ძირითადი მასალა
ბიოლოგია
კურსი: ბიოლოგია > თემა 21
გაკვეთილი 3: სახეობათა წარმოქმნა და ევოლუციური ხეები- ტაქსონომია და სიცოცხლის ხე
- სახეობები
- სახეობათწარმოქმნა
- სახეობები და სახეობათა წარმოქმნა
- ბიომრავალფეროვნება და ბუნებრივი გადარჩევა
- გენეტიკური ცვალებადობა, გენების ნაკადი და ახალი სახეობები
- სიცოცხლის ხის აღმოჩენა
- ფილოგენეზური ხის გაგება და აგება
- ფილოგენეზური ხეები
- ფილოგენეზური ხის აგება
- 2015 ბიოლოგიის გაძლიერებული კურსი, ესე 3 - ფილოგენეტიკური ხე
© 2023 Khan Academyგამოყენების პირობებიკონფიდენციალურობის პოლიტიკაშენიშვნა ქუქი-ჩანაწერებზე
სახეობები და სახეობათა წარმოქმნა
რა განსაზღვრავს სახეობას. როგორ წარმოიქმნებიან ახალი სახეობები უკვე არსებულთაგან.
საკვანძო საკითხები
- ბიოლოგიური სახეობების კონცეფციის თანახმად, ორგანიზმები ერთსა და იმავე სახეობას მიეკუთვნებიან, თუკი მათ შეუძლიათ შეჯვარება სიცოცხლისუნარიანი, ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოსაქმნელად.
- სახეობები ერთმანეთს გამოეყოფიან პრეზიგოტური და პოსტზიგოტური ბარიერებით, რომლებიც ხელს უშლიან შეჯვარებასა და სიცოცხლისუნარიანი, ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნას.
- სახეობათწარმოქმნა არის პროცესი, რომლის მეშვეობითაც წარმოიქმნებიან ახალი სახეობები. იგი ხდება მაშინ, როდესაც სახეობებში არსებული ჯგუფები რეპროდუქციულად იზოლირებული და დაშორებული ხდებიან.
- ალოპატრიული სახეობათწარმოქმნის დროს წინაპარ პოპულაციაში არსებული ჯგუფები გეოგრაფიული განცალკევების პერიოდის გამო ცალკეულ სახეობებად განიცდიან ევოლუციას.
- სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნის დროს წინაპარ პოპულაციაში არსებული ჯგუფები გეოგრაფიული განცალკევების გარეშე განიცდიან ცალკეულ სახეობებად ევოლუციას.
შესავალი
გარკვეულწილად სახეობის იდეა საკმაოდ ინტუიციურია. სულაც არაა აუცილებელი, იყოთ ზოოლოგი იმისთვის, რომ ისეთი ორგანიზმები, როგორებიც არიან ადამიანები, გიგანტური პანდები ან მზესუმზირები, მათი გარეგნობის მიხედვით გაანაწილოთ ჯგუფებში. ეს მეთოდი კარგად მუშაობს, როცა განსახილველი სახეობები ერთმანეთისგან მკვეთრად განსხვავდებიან. სავარაუდოდ, თქვენ ერთმანეთში არ აგერევათ პანდა და მზესუმზირა — თუკი მართლა არ გჭირდებათ სათვალე!
მაგრამ უფრო სიღრმისეულად თუ შევხედავთ, ზუსტად რა ხდის სახეობას სახეობად? ერთნაირი გარეგნობის მქონე ორგანიზმები ხშირად ერთსა და იმავე სახეობას მიეკუთვნებიან, მაგრამ ეს ყოველთვის ასე როდია. მაგალითად, მე არ შემიძლია იმის თქმა, რომ ქვემოთ მოცემულ ფოტოებზე გამოსახული აფრიკული თეთრკუდა არწივი და თეთრთავა ფსოვი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან, მაგრამ ისინი სხვადასხვა სახეობას მიეკუთვნებიან.
