การแยกทางภูมิศาสตร์: ข้อดีข้อเสียและตัวอย่าง - ชีววิทยา - 2026

การแยกทางภูมิศาสตร์เป็นคำที่ใช้ในชีววิทยาวิวัฒนาการและนิเวศวิทยาเพื่ออ้างถึงการแยกกลุ่มของสิ่งมีชีวิตในเชิงพื้นที่ อาจเกิดขึ้นได้จากเหตุการณ์ทางธรรมชาติเช่นการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาของภูมิภาคหรือโดยโครงสร้างเทียม

ในกรณีส่วนใหญ่สปีชีส์จะถูกแยกออกจากการปรากฏตัวของสิ่งกีดขวางทางธรรมชาติประเภทต่างๆไม่ว่าจะเป็นมหาสมุทรทะเลสาบภูเขาและอื่น ๆ ซึ่งสามารถลดการติดต่อระหว่างบุคคลในประชากรได้อย่างมาก

ที่มา: โดย NASA ผ่าน Wikimedia Commons

เมื่อบุคคลทั้งสองแยกจากกันแล้วสภาพแวดล้อมทั้งสองที่พวกเขาได้สัมผัสจะทำให้เกิดแรงกดดันที่แตกต่างกันในแต่ละบุคคลบังคับให้พวกเขาเดินตามเส้นทางวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน

พลังวิวัฒนาการของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการล่องลอยของยีนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความถี่อัลลีลของกลุ่มใหม่ซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากประชากรผู้ปกครอง

ขึ้นอยู่กับขนาดของการแยกและเวลาที่รักษาไว้อาจเกิดเหตุการณ์ speciation: การก่อตัวของสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ซึ่งจะเพิ่มความหลากหลายของกลุ่ม

ในทำนองเดียวกันการแยกตัวออกจากกันสามารถนำไปสู่การสูญพันธุ์ของกลุ่มบุคคลได้เช่นกันเนื่องจากขาดความหลากหลายทางพันธุกรรมหรือเนื่องจากกระบวนการผสมพันธุ์

ข้อดีและข้อเสีย

การแยกสิ่งมีชีวิตในทางภูมิศาสตร์สามารถแปลได้เป็นสองกระบวนการ: การเก็งกำไรที่สิ่งมีชีวิตชนิดใหม่เกิดขึ้นหรือการสูญพันธุ์ของกลุ่มที่ประสบกับการแยกตัว

ด้านล่างนี้เราจะอธิบายในเชิงลึกของแต่ละกระบวนการทำความเข้าใจว่า speciation เป็น "ข้อได้เปรียบ" เนื่องจากมันเพิ่มความหลากหลายและการสูญพันธุ์เป็น "ข้อเสีย":

speciation

กระบวนการสร้างสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่เป็นที่สนใจของนักชีววิทยาวิวัฒนาการ Ornithologist Ernst Mayr มีส่วนอย่างมากในการอธิบายปรากฏการณ์นี้ ตามที่ Mayr ระบุว่า speciation ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยสองประการ ได้แก่ การแยกและความแตกต่างทางพันธุกรรมของบุคคลที่เกี่ยวข้อง

ประการแรกเพื่อให้ประชากรสองกลุ่มมีความแตกต่างกันอย่างเพียงพอที่จะพิจารณาถึงสปีชีส์การไหลของยีนระหว่างพวกเขาจะต้องหยุดชะงัก กล่าวอีกนัยหนึ่งคือต้องไม่ทำซ้ำ

ประการที่สองความแตกต่างทางพันธุกรรมจะต้องปรากฏขึ้นในช่วงระยะเวลาการแยกตัวในลักษณะที่หากแต่ละคนพบกันอีกครั้ง - เนื่องจากการพังทลายของสิ่งกีดขวางที่แยกออกจากกันในขั้นต้นกระบวนการสืบพันธุ์จะไม่มีประสิทธิภาพและลูกหลานของพวกเขาจะมีความสมบูรณ์มากกว่า ต่ำกว่าพ่อแม่

ประสิทธิผลของกระบวนการแยกทางภูมิศาสตร์ในการผลิต speciation ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการที่อยู่ภายในของกลุ่มที่แยกออกเช่นความสามารถในการเคลื่อนย้าย

speciation Allopatric

เหตุการณ์ของการแยกทางภูมิศาสตร์ที่ก่อให้เกิดกระบวนการเก็งกำไรผ่านการแยกสิ่งกีดขวางที่ผ่านไม่ได้เรียกว่า allopatric speciation ซึ่งเป็นคำที่มาจากรากศัพท์ภาษากรีกที่แปลว่า "ในประเทศอื่น" อย่างแท้จริง

เมื่อสิ่งมีชีวิตแยกตัวออกจากกันแล้วพวกมันต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและแรงกดดันที่คัดเลือกมาเพื่อนำทางพวกมันไปตามเส้นทางวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน

ลองมาเป็นตัวอย่างสมมติเกี่ยวกับประชากรของกิ้งก่าที่อยู่โดดเดี่ยวริมแม่น้ำสภาพภูมิอากาศทางด้านซ้ายอาจจะหนาวกว่าทางด้านขวา ดังนั้นกลไกของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการล่องลอยของยีนจะทำหน้าที่อย่างอิสระซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างที่ก้าวหน้าของกิ้งก่า

ด้วยวิธีนี้บุคคลจะได้รับลักษณะที่แตกต่างกันทางนิเวศวิทยาสาเหตุทางสรีรวิทยาและอื่น ๆ เมื่อเทียบกับสายพันธุ์แม่ ในกรณีเช่นนี้อุปสรรคในการแยกตัวเพียงพอที่จะส่งเสริมเหตุการณ์การเก็งกำไรจะต้องไม่มีการไหลของยีนหากสิ่งมีชีวิตทั้งสองพบกันอีกครั้ง

มีความเห็นเป็นเอกฉันท์ในหมู่นักชีววิทยาที่สนับสนุนความสำคัญของการสร้างสปีชีส์ใหม่ในรูปแบบ allopatric เนื่องจากมัน จำกัด การไหลของยีนระหว่างสิ่งมีชีวิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การสูญเสีย

เมื่อการแยกตัวออกจากกันเกิดขึ้นเนื่องจากอุปสรรคที่ไม่สามารถข้ามผ่านได้บางกลุ่มอาจสูญพันธุ์

เมื่อแยกออกจากสายพันธุ์แม่ความหลากหลายของกลุ่มอาจต่ำและจะไม่ปรับตัวให้เข้ากับแรงกดดันใหม่ที่กำหนดโดยสภาพแวดล้อมใหม่ที่พวกเขาเผชิญ

ในทำนองเดียวกันหากประชากรที่แยกออกจากกันเป็นตัวแทนของบุคคลจำนวนน้อยการผสมพันธุ์ (ข้ามระหว่างญาติสนิท) อาจส่งผลเสียได้

ชาร์ลส์ดาร์วินเองก็ตระหนักดีถึงผลเสียของการผสมข้ามสายพันธุ์ต่อประชากรตามธรรมชาติ เมื่อข้ามญาติใกล้ชิดมีความเป็นไปได้มากขึ้นที่จะมีการแสดงออกของอัลลีลที่เป็นอันตราย

ตัวอย่างