Inhoud
De opkomst van een nieuwe soort is een belangrijke gebeurtenis in de evolutie. Meestal is het een langzaam proces waarbij twee populaties geleidelijk meer en meer van elkaar verschillen totdat ze niet langer kunnen kruisen.
Willen bevolkingsgroepen op deze manier uiteenlopen, dan moeten ze genetisch geïsoleerd zijn - met andere woorden, ze moeten zelden of nooit met elkaar paren.
Zonder genetische isolatie in evolutie, zal paring de uitwisseling van genen tussen de populaties bewerkstelligen en verschillen tussen hen minimaliseren, zodat ze niet divergeren.
Populaties kunnen op verschillende manieren genetisch van elkaar worden geïsoleerd.
Allopatry
De eenvoudigste vorm van genetische isolatie is door allopatry, of geografische scheiding, waar twee populaties worden gescheiden door een soort fysieke barrière zodat ze niet in staat zijn om individuen uit te wisselen en te paren.
Als een zaadje van een plant wordt meegesleept door de wind en bijvoorbeeld honderden mijlen van zijn moederplant belandt, zal het een nieuwe populatie vinden die niet kan kruisen met de oude omdat ze gewoon te ver uit elkaar liggen. Nu kunnen de twee populaties geleidelijk uiteenlopen en evolueren totdat ze zo verschillend worden dat ze verschillende soorten zijn.
Het bekendste voorbeeld zijn de vinken van de Galapagos-eilanden.
Vinken kunnen slechts zeer zelden van het ene eiland naar het andere oversteken vanwege het oceaanwater, dus de populaties op verschillende eilanden zijn grotendeels geïsoleerd en zijn geleidelijk geëvolueerd tot afzonderlijke soorten.
Parapatrische isolatie
Soms zijn er geen fysieke barrières om te paren, maar een populatie kan zich geleidelijk opsplitsen in genetisch geïsoleerde groepen omdat individuen eerder paren met hun naaste buren. Dit soort proces wordt genoemd parapatrische speciatie.
Een waargenomen voorbeeld is Anthoxanthum odoratumof buffelgras. Sommige grassoorten zijn toleranter voor zware metaalvervuiling dan andere en kunnen dus dicht bij mijnen met vervuilde grond groeien.
Hoewel deze variëteiten in theorie konden kruisen met buffelgras in andere niet-verontreinigde gebieden, fokken ze in de praktijk meestal uitsluitend met naaste buren, dus de variëteiten die in de buurt van mijnen floreren, wijken geleidelijk af van andere populaties.
Sympatrische Speciatie
In sympatrische speciatie, raakt een subpopulatie geleidelijk genetisch geïsoleerd omdat deze een nieuwe hulpbron in zijn omgeving exploiteert.
Het meest voorkomende voorbeeld is de appelmag. Oorspronkelijk legden deze vliegen hun eieren alleen op meidoorns, maar toen de Amerikaanse kolonisten appelbomen introduceerden, begonnen de vliegen ook hun eieren erop te leggen.
Over het algemeen leggen vrouwtjes van deze soort hun eieren graag op dezelfde soort fruit waarop ze zijn opgegroeid, en mannen lijken de voorkeur te geven aan vrouwtjes die van hun soort fruit houden. Mannen en vrouwen die op meidoorns zijn opgegroeid, hebben dus de neiging om met elkaar te paren, maar niet met mannen en vrouwen die op appels zijn opgegroeid.
In de loop van de tijd hebben deze voorkeuren geleidelijk geleid tot de opkomst van twee afzonderlijke subpopulaties die genetisch van elkaar verschillen, hoewel ze hetzelfde territorium delen.
Mechanismen van isolatie in evolutie
Zodra twee populaties genetisch geïsoleerd zijn, kunnen ze via een van twee mechanismen uiteenlopen: natuurlijke selectie of genetische drift. Het is ook een voorbeeld van reproductieve isolatie.
Een veel voorkomend voorbeeld van genetische drift is het stichtereffect, waarbij enkele individuen zelfstandig toeslaan en een nieuwe populatie vormen. Zelfs als de genen die deze individuen dragen ongewoon waren in de oude populatie, zullen ze nu gemeenschappelijk zijn in de nieuwe.