ฉนวนกันความร้อนเชิงนิเวศ: กลไกและตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2025

ฉนวนกันความร้อนอินทรีย์เป็นกลไกที่เกิดขึ้นของการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างสองสายพันธุ์คือหลีกเลี่ยงที่สามารถผลิตลูกหลานไฮบริด ลูกผสมเป็นผลมาจากการผสมของบุคคลสองคนที่มีสายพันธุ์ต่างกัน

ตัวอย่างเช่นล่อหรือล่อเป็นสัตว์ลูกผสมที่เกิดจากการผสมลา (Equus africanus asinus) กับม้า (Equus ferus caballus) สัตว์ชนิดนี้มีลักษณะบางอย่างร่วมกับสายพันธุ์แม่ทั้งสอง

รูปที่ 1. ล่อ ที่มา: Pixabay.com

นอกจากนี้ฮินนี่ยังเป็นสายพันธุ์ลูกผสมที่เกิดจากการข้ามลากับม้า ล่อและฮินนี่มียีนที่แตกต่างกัน ล่อเป็นสัตว์ที่แข็งแรงและมีขนาดใหญ่กว่าฮินนี่และทั้งคู่มักจะเป็นหมัน ในกรณีที่ไม่ค่อยพบการเจริญพันธุ์ในล่อและฮินนี่เด็กจะอ่อนแอและมีน้ำหนักน้อยมากโดยมีโอกาสรอดชีวิตเพียงเล็กน้อย

มีกระบวนการแยกทางนิเวศวิทยา 5 ขั้นตอนที่ทำหน้าที่ในการป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันมีลูกผสมหรือลูกผสม: การแยกทางระบบนิเวศการแยกชั่วคราวการแยกพฤติกรรมการแยกเชิงพื้นที่และการแยกทางกล / ทางเคมี

กลไกการแยกทางนิเวศวิทยา

การแยกทางนิเวศวิทยาหรือที่อยู่อาศัยเป็นหนึ่งในกลไกการแยก 5 อย่างที่ป้องกันการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ก่อนที่จะมีการสร้างไซโกตหรือไข่ (กลไกการแยกตัวก่อนวัย)

กลไกนี้เกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่สามารถผสมพันธ์กันทางพันธุกรรมมีอุปสรรคในการสืบพันธุ์เนื่องจากพวกมันอาศัยอยู่ในพื้นที่ต่างกัน นี่เป็นวิธีที่ประชากรต่างกันสามารถครอบครองดินแดนเดียวกันได้ แต่อาศัยอยู่ในถิ่นที่อยู่ต่างกันดังนั้นจึงไม่ได้พบกันทางกายภาพ

นอกเหนือจากกลไกการแยกอื่น ๆ แล้วการแยกทางนิเวศวิทยายังหลีกเลี่ยงการผลิตสายพันธุ์ลูกผสมที่ไม่สนับสนุนการเติบโตและการพัฒนาของประชากรทางชีวภาพเนื่องจากลูกผสมส่วนใหญ่เป็นหมันนั่นคือพวกมันไม่สามารถสืบพันธุ์ได้

สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับการผสมข้ามพันธุ์จะถือว่ามีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่ไม่ประสบความสำเร็จ นอกจากนี้กลไกการแยกการสืบพันธุ์เหล่านี้ยังมีบทบาทสำคัญในการคัดเลือก

Speciation เป็นกระบวนการที่เกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ กระบวนการ speciation เป็นกระบวนการที่ก่อให้เกิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตหรือความหลากหลายทางชีวภาพ

ตัวอย่างฉนวนระบบนิเวศ

ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างฉนวนระบบนิเวศหลายประการ

การแยกทางนิเวศวิทยาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ในอินเดียมีเสือโคร่ง (Panthera tigris) และสิงโต (Panthera leo) ซึ่งอยู่ในวงศ์เดียวกัน 2 ชนิด (Felidae) ซึ่งมีความสามารถในการผสมข้ามพันธุ์

