Změny

Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Odebráno 221 bajtů ,  před 3 lety
m
WPCleaner v1.39b - Opraveno pomocí WP:WCW (Šablona s prefixem - Zalomení v seznamu - Opravy pravopisu a typografie - Nalezen tag <span>)
'''Reprodukční bariéry '''jsou jakékoliv vlivy znemožňující křížení dvou rozdílných [[druh]]<nowiki/>ů, ať už jde o rozdíly ve [[Fyziologie|fyziologii]], [[Etologie|chování]] nebo rozdílné [[Pohlavní výběr|volbě samic]], případně neumožňují produkování plodných potomků. Vzhledem k tomu, že na základě reprodukčních bariér je definován [[druh]], jsou reprodukční bariéry (zmírňováním [[Genový tok|genového toku]]) zodpovědny za vznik a udržování biologických skupin s rozdílnou charakteristikou, tedy za [[Speciace|speciaci]]. Pokud je mezi dvěma druhy reprodukční bariéra, nacházejí se v '''reprodukční izolaci'''. <ref name="T.Baker">{{Šablona:Cite journal|last1=Baker|first1=H G|year=1959|title=Reproductive methods as factors in speciation in flowering plants|url=|journal=Cold Spring Harb Symp quant Biol|volume=24|issue=|pages=177–191|doi=10.1101/sqb.1959.024.01.019|pmid=13796002}}</ref><ref name="Barton">{{Šablona:Citation|doi=10.1038/hdy.1986.135|author=Barton N., Bengtsson B. O.|year=1986|title=The barrier to genetic exchange between hybridising populations|url=|journal=Heredity|volume=57|issue=3|pages=357–376|pmid=3804765|postscript=.}}</ref><ref name="Strickberger">Strickberger, M. 1978. </ref><ref name="FUTUYMA">FUTUYMA, D. 1998. </ref><ref name=":0">{{Citace monografie|příjmení=Flegr|jméno=Jaroslav|příjmení2=|jméno2=|titul=Zamrzlá evoluce|vydání=|vydavatel=Academia|místo=|rok=2008|počet stran=|strany=|isbn=}}</ref> Tendence druhů tíhnout k reprodukční izolaci je někdy také nazývána ''Wallaceův efekt''.
 
Existuje mnoho přístupů ke klasifikaci mechanismů reprodukční izolace. Zoolog [[Ernst Mayr]] rozdělil její vznik do dvou skupin: ty, které vznikají před [[Oplodnění|oplodněním<br>]]  (nebo v případě pre-kopulačních organismů před pářením) a ty které vznikají až po něm.<ref name="Mayr">Mayr, E. 1963. </ref> Biologové je označují za pre-zygotické a post-zygotické mechanismy. Rozdílné mechanismy reprodukční izolace jsou geneticky podmíněné a bylo experimentálně ukázáno, že se tak mohou vyvinout do dvou druhů žijících v [[Sympatrie|sympatrii]] (pak se jedná o [[Sympatrická speciace|sympatrickou speciaci]]) nebo začnou využívat rozdílné [[evoluční strategie]] a nastane speciace [[Alopatrická speciace|alopatrická]].
 
=== Izolace rozdílným biotopem či dobou páření ===
Reprodukční bariéry tohoto typu vznikají na základě rozdílných [[Biotop|biotopů]], rozdílnou dobou [[Pohlavní dospělost|pohlavní dospělosti]] nebo [[kvetení]], nebo fyzickou bariérou zabraňující [[Genový tok|genovému toku]] mezi dvěma skupinami (nejčastější případ).<ref name="Levine">Levine, L. 1979. </ref><ref name="Wiens">{{Šablona:Cite journal|last1=Wiens|first1=J|year=2004|title=SPECIATION AND ECOLOGY REVISITED: PHYLOGENETIC NICHE CONSERVATISM AND THE ORIGIN OF SPECIES|url=|journal=Evolution|volume=58|issue=|pages=193–197|doi=10.1111/j.0014-3820.2004.tb01586.x}}</ref> 
 
Příkladem ekologických rozdílností mohou být ''[[Gasterosteidae]]'' (koljuškovití). Jeden druh žije celý rok v čisté [[Voda|vodě]], většinou ve slabých proudech. Jiný druh žije během zimy v moři, ale na jaře migruje k reprodukci na sever do řek. Toto rozdělení je produktem evoluce různých [[Nika|nik]], kdy se každá skupina přizpůsobila na prostředí s určitou [[Salinita|salinitou]].<ref name="Levine">Levine, L. 1979. </ref>
 