მეორე მხრივ, ორგანიზმები, რომლებიც ერთსა და იმავე სახეობას მიეკუთვნებიან, შესაძლოა, ერთმანეთისგან საკმაოდ განსხვავდებოდნენ გარეგნულად. მაგალითად, არსებობენ სხვადასხვა ფორმისა და ზომის ძაღლები — დაწყებული პატარა ჩიხუახუებით, დამთავრებული მასიური გერმანული დოგებით — მაგრამ ყველანი მიეკუთვნებიან ერთ სახეობას: Canis familiaris, შინაურ ძაღლს.
თუკი გარეგნობა არ იძლევა იმის საშუალებას, უტყუარად განვსაზღვროთ სახეობა, მაშინ რა იძლევა? ეუკარიოტების უმრავლესობისთვის — როგორებიც არიან, მაგალითად, მცენარეები და სოკოები — მეცნიერები სახეობრიობას განსაზღვრავენ რეპროდუქციული შეთავსებადობის მიხედვით. ეს ნიშნავს, რომ ორგანიზმები, როგორც წესი, ერთი სახეობის წევრებად განიხილებიან მაშინ, როცა მათ შეუძლიათ ერთმანეთთან წარმატებით შეჯვარება.
ამ სტატიაში ჩვენ უფრო დაწვრილებით გამოვიკვლევთ, თუ როგორ განისაზღვრებიან სახეობები. ჩვენ აგრეთვე განვიხილავთ სახეობათწარმოქმნას — პროცესს, რომლის მეშვეობითაც წარმოიქმნებიან ახალი სახეობები.
ბიოლოგიური სახეობების კონცეფცია
სახეობების ყველაზე უფრო ფართოდ გავრცელებული განსაზღვრების, ბიოლოგიური სახეობების კონცეფციის, თანახმად, სახეობა არის ჯგუფი ორგანიზმებისა, რომლებსაც პოტენციურად შეუძლიათ ერთმანეთთან შეჯვარება, რათა წარმოქმნან სიცოცხლისუნარიანი, ნაყოფიერი შთამომავლობა.
ამ განმარტების მიხედვით, ერთი სახეობის წევრებს აუცილებლად უნდა ჰქონდეთ ერთმანეთთან შეჯვარების პოტენციალი. მიუხედავად ამისა, ეს არ ნიშნავს იმას, რომ რეალობაში ისინი უნდა იყვნენ ჰიბრიდიზაციის (ინტერბრიდინგის) ერთისა და იმავე ჯგუფის წარმომადგენლები. მაგალითად, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ავსტრალიასა და აფრიკაში მცხოვრები ძაღლები ოდესმე მოახერხებენ შეხვედრას, მაგრამ, თუკი ასე მოხდა, მათ უნდა შეეძლოთ ლეკვების ყოლა.
იმისთვის, რომ, ბიოლოგიური სახეობების კონცეფციის თანახმად, ორგანიზმთა ჯგუფი ერთ სახეობად ჩაითვალოს, იგი შეჯვარების შედეგად უნდა წარმოქმნიდეს ჯანმრთელ, ნაყოფიერ შთამომავლობას. ზოგ შემთხვევაში სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმებს შეუძლიათ შეჯვარება და ჯანმრთელი შთამომავლობის წარმოქმნა, მაგრამ ასეთი შთამომავლობა უნაყოფოა და არ შეუძლია გამრავლება.
მაგალითად, როდესაც დედალი ცხენი და მამალი ვირი ჯვარდებიან, ისინი წარმოშობენ ჰიბრიდულ შთამომავლობას, რომელსაც ჯორი ეწოდება. მართალია, ქვემოთ გამოსახული ჯორი სრულიად ჯანმრთელია და ხანდაზმულობამდე სიცოცხლე შეუძლია, იგი უნაყოფოა და შთამომავლობა ვერ ეყოლება. სწორედ ამის გამო მივიჩნევთ ცხენებსა და ვირებს განსხვავებულ სახეობებად.
ბიოლოგიური სახეობების კონცეფცია სახეობის იდეას აკავშირებს ევოლუციის პროცესთან. ვინაიდან სახეობის წევრებს შეუძლიათ ერთმანეთთან შეჯვარება, სახეობას, როგორც ერთ მთლიანობას, აქვს საერთო გენოფონდი, გენის ვარიაციების კოლექცია.
