العزلة الجغرافية: مزايا وعيوب وأمثلة - مادة الاحياء - 2026

و العزلة الجغرافية هو مصطلح يستخدم في علم الأحياء التطوري وعلم البيئة للإشارة إلى الانفصال المكاني لمجموعة من الكائنات الحية. يمكن أن يحدث بسبب حدث طبيعي ، مثل التغيرات في جيولوجيا المنطقة أو من خلال الهياكل الاصطناعية.

في معظم الحالات ، يتم عزل الأنواع بسبب وجود أنواع مختلفة من الحواجز الطبيعية ، سواء كانت محيطات أو بحيرات أو جبالًا ، من بين أمور أخرى ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من الاتصال بين الأفراد في السكان.

المصدر: بواسطة وكالة ناسا ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

بمجرد انفصال مجموعتي الأفراد ، تمارس البيئتان اللتان تعرضتا لهما ضغوطًا انتقائية مختلفة على الأفراد ، مما يجبرهم على اتباع مسارات تطورية مختلفة.

ستسبب القوى التطورية للانتقاء الطبيعي وانحراف الجينات تغييرات في ترددات الأليل للمجموعات الجديدة ، مما يميزها عن السكان الأبوين.

اعتمادًا على حجم الفصل ومدة الحفاظ عليه ، قد تحدث أحداث الانتواع: تكوين أنواع جديدة ، وبالتالي زيادة تنوع المجموعة.

بالطريقة نفسها ، يمكن أن تؤدي العزلة أيضًا إلى انقراض مجموعة من الأفراد ، إما بسبب نقص التنوع الجيني أو بسبب عمليات زواج الأقارب.

المميزات والعيوب

يمكن ترجمة العزلة الجغرافية للكائنات الحية إلى عمليتين: الانتواع ، حيث تظهر أنواع جديدة أو انقراض المجموعة التي عانت من العزلة.

سنصف أدناه بعمق كل عملية من العمليات ، ونفهم الانتواع على أنه "ميزة" ، لأنه يزيد التنوع والانقراض باعتباره "عيبًا":

الانتواع

العملية التي تتشكل بها الأنواع الجديدة تهم علماء الأحياء التطورية. ساهم عالم الطيور إرنست ماير بشكل كبير في وصف هذه الظاهرة. وفقًا لماير ، يتأثر الانتواع بعاملين: العزلة والتباعد الجيني للأفراد المعنيين.

أولاً ، لكي يتم التمييز بين مجموعتين من السكان بشكل كافٍ لاعتبارهما نوعين ، يجب مقاطعة تدفق الجينات بينهما. بمعنى آخر ، يجب ألا يتكاثروا.

ثانيًا ، يجب أن يظهر الاختلاف الجيني خلال فترة العزلة بحيث إذا التقى الأفراد مرة أخرى - بسبب انهيار الحاجز الذي فصلهم في البداية - فإن عملية التكاثر لن تكون فعالة وسيكون أحفادهم أكثر لياقة نسبيًا. أقل من والديهم.

تعتمد فعالية عملية العزل الجغرافي في إنتاج الأنواع على عدة عوامل متأصلة في المجموعة المنفصلة ، مثل القدرة على الحركة.

الانتواع الخيفي

يُطلق على حدث العزلة الجغرافية التي تؤدي إلى ظهور عمليات انتواع من خلال فصل حاجز لا يمكن التغلب عليه الانتواع الخيفي ، وهو مصطلح مشتق من الجذور اليونانية التي تعني حرفياً "في بلد آخر".

بمجرد عزل الأنواع ماديًا ، فإنها تواجه ظروفًا بيئية مختلفة وضغوطًا انتقائية توجهها على طول مسارات تطورية مختلفة.

خذ كمثال افتراضي مجموعة من السحالي المعزولة بنهر ، قد تكون الظروف الجوية على الجانب الأيسر أكثر برودة من تلك الموجودة على الجانب الأيمن. وهكذا ، فإن آليات الانتقاء الطبيعي وانحراف الجينات ستعمل بشكل مستقل ، مما يؤدي إلى التمايز التدريجي بين السحالي.

وبهذه الطريقة ، يكتسب الأفراد خصائص مختلفة ، بيئية ، وعلمية ، وفسيولوجية ، من بين أمور أخرى ، مقارنة بالأنواع الأم. في مثل هذه الحالة التي يكون فيها حاجز العزل كافياً لتعزيز حدث الانتواع ، يجب ألا يكون هناك تدفق جيني إذا التقى النوعان الناتجان مرة أخرى.