U rozdílné doby paření se setkáváme se speciací například u ropuchy ''[[Ropucha americká|americké]]'' a ''b[[Bufo fowleri|ufo fowleri]]''. V laboratoři mohou tyto dva druhy bez problému plodit plodné potomky. Území výskytu těchto druhů se sice překrývá, nicméně'' bufo americanus'' se páří v brzkém létě, zatímco ''bufo fowleri'' až v pozdním.<ref name="Levine">Levine, L. 1979. </ref> Některé rostliny jako ''[[Tradescantia canaliculata]]'' a ''T. subaspera ''se s konkurencí vypořádali rozdílnou dobou kvetení, kromě toho si rozdělily slunné a stinné oblasti.<ref name="Strickberger">Strickberger, M. 1978. </ref><ref name="Wiens">{{Šablona:Cite journal|last1=Wiens|first1=J|year=2004|title=SPECIATION AND ECOLOGY REVISITED: PHYLOGENETIC NICHE CONSERVATISM AND THE ORIGIN OF SPECIES|url=|journal=Evolution|volume=58|issue=|pages=193–197|doi=10.1111/j.0014-3820.2004.tb01586.x}}</ref>
 
=== Izolace rozdílným chováním ===
Pro většinu zvířat fungují jako velmi silná bariéra mezi i velmi podobnými druhy rozdílné [[námluvní rituály]]. U mnoha [[Dvoudomost|p]]<nowiki/>ohlavních druhů partneři investují mnoho času na vyhledání geneticky blízkého jedince. <ref name="Wu1995">{{Šablona:Citation|last1=Wu|first1=C. I.|last2=Hollocher|first2=H.|last3=Begun|first3=D. J.|last4=Aquadro|first4=C. F.|last5=Xu|first5=Y.|last6=Wu|first6=M. L.|year=1995|title=Sexual isolation in ''Drosophila melanogaster'': a possible case of incipient speciation|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=92|issue=7|pages=2519–2523|doi=10.1073/pnas.92.7.2519|pmc=42249|url=http://www.pnas.org/cgi/reprint/92/7/2519.pdf|pmid=7708677|bibcode=1995PNAS...92.2519W}}</ref>
<ref name="West-eberhard1983">{{Šablona:Citation|last=West-eberhard|first=M.J.|year=1983|title=Sexual Selection, Social Competition, and Speciation|journal=The Quarterly Review of Biology|volume=58|issue=2|page=155|doi=10.1086/413215}}</ref>
<ref name="Mendelson2003">{{Šablona:Citation|last=Mendelson|first=T.C.|year=2003|title=Sexual Isolation Evolves Faster Than Hybrid Inviability in a Diverse and Sexually Dimorphic enus of|journal=Evolution|pmid=12683528|volume=57|issue=2|pages=317–327|doi=10.1111/j.0014-3820.2003.tb00266.x}}</ref>
 
"Svatební tance", zpěvy samců či vzájemný grooming jsou všechno příklady námluv, které slouží ke vzájemnému poznání druhu, a to často i na základě velmi komplexních klíčů - biologové často popisují mnohaúrovňové zvyky, přičemž se samice rozhodnou pářit se samci, pokud projdou, a správně propojí, všechna "poznávací znamení" (tím se mnohanásobně zvyšuje šance na plození plodných potomků). 
 
 Že jsou [[Námluvy|námluvní rituály]] působením evoluce proti nadměrnému genovému toku je jasné i z toho, že některé druhy jako kobylky rodu ''[[Saranče obecná|Chorthippus]] ''jsou [[Morfologie|morfologicky]] téměř identické. <ref name="Perdeck1958">{{Šablona:Citation|last=Perdeck|first=A.C.|year=1958|title=The Isolating Value of Specific Song Patterns in Two Sibling Species of Grasshoppers (''Chorthippus brunneus'' Thunb. and ''C. biguttulus'' L.)|journal=Behaviour|volume=12|issue=1-2|pages=1–75|doi=10.1163/156853957X00074|url=http://www.ingentaconnect.com/content/brill/beh/1958/00000012/F0020001/art00001}}</ref>. U ''[[Octomilka obecná|octomilky obecné]]'' a ''Drosphila simulans'' je to důvodem, proč jsou považovány za rozdílné druhy (jsou to druhy dvojčecí), jejich páření se nepovedlo navodit ani laboratorně.<ref name="Strickberger">Strickberger, M. 1978. </ref><ref name="pc">Casares, P. 2008. </ref> Jiným příkladem jsou [[Melanésie|melanesijské]] dvojčecí druhy ''[[Drosophila ananassae]]'' a ''D. pallidosa, ''které ve volné přírodě plodí potomky jen výjimečně. Protože jediné rozdílnosti byly nalezeny na chromosmu II, je to zřejmě důsledkem volby samic.<ref name="pc">Casares, P. 2008. </ref>
 
