SỰ CÔ LẬP VỀ ĐỊA LÝ: THUẬN LỢI, KHÓ KHĂN VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Cách ly địa lý là một thuật ngữ được sử dụng trong sinh học tiến hóa và sinh thái học để chỉ sự tách biệt về không gian của một nhóm sinh vật. Nó có thể xảy ra bởi một sự kiện tự nhiên, chẳng hạn như những thay đổi trong địa chất của khu vực hoặc bởi các cấu trúc nhân tạo.

Trong hầu hết các trường hợp, các loài bị cô lập bởi sự hiện diện của các loại rào cản tự nhiên khác nhau, có thể là đại dương, hồ, núi, v.v., những rào cản này có thể làm giảm mạnh sự tiếp xúc giữa các cá thể trong quần thể.

Nguồn: Bởi NASA, qua Wikimedia Commons

Một khi hai nhóm cá thể tách rời nhau, hai môi trường mà chúng tiếp xúc sẽ gây áp lực chọn lọc khác nhau lên các cá thể, buộc chúng phải đi theo những con đường tiến hóa khác nhau.

Các lực lượng tiến hóa của chọn lọc tự nhiên và sự trôi dạt gen sẽ làm thay đổi tần số alen của các nhóm mới, phân hóa chúng với quần thể bố mẹ.

Tùy thuộc vào độ lớn của sự phân tách và thời gian mà nó được duy trì, các sự kiện đặc trưng có thể xảy ra: hình thành loài mới, do đó làm tăng tính đa dạng của nhóm.

Theo cách tương tự, sự cách ly cũng có thể dẫn đến sự tuyệt chủng của một nhóm cá thể, do thiếu đa dạng di truyền hoặc do quá trình giao phối cận huyết.

Ưu điểm và nhược điểm

Sự cách ly địa lý của các sinh vật có thể được chuyển thành hai quá trình: xác định loài, nơi các loài mới xuất hiện hoặc sự tuyệt chủng của nhóm trải qua sự cách ly.

Dưới đây chúng tôi sẽ mô tả chi tiết từng quy trình, hiểu đặc điểm là một "lợi thế", vì nó làm tăng tính đa dạng và sự tuyệt chủng là một "bất lợi":

Sự hình thành loài

Quá trình hình thành các loài mới được các nhà sinh học tiến hóa quan tâm. Nhà điểu học Ernst Mayr đã đóng góp rất nhiều vào việc mô tả hiện tượng này. Theo Mayr, đặc điểm kỹ thuật bị ảnh hưởng bởi hai yếu tố: sự cách ly và sự khác biệt di truyền của các cá thể liên quan.

Đầu tiên, để hai quần thể phân hóa đủ để được coi là loài, thì dòng gen giữa chúng phải bị gián đoạn. Nói cách khác, chúng không được tái sản xuất.

Thứ hai, sự phân hóa di truyền phải xuất hiện trong thời gian cách ly theo cách mà nếu các cá thể gặp lại nhau - do sự sụp đổ của rào cản ban đầu ngăn cách chúng - thì quá trình sinh sản sẽ không hiệu quả và con cái của chúng sẽ có sức khỏe tương đối tốt hơn. thấp hơn cha mẹ của họ.

Hiệu quả của quá trình cách ly địa lý để tạo ra thông tin xác định phụ thuộc vào một số yếu tố nội tại của nhóm đang tách biệt, chẳng hạn như khả năng di chuyển.

Thông số kỹ thuật allopatric

Sự kiện cách biệt về mặt địa lý làm phát sinh các quá trình phân biệt thông qua sự ngăn cách của một rào cản không thể vượt qua được gọi là phân biệt dị vật, một thuật ngữ bắt nguồn từ gốc Hy Lạp có nghĩa đen là "ở một quốc gia khác".

Một khi các loài bị cô lập về mặt vật lý, chúng phải đối mặt với các điều kiện môi trường khác nhau và áp lực chọn lọc hướng chúng theo những con đường tiến hóa khác nhau.

Lấy ví dụ giả thuyết về một quần thể thằn lằn bị cô lập bởi một con sông, điều kiện thời tiết bên trái có thể lạnh hơn bên phải. Như vậy, các cơ chế chọn lọc tự nhiên và trôi gien sẽ hoạt động độc lập, dẫn đến sự phân hóa tiến bộ của các loài thằn lằn.