هناك إجماع بين علماء الأحياء الذين يدعمون أهمية الانتواع الخيفي في توليد أنواع جديدة ، لأنه يقيد بشكل فعال تدفق الجينات بين الكائنات الحية.

انقراض

عندما يحدث انفصال الأفراد بفضل الحواجز التي لا يمكن تجاوزها ، فقد تنقرض بعض المجموعات.

عند الانفصال عن الأنواع الأم ، قد يكون تنوع المجموعة منخفضًا ولن يتكيف مع الضغوط الجديدة التي تفرضها البيئة الجديدة التي يواجهونها.

وبالمثل ، إذا كان السكان المنفصلون يمثلهم عدد صغير من الأفراد ، فإن زواج الأقارب (العبور بين الأقارب المقربين) يمكن أن يكون له عواقب سلبية.

كان تشارلز داروين نفسه مدركًا بالفعل للآثار السلبية لزواج الأقارب على السكان الطبيعيين. عند عبور الأقارب المقربين هناك احتمال أكبر أن يتم التعبير عن بعض الأليلات الضارة.

على سبيل المثال ، إذا كان هناك جين لعلم أمراض معين في الأسرة يتم التعبير عنه فقط عندما يكون لدى الفرد كلا من الأليلين (متنحى متنحى) وشقيقين متقاطعين ، فهناك احتمال أكبر أن النسل يحمل كلا الأليلين للمرض ، على عكس عبور مع شخص لا يحمل الأليل الضار المذكور.

وبالمثل ، عندما تحرم الإنشاءات البشرية الحيوانات من الانتقال إلى المواقع المرغوبة ، يمكن أن ينخفض ​​عدد سكانها بسبب نقص الغذاء.

أمثلة

العزلة والانتواع في السناجب الظباء في جراند كانيون في كولورادو

في جراند كانيون ، هو تكوين ذو أبعاد غير عادية تم نحته على مدار 2000 عام بواسطة نهر كولورادو. تقع في شمال ولاية أريزونا بالولايات المتحدة.

يعيش نوعان من السنجاب في هذه المنطقة ، والتي وفقًا للبحوث هي نتاج حدث انتواع متماثل. يعيش أحد الأنواع في المنطقة اليسرى والآخر في الجهة اليمنى ، ويفصل بينهما مسافة دنيا. ومع ذلك ، فإن النوعين غير قادرين على التزاوج.

في المقابل ، لم تظهر الأنواع التي لديها القدرة على التحرك بحرية على جانبي الوادي أي علامات على الانتواع.

العزلة والانتواع في الأسماك من نهر الكونغو

المفاهيم الموصوفة للأنواع المائية قد يكون من الصعب تطبيقها حتى الآن. ومع ذلك فمن الممكن.

البلطي هي عائلة من الأسماك تتميز بتنوع هائل في نهر الكونغو. جذبت هذه الخصوصية انتباه علماء الأسماك الذين سعوا إلى فهم سبب وجود العديد من الأنواع في النهر والعوامل التي تفضل أحداث الانتواع الهائلة.

بعد دراسة شكل النهر ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن هيدرولوجيا النهر ، التي تسببها مياهه المضطربة ، كانت بمثابة حواجز حالت دون الاتصال - وبالتالي تدفق الجينات - لأنواع الأسماك التي كانت شديدة الأهمية. قريب.

المراجع

1. يضيف ، J. ، Larkcom ، E. ، & Miller ، R. (2004). علم الوراثة والتطور والتنوع البيولوجي. نيلسون ثورنس.
2. المتحف الأمريكي لتاريخ الطبيعة. (2017). تطور أسماك نهر الكونغو شكلته منحدرات شديدة: دراسة الجينوم في الكونغو السفلى تكشف عن تنوع مجهري. علم يوميا. تم الاسترجاع في 16 أكتوبر 2018 ، من www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk، T.، Audesirk، G.، & Byers، BE (2004). علم الأحياء: العلم والطبيعة. تعليم بيرسون.
4. كورتيس ، هـ ، وشنيك ، أ. (2006). دعوة إلى علم الأحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
5. ماير ، إي (1997). التطور وتنوع الحياة: مقالات مختارة. مطبعة جامعة هارفارد.
6. رايس ، س. (2007). موسوعة التطور. حقائق في الملف.
7. توبين ، إيه جيه ، ودوشيك ، ج. (2005). يسأل عن الحياة. سينجاج ليرنينج.