生殖隔離：メカニズム、結果（例） - 生物学 - 2025

生殖隔離又は生殖的隔離が生じる様々な機構含むで個体の2つの集団の間で無菌性を。言い換えれば、2つの生殖的に隔離された種の交配は子孫を生み出さないか、または子孫は生存可能ではありません。

個体群は生息地を共有していないため、彼らは異なる好みを持っているため、またはそれらの生殖器官が適合していないため、接合体形成の前に分離が発生する可能性があります。またはそれが形成された後、接合体が無菌の個体で死ぬかまたは発達することができる場合。

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種分化プロセス-新しい種の形成-は通常、3つの連続したステップに分けられます。最初に個体群分離段階が発生し、次に特定の特性または形質の分岐が発生し、最後に生殖分離が発生します。

これら2つの集団間の遺伝子の流れが排除されると、進化的分離が起こります。

生殖隔離メカニズム

生殖隔離障壁がいつ作用するかに応じて、それらは接合前および接合後として分類することができます。前者は受精卵形成前の行動。

接合前障壁には、2種間の交尾を妨げるあらゆるイベントが含まれます。これは、一時的な隔離、生息地または資源の区別による隔離、行動または行動による隔離と呼ばれます。

このカテゴリーには、生殖を試みている種の生殖器の生理学的または機械的不適合もあります。

対照的に、接合後の障壁は、ハイブリッド接合体の生物学的またはフィットネス効果が低いため、ハイブリッド接合体が正常な生活を送るのを妨げるすべてのイベントを包含します。

一時的な接合前障壁

一時的な隔離の例は、Magicicada属の昆虫で発生します。これらのセミには、ライフサイクルが13年の種と、そのサイクルが最大17年まで続く別の種があります。

種に応じて、種の成虫は13年または17年ごとに地面から現れます。時間の同期がないため、2種間の交配の機会はありません。

行動学的接合前障壁

それはこの同じ属であり、行動タイプの接合前分離があります。それぞれの種が生み出す音はこの種に固有のものであり、他の人には認識できません。

性別の異なる2人の個人の出会いが発生しますが、それらは潜在的な性的パートナーとして認識されません。

機械的接合前障壁

機械的隔離は、性器間の不適合が原因で発生します。性器はロックとキーのメカニズムに似ており、完全に嵌合する必要があります。それらが適合しない場合、交尾は成功しません。

生息地の分化による接合前の障壁

この種のバリアは、2つの種が特定のリソースを著しく優先する場合に発生します。交尾イベントがその領域で発生すると、バリアが強調されます。

たとえば、アンビストマ属のサンショウウオには、池で繁殖するメンバーがいて、小川で繁殖する個体とは交配しません。

接合後障壁：ハイブリッドの死亡率、実行不可能性および無菌性

上記の接合前障壁のいずれかが失敗した場合、ハイブリッドは生殖隔離の結果を被る可能性があります。

2つの異なる種の交配による接合子産物は雑種として知られており、これらは彼らの生活の過程で発達したり死ぬことはありません。

選択と遺伝子ドリフトの役割

遺伝学の観点から見ると、生殖への障壁は、遺伝的多様性、細胞質不適合性または細胞学的多様性に基づくことができます。

生殖障壁の進化が起こるためには、自然淘汰と遺伝的ドリフトという力が存在しなければなりません。これらは、ある種の2つの個体群で遺伝子フローが減少したときに作用します。

遺伝子または遺伝的ドリフト

遺伝子ドリフトは、特定の対立遺伝子をランダムに修正する進化的な力ですが、同じ確率論的な理由により、他の対立遺伝子は個体群から消えます。このメカニズムは、少数の個体（少数の個体）で作用する場合に、より顕著な影響を及ぼします。

2つの集団が分離されると、遺伝子ドリフトは異なる方法で作用します。まず、分離されたままの集団の「部分」は非ランダムサンプルです。つまり、対立遺伝子は等しい比率で表されません。次に、ランダムな固定と対立遺伝子の喪失により、集団間の相違が高まります。

自然な選択

種分化プロセスを継続するには、調査した集団間に非常に顕著な遺伝的差異があることが必要です。人口が新しい環境を占めている場合、自然選択はこの相違の発生に大きな影響を与えます。

自然淘汰の役割を説明する古典的な例は、リンゴとサンザシの種分化です。選択は食物を選ぶときに彼らの好みに作用しているので、人口は分離しています。

この種は、餌となる木でライフサイクルのほとんどすべてのステップを実行します。このため、研究者グループは、リンゴの木に寄生したハエがサンザシハエと同じ個体群に属しているかどうか疑問に思いました。

この仮説を検証するために、研究者らは「タンパク質電気泳動」と呼ばれる手法を適用し、異なる樹木に生息するハエの間に統計的に有意な差があると結論付けることができました。

これは、ハエが自分の種類の果物をかなり好むためです。さらに、交配は木の上で行われ、他の果物の個体群との遺伝子の流れを妨げます。

性的選択

性的選択とは、配偶者を取得するプロセスに関与するキャラクターを指します。個人がパートナーを選択するために使用する方法または重要な要素は、母集団間の差別化の鍵であり、障壁として機能するようです。

両生類の歌は、配偶者の選択に不可欠な特徴であり、種によっては、歌の頻度が生殖障壁として機能します。同様に、色は特定の種類の魚の生殖隔離において基本的な役割を果たします。

結果

生殖隔離の結果は種分化です-新しい種の形成。生殖隔離障壁は、2つの集団の分離が発生した後に発生し、これらは自然淘汰または遺伝子ドリフトを通じて進化します。

次に、スペシエーションの結果として、生物のさまざまな系統に非常に多様性が生まれます。有性生殖を行う分類群では、系統樹の各枝が種分化イベントを表し、各個体群は生殖的に分離されています。

したがって、種分化は、ミクロ進化とマクロ進化の間の架け橋と見なされます。

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