Čo je postzygotická izolácia v evolúcii?

Jen1491 / Pixabay

Speciácia je divergencia dvoch alebo viacerých línií od spoločného predka. Aby došlo k speciácii, musí existovať určitá reprodukčná izolácia, ktorá sa vyskytuje medzi predtým reprodukujúcimi sa členmi pôvodného druhu predkov. Zatiaľ čo väčšina z týchto reprodukčných izolácií je prezygotické izolácie , stále existujú niektoré typy postzygotnej izolácie, ktorá vedie k tomu, že novovytvorený druh zostane oddelený a nebude sa opäť zbližovať.

Pred postzygotnou izoláciou sa musí narodiť potomstvo samca a samice dvoch rôznych druhov. To znamená, že neexistovali žiadne prezygotické izolácie, ako napríklad spojenie pohlavných orgánov alebo nekompatibilita gamét alebo rozdiely v rituáloch alebo miestach párenia, ktoré udržiavali druh v reprodukčnej izolácii. Akonáhle sa spermie a vajíčko spoja počas oplodnenia sexuálnej reprodukcie vzniká diploidná zygota. Zygota sa potom vyvinie na potomka, ktorý sa narodí a dúfajme, že sa potom stane životaschopným dospelým.

Potomstvo dvoch rôznych druhov (známych ako „hybrid“) však nie je vždy životaschopné. Niekedy sa pred narodením samy potratia. Inokedy budú chorľavé alebo slabé, keď sa vyvinú. Aj keď sa dožijú dospelosti, hybrid s najväčšou pravdepodobnosťou nebude schopný produkovať svoje potomstvo, a preto posilňujú koncepciu, že tieto dva druhy sú vhodnejšie pre svoje prostredie ako samostatné druhy, pretože na hybridy funguje prirodzený výber.

Nižšie sú uvedené rôzne typy postzygotických izolačných mechanizmov, ktoré posilňujú myšlienku, že dva druhy, ktoré vytvorili hybrid, sú na tom lepšie ako samostatné druhy a mali by pokračovať evolúcie na svojich vlastných cestách.

Zygota nie je životaschopná

Aj keď sa spermie a vajíčko z dvoch samostatných druhov môžu počas oplodnenia spojiť, neznamená to, že zygota prežije. Inkompatibility gamét môžu byť výsledkom počtu chromozómov každý druh má alebo ako sa tieto gaméty tvoria počas meiózy. Hybrid dvoch druhov, ktoré nemajú kompatibilné chromozómy v tvare, veľkosti alebo počte, sa často sami pokazia alebo sa nedožijú.

Ak sa krížencovi podarí dospieť k narodeniu, často má aspoň jeden a viac pravdepodobných viacerých defektov, ktoré mu bránia stať sa zdravým, fungujúcim dospelým jedincom, ktorý sa môže rozmnožovať a odovzdávať svoje gény ďalšej generácii. Prirodzený výber zaisťuje, že iba jedince s priaznivými adaptáciami prežijú dostatočne dlho na to, aby sa rozmnožili. Preto, ak hybridná forma nie je dostatočne silná na to, aby prežila dostatočne dlho na to, aby sa rozmnožovala, posilňuje to myšlienku, že tieto dva druhy by mali zostať oddelené.

Dospelí jedinci hybridných druhov nie sú životaschopní

Ak hybrid dokáže prežiť zygotu a rané štádiá života, stane sa dospelým. To však neznamená, že po dosiahnutí dospelosti bude prosperovať. Hybridy často nie sú vhodné pre svoje prostredie ako čistý druh. Môžu mať problém súťažiť o zdroje, ako je jedlo a prístrešie. Bez potrieb na udržanie života by dospelý človek nebol životaschopný vo svojom prostredí.

Opäť to stavia hybrid do značnej nevýhody, pokiaľ ide o evolúciu a kroky prirodzeného výberu, aby sa situácia napravila. Jedince, ktoré nie sú životaschopné a nie sú žiadúce, sa s najväčšou pravdepodobnosťou nebudú reprodukovať a prenesú gény na svoje potomstvo. To opäť posilňuje myšlienku speciácia a udržiavanie línií na strome života v rôznych smeroch.

Dospelí jedinci hybridných druhov nie sú plodní

Aj keď hybridy nie sú rozšírené pre všetky druhy v prírode, existuje veľa hybridov, ktoré boli životaschopnými zygotami a dokonca životaschopnými dospelými jedincami. Väčšina zvieracích hybridov je však v dospelosti sterilná. Mnohé z týchto hybridov majú chromozómové inkompatibility, ktoré ich robia sterilnými. Takže aj keď prežili vývoj a sú dostatočne silné na to, aby sa dostali do dospelosti, nie sú schopné reprodukovať sa a odovzdať svoje gény ďalšej generácii.

Keďže v prírode je „spôsobilosť“ určená počtom potomkov, ktoré po sebe jednotlivec zanechá, a gény sa prenesú ďalej, hybridy sa zvyčajne považujú za „nespôsobilé“, pretože nemôžu odovzdať svoje gény. Väčšina typov hybridov môže byť vytvorená iba párením dvoch rôznych druhov, namiesto toho, aby dva hybridy produkovali svoje vlastné potomstvo svojho druhu. Napríklad mulica je kríženec osla a koňa. Muly sú však sterilné a nemôžu produkovať potomstvo, takže jediný spôsob, ako vyrobiť viac mulíc, je spáriť viac somárov a koní.