Razmnožavanje je skup i zahtevan proces, on mora biti precizan i selektivan kako bi se održao integritet jedne vrste. Rasipanje resursa nije karakteristika živog sveta, pa su organizmi koji se razmnožavaju seksualnim putem morali da stvore određene barijere kako bi sprečili ili minimizirali mogućnost oplođenje između različitih vrsta. Mehanizmi reproduktivne izolacije sprečavaju razmnožavanje između vrsta jer bi bez njih konstantno formiranje hibrida dovodilo do stapanja i gubljenja raznolikih vrsta. Ovi mehnizmi su ujedno znak da dolazi do specijacije, stvaranja novih vrsta iz populacije jedne vrste. Mehanizmi se grubo dele na one koji sprečavaju oplođenje i one koji smanjuju šansu preživljavanja hibrida.
Dve slične vrste mogu biti ekološki izolovane, što je prvi mehanizam reproduktivne izolacije. Jedno stanište se može dalje fragmentisati na mikrostaništa u kojima mogu živeti predstavnici sličnih vrsta. Na primeru mrmoljaka, jedna vrsta zauzima brdovite i šumovite delove jednog staništa, dok druga vrsta živi u otvorenijem staništu u blizini malih potoka. Ovakvom raspodelom staništa, mrmoljci se ne mogu sresti i ostvariti reprodukciju.
Sezonska izolacija podrazumeva da su vrste reproduktivno aktivne u različitim periodima. Vremenskim razdvajanjem smanjuje se šansa za interspecijska ukrštanja (ukrštanja među različitim vrstama), kako među biljkama, tako i među životinjama. Dve vrste azijskih perunika žive na istom prostoru i imaju istog oprašivača, azijsku medonosnu pčelu. Kako bi sprečile da polen različite vrste dospe na cvet, jedna vrsta otvara cvet u prepodnevnim časovima, dok druga cvet otvara pred sumrak. Između ta dva perioda otvaranja cveta, postoji period u kojem su oba cveta zatvorena. Pošto pčele pamte kada se koje cveće otvara, obilaze samo jednu vrstu, prenoseći polen samo na cvetove iste vrste. Mogućnost za interspecijsko oprašivanje dodatno smanjuje zajedničko vreme neaktivnosti. Ovakvom vidu reproduktivne izolacije podležu i cikade, gde se jedna vrsta razmnožava na početku, a druga na kraju leta.
Levo: Leopard ljiljan (lat. Iris domestica); Desno: Večernja perunika (lat. Iris dichotoma)
Etološka izolacija predstavlja mehanizam u kome ponašanje jedinke utiče na njeno prepoznavanje od strane pripadnika njene vrste. Ovaj mehanizam se najčešće vezuje za udvaranje mužjaka ženkama iste vrste i prisutan je kada vrste žive na istim staništima. U Severnoj Americi žive dve veoma slične strnadice, pošto se njihova staništa poklapaju, mladi mužjaci nekad greškom nauče pesmu druge vrste i tako se udvaraju ženkama svoje vrste. Takvi mužjaci nisu poželjni od strane ženki strnadica jer, iako izgledaju kao pripadnici njihove vrste, ne pevaju pravu pesmu.
Levo: Indigo strnadica (lat. Passerina cyanea); Desno: Lazulu strnadica (lat. Passerina amoena)
Izvor: http://www.planetofbirds.com/
Mehanička izolacija jeste možda ona najočiglednija, gde anatomske razlike genitalija kod životinja ne dozvoljavaju razmnožavanje između vrsta. Kod biljaka mehanička izolacija počiva na anatomskoj strukturi cveta koja zahteva različitog oprašivača ili je struktura takva da se polen deponuje na različite delove istog oprašivača, ta dva tipa mehaničke izolacije kod cvetnica se nazivaju Salvia i Pedicularis tip. Kod Salvia tipa mehaničke izolacije, vrste su se prilagodile tako da imaju različite oprašivače. Dve vrste orhideja šarenbubac muvoliki (lat. Ophrysinsectifera) i pčeloliki šarenbubac (lat. Ophrys apifera) imaju istu taktiku privlačenja oprašivača. Kod obe vrste je jedna od latica modifikovana u usnu. Usna bojom, šarom, strukturom pa čak i mirisom podseća na ženku insekta oprašivača. Šarenbubac muvoliki privlači ose kopačice (lat. Argogorytessp.), dok pčeloliki šarenbubac privlači bumbare (lat. Bombus sp.). Kod Pedicularis tipa je oprašivač isti, ali je anatomija cveta takva da različite vrste ostavljaju polen na različite delove tela oprašivača. Vrste slonova glava (lat. Pedicularis groenlandica) i mala slonova glava (lat. Pedicularis attollens) oprašuju dve vrste bumbara iz roda Bombus. Vrsta Slonova glava ima veći cvet i dok prikuplja nektar, bumbaru polen ostaje na abdomenu i toraksu. Kada ista vrsta prikuplja nektar iz cveta male slonove glave, polen ostaje na čelu i obrazima.