อย่างไรก็ตามเสือโคร่งอาศัยอยู่ในป่าและสิงโตอาศัยอยู่ในทุ่งหญ้า เนื่องจากทั้งสองชนิดอาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันจึงไม่เกิดการเผชิญหน้ากัน สัตว์แต่ละชนิดทั้งสิงโตและเสือโคร่งแยกกันอยู่ในถิ่นที่อยู่

การแยกแมลงในระบบนิเวศ

กลุ่มยุงก้นปล่อง maculipennis ประกอบด้วยยุง 6 ชนิดซึ่งบางชนิดมีความเกี่ยวข้องกับการแพร่เชื้อมาลาเรีย แม้ว่าทั้ง 6 ชนิดนี้จะมีความคล้ายคลึงกันมากและแยกไม่ออกทางสัณฐานวิทยา แต่ก็แทบจะไม่สามารถผลิตลูกผสมได้เนื่องจากพวกมันถูกแยกออกจากกันเพื่อการสืบพันธุ์และการผสมข้ามพันธุ์บางส่วนโดยการสืบพันธุ์ในที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน

ในขณะที่ยุงก้นปล่องบางชนิดผสมพันธุ์ในน้ำกร่อย แต่บางชนิดก็ทำในน้ำจืด ในบรรดาสายพันธุ์ที่ผสมพันธุ์ในน้ำจืดมีบางชนิดที่ทำเช่นนั้นในน้ำไหลและอื่น ๆ ที่ชอบน้ำนิ่ง

การแยกทางนิเวศวิทยาในนก

หนึ่งในตัวอย่างที่อ้างถึงมากที่สุดของการแยกทางนิเวศวิทยาคือกรณีของนกสองชนิดที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดในสกุล Turdus เช่นนกชนิดหนึ่ง (Turdus merula) และนกชนิดหนึ่งที่มีสีขาวปกคลุม (Turdus torquatus)

รูปที่ 2. นกชนิดหนึ่งตัวผู้ทั่วไป (Turdus merula). ที่มา: AnemoneProjectors

ประชากรของ T. merula ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ต้นไม้ในป่าไม้และสวนในเมืองนั้นแยกได้ทางระบบนิเวศจาก T. torquatus ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่แพร่พันธุ์ในพื้นที่ภูเขาสูง ดังนั้นโอกาสที่สายพันธุ์เหล่านี้จะผลิตลูกผสมจึงแทบไม่มี

รูปที่ 3. นกชนิดหนึ่งที่มีฝาปิดสีขาว (Turdus torquatus) ที่มา: Andrej Chudýจากสโลวาเกีย

การแยกทางนิเวศวิทยาในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

นอกจากนี้ยังสังเกตเห็นการแยกทางนิเวศวิทยาของการสืบพันธุ์ในกบสายพันธุ์ต่างๆ หนึ่งในหลายตัวอย่างของกรณีนี้พบได้ในอเมริกาเหนือ

ในทวีปอเมริกาเหนือประชากรของกบขาแดงทางตอนเหนือ (Rana aurora) ถูกแยกออกจากประชากรของกบบูลฟร็อกอเมริกัน (Rana catesbeiana) เนื่องจากอดีตเพื่อนร่วมทางอยู่ในกระแสน้ำที่เคลื่อนที่เร็วและระยะหลังเป็นเช่นนั้น ทำในบ่อน้ำหรือบ่อน้ำถาวร

ในออสเตรเลียกบไม้กางเขน (Notaden bennettii) และกบต้นไม้ทะเลทราย (Litoria rubella) พบได้ในสภาพแวดล้อมทะเลทราย อย่างไรก็ตามพวกมันไม่น่าจะผสมพันธุ์กันได้อย่างมากเนื่องจากกบไม้กางเขนอาศัยอยู่ใต้พื้นดินและจะเคลื่อนที่ขึ้นสู่ผิวน้ำเมื่อฝนตกเท่านั้นในขณะที่กบต้นไม้ทะเลทรายเป็นพันธุ์ไม้