მეორე მხრივ, გენები არ მიმოიცვლება სხვადასხვა სახეობას შორის. მაშინაც კი, როცა სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმები შთამომავლობის წარმოსაქმნელად აერთიანებენ საკუთარ დნმ-ებს, ეს შთამომავლობა იქნება სტერილური და ვერ მოახერხებს გენების გადაცემას. ამგვარი შეზღუდული გენთა ნაკადის გამო თითოეული სახეობა ევოლუციას განიცდის როგორც ჯგუფი, რომელიც განსხვავდება სხვა სახეობებისგან.
რა უნარჩუნებს სახეობას გამორჩეულობას?
ბიოლოგიური სახეობების კონცეფცია ორგანიზმებს განსაზღვრავს, როგორც ერთი ან სხვადასხვა სახეობის წარმომადგენელს. კონცეფციის მიხედვით, ეს დამოკიდებულია იმაზე, შეუძლიათ თუ არა ასეთ ორგანიზმებს შეჯვარება და ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნა. მაგრამ რატომ ხდება ისე, რომ განსხვავებულ სახეობებს არ შეუძლიათ წარმატებით შეჯვარება? შეკითხვა შესაძლოა, სულელურად ჟღერდეს ძალიან განსხვავებული სახეობების (მაგალითად, მცენარისა და ცხოველის) შემთხვევაში, მაგრამ დანარჩენთათვის, როგორებიც არიან, მაგალითად, ზემოთქმული ცხენი და ვირი, ეს ნაკლებად აშკარაა.
ფართო გაგებით, განსხვავებულ სახეობებს არ შეუძლიათ შეჯვარება და ჯანმრთელი, ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნა იმ ბარიერების გამო, რომლებსაც რეპროდუქციული იზოლაციის მექანიზმებს ვუწოდებთ.
მოქმედების დროის მიხედვით ამ ბარიერების ორ ნაწილად დაყოფაა შესაძლებელი: პრეზიგოტურად და პოსტზიგოტურად.
პრეზიგოტური ბარიერები
პრეზიგოტური ბარიერები ეწინააღმდეგებიან განსხვავებული სახეობების წევრების შეჯვარებას, შესაბამისად, ზიგოტის, ანუ ერთუჯრედიანი ემბრიონის, წარმოქმნას. ქვემოთ მოყვანილია ამის რამდენიმე მაგალითი:
- ორ სახეობას შესაძლოა, განსხვავებული საარსებო გარემოები ერჩივნოს და, შესაბამისად, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ისინი ერთმანეთს შეხვდებიან. ამას ეწოდება ჰაბიტატური (საარსებო გარემოს) იზოლაცია.
- ორი სახეობა შესაძლოა, რეპროდუცირებდეს დღის ან წლის განსხვავებულ მონაკვეთში და, შესაბამისად, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ისინი მეწყვილის ძებნისას ერთმანეთს შეხვდებიან. ამას ეწოდება დროითი იზოლაცია.
- ორ სახეობას შესაძლოა, ჰქონდეს განსხვავებული საქორწილო რიტუალები ან მეწყვილის პრეფერენციები და, შესაბამისად, ისინი ერთმანეთს „არამიმზიდველად“ ჩათვლიან. ამას ეწოდება ქცევითი იზოლაცია.
- ორი სახეობა შესაძლოა, წარმოქმნიდეს კვერცხუჯრედისა და სპერმატოზოიდის ისეთ უჯრედებს, რომლებსაც არ შეუძლიათ განაყოფიერებისას გაერთიანება მაშინაც კი, როცა ისინი ერთმანეთს ხვდებიან შეჯვარების დროს. ამას ეწოდება გამეტური იზოლაცია.
- ორ სახეობას შესაძლოა, ჰქონდეს ისეთი სხეულები ან რეპროდუქციული სტრუქტურები, რომლებიც უბრალოდ ერთმანეთს არ შეესაბამება. ამას ეწოდება მექანიკური იზოლაცია.