U izolace hmyzu hrají důležitou roli [[Feromon|feromony]],<ref name="Coyne1994">{{Šablona:Citation|last1=Coyne|first1=J.A.|last2=Crittenden|first2=A.P.|last3=Mah|first3=K.|year=1994|title=Genetics of a pheromonal difference contributing to reproductive isolation in ''Drosophila''|journal=Science|volume=265|issue=5177|pages=1461–1464|doi=10.1126/science.8073292|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/265/5177/1461|pmid=8073292|bibcode=1994Sci...265.1461C}}</ref> speciální látky, které používá hmyz k rozlišení druhu podobně jako savci rozdílné pachy (kde je ale kvůli menšímu rozšíření často důležitější, aby se nekřížili s [[Inbreeding|příbuznými jedinci]]).
 
Jak ukazuje výzkum u ''octomilek obecných'', rozdílné látkové složení feromonů zapřičiňujezapříčiňuje také větší dimorfismus. Z toho, že jsou feromony čím odlišnější, čím vzdálenější uvažované druhy jsou lze pozorovat historii speciace hmyzu, která stále probíhá více než genový tok napříč jednotlivými druhy.
 
Velkou roli hraje izolace způsobená pohlavním výberem například u "noční můry" rodu ''[[Ostrinia]]''. V Evropě existují dva vzájemně se příliš nekřížící druhy. Samice obou druhů produkují feromony, které obsahují izomery typu E a Z, ale jedny z 99% využívají feromon E, zatímco druhé feromon Z, míšenci produkují obě látky stejně. Produkce těchto izomerů je u samců i samic obou druhů řízena pouze jedním [[Lokus|lokem]]. Důvodem reprodukční izolace tady je chování samců, kteří téměř výhradně vnímají jen "svoje" feromony.Vnímání feromonů u samců je podmíněno jiným genem, než výroba feromonů, proto vykazují [[Heterozygot|heterozygotní]] samci mírnou reakci na oba typy feromonů. V tomto případě je [[Etologie|etolog<nowiki/>ická]] izolace výsledkem práce pouze 2 loků.<ref name="pc">Casares, P. 2008. </ref>
 
Sexuální izolace mezi dvěma druhy může být i asymetrická. Taková situace může nastat, pokud se jejich potomek může křížit pouze jedním z druhů. Například polovina testovaných vlků u [[Velká jezera|Velkých jezer]] měla ve svých mitochondriálních DNA sekvence kojotů, přestože kojoti žádné sekvence vlků nesdíleli. Tato asymetrie je patrně způsobená rozdílnou velikostí - mezidruhové křížení je tedy výhodné pouze pro menší kojoty. Změny se projeví pouze na [[mitochondriální DNA]] děděné po matce, protože vlčí geny mezi kojoty znamenají na rozdíl od kojotích mezi vlky značnou výhodu, proto se vlčice s kojotími samci nekříží.<ref name="LEHMAN">{{Šablona:Citation|doi=10.2307/2409486|author=LEHMAN N|last2=Eisenhawer|year=1991|first2=A.|last3=Hansen|first3=K.|last4=David Mech|first4=L.|last5=Peterson|first5=R. O.|last6=Gogan|first6=P. J. P.|last7=Wayne|first7=R. K.|title=Introgression of coyote mitochondrial DNA into sympatric North American gray wolf populations|journal=Evolution|volume=45|issue=1|pages=104–119|postscript=.|jstor=2409486}}</ref> {{Šablona:Ref label|A|a|none}}.
 
=== Mechanická izolace ===
Evoluce vedla často k vývoji orgánu s čím dál tím komplexnějším a rozmanitějším vzhledem. Nicméně částečně jde také o izolaci behaviorální, neboť velká část na první pohled zcela odlišných orgánů jsou bezproblémově slučitelné.<ref name="patc">[http://www.cienciahoy.org.ar/hoy32/gemelas.htm Costa, F. 1996.]</ref>
 
Mechanická izolace se nejvýrazněji projevuje v rostlinách, evolučně jde o jednu z výhod [[Dvoudomost|dvoudomých]] rostlin. <ref name="Grant1994">{{Šablona:Citation|doi=10.1073/pnas.91.1.3|last=Grant|first=V.|year=1994|title=Modes and Origins of Mechanical and Ethological Isolation in Angiosperms|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=91|issue=1|pages=3–10|url=http://www.pnas.org/cgi/reprint/91/1/3.pdf|bibcode=1994PNAS...91....3G}}</ref>
 
