CÁCH LI SINH SẢN: CƠ CHẾ, HẬU QUẢ (VÍ DỤ) - SINH HỌC - 2026

Cách li sinh sản hay cách li sinh sản bao gồm nhiều cơ chế khác nhau dẫn đến bất dục giữa hai quần thể cá thể. Nói cách khác, việc lai giữa hai loài cách ly sinh sản không tạo ra con cái hoặc con cái không thể sống được.

Sự cách ly có thể xảy ra trước khi hình thành hợp tử, do các quần thể không có chung môi trường sống, do chúng có sở thích khác nhau, hoặc do cơ quan sinh sản của chúng không tương thích; hoặc sau khi hình thành giống nhau, nơi hợp tử có thể chết hoặc phát triển thành cá thể bất dục.

Nguồn: pixabay.com

Quá trình hình thành loài - hình thành loài mới - thường được chia thành ba bước liên tiếp: đầu tiên xảy ra giai đoạn cách ly quần thể, sau đó xảy ra sự phân hóa của một số đặc điểm hoặc tính trạng, và cuối cùng là sự cách ly sinh sản.

Khi dòng gen giữa hai quần thể này đã bị loại bỏ thì sự cách li tiến hóa xảy ra.

Cơ chế cách ly sinh sản

Tùy thuộc vào thời điểm hoạt động của hàng rào cách ly sinh sản, chúng có thể được phân loại là tiền hợp tử và hậu hợp tử. Nguyên phân trước khi hình thành hợp tử.

Các rào cản tiền hợp tử bao gồm bất kỳ sự kiện nào ngăn cản sự giao phối giữa hai loài, gọi nó là sự cô lập tạm thời, sự cô lập theo môi trường sống hoặc sự khác biệt về tài nguyên và sự cô lập theo hành vi hoặc thần thoại.

Trong loại này cũng là sự không tương thích sinh lý hoặc cơ học của các cơ quan sinh dục của loài đang cố gắng sinh sản.

Ngược lại, các rào cản hậu hợp tử bao gồm tất cả các sự kiện ngăn cản các hợp tử lai phát triển một cuộc sống bình thường, vì chúng có hiệu quả sinh học hoặc thể lực thấp.

Các rào cản tiền hợp tử tạm thời

Một ví dụ về sự cô lập tạm thời xảy ra ở côn trùng thuộc chi Magicicada. Trong các loài ve sầu này, có một loài có vòng đời là 13 năm và một loài khác có chu kỳ kéo dài đến 17 năm.

Hình ảnh của các loài xuất hiện từ mặt đất, cứ sau 13 hoặc 17 năm, tùy thuộc vào loài. Vì không có sự đồng bộ về thời gian, nên không có cơ hội giao phối giữa hai loài.

Các rào cản về tiền hợp tử trong thần thoại

Chính là cùng một chi này, có loại tiền hợp tử phân lập giống cái. Âm thanh mà mỗi loài tạo ra là duy nhất của loài này và không thể được nhận ra bởi loài khác.

Mặc dù cuộc gặp gỡ của hai cá nhân khác giới xảy ra, họ sẽ không được công nhận là bạn tình tiềm năng.

Rào cản cơ học tiền hợp tử

Sự cô lập cơ học xảy ra do sự không tương thích giữa các bộ phận sinh dục. Các cơ quan sinh dục giống như một cơ chế khóa và chìa khóa, nơi chúng phải khớp với nhau một cách hoàn hảo. Trong trường hợp họ không phù hợp, giao cấu không thành công.

Rào cản tiền hợp tử do sự khác biệt về môi trường sống

Loại rào cản này xảy ra khi hai loài thể hiện sự ưa thích rõ rệt đối với một nguồn tài nguyên nhất định. Rào cản được nhấn mạnh khi các sự kiện giao cấu xảy ra trong khu vực đó.

Ví dụ, kỳ nhông thuộc giống Ambystoma có các thành viên sinh sản trong ao và chúng không lai với các cá thể sinh sản trong suối.

Rào cản hậu hợp tử: tỷ lệ tử vong, tính bất khả thi và tính vô sinh của con lai

Nếu bất kỳ rào cản nào trong số các rào cản tiền hợp tử trên không thành công thì con lai có thể phải chịu hậu quả của sự cách ly sinh sản.

Sản phẩm hợp tử của sự lai giữa hai loài khác nhau được gọi là con lai và chúng có thể không phát triển hoặc chết trong quá trình sống của chúng.