Levo: Šarenbubac muvoliki; Desno: Pčeloliki šarenbubac
Levo: Slonova glava; Desno: Mala slonova glava
Izvori: https://nwwildflowers.wordpress.com/ i http://sierrawildflowers.org/
Gametska izolacija podrazumeva da postoji određeno hemijsko privlačenje između spermatozoida i jajne ćelije iste vrste. Kako bi mogao da oplodi jajnu ćeliju, spermatozoid mora da prepozna određeni receptor na površini jajne ćelije. Ovaj mehanizam radi na principu ključ – brava; gde ima komplementarnosti, dolazi do oplođenja. Ovakav tip reproduktivne izolacije je prisutan kod organizama koji imaju spoljašnje oplođenje i takvi organizmi su zastupljeni u vodenim staništima. Ako na jednom koralnom grebenu imate desetine vrsta riba i bodljokožaca koji se razmnožavaju tako što svoje gamete, polne ćelije, izbacuju u spoljašnju okolinu, gametska izolacija obezbeđuje da se prepoznaju gameti iste vrste i spreči oplođenje između različitih vrsta.
U određenim slučajevima ove reproduktivne barijere se preskoče i dolazi do interspecijskog razmnožavanja stvarajući potomke koji se nazivaju hibridi. Ovde na scenu stupaju mehanizmi koji smanjuju šanse da takvi hibridni potomci ostave potomstvo. Hibridna invijabilnost je mehanizam koji uvek dovodi do smrti hibridnog potomka, što se dešava tokom razvića ili pre dostizanja polne zrelosti. Drugi mehanizam je hibridna sterilnost, gde hibridna jedinka jeste vijabilna, dostiže polnu zrelost, ali ne ostavlja potomstvo. Primeri hibridne sterilnosti jesu ukrštanja lava i tigrice gde se dobija liger, ili ukrštanje magarca i kobile gde se dobija mula.
Ulaskom u svet genetike, mehanizimi reprodukcione izolacije se dodatno komplikuju, ali svi ovi raznoliki mehanizmi imaju isti cilj da sačuvaju integritet vrste. Kao što je na početku rečeno, reprodukcija jeste veoma skup i isključujući stadijum svih živih bića, jer od toga kako će se ona odigrati zavisi sudbina budućih generacija. Na kraju smo videli da ti mehanizmi nekad zakažu i dolazi do ukrštanja između vrsta. Uglavnom, takva ukrštanja dovode do nevijabilnih i sterilnih potomaka, obezbeđujući da do daljeg mešanja vrsta ne dolazi. Ali, ono što intrigira jeste činjenica da neki potomci takvih ukrštanja opstaju i sami postaju roditelji, čime se u genski fond jedne vrste unose nove osobine. Hibridizacija jeste češća kod biljaka, znatno je ređa kod životinja i mesta na kojima se susreću dve vrste i gde dolazi do ukrštanja se nazivaju hibridizacione zone ili „prirodne laboratorije“. Na ovakvim mestima se najbolje proučavaju mehanizmi reproduktivne izolacije, ali i evolucioni mehanizmi, jer se ova mesta mogu smatrati mestima ubrzane evolucije jer nastaju potomci koji su genetski i osobeno znatno raznovrsniji od roditelja. Umnogome ovi mehanizmi ostaju zagonetka za evolucioniste, ali što je sigurno jeste koliko zadaju probleme naučnicima toliko i oduševljavaju efektima koje proizvode.
