Міжвидові ізолюючі механізми
Кожен вид є інтегрованою генетичної системою, що зазнала природному відбору протягом незліченної низки поколінь.
В результаті види займають певну екологічну нішу в своєму середовищі. Оскільки гібридизація між видами руйнує цю систему, в еволюційної історії видів повинні були виникнути ізолюючі механізми, що перешкоджають гібридизації і підтримують розриви між видами. Термін «ізолюючі механізми» відноситься до тих властивостей видових популяцій, які забезпечують репродуктивну ізоляцію.
Прекопуляціонние ізолюючі механізми включають біотопіческое, сезонну і механічну ізоляції, але найпотужнішим чинником, що обмежує випадкові спарювання, є етологічні, або поведінкові, перепони.
Біотопіческое ізоляція виникає в тих випадках, коли симпатричні популяції займають різні місцеперебування і тому не зустрічаються. При цьому поділ місць існування може бути незначним, але тим не менш ефективним. Оскільки чітких меж між биотопами можуть бути і відсутніми, для рухливих тварин цей тип ізоляції не дуже аффектівен.
Контакту особин різних видів може перешкоджати також різниця в сезонах розмноження. Можливо, з цієї причини не відбувається гібридизація у двох дуже близьких і симпатрических видів листоїдів - пьявіца Oulema melanopus і О. duftschmidi.
Механічна ізоляція симпатрических видів одного роду нерідко пояснюється неможливістю успішного парування через несумісність копулятивних апаратів. Серед морфологічних ознак виду, як уже зазначалося, особливу роль відіграє будова геніталій. Для таких тварин, як комахи або легеневі молюски, несумісність копулятивного апарату створює серйозні механічні перешкоди. Те саме можна сказати і до структур зовнішнього скелета жуків-листоїдів, що допомагає фіксувати положення самця на тілі самки під час копуляції і є видовими ознаками. У той же час доведена відносність цього типу ізоляції для ряду інших тварин. Вважається, що структура копулятивного апарату дуже складна і є побічним продуктом плейотропних дії багатьох генів даного виду.
Найважливішою групою ізолюючих механізмів у тварин є етологічні фактори. Це перешкоди, обумовлені невідповідністю в поведінці двох видів. Етологічної ізоляція заснована на створенні і сприйнятті різного роду подразників шлюбними партнерами. Етологичеськие сигнали, якими обмінюються готові до спаровування самці і самки, дуже різноманітні: звукові сигнали (спів самців птахів, стрекотіння коників, кобилок і цикад), пози партнерів при догляді, світлові сигнали жуків-світляків на суші і головоногих молюсків в море і т. п. Етологичеськие ізолюючі механізми класифікують по тому, які органи чуття використовуються в кожному конкретному випадку. Це зорові, звукові та хімічні подразники, що діють нерідко в комплексі.
До зорових подразників відносяться особливості забарвлення, малюнка і форми, що сприймаються органами зору і є хорошими видовими відмінностями. Характерні пози тощо демонстративна поведінка самців птахів при догляді сприймаються тільки самками цього ж виду і не викликають реакції у самок інших видів. Самки теж відповідають своїми подразниками, що видно по реакції самців.
Звукові сигнали, вироблені багатьма тваринами, відрізняються точністю і специфічністю, тому вони більш ефективні, ніж зорові подразники. Це в першу чергу відноситься до птахів, але, як було встановлено порівняно недавно, також до жабам, жабам, цикади і прямокрилих комах. Фахівці нерідко з легкістю відрізняють близькі види птахів зі співу, навіть якщо характер забарвлення оперення їх дуже схожий. У прямокрилих комах кожен вид має тільки йому властиву «пісню», що дозволяє розрізняти навіть види-двійники. Зараз існує можливість записувати різні звуки у вигляді спектрів, точно їх описувати і давати їм кількісну оцінку.
Хімічні подразники нерідко служать ізолюючими механізмами. Вони діляться на контактні і дистантних, які діють на відстані і сприймаються органами нюху. До них відносяться в першу чергу феромони - статеві атрактанти, специфічні речовини, що виділяються самками і приваблюють самців. Видоспецифічні статеві атрактанти є у багатьох морських безхребетних із зовнішнім заплідненням. Найбільш повно статеві феромони вивчені у комах, що діють як дистантних подразники і сприймаються нюховими рецепторами, розташованими на вусиках. Роздратування цих рецепторів обумовлює специфічні рефлекторні дії, що забезпечують зближення статей і спаровування. Іноді феромони виділяються і самцями (наприклад, у скорпіонові мух), але, як правило, феромони виділяються самками і залучають самців. Хімічна природа феромонів може бути різною. Наприклад, статевий феромон тутового шовкопряда - бомбікол - належить до ненасичених спиртів, інші феромони ставляться до ефірів або альдегідів. У будь-якому випадку ці речовини діють на особин тільки свого виду. Всі перераховані прекопуляціонние механізми спрямовані на розпізнавання виду і перешкоджають міжвидової гібридизації.
Посткопуляціонние ізолюючі механізми є перепонами іншого роду. Про них говорять в тому випадку, коли шлюбні партнери спаровуються, але не виробляють потомства, або це потомство відрізняється зниженою життєздатністю. До таких ізолює механізмів відносяться загибель гамет або зигот, якщо запліднення все ж сталося, а також нежиттєздатність або стерильність гібридів. Загибель сперматозоїдів може настати у разі, коли вони не в змозі проникнути через яйцеві оболонки чужого виду. Інший варіант - імунологічна реакція в статевих шляхах самки, через що сперматозоїди будуть вбиті ще до досягнення яйцеклітин. У разі запліднення гібридного яйця розвиток йде аномально і закінчується його загибеллю. Якщо в природних умовах міжвидова гібридизація все ж відбувається, то гібриди не залишають потомства. Пояснюється це тим, що вони виявляються менш пристосованими до доступних екологічних нішах, ніж особини батьківських видів, інакше кажучи, їх неповноцінність зменшує шанси гібридів на залишення потомства.
На закінчення необхідно підкреслити, що в цілому ізоляція між двома симпатричними видами залежить від сукупності ізолюючих факторів, що діють як послідовний ряд бар'єрів. Долаючи один бар'єр (наприклад, біотопіческое), особини двох видів можуть бути відокремлені бар'єром етологічної, а в разі подолання і цього бар'єру партнери можуть виявитися не в змозі зробити нормальне потомство.
Поділіться посиланням з друзями