בידוד רבייה: מנגנונים, השלכות (דוגמאות) - ביולוגיה - 2025

בידוד רבייתי או בידוד רבייתי כוללת מנגנונים שונים הנובעים ב עקרות בין שתי אוכלוסיות של אנשים. במילים אחרות, חציית שני מינים מבודדים בהתרבות אינה מייצרת צאצאים או שהצאצאים אינם קיימא.

בידוד יכול להתרחש לפני היווצרות זיגוטה, מכיוון שאוכלוסיות אינן חולקות בתי גידול, מכיוון שיש להן העדפות שונות, או מכיוון שאיברי הרבייה שלהם אינן תואמות; או לאחר היווצרות אותו, שם הזיגוטה יכולה למות או להתפתח אצל אדם סטרילי.

מקור: pixabay.com

תהליך המיון - היווצרות מינים חדשים - מחולק בדרך כלל לשלושה צעדים עוקבים: ראשית, מתרחש שלב בידוד אוכלוסייה, אחר כך מתרחשת הסטייה של דמויות או תכונות מסוימות, ולבסוף מתרחש בידוד רבייה.

לאחר ביטול זרימת הגנים בין שתי אוכלוסיות אלה, מתרחש בידוד אבולוציוני.

מנגנוני בידוד רבייה

תלוי מתי פועלים מחסומי בידוד הרבייה, ניתן לסווג אותם כפרזיגוטיים ופוסט-גיגוטיים. המעשה הקודם לפני היווצרות הזיגוטה.

חסמים פרגיגוטיים כוללים כל אירוע המונע התנעה בין שני מינים, מכנים זאת בידוד זמני, בידוד על ידי בידול בית גידול או משאב ובידוד על ידי התנהגות או אתולוגיה.

בקטגוריה זו נמצאים גם חוסר ההתאמה הפיזיולוגית או המכנית של אברי המין של המין המנסים להתרבות.

לעומת זאת, מחסומים פוסט-זיגוטיים מקיפים את כל האירועים המונעים זיגוטים היברידיים לפתח חיים תקינים, מכיוון שיש להם יעילות ביולוגית או כושר גופנית.

חסמים זמניים מראש

דוגמה לבידוד זמני מתרחשת בחרקים של הסוג מג'יקדה. בציקדות אלה, יש מין עם מחזור חיים של 13 שנים ומין נוסף שמחזורו נמשך עד 17 שנים.

דמיונם של המין מגיחים מהאדמה, כל 13 או 17 שנים, תלוי במין. מכיוון שאין סנכרון זמן, אין הזדמנות להזדווג בין שני המינים.

חסמים אתיולוגיים

זהו אותו סוג, יש בידוד פרוגיגוטי מהסוג האתולוגי. הצליל שכל מין מייצר הוא ייחודי למין זה ואינו יכול להכיר אותו על ידי אחרים.

למרות שהמפגש של שני אנשים ממינים שונים מתקיים, הם לא יוכרו כשותפים מיניים פוטנציאליים.

חסמים מכניים פרה-גיגוטיים

בידוד מכני מתרחש עקב אי התאמה בין איברי המין. איברי המין דומים למנגנון נעילה ומפתח, שם הם חייבים להשתלב זה בזה בצורה מושלמת. במקרה שהם לא מתאימים, ההתאמה לא מצליחה.

מחסומים פרגיגוטיים עקב בידול בית גידול

מכשול מסוג זה מתרחש כאשר שני מינים מראים העדפה ניכרת למשאב מסוים. המכשול מודגש כאשר מתרחשים אירועי העתקה באזור זה.

לדוגמה, לסלמנדרות מהסוג אמביסטומה יש חברים שמתרבים בבריכות, ואלו אינם מתרבבים עם אנשים המתרבים בנחלים.

חסמים פוסט-זיגוטיים: תמותה, אי-יכולת וסטריליות של כלאיים

אם אחד מהחסמים הפרה-גיגוטיים שלעיל נכשל, ההכלאה עלולה לסבול מההשלכות של בידוד רבייה.

תוצר הזיגוטות של חציית שני מינים שונים ידוע ככלאיים וייתכן כי אלה אינם מתפתחים או מתים במהלך חייהם.

תפקיד הבחירה וסחף הגנים

מנקודת המבט של הגנטיקה, מחסומי רבייה יכולים להיות מבוססים על: סטייה גנטית, אי התאמה ציטופלסמית או סטייה ציטולוגית.