ყოველივე ზემოთქმული პრეზიგოტური ბარიერების მაგალითებია, რადგან ისინი ხელს უშლიან ჰიბრიდული ზიგოტის წარმოქმნას.
პოსტზიგოტური ბარიერები
პოსტზიგოტური ბარიერები ჰიბრიდულ ზიგოტებს — ერთუჯრედიან ემბრიონებს, რომლებსაც ორი განსხვავებული სახეობის მშობლები ჰყავთ — არ აძლევენ ჯანმრთელ, ნაყოფიერ ზრდასრულებად განვითარების საშუალებას. პოსტზიგოტური ბარიერები ხშირად უკავშირდება ჰიბრიდული ემბრიონის შერეულ ნაკრებს ქრომოსომებისა, რომლებიც შესაძლოა, ერთმანეთთან შეუთავსებელი იყოს ან არ მოიცავდეს ინფორმაციის სრულ კომპლექტს.
ზოგ შემთხვევაში ქრომოსომული შეუთავსებლობა მომაკვდინებელია ემბრიონისთვის ან შედეგად ისეთ ინდივიდს წარმოქმნის, რომელსაც შეუძლია გადარჩენა, მაგრამ არ არის ჯანმრთელი. სხვა შემთხვევებში ჰიბრიდს შეუძლია, ჯანმრთელად მიაღწიოს ზრდასრულობამდე, მაგრამ იგი უნაყოფოა იმის გამო, რომ შეუთავსებელ ქრომოსომებს არათანაბრად ანაწილებს კვერცხუჯრედებსა თუ სპერმატოზოიდებში. მაგალითად, ამგვარი შეუთავსებლობა ნათელს ჰფენს იმას, თუ რატომ არიან ჯორები სტერილურები, ანუ არ შეუძლიათ გამრავლებაstart superscript, 4, end superscript.
პრეზიგოტური და პოსტზიგოტური ბარიერები არა მხოლოდ სახეობათა განსხვავებულობას ინარჩუნებენ, არამედ, აგრეთვე, გარკვეულ როლს თამაშობენ ახალი სახეობის წარმოქმნაში, როგორც ამას მოგვიანებით ვიხილავთ.
როგორ წარმოიქმნებიან ახალი სახეობები?
ახალი სახეობები წარმოიქმნებიან იმ პროცესის მეშვეობით, რომელსაც სახეობათწარმოქმნა ეწოდება. სახეობათწარმოქმნის დროს წინაპარი სახეობა იყოფა ორ ან მეტ შთამომავალ სახეობად, რომლებიც გენეტიკურად განსხვავდებიან ერთმანეთისგან და არ შეუძლიათ ურთიერთშეჯვარება.
დარვინს სახეობათწარმოქმნა განტოტვად პროცესად წარმოედგინა. მეტიც, მას იგი იმდენად მნიშვნელოვნად მიაჩნდა, რომ ის გამოსახა თავისი ცნობილი წიგნის, სახეობათა წარმოქმნის შესახებ, ერთადერთ ილუსტრაციაში, რომელიც ქვემოთ, მარცხნივაა ნაჩვენები. დარვინის იდეის თანამედროვე წარმოდგენა ნაჩვენებია ქვემოთ, მარჯვნივ, სპილოებისა და მათი ნათესავების ევოლუციური ხის სახით, რომელიც აღადგენს ამ ჯგუფის ევოლუციისას მიმდინარე სახეობათწარმოქმნის პროცესებს.
იმისთვის, რომ სახეობათწარმოქმნა მოხდეს, აუცილებელია, ერთი საწყისი პოპულაციისგან წარმოიშვას ორი ახალი, რომლებიც უნდა განვითარდნენ იმგვარად, რომ შეუძლებელი გახდეს მათ ინდივიდებს შორის ურთიერთშეჯვარება. სახეობათწარმოქმნის გზებს ბიოლოგები ხშირად ყოფენ ორ ვრცელ კატეგორიად:
- ალოპატრიული სახეობათწარმოქმნა („allos“ ნიშნავს „სხვას“, ხოლო „patris“ — „სამშობლოს“) გულისხმობს პოპულაციების გეოგრაფიულ გამოყოფას მშობელი სახეობისგან და მათ შემდგომ ევოლუციას.
- სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნა („sýn“ ნიშნავს „ერთად“, ხოლო „patris“ — „სამშობლოს“) გულისხმობს ისეთ სახეობათწარმოქმნას, რომელიც მიმდინარეობს მაშინ, როცა მშობელი სახეობა იმავე ლოკაციაზე რჩება.
მოდით, უფრო დაწვრილებით განვიხილოთ სახეობათწარმოქმნის ეს ფორმები და მათი მუშაობა.
ალოპატრიული სახეობათწარმოქმნა
ალოპატრიულ სახეობათარმოქმნაში წინაპარი სახეობის ორგანიზმები ორ ან მეტ შთამომავალ სახეობად განიცდიან ევოლუციას ფიზიკური გამოყოფის პერიოდის შემდეგ, რომელიც გამოწვეული იყო გეოგრაფიული ბარიერით, როგორიცაა, მაგალითად, მთაგრეხილი, მეწყერი ან მდინარე.
ზოგჯერ ბარიერები, როგორიცაა, მაგალითად, ლავის ნაკადი, ლანდშაფტის შეცვლით ყოფენ პოპულაციას. სხვა შემთხვევებში პოპულაციები იყოფიან მას შემდეგ, რაც მათი ზოგიერთი წევრი გადაკვეთს მანამდე არსებულ ბარიერს. მაგალითად, მატერიკის პოპულაციის რამდენიმე წევრმა შეიძლება, ისკუპოს რაიმე ნარჩენზე, მიცუროს კუნძულამდე და გამოეყოს მთავარ პოპულაციას.
მას შემდეგ, რაც ჯგუფები რეპროდუქციულად იზოლირდებიან, შესაძლოა, ისინი დაექვემდებარონ გენეტიკურ დიფერენციაციას. ეს ნიშნავს, რომ გენეტიკურ შემადგენლობასა და მემკვიდრულ მახასიათებლებში ისინი შესაძლოა, თანდათანობით, მრავალი თაობის განმავლობაში, ერთმანეთისგან უფრო და უფრო მეტად განსხვავებული გახდნენ. გენეტიკური დიფერენციაცია ხდება ბუნებრივი გადარჩევის გამო, რომელსაც შეუძლია, თითოეულ გარემოში სხვადასხვა ნიშან-თვისება გამოარჩიოს. დიფერენცია ხდება, ასევე, სხვა ევოლუციური ძალების გამო, მაგალითად, როგორიცაა გენების დრეიფი.
დიფერენციაციის შემდეგ ჯგუფებს შესაძლოა, განუვითარდეთ ნიშან-თვისებები, რომლებიც ისე იმოქმედებენ, როგორც რეპროდუქციის პრეზიგოტური და/ან პოსტზიგოტური ბარიერები. მაგალითად, თუკი ერთ-ერთ ჯგუფს განუვითარდება სხეულის დიდი ზომა, სხვებს კი — მცირე, მაშინ შესაძლოა, პოპულაციის ხელახალი გაერთიანების შემთხვევაშიც კი მათ ფიზიკურად ვეღარ მოახერხონ ერთმანეთთან შეჯვარება, რაც პრეზიგოტურ ბარიერს წარმოადგენს.
თუკი წარმოქმნილი რეპროდუქციული ბარიერები ძლიერია, ანუ ეფექტურად ეწინააღმდეგება გენთა ნაკადს, ჯგუფები ცალკეულ გზებზე განაგრძობენ ევოლუციას. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ერთმანეთში არ გაცვლიან გენებს მაშინაც კი, თუ გეოგრაფიული ბარიერი გაქრება. ამ მომენტისთვის უკვე შეგვიძლია, ჯგუფები ცალკეულ სახეობებად მივიჩნიოთ.