=== Gametická izolace ===
Synchronizované [[Tření (ryby)|tření]] mnoha druhů korálů u mořských útesů v bohatém prostředí korálových útesů může naopak pomoci mezidruhovému křížení. Asi třetina všech mezidruhových křížení je kompatibilní, v tom smyslu že gamety splynou a vytvoří individuální hybridy. [[Hybridizace]] hraje zásadní roli právě třeba pro korály.<ref name="RAWSON">Willis,B. L., R. C. Babcock, P. L. Harrison, C. C. Wallace. 1997. </ref> Proto většina mezidruhových křížení možná není. [[Ježovky|Ježovka]] druhu ''[[Strongylocentrotus]] ''není schopna ani 100% plodná koncentrace [[Spermatocyt|spermatocytů]] oplodnit více než 1.5% jiných druhů. Takzvaná i''nkomptibilita gamet ''je zvláštně četná u mořských obratlovců je z dosud neobjasněného důvodu.<ref name="autogenerated1">RAWSON P. D. ; SLAUGHTER C.; YUND P. O. 2003. </ref><ref name="Harper">{{Šablona:Cite journal|last1=Harper|first1=F.M.|last2=Hart|first2=M. W.|year=2005|title=Gamete Compatibility and Sperm Competition Affect Paternity and Hybridization between Sympatric Asterias Sea Stars|journal=Biological Bulletin|volume=209|issue=2|pages=113–126|jstor=3593129|doi=10.2307/3593129}}</ref>
 
U některých druhů octomilky bylo pozorováno, že je samice oplodněna často zrovna v době kdy měla vaginální otok. Toto by mohla být taktéž účinná obrana proti samcům jiného druhu.<ref name="autogenerated2">Patterson, J.T. & Stone, W.S. 1952. </ref>
 
Některé rostlinné pylové váčky mohou zaklíčit a vyrůstat v [[Gyneceum (botanika)|gyneceu]] jiného druhu. Nicméně růst pylových tyčinek může být později zdržen ještě před (primárním) oplodněním. Mechanismus takové reprodukční izolace je typický zejméno pro [[krytosemenné]] a nazývá se ''křížová inkompatibilita''.<ref name="Sala">{{Šablona:Cite journal|last1=Sala|first1=C.A.|year=1993|title=Incompatibilidad cruzada entre cinco especies tuberosas de ''Solanum'' (Solanaceae)|url=|journal=Darwiniana|volume=32|issue=|pages=15–25}}</ref><ref name="Hogenboom1975">{{Šablona:Citation|last1=Hogenboom|first1=N.G.|last2=Mather|first2=K.|year=1975|title=Incompatibility and Incongruity: Two Different Mechanisms for the Non-Functioning of Intimate Partner Relationships|journal=Proceedings of the Royal Society Series B, Biological Sciences (1934-1990)|volume=188|issue=1092|pages=361–375|doi=10.1098/rspb.1975.0025|url=http://journals.royalsociety.org/index/J34304U409014847.pdf|bibcode=1975RSPSB.188..361H}}</ref><ref name="Hadley">Hadley , H.H. & Openshaw, S.J. 1980. </ref>
[[Soubor:Reef0484.jpg|right|thumb|283x283px|<span>G</span>''ametická inkompatibilita ''je jednou z příčin velké diverzity [[korál]]<nowiki/>ů.]]
 
== Postzygotická izolace ==
Zygotická mortalita může hrát roli když je [[zárodečný vak]] oplodněn, ale [[Zygota|zygot<nowiki/>a]] se nezačne dále vyvíjet a následný potomek se nevyvíjí, popřípadě pouze s omezenou životaschopností.<ref name="Strickberger">Strickberger, M. 1978. </ref> Takové případy často nastávají u žab, kde se samičí reakce druh od druhu zásadně liší. Někdy se u hybridního potomka neobjevuje žádná [[Článkování|segmentace]] (což je klíčové pro správnou expresi genů), jindy se sice vyvine, ale zanikne při [[Gastrula|gastrulaci]], případě při pozdních stádiích [[Embryonální vývoj|embryonálního vývoje]]. Na izolačních strategiích se tedy zřejmě podílejí i geny zodpovědné za embryonální vývoj (nejde jen o ochranné mechanismy matky).<ref name="Moore">Moore, J.A: 1949. </ref>
 