Bằng cách này, các cá thể có được những đặc điểm khác biệt về sinh thái, đặc tính, sinh lý học, trong số những đặc điểm khác so với loài bố mẹ. Trong trường hợp hàng rào cách ly đã đủ để thúc đẩy sự kiện đặc trưng, ​​thì sẽ không có dòng gen nếu hai loài kết quả gặp lại nhau.

Có sự đồng thuận giữa các nhà sinh học ủng hộ tầm quan trọng của việc xác định dị nguyên trong việc tạo ra các loài mới, vì nó hạn chế hiệu quả dòng gen giữa các sinh vật.

Sự tuyệt chủng

Khi sự tách biệt của các cá thể xảy ra do các rào cản không thể vượt qua, một số nhóm có thể bị tuyệt chủng.

Khi tách khỏi loài bố mẹ, tính đa dạng của nhóm có thể thấp và nó sẽ không thích nghi với những áp lực mới do môi trường mới mà chúng phải đối mặt.

Tương tự, nếu quần thể được tách ra chỉ có một số lượng nhỏ các cá thể, thì giao phối cận huyết (lai giữa những người họ hàng gần) có thể gây ra những hậu quả tiêu cực.

Bản thân Charles Darwin cũng đã nhận thức được những tác động tiêu cực của giao phối cận huyết đối với các quần thể tự nhiên. Khi lai những người họ hàng gần, có khả năng cao hơn là một số alen có hại được biểu hiện.

Ví dụ, nếu trong một gia đình có một gen của một bệnh lý nào đó chỉ được biểu hiện khi cá thể đó có cả hai alen (đồng hợp tử lặn) và hai anh chị em lai với nhau, thì sẽ có nhiều khả năng con cái mang cả hai alen gây bệnh, không giống như a lai với cá thể không mang alen có hại nói trên.

Tương tự, khi các công trình xây dựng của con người khiến động vật không thể di chuyển đến các địa điểm mong muốn, dân số của chúng có thể giảm do thiếu thức ăn.

Ví dụ

Sự cô lập và đặc điểm của sóc linh dương ở Grand Canyon của Colorado

Trong Grand Canyon, nó là một hình thành có kích thước phi thường đã được điêu khắc trong 2.000 năm bởi sông Colorado. Nó nằm ở phía bắc Arizona của Hoa Kỳ.

Hai loài sóc sống ở vùng này, mà theo nghiên cứu là sản phẩm của một sự kiện xác định bệnh dị ứng. Một trong những loài sống ở vùng bên trái và một loài khác ở bên phải, cách nhau một khoảng cách tối thiểu. Tuy nhiên, hai loài không có khả năng giao phối với nhau.

Ngược lại, các loài có khả năng di chuyển tự do ở hai bên hẻm núi lại không hề có dấu hiệu xác định.

Phân lập và xác định loài cá từ sông Congo

Các khái niệm được mô tả cho các loài thủy sản cho đến nay có thể khó áp dụng. Tuy nhiên nó có thể.

Cichlid là một họ cá có đặc điểm là rất đa dạng ở sông Congo. Sự đặc biệt này đã thu hút sự chú ý của các nhà thủy học học, những người đang tìm cách tìm hiểu lý do tại sao con sông lại là nơi sinh sống của nhiều loài như vậy và những yếu tố nào đã tạo ra các sự kiện nghiên cứu lớn.

Sau khi nghiên cứu cấu tạo của dòng sông, các nhà khoa học đã đi đến kết luận rằng thủy văn của dòng sông, do dòng nước hỗn loạn của nó, có chức năng như những rào cản ngăn cản sự tiếp xúc - và do đó là dòng gen - của các loài cá rất ở gần.

Người giới thiệu

1. Thêm, J., Larkcom, E., & Miller, R. (2004). Di truyền, tiến hóa và đa dạng sinh học. Nelson Thornes.
2. Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ. (2017). Sự tiến hóa của cá sông Congo được định hình bởi những thác ghềnh dữ dội: Nghiên cứu bộ gen ở vùng hạ Congo cho thấy sự đa dạng hóa quy mô nhỏ. Khoa học hàng ngày. Được truy cập vào ngày 16 tháng 10 năm 2018, từ www.sciidedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2004). Sinh học: khoa học và tự nhiên. Giáo dục Pearson.
4. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Thư mời tham gia môn Sinh học. Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). Sự tiến hóa và sự đa dạng của sự sống: Các bài văn chọn lọc. Nhà xuất bản Đại học Harvard.
6. Rice, S. (2007). Encyclopedia of Evolution. Dữ kiện về Hồ sơ.
7. Tobin, AJ & Dusheck, J. (2005). Hỏi về cuộc sống. Học tập Cengage.