Насловна Живи свет Биљке Механизми репродуктивне изолације

Механизми репродуктивне изолације

3834
0
Време читања: 5 минута

Размножавање је скуп и захтеван процес, он мора бити прецизан и селективан како би сe одржао интегритет једне врсте. Расипање ресурса није карактеристика живог света, па су организми који се размножавају сексуалним путем морали да створе одређене баријере како би спречили или минимизирали могућност оплођење између различитих врста. Механизми репродуктивне изолације спречавају размножавање између врста јер би без њих константно формирање хибрида доводило до стапања и губљења разноликих врста. Ови мехнизми су уједно знак да долази до специјације, стварања нових врста из популације једне врсте. Механизми се грубо деле на оне који спречавају оплођење и оне који смањују шансу преживљавања хибрида.

Две сличне врсте могу бити еколошки изоловане, што је први механизам репродуктивне изолације. Једно станиште се може даље фрагментисати на микростаништа у којима могу живети представници сличних врста. На примеру мрмољака, једна врста заузима брдовите и шумовите делове једног станишта, док друга врста живи у отворенијем станишту у близини малих потока. Оваквом расподелом станишта, мрмољци се не могу срести и остварити репродукцију.

Сезонска изолација подразумева да су врсте репродуктивно активне у различитим периодима. Временским раздвајањем смањује се шанса за интерспецијска укрштања (укрштања међу различитим врстама), како међу биљкама, тако и међу животињама. Две врсте азијских перуника живе на истом простору и имају истог опрашивача, азијску медоносну пчелу. Како би спречиле да полен различите врсте доспе на цвет, једна врста отвара цвет у преподневним часовима, док друга цвет отвара пред сумрак. Између та два периода отварања цвета, постоји период у којем су оба цвета затворена. Пошто пчеле памте када се које цвеће отвара, обилазе само једну врсту, преносећи полен само на цветове исте врсте. Могућност за интерспецијско опрашивање додатно смањује заједничко време неактивности. Оваквом виду репродуктивне изолације подлежу и цикаде, где се једна врста размножава на почетку, а друга на крају лета.

Лево: Леопард љиљан (лат. Iris domestica); Десно: Вечерња перуника (лат. Iris dichotoma)

Етолошка изолација представља механизам у коме понашање јединке утиче на њено препознавање од стране припадника њене врсте. Овај механизам се најчешће везује за удварање мужјака женкама исте врсте и присутан је када врсте живе на истим стаништима. У Северној Америци живе две веома сличне стрнадице, пошто се њихова станишта поклапају, млади мужјаци некад грешком науче песму друге врсте и тако се удварају женкама своје врсте. Такви мужјаци нису пожељни од стране женки стрнадица јер, иако изгледају као припадници њихове врсте, не певају праву песму.

Лево: Индиго стрнадица (лат. Passerina cyanea); Десно: Лазулу стрнадица (лат. Passerina amoena)
Извор: http://www.planetofbirds.com/

Механичка изолација јесте можда она најочигледнија, где анатомске разлике гениталија код животиња не дозвољавају размножавање између врста. Код биљака механичка изолација почива на анатомској структури цвета која захтева различитог опрашивача или је структура таква да се полен депонује на различите делове истог опрашивача, та два типа механичке изолације код цветница се називају Salvia и Pedicularis тип. Код Salvia типа механичке изолације, врсте су се прилагодиле тако да имају различите опрашиваче. Две врсте орхидеја шаренбубац муволики (лат. Ophrys insectifera) и пчелолики шаренбубац (лат. Ophrys apifera) имају исту тактику привлачења опрашивача. Код обе врсте је једна од латица модификована у усну. Усна бојом, шаром, структуром па чак и мирисом подсећа на женку инсекта опрашивача. Шаренбубац муволики привлачи осе копачице (лат. Argogorytes sp.), док пчелолики шаренбубац привлачи бумбаре (лат. Bombus sp.). Код Pedicularis типа је опрашивач исти, али је анатомија цвета таква да различите врсте остављају полен на различите делове тела опрашивача. Врсте слонова глава (лат. Pedicularis groenlandica) и мала слонова глава (лат. Pedicularis attollens) опрашују две врсте бумбара из рода Bombus. Врста Слонова глава има већи цвет и док прикупља нектар, бумбару полен остаје на абдомену и тораксу. Када иста врста прикупља нектар из цвета мале слонове главе, полен остаје на челу и образима. 

Лево: Шаренбубац муволики; Десно: Пчелолики шаренбубац

Лево: Слонова глава; Десно: Мала слонова глава
Извори: https://nwwildflowers.wordpress.com/ и http://sierrawildflowers.org/

Гаметска изолација подразумева да постоји одређено хемијско привлачење између сперматозоида и јајне ћелије исте врсте. Како би могао да оплоди јајну ћелију, сперматозоид мора да препозна одређени рецептор на површини јајне ћелије. Овај механизам ради на принципу кључ – брава; где има комплементарности, долази до оплођења. Овакав тип репродуктивне изолације је присутан код организама који имају спољашње оплођење и такви организми су заступљени у воденим стаништима. Ако на једном коралном гребену имате десетине врста риба и бодљокожаца који се размножавају тако што своје гамете, полне ћелије, избацују у спољашњу околину, гаметска изолација обезбеђује да се препознају гамети исте врсте и спречи оплођење између различитих врста. 

У одређеним случајевима ове репродуктивне баријере се прескоче и долази до интерспецијског размножавања стварајући потомке који се називају хибриди. Овде на сцену ступају механизми који смањују шансе да такви хибридни потомци оставе потомство. Хибридна инвијабилност је механизам који увек доводи до смрти хибридног потомка, што се дешава током развића или пре достизања полне зрелости. Други механизам је хибридна стерилност, где хибридна јединка јесте вијабилна, достиже полну зрелост, али не оставља потомство. Примери хибридне стерилности јесу укрштања лава и тигрице где се добија лигeр, или укрштање магарца и кобиле где се добија мула. 

Уласком у свет генетике, механизими репродукционе изолације се додатно компликују, али сви ови разнолики механизми имају исти циљ да сачувају интегритет врсте. Као што је на почетку речено, репродукција јесте веома скуп и искључујући стадијум свих живих бића, јер од тога како ће се она одиграти зависи судбина будућих генерација. На крају смо видели да ти механизми некад закажу и долази до укрштања између врста. Углавном, таква укрштања доводе до невијабилних и стерилних потомака, обезбеђујући да до даљег мешања врста не долази. Али, оно што интригира јесте чињеница да неки потомци таквих укрштања опстају и сами постају родитељи, чиме се у генски фонд једне врсте уносе нове особине. Хибридизација јесте чешћа код биљака, знатно је ређа код животиња и места на којима се сусрећу две врсте и где долази до укрштања се називају хибридизационе зоне или „природне лабораторије“. На оваквим местима се најбоље проучавају механизми репродуктивне изолације, али и еволуциони механизми, јер се ова места могу сматрати местима убрзане еволуције јер настају потомци који су генетски и особено знатно разноврснији од родитеља. Умногоме ови механизми остају загонетка за еволуционисте, али што је сигурно јесте колико задају проблеме научницима толико и одушевљавају ефектима које производе. 

ОДГОВОРИ

Молимо упишите коментар!
Молимо овде упишите име