אלה פורחים בתקופות שונות של השנה, כלומר הם גם מציגים בידוד זמני.

אנו יכולים להסיק שבבידוד אקולוגי ההפרדה של קבוצות של אורגניזמים מתרחשת כתוצאה משינויים באקולוגיה שלהם או משינויים בסביבה בה הם חיים.

הפניות

1. ברדבורד, GS, ראלף, PL וקופ, GM (2018). ניתוק ההשפעות של בידוד גיאוגרפי ואקולוגי על בידול גנטי. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. פרייזר, IC, מוריסון, א.כ., מק הוג, א., מקאיה. אי.סי., ואן סביל, א. (2018). הבידוד האקולוגי של אנטארקטיקה יישבר על ידי פיזור והתחממות מונע סערה. שינויים באקלים בטבע. 8: 704–708.
3. גריי, LN, Barley, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. ו- Wang, IJ (2018). פילוגוגרפיה של מתחם לטאה נפוצה משקפת דפוסים של בידוד גיאוגרפי ואקולוגי כאחד. כרזת אקולוגיה מולקולרית. doi: 10.1111 / mec.14970
4. הודג'ס, SA וארנולד, ML (2018). בידוד פרחוני ואקולוגי בין Aquilegia formosa ו- Aquilegia pubescens. המשך האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית. 91 (7): 2493-2496. דוי: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. שפר, מ '(1972). בידוד אקולוגי וחשיבות התחרות, המדוגמת בדפוס החלוקה של הליקוזידים של נוף חוף. אוקולוגיה. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881