ECOLOGISCHE ISOLATIE: MECHANISME EN VOORBEELDEN - BIOLOGIE - 2026

De organische isolatie is een mechanisme waarmee het optreden van kruising tussen twee soorten wordt vermeden die hybride nakomelingen kunnen voortbrengen. Een hybride nakomeling is het resultaat van het mengen van twee individuen van verschillende soorten.

De muilezel of muilezel is bijvoorbeeld een hybride dier dat ontstaat als gevolg van de kruising van een ezel (Equus africanus asinus) met een merrie (Equus ferus caballus). Dit dier deelt enkele eigenschappen met beide oudersoorten.

Figuur 1. Muilezel. Bron: Pixabay.com

Ook is de muilezel een hybride soort die het resultaat is van de kruising van een ezel met een paard. Muilezels en muilezels hebben verschillende genen. De muilezel is een sterker en groter dier dan de muilezel, en beide zijn bijna altijd onvruchtbaar. In de zeldzame gevallen van vruchtbaarheid bij muilezels en muilezels zijn de jongen zwak en erg ondergewicht, met weinig overlevingskansen.

Er zijn 5 ecologische isolatieprocessen die dienen om te voorkomen dat twee verschillende soorten hybride of gemengde nakomelingen krijgen: ecologische isolatie, tijdelijke isolatie, gedragsisolatie, ruimtelijke isolatie en mechanische / chemische isolatie.

Ecologisch isolatiemechanisme

Ecologische of habitatisolatie is een van de 5 isolatiemechanismen die kruising tussen verschillende soorten voorkomen, voorafgaand aan de vorming van de zygote of het ei (precigotisch isolatiemechanisme).

Dit mechanisme treedt op wanneer twee soorten die genetisch kunnen kruisen, reproductieve barrières hebben omdat ze in verschillende gebieden leven. Dit is hoe verschillende populaties hetzelfde territorium kunnen bezetten maar in verschillende habitats kunnen leven en elkaar daarom fysiek niet ontmoeten.

Naast de andere isolatiemechanismen vermijdt ecologische isolatie de productie van hybride soorten die de groei en ontwikkeling van biologische populaties niet bevorderen, aangezien de meeste hybride individuen steriel zijn, dat wil zeggen dat ze niet in staat zijn zich voort te planten.

Van de soorten die betrokken zijn bij hybride kruising wordt aangenomen dat ze een energieverbruik hebben dat niet succesvol is. Bovendien spelen deze reproductieve isolatiemechanismen een cruciale selectieve rol bij soortvorming.

Soortvorming is het proces waarbij nieuwe soorten worden gevormd. Het soortvormingsproces is het proces dat de oorsprong heeft van de diversiteit van organismen of biologische diversiteit.

Voorbeelden van ecologische isolatie

Hieronder staan ​​enkele voorbeelden van ecologische isolatie.

Ecologische isolatie bij zoogdieren

In India zijn er de tijger (Panthera tigris) en de leeuw (Panthera leo), twee soorten van dezelfde familie (Felidae), die onderling kunnen kruisen.

De tijger leeft echter in de jungle en de leeuw in de graslanden; aangezien de twee soorten in verschillende habitats leven, vindt hun fysieke ontmoeting niet plaats. Elke soort, zowel de leeuw als de tijger, is geïsoleerd in hun leefgebied.

Ecologische isolatie bij insecten

De Anopheles maculipennis-groep bestaat uit 6 soorten muggen, waarvan sommige in verband worden gebracht met de overdracht van malaria. Hoewel deze 6 soorten erg op elkaar lijken en morfologisch niet van elkaar te onderscheiden zijn, kunnen ze zelden hybriden produceren, omdat ze geïsoleerd worden vanwege hun voortplanting en kruising, gedeeltelijk door zich voort te planten in verschillende habitats.

Terwijl sommige soorten Anopheles maculipennis in brak water broeden, doen andere dat in zoet water. Onder de soorten die paren in zoet water, zijn er enkele die dat doen in stromend water en anderen die de voorkeur geven aan stilstaand water.

Ecologische isolatie bij vogels

Een van de meest genoemde voorbeelden van ecologische isolatie is het geval van twee nauw verwante vogels van het geslacht Turdus, zoals de gewone merel (Turdus merula) en de witkapmerel (Turdus torquatus).