მაგალითი: ციყვები და დიდი კანიონი
მილიონობით წლის განმავლობაში დიდი კანიონი თანდათანობით ამოიკვეთა მდინარე კოლორადოს მიერ. მის ფორმირებამდე ამ რაიონში ციყვების მხოლოდ ერთი სახეობა ბინადრობდა. დროთა განმავლობაში კანიონის გაღრმავებასთან ერთად ციყვებისთვის უფრო რთული გახდა მის ჩრდილოეთ და სამხრეთ მხარეებს შორის გადაადგილება.
საბოლოოდ კანიონი ზედმეტად ღრმა გახდა საიმისოდ, რომ ციყვებს შესძლებოდათ მისი გადაჭრა, რის შედეგადაც თითოეულ მხარეს ციყვების ქვეჯგუფები გამოიყო. ვინაიდან ჩრდილოეთ და სამხრეთ მხარეებზე მობინადრე ციყვები ერთმანეთისგან რეპროდუქციულად იზოლირებულნი აღმოჩნდნენ ღრმა კანიონის ბარიერის გამო, ისინი, შედეგად, სხვადასხვა სახეობად ჩამოყალიბდნენstart superscript, 5, end superscript.
სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნა
სიმპატრიულ სახეობათწარმოქმნაში ორგანიზმები, რომლებსაც საერთო წინაპარი სახეობა ჰყავთ, ყოველგვარი ფიზიკური სიშორის გარეშე ახერხებენ რეპროდუქციულ იზოლაციასა და დიფერენციაციას.
ერთი შეხედვით, ეს იდეა უცნაური ჩანს, განსაკუთრებით ალოაპტრიული სახეობათწარმოქმნის შემდეგ. რატომ შეწყვეტდნენ პოპულაციაში არსებული ორგანიზმთა ჯგუფები ურთიერთშეჯვარებას, როცა ისინი ისევ ერთსა და იმავე ადგილას ბინადრობდნენ?
სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნის განხორციელების რამდენიმე გზა არსებობს. მიუხედავად ამისა, ერთი მექანიზმი, რომელიც საკმაოდ გავრცელებულია, — მცენარეებში განსაკუთრებით! — მოიცავს უჯრედის გაყოფის დროს ქრომოსომათა განცალკევების შეცდომებს. მოდით, უფრო დეტალურად შევხედოთ ამ პროცესს.
პოლიპლოიდია
პოლიპლოიდია არის ქრომოსომათა ორზე მეტი სრული კომპლექტის ქონის მდგომარეობა. ადამიანთა და სხვა ცხოველთაგან განსხვავებით, მცენარეები ხშირად ტოლერანტულები არიან მათი ქრომოსომათა კომპლექტების რაოდენობის ცვლილებების მიმართ, ხოლო ქრომოსომათა კომპლექტების ზრდა, ასევე ცნობილი, როგორც პლოიდია, შეიძლება, მცენარეების სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნის მომენტალური რეცეპტი გახდეს.
როგორ შეიძლება, პოლიპლოიდიამ გამოიწვიოს სახეობათწარმოქმნა? მაგალითის სახით, მოდით, განვიხილოთ სიტუაცია, როცა ტეტრაპლოიდური მცენარე — 4n, ქრომოსომების ოთხი კომპლექტის მქონე — უეცრად ჩნდება დიპლოიდურ პოპულაციაში — 2n, ქრომოსომების ორი კომპლექტის მქონეში.
ამგვარი ტეტრაპლოიდური მცენარე შეიძლება, გაჩნდეს, თუკი მეიოზის დროს ქრომოსომათა განცალკევების შეცდომებმა წარმოქმნა დიპლოიდური კვერცხუჯრედი და დიპლოიდური სპერმატოზოიდი, რომლებიც შემდეგ შეხვდნენ და ტეტრაპლოიდური ზიგოტა წარმოქმნეს. ეს პროცესი ნაჩვენებია ქვემოთ მდებარე ზოგად სქემაზე, მაგრამ, თუკი გსურთ, მეტი გაიგოთ იმის შესახებ, თუ როგორ შეიძლება, განცალკევების შეცდომები მოხდეს, შეგიძლიათ, წაიკითხოთ ამაზე კონიუგირებული ქრომოსომების დაუცილებლობის სტატიაში.
