การแยกและวิวัฒนาการทางพันธุกรรม

เนื้อหา

• Allopatry
• การแยกพาราแพทริก
• การเก็งกำไร Sympatric
• กลไกการแยกตัวในวิวัฒนาการ

การเกิดขึ้นของสายพันธุ์ใหม่เป็นเหตุการณ์สำคัญในวิวัฒนาการ โดยทั่วไปแล้วกระบวนการที่ช้าซึ่งประชากรสองคนจะค่อยๆแตกต่างกันมากขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งพวกเขาไม่สามารถผสมกันได้อีกต่อไป

เพื่อให้ประชากรแตกต่างกันเช่นนี้พวกเขาจะต้องแยกทางพันธุกรรม - ในคำอื่น ๆ พวกเขาจะต้องผสมพันธุ์กับคนอื่นไม่ค่อยหรือไม่เคย

หากไม่มีการแยกทางพันธุกรรมในวิวัฒนาการการผสมพันธุ์จะทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนยีนระหว่างประชากรและลดความแตกต่างระหว่างพวกมันดังนั้นพวกมันจึงไม่ได้แยกจากกัน

ประชากรสามารถแยกทางพันธุกรรมออกจากกันได้หลายวิธี

Allopatry

การแยกทางพันธุกรรมที่ง่ายที่สุดคือผ่าน allopatryหรือการแยกทางภูมิศาสตร์ซึ่งมีประชากรสองคนแยกจากกันโดยมีสิ่งกีดขวางทางกายภาพบางประเภทดังนั้นพวกเขาจึงไม่สามารถแลกเปลี่ยนบุคคลและคู่ครองได้

หากเมล็ดพืชจากลมถูกพัดพาไปและจบลงด้วยระยะทางหลายร้อยไมล์จากต้นกำเนิดของพืชมันจะพบว่ามีประชากรใหม่ที่ไม่สามารถผสมกับพันธุ์เก่าได้เพราะห่างกันมากเกินไป ทีนี้ประชากรสองคนนั้นสามารถแยกและค่อย ๆ พัฒนาจนกระทั่งพวกมันแตกต่างกันพวกมันเป็นเผ่าพันธุ์ที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือฟินช์ของหมู่เกาะกาลาปากอส

ฟินช์เป็นเพียงไม่ค่อยสามารถข้ามจากเกาะหนึ่งไปยังอีกเพราะน้ำทะเลดังนั้นประชากรบนเกาะที่แตกต่างกันส่วนใหญ่จะถูกแยกออกและค่อยๆพัฒนาเป็นสายพันธุ์ที่แยกต่างหาก

การแยกพาราแพทริก

บางครั้งไม่มีสิ่งกีดขวางทางกายภาพต่อการผสมพันธุ์ แต่ประชากรสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มที่แยกทางพันธุกรรมได้เนื่องจากแต่ละคนมีแนวโน้มที่จะผสมพันธุ์กับเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้กันมากขึ้น กระบวนการแบบนี้เรียกว่า การเก็งกำไรพาราแพทริก.

ตัวอย่างหนึ่งที่สังเกตได้คือ Anthoxanthum odoratumหรือหญ้าควาย หญ้าบางชนิดมีความทนทานต่อมลพิษของโลหะหนักมากกว่าชนิดอื่นและสามารถเติบโตใกล้กับเหมืองที่มีดินปนเปื้อน

แม้ว่าในทางทฤษฎีอาจผสมกับหญ้าควายในภูมิภาคที่ไม่มีมลภาวะอื่น ๆ แต่ในทางปฏิบัติแล้วพวกมันมีแนวโน้มที่จะผสมพันธุ์กับเพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้น

การเก็งกำไร Sympatric

ใน speciation sympatricประชากรย่อยจะค่อยๆถูกแยกทางพันธุกรรมเพราะการแสวงหาประโยชน์จากทรัพยากรใหม่ในสภาพแวดล้อมของมัน

ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดคือ apple maggot ในขั้นต้นแมลงวันเหล่านี้วางไข่บน Hawthorns เท่านั้น แต่เมื่อชาวอเมริกันในอาณานิคมแนะนำต้นแอปเปิ้ลแมลงวันก็เริ่มวางไข่ด้วยเช่นกัน

อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปแล้วตัวเมียในสายพันธุ์นี้ชอบที่จะวางไข่บนผลไม้ชนิดเดียวกับที่พวกมันโตขึ้นและตัวผู้ก็ดูเหมือนจะชอบตัวเมียที่ชอบผลไม้ชนิดนั้น ดังนั้นตัวผู้และตัวเมียที่โตขึ้นมาบน Hawthorn มักจะผสมพันธุ์กัน แต่ไม่ใช่กับตัวผู้และตัวเมียที่โตบนแอปเปิ้ล

เมื่อเวลาผ่านไปการตั้งค่าเหล่านี้ได้นำไปสู่การเกิดขึ้นของประชากรย่อยสองกลุ่มแยกกันซึ่งมีความแตกต่างทางพันธุกรรมถึงแม้ว่าพวกเขาจะแบ่งปันอาณาเขตเดียวกันก็ตาม

กลไกการแยกตัวในวิวัฒนาการ

เมื่อประชากรสองคนถูกแยกทางพันธุกรรมพวกเขาสามารถแยกผ่านหนึ่งในสองกลไก: คัดเลือกโดยธรรมชาติ หรือ ดริฟท์ทางพันธุกรรม. มันยังเป็นตัวอย่างการแยกการสืบพันธุ์

ตัวอย่างทั่วไปของการดริฟท์ทางพันธุกรรมคือเอฟเฟกต์ของผู้ก่อตั้งซึ่งมีบุคคลเพียงไม่กี่คนที่ออกมาด้วยตนเองและสร้างประชากรใหม่ แม้ว่ายีนที่บุคคลเหล่านี้มีอยู่นั้นเป็นเรื่องแปลกในประชากรเก่า แต่ตอนนี้พวกมันจะเป็นเรื่องธรรมดาในยีนใหม่