Postzygotické reprodukčněizolační bariéry byly také částečně důvodem, proč se neodehrály předpovídané katastrofické scénáře mutovaných osob po [[Černobyl|katastrofě v Černobylu]] - ochranné mechanismy budoucích matek v tu dobu defektního potomka eliminovaly ještě před tím, než si ho mohly všimnout. <ref name=":02">{{Citace monografie|příjmení=Flegr|jméno=Jaroslav|příjmení2=|jméno2=|titul=Zamrzlá evoluce|vydání=|vydavatel=Academia|místo=|rok=2008|počet stran=|strany=|isbn=}}</ref>
 
 
[[Mezek|Mezkové]] a mulové jsou kříženci osla a koně. Tito hybridi jsou téměř výhradně sterilní kvůli odlišnému počtu chromosomů, oproti svým rodičovským druhům. Koně i osli náleží rodu ''[[Kůň|Equus]]'', ale  ''Equus caballus'' má 64 chromosomů, zatímco ''Equus asinus'' jich má pouze 62. Hybridi se 63 chromosomy nebudou mít správně vyváženou meiózu, protože chroosomy neutvoří páry. Proto se ve volné přírodě koně a osli ani nepáří.
 
U hojně studovaných krytosemmených rostlin jsou mezidruhové reprodukční bariéry zapříčiněny taktéž mezidruhovou sterilitou hybridů, ale předmětem diskuze jsou i cytoplazmaticko-jaderné interakce <ref name="Stebbins1958">{{Šablona:Citation|last=Stebbins|first=G.L.|year=1958|title=The inviability, weakness, and sterility of interspecific hybrids|journal=Adv Genet|volume=9|pages=147–215|doi=10.1016/S0065-2660(08)60162-5|pmid=13520442}}</ref>Na rozdíl od zvířat však může být hybridizace rostlin příčinou speciace. <ref name="Anderson1954">{{Šablona:Citation|last1=Anderson|first1=E.|last2=Stebbins|first2=G.L.|year=1954|title=Hybridization as an Evolutionary Stimulus|journal=Evolution|volume=8|issue=4|pages=378–388|doi=10.2307/2405784|jstor=2405784}}</ref>
protože mohou používat metody [[Nepohlavní rozmnožování|asexuální reprodukce]], mohou využívat [[vegetativní rozmnožování]] nebo [[Apomixie|apomixii]]. <ref>{{Šablona:Citation|last=Stebbins, G.L.|first1=G. L.|year=1941|title=Apomixis in the Angiosperms|journal=The Botanical Review|volume=7|issue=10|pages=507–542|doi=10.1007/BF02872410|jstor=4353257}}</ref>
<ref name="Campbell1996">{{Šablona:Citation|last1=Campbell|first1=C.S.|last2=Wright|first2=W.A.|year=1996|title=Apomixis, hybridization, and taxonomic complexity in eastern north American Amelanchier (Rosaceae)|journal=Folia Geobotanica|volume=31|issue=3|pages=345–354|doi=10.1007/BF02815379|url=http://www.springerlink.com/index/N38612VR74403183.pdf}}</ref>
<ref name="Stebbins1971">{{Šablona:Citation|last=Stebbins|first=G.L.|year=1971|title=Chromosomal evolution in higher plants|url=http://orton.catie.ac.cr/cgi-bin/wxis.exe/?IsisScript=CATALCO.xis}}</ref>
 
== Selekce za účelem reprodukční izolace ==
| style="background:#ddf; " |0.6
|}
V roce 1950 [[K. F. Koopman]] hypotézu účelné reprodukční izolace testoval experimentálně. Ke svému experimentu využíval ''D. pseudoobscura'' a <span>''D. persimilis. ''Pokud byly octomilky drženy v prostředí kolem </span>16&nbsp;°C, byla přibližně třetina páření mezidruhových. V experimentu bylo vždy vybráno stejně samic a samců a hybridi eliminováni. V průběhu eliminace hybridů se vyjasňuje, že přežívají spíše octomilky, jejichž partnery byly výhradně samci jejich vlastního druhu. <ref name="Koop">{{Šablona:Citation|doi=10.2307/2405390|author=Koopman K.F.|year=1950|title=Natural selection for reproductive isolation between ''Drosophila pseudoobscura'' and ''Drosophila persimilis''|journal=Evolution|volume=4|issue=2|pages=135–148|postscript=.|jstor=2405390}}</ref> 
 
Sexuální izolace druhu ''[[Drosophila miranda]]'' a ''D. pseudoobscura'', je silnější v regionech, kde je větší zastoupení jiných druhů stejného rodu.
* [[Speciace]]
* [[definice druhu|Problém definice druhu]]
* [[Historie evoluční teorie]]<br>
 
== Reference ==
117 611

editací

Navigační menu