როდესაც ტეტრაპლოიდური მცენარე მწიფდება, იგი წარმოქმნის დიპლოიდურ, 2n, კვერცხუჯრედებსა და სპერმატოზოიდებს. ეს კვერცხუჯრედები და სპერმატოზოიდები შეიძლება, მარტივად შეუერთდეს სხვა დიპლოიდურ კვერცხუჯრედებსა და სპერმატოზოიდებს თვითგანაყოფიერების გზით, რაც ხშირია მცენარეებში, რათა წარმოქმნას მეტი ტეტრაპლოიდი.
მეორე მხრივ, დიპლოიდური კვერცხუჯრედები და სპერმატოზოიდები შეიძლება, ეფექტურად შეუერთდეს ან არ შეუერთდეს მშობელი სახეობის ჰაპლოიდურ, 1n, კვერცხუჯრედებსა და სპერმატოზოიდებს. მაშინაც კი, თუ დიპლოიდური და ჰაპლოიდური გამეტები შეერთდებიან ტრიპლოიდური მცენარის წარმოსაქმნელად, რომელსაც ქრომოსომების სამი კომპლექტი ექნება, ეს მცენარე, სავარაუდოდ, სტერილური იქნება, რადგან ქრომოსომების მისი სამი კომპლექტი სწორად ვერ დაწყვილდება მეიოზის დროს.
ვინაიდან ტეტრაპლოიდურ მცენარეებსა და დიპლოიდურ სახეობებს, რომლებიდანაც ისინი მომდინარეობენ, არ შეუძლიათ ერთად ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნა, ჩვენ მათ ორ სხვადასხვა სახეობად მივიჩნევთ. ეს ნიშნავს, რომ სახეობათწარმოქმნა მხოლოდ ერთი თაობის შემდეგ მოხდა!
პოლიპლოიდიის გზით სახეობათწარმოქმნა ხშირია მცენარეებში, თუმცა იშვიათად გვხვდება ცხოველებში. ზოგადად, ცხოველთა სახეობები გაცილებით უფრო იშვიათად იტანენ პლოიდიაში ცვლილებებს. მაგალითად, ადამიანის ტრიპლოიდური ან ტეტრაპლოიდური ემბრიონები არასიცოცხლისუნარიანები არიან, ანუ, მათ არ შეუძლიათ გადარჩენა.
სიმაპტრიული სახეობათწარმოქმნა პოლიპლოიდიის გარეშე
შეუძლია კი სიმპატრიულ სახეობათწარმოქმნას, რომელიც გეოგრაფიული განცალკევების გარეშე მიმდინარეობს, მოხდეს პოლიპლოიდიისგან განსხვავებული რაიმე სხვა მექანიზმებით? დაობენ იმაზე, თუ რამდენად მნიშვნელოვანი ან ხშირია ეს მექანიზმი, მაგრამ პასუხია, როგორც ჩანს: კი, ყოველ შემთხვევაში, ზოგჯერ. მაგალითად, სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნა შეიძლება, მოხდეს, როდესაც პოპულაციაში არსებული ქვეჯგუფები იყენებენ განსხვავებულ ჰაბიტატებსა და რესურსებს, მიუხედავად იმისა, რომ ეს ჰაბიტატები და რესურსები იმავე გეოგრაფიულ რაიონშია.
ერთ-ერთი კლასიკური მაგალითია ჩრდილოამერიკული ვაშლის ბუზი. როგორც სახელიდან ჩანს, ჩრდილოამერიკულ ვაშლის ბუზებს, როგორიც ქვემოთ მოცემულ სურათზეა გამოსახული, ვაშლის ხეებზე შეუძლიათ კვება და შეჯვარება. მიუხედავად ამისა, ამ ბუზების თავდაპირველი მასპინძელი იყო კუნელის ხე. მხოლოდ მაშინ, როცა დაახლოებით 200 წლის წინ ევროპელმა ახალმოსახლეებმა შემოიტანეს ვაშლის ხეები, პოპულაციაში მყოფმა ზოგიერთმა ბუზმა საკვებად კუნელის ნაცვლად ვაშლის გამოყენება დაიწყოstart superscript, 6, comma, 7, end superscript.