การแยกทางนิเวศวิทยาในปลา

อีกตัวอย่างหนึ่งที่น่าสนใจของการแยกการสืบพันธุ์ในระบบนิเวศประเภทนี้พบได้ในปลาหนามในวงศ์ Gasterosteidae ปลาเหล่านี้มีลำตัวยาวและผอม (fusiform) โดยมีกระดูกสันหลัง 2 ถึง 16 ซี่ในบริเวณหลังและไม่มีเกล็ดแม้ว่าบางชนิดจะมีเกราะแผ่นกระดูก

ในขณะที่ปลาน้ำจืดชนิด Gasterosteidae อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำไหลตลอดทั้งปีสัตว์ทะเลที่พบในทะเลในฤดูหนาวจะอพยพไปยังปากแม่น้ำในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนเพื่อจับคู่ผสมพันธุ์

ในกรณีนี้ปัจจัยที่ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการสืบพันธุ์ที่ป้องกันไม่ให้ทั้งสองกลุ่มผสมกันคือการปรับตัวให้เข้ากับความเข้มข้นของเกลือที่แตกต่างกัน

ฉนวนกันความร้อนระบบนิเวศในพืช

อีกตัวอย่างหนึ่งของการแยกทางระบบนิเวศเกิดขึ้นในกรณีของพืชแมงมุมสองชนิดในสกุล Tradescantia พืชแมงมุมโอไฮโอ (Tradescantia ohiensis) และพืชแมงมุมซิกแซก (Tradescantia subaspera)

พืชทั้งสองชนิดอาศัยอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ทั่วไป แต่ไม่สามารถผสมข้ามพันธุ์ได้เนื่องจากความแตกต่างของถิ่นที่อยู่ T. ohiensis เติบโตในบริเวณที่มีแดดจัดส่วน T. subaspera ชอบบริเวณที่ร่มและมีแสงแดดน้อย

นอกจากนี้พืชเหล่านี้ยังออกดอกในช่วงเวลาต่างๆของปีนั่นคือพวกมันยังแยกตัวชั่วคราว

เราสามารถสรุปได้ว่าในการแยกทางนิเวศวิทยาการแยกกลุ่มของสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศของพวกมันหรือการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่

อ้างอิง

1. Bradburd, GS, Ralph, PL และ Coop, GM (2018) การแยกผลของการแยกทางภูมิศาสตร์และระบบนิเวศต่อความแตกต่างทางพันธุกรรม 67 (11): 3258-3273 ดอย: 10.1111 / evo.12193
2. Fraser, IC, Morrison, AK, McC Hogg, A. , Macaya EC, van Sebille, E. และอื่น ๆ (2018) การแยกทางระบบนิเวศของแอนตาร์กติกาจะถูกทำลายโดยการกระจายตัวและความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยพายุ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศธรรมชาติ 8: 704–708
3. Grey, LN, Barley, AJ, Poe, S. , Thomson, RC, Nieto - Montes de Oca, A. และ Wang, IJ (2018) Phylogeography ของกิ้งก่าที่แพร่หลายสะท้อนให้เห็นถึงรูปแบบของการแยกทั้งทางภูมิศาสตร์และระบบนิเวศ แบนเนอร์นิเวศวิทยาระดับโมเลกุล ดอย: 10.1111 / mec.14970
4. Hodges, SA และ Arnold, ML (2018). การแยกดอกไม้และระบบนิเวศระหว่าง Aquilegia formosa และ Aquilegia pubescens การดำเนินการของ National Academy of Sciences of the United States of America 91 (7): 2493-2496 ดอย: 10.1073 / pnas.91.7.2493
5. Schaefer, M. (1972). การแยกทางนิเวศวิทยาและความสำคัญของการแข่งขันซึ่งแสดงโดยรูปแบบการกระจายของไลโคไซด์ในแนวชายฝั่ง Oecology 9 (2): 171-202. ดอย: 10.1007 / BF00345881