בכדי להתפתח מחסומי הרבייה, על הכוחות הבאים להיות קיימים: סלקציה טבעית וסחף גנטי. אלה פועלים כאשר זרימת הגנים הופחתה בשתי אוכלוסיות של מין.

גנים או סחף גנטי

סחף גנים הוא כוח אבולוציוני שמתקן באופן אקראי אללים מסוימים, בעוד שאחרים - מאותן סיבות סטוכסטיות - נעלמים מהאוכלוסייה. למנגנון זה השפעות בולטות יותר כאשר הוא פועל באוכלוסיות קטנות (עם מעט אנשים).

כאשר שתי אוכלוסיות מבודדות, סחף הגנים פועל בדרכים שונות: ראשית, "החלק" של האוכלוסייה שנותר מבודד הוא מדגם לא אקראי, כלומר האללים אינם מיוצגים בפרופורציות שוות. לאחר מכן, הקיבוע האקראי ואובדן האללים משפר את ההתבדלות בין האוכלוסיות.

ברירה טבעית

כדי שתהליך המיון יימשך, יש צורך שיהיו הבדלים גנטיים מאוד בולטים בין האוכלוסיות שנחקרו. לבחירה טבעית יש השפעה משמעותית על התפתחות הסטייה הזו אם אוכלוסיות תופסות סביבה חדשה.

דוגמה קלאסית להמחשת התפקיד של הברירה הטבעית היא המפרט של זבוב התפוח והעוזרד. אוכלוסיות נפרדות שכן הבחירה פועלת לפי העדפותיהם בבחירת מזון.

מין זה מבצע כמעט את כל שלבי מחזור חייו עם העץ ממנו הוא ניזון. מסיבה זו, קבוצת חוקרים שאלו האם הזבובים שהטפילו עצי תפוח שייכים לאוכלוסייה זהה לזבובי עוזרד.

כדי לבדוק השערה זו, החוקרים השתמשו בטכניקה המכונה "אלקטרופורזה חלבונית" והצליחו להסיק כי היו הבדלים מובהקים סטטיסטית בין הזבובים שחיו בעצים שונים.

זה קורה מכיוון שהזבובים מראים העדפה משמעותית לסוג הפירות שלהם. יתר על כן, הזדווגות מתרחשת על העץ, ומונעת את זרימת הגנים עם אוכלוסיית הפירות האחרים.

בחירה מינית

בחירה מינית מתייחסת לדמויות המעורבות בתהליך השגת בן זוג. נראה כי הדרך או מרכיבי המפתח בהם משתמש האדם לבחור את בן זוגו הם המפתח להבדל בין אוכלוסיות ומתפקדות כמחסום.

השירים בדו-חיים הם מאפיין חיוני לבחירת בן הזוג ובמינים מסוימים תדירות השיר משמשת כחסם רבייה. באופן דומה, הצבעוניות ממלאת תפקיד מהותי בבידוד הרבייה של סוג מסוים של דגים.

השלכות

התוצאה של בידוד רבייה היא הדמיה - היווצרות של מינים חדשים. חסמי בידוד רבייה מתרחשים לאחר שההפרדה בין שתי אוכלוסיות מתרחשת ואלה מתפתחים באמצעות סלקציה טבעית או סחף גנים.

בתורו, התוצאה של המפרט היא המגוון העצום בשושלות השונות של יצורים חיים. במיסות שיש בהן רבייה מינית, כל ענף העץ הפילוגנטי שלהם מייצג אירוע ייחודי, בו כל אוכלוסיה מבודדת באופן רבייה.

לפיכך, מפרט נחשב לגשר בין מיקרו-התפתחות למייקרו-התפתחות.

הפניות

1. Freeman, S., and Herron, JC (2002). ניתוח אבולוציוני. אולם Prentice
2. Futuyma, DJ (2005). אבולוציה. סינאואר.
3. גלרדו, MH (2011). אבולוציה. מהלך החיים. העריכה של מדיקה פאנמריקנה.
4. היקמן, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). עקרונות משולבים של זואולוגיה. מקגרו-היל.
5. רידלי, מ '(2004) אבולוציה. מהדורה שלישית. הוצאת בלקוול.
6. Soler, M. (2002). אבולוציה: הבסיס לביולוגיה. פרויקט דרום.