ბუზები, რომლებიც ვაშლებში იშვნენ, როგორც წესი, ვაშლებით იკვებებოდნენ და ვაშლებზე მცხოვრებ სხვა ბუზებთან ჯვარებოდნენ, ხოლო კუნელზე დაბადებული ბუზები იმავენაირად იყვნენ მიჯაჭვნულნი კუნელსstart superscript, 7, end superscript. ამგვარად, პოპულაცია, ფაქტობრივად, გაიყო ორ ჯგუფად, რომელთა შორისაც შეზღუდული იყო გენთა ნაკადი, მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობდა საიმისო მიზეზი, რომ ვაშლის ბუზს ვერ მოეხერხებინათ კუნელის ხეზე გადაფრენა ან პირიქით.
დროთა განმავლობაში პოპულაცია დიფერენცირდა ორ გენეტიკურად განსხვავებულ ჯგუფად, რომლებსაც ჰქონდათ ადაპტაციები, ბუნებრივი გადარჩევის გზით გამომუშავებული მახასიათებლები, რომლებიც ვაშლისა და კუნელის ნაყოფებისთვის იყო დამახასიათებელი. მაგალითად, ვაშლისა და კუნელის ბუზები წლის სხვადასხვა მონაკვეთში ჩნდებიან და ეს გენეტიკური გამორჩეულობა მათ საშუალებას აძლევს, შეუთავსდნენ იმ ხილის ნაყოფის გაჩენის დროს, რომელზეც ბინადრობენstart superscript, 8, comma, 9, end superscript.
ვაშლისა და კუნელის ბუზები ზოგჯერ მაინც ჯვარდებიან ერთმანეთთან, ამიტომ ისინი ცალკეულ სახეობებად ჯერ არ ქცეულან. მიუხედავად ამისა, მრავალი მეცნიერი მიიჩნევს, რომ ამ შემთხვევაში სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნა მიმდინარეობს.
შეჯამება
ბიოლოგიური სახეობების კონცეფცია განსაზღვრავს სახეობას, როგორც ჯგუფს ინდივიდებისა, რომლებიც ბინადრობენ ერთ ან მეტ პოპულაციაში და შეუძლიათ შეჯვარება ჯანმრთელი, ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნით. არსებობს სახეობათა სხვა კონცეფციები და ისინი შესაძლოა, უფრო მეტად გამოსადეგი იყოს ორგანიზმთა ცალკეული ტიპებისთვის.
სახეობები ერთმანეთისგან განცალკევებულები რჩებიან პრეზიგოტური და პოსტზიგოტური ბარიერების მეშვეობით. ეს ბარიერები მოქმედებს ზიგოტის წარმოქმნამდე და ზიგოტის წარმოქმნის შემდეგ და, შესაბამისად, სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმებს შეჯვარებასა და ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნაში უშლის ხელს. ეს ბარიერები ინარჩუნებენ სახეობების რეპროდუქციულ იზოლაციას.
ახალი სახეობები წარმოიქმნება სახეობათწარმოქმნის მეშვეობით, რომლის დროსაც წინაპარი პოპულაცია იყოფა ორ ან მეტ გენეტიკურად განსხვავებულ შთამომავალ პოპულაციად. სახეობათწარმოქმნა მოიცავს საწყის პოპულაციაში არსებული ჯგუფების რეპროდუქციულ იზოლაციასა და ორ ჯგუფს შორის გენეტიკური განსხვავებების დაგროვებას.
ალოპატრიული სახეობათწარმოქმნის დროს ჯგუფები გეოგრაფიული ბარიერის გამო ხდებიან რეპროდუქციულად იზოლირებულნი და დიფერენცირდებიან. სიმპატრიული სახეობათწარმოქმნის დროს რეპროდუქციული იზოლაცია და დიფერენციაცია გეოგრაფიული ბარიერების გარეშე მიმდინარეობს — მაგალითად, პოლიპლოიდიის მეშვეობით.
გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?
პოსტები ჯერ არ არის.