Vai trò của chọn lọc và trôi gien

Theo quan điểm của di truyền học, các rào cản đối với sự sinh sản có thể dựa trên: sự phân kỳ di truyền, sự không tương thích tế bào chất hoặc sự phân kỳ tế bào học.

Để sự tiến hóa của các rào cản sinh sản xảy ra, cần phải có các lực lượng sau: chọn lọc tự nhiên và trôi dạt di truyền. Những tác động này xảy ra khi dòng gen bị giảm trong hai quần thể của một loài.

Di truyền gen hoặc di truyền

Sự trôi dạt gen là một lực lượng tiến hóa cố định ngẫu nhiên một số alen nhất định, trong khi các alen khác - vì những lý do ngẫu nhiên giống nhau - biến mất khỏi quần thể. Cơ chế này có tác dụng rõ rệt hơn khi nó hoạt động trong các quần thể nhỏ (với ít cá thể).

Khi hai quần thể bị phân lập, sự trôi dạt gen hoạt động theo những cách khác nhau: thứ nhất, "phần" của quần thể vẫn bị cách ly là một mẫu không ngẫu nhiên, nghĩa là các alen không được biểu thị với tỷ lệ bằng nhau. Sau đó, sự cố định ngẫu nhiên và mất đi các alen làm tăng sự phân hóa giữa các quần thể.

Chọn lọc tự nhiên

Để quá trình xác định loài tiếp tục, cần có sự khác biệt rất rõ rệt về di truyền giữa các quần thể được nghiên cứu. Chọn lọc tự nhiên có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của sự phân hóa này nếu quần thể chiếm giữ một môi trường mới.

Một ví dụ kinh điển để minh họa vai trò của chọn lọc tự nhiên là đặc điểm của quả táo và ruồi táo gai. Các quần thể đang phân tách vì sự chọn lọc đang dựa trên sở thích của chúng khi chọn thức ăn.

Loài này thực hiện gần như tất cả các bước trong vòng đời của nó với cây mà nó ăn. Vì lý do này, một nhóm các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu những con ruồi ký sinh trên cây táo có thuộc cùng một quần thể với ruồi táo gai hay không.

Để kiểm tra giả thuyết này, các nhà nghiên cứu đã áp dụng một kỹ thuật gọi là "điện di protein" và có thể kết luận rằng có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa những con ruồi sống ở các cây khác nhau.

Điều này xảy ra vì ruồi tỏ ra thích loại trái cây của chúng. Hơn nữa, sự giao phối xảy ra trên cây này, ngăn cản dòng gen với quần thể của quả khác.

Lựa chọn giới tính

Lựa chọn giới tính đề cập đến các nhân vật tham gia vào quá trình có được một người bạn đời. Cách thức hoặc các yếu tố chính mà một cá nhân sử dụng để chọn bạn đời của mình dường như là chìa khóa dẫn đến sự khác biệt giữa các quần thể và hoạt động như một rào cản.

Các bài hát ở động vật lưỡng cư là một đặc điểm cần thiết cho sự lựa chọn bạn đời và ở một số loài, tần số của tiếng hót hoạt động như một rào cản sinh sản. Tương tự như vậy, màu sắc đóng một vai trò cơ bản trong sự cách ly sinh sản của một số loài cá.

Kết quả

Hệ quả của cách li sinh sản là hình thành loài mới. Các rào cản cách ly sinh sản xảy ra sau khi sự phân ly của hai quần thể xảy ra và những hàng rào này phát triển thông qua chọn lọc tự nhiên hoặc trôi dạt gen.

Đổi lại, hệ quả của sự phân biệt là sự đa dạng to lớn trong các dòng sinh vật sống khác nhau. Trong các đơn vị phân loại có sinh sản hữu tính, mỗi nhánh của cây phát sinh loài của chúng đại diện cho một sự kiện đặc trưng, ​​trong đó mỗi quần thể được phân lập về mặt sinh sản.

Do đó, đặc tả được coi là cầu nối giữa tiến hóa vi mô và tiến hóa vĩ mô.

Người giới thiệu

1. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Phân tích tiến hóa. Tiền sảnh
2. Futuyma, DJ (2005). Sự phát triển. Sinauer.
3. Gallardo, MH (2011). Sự phát triển. Tất nhiên của cuộc sống. Biên tập Médica Panamericana.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Nguyên lý tổng hợp của động vật học. McGraw-Hill.
5. Ridley, M. (2004) Sự tiến hóa. Ấn bản thứ ba. Xuất bản Blackwell.
6. Soler, M. (2002). Tiến hóa: cơ sở của Sinh học. Dự án phía Nam.