Figuur 2. Mannelijke merel. (Turdus merula). Bron: AnemoneProjectors

De populatie van T. merula, een soort die in houtboomgebieden in bossen en stadstuinen leeft, is ecologisch geïsoleerd van T. torquatus, een soort die broedt in hoge berggebieden. Daarom is de kans dat deze soorten een hybride produceren praktisch nihil.

Figuur 3. Witkapmerel (Turdus torquatus). Bron: Andrej Chudý uit Slowakije

Ecologische isolatie bij amfibieën

Reproductieve ecologische isolatie wordt ook waargenomen bij verschillende soorten kikkers. Een van de vele voorbeelden van deze zaak is te vinden in Noord-Amerika.

In Noord-Amerika is de populatie van de noordelijke roodpootkikker (Rana aurora) geïsoleerd van de populatie van de Amerikaanse brulkikker (Rana catesbeiana), aangezien de voormalige partners in kortstondige, snel bewegende waterstromen, en de laatste doet dat. doet in permanente putten of vijvers.

In Australië worden de kruisbeeldkikker (Notaden bennettii) en de woestijnboomkikker (Litoria rubella) gevonden in woestijnomgevingen. Het is echter zeer onwaarschijnlijk dat ze paren, aangezien de kruisbeeldkikker onder de grond leeft en alleen naar de oppervlakte beweegt als het regent, terwijl de woestijnboomkikker een boomsoort is.

Ecologische isolatie bij vissen

Een ander interessant voorbeeld van dit type ecologische reproductieve isolatie wordt waargenomen bij de stekelige vissen van de familie Gasterosteidae. Deze vissen hebben een langwerpig en fijn lichaam (spoelvormig), met 2 tot 16 stekels in hun dorsale gebied en missen schubben, hoewel sommige soorten een soort benige plaatpantser hebben.

Terwijl zoetwater Gasterosteidae-vissoorten het hele jaar door in stromend water leven, migreren mariene soorten die in de winter in de zee worden aangetroffen in de lente en de zomer naar riviermondingen om te paren.

In dit geval is de aanpassing aan verschillende zoutconcentraties de factor die fungeert als een reproductieve barrière die voorkomt dat de twee groepen kruisen.

Ecologische isolatie in planten

Een ander voorbeeld van ecologische isolatie doet zich voor bij de twee soorten spinplanten van het geslacht Tradescantia, de Ohio-spinplant (Tradescantia ohiensis) en de zigzag-spinplant (Tradescantia subaspera).

Beide planten leven in gemeenschappelijke geografische gebieden, maar kunnen niet kruisen vanwege het verschil in habitats. T. ohiensis groeit in zonnige gebieden, terwijl T. subaspera de voorkeur geeft aan schaduwrijke gebieden met weinig zon.

Bovendien bloeien deze planten op verschillende tijdstippen van het jaar, dat wil zeggen dat ze ook tijdelijk geïsoleerd zijn.

We kunnen concluderen dat in ecologische isolatie de scheiding van groepen organismen optreedt als gevolg van veranderingen in hun ecologie of veranderingen in de omgeving waarin ze leven.

Referenties

1. Bradburd, GS, Ralph, PL en Coop, GM (2018). Ontrafelen van de effecten van geografische en ecologische isolatie op genetische differentiatie. 67 (11): 3258-3273. doi: 10.1111 / evo.12193
2. Fraser, IC, Morrison, AK, McC Hogg, A., Macaya. EC, van Sebille, E. et al. (2018). Het ecologische isolement van Antarctica zal worden doorbroken door stormgedreven verspreiding en opwarming. Natuur Klimaatverandering. 8: 704-708.
3. Gray, LN, Barley, AJ, Poe, S., Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. en Wang, IJ (2018). De fylogeografie van een wijdverbreid hagedissencomplex weerspiegelt patronen van zowel geografische als ecologische isolatie. Moleculaire ecologie banner. doi: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA en Arnold, ML (2018). Bloemige en ecologische isolatie tussen Aquilegia formosa en Aquilegia pubescens. Proceedings of the National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika. 91 (7): 2493-2496. Doi: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Schaefer, M. (1972). Ecologische isolatie en het belang van concurrentie, geïllustreerd door het verspreidingspatroon van de lycosiden van een kustlandschap. Oecologie. 9 (2): 171-202. doi: 10.1007 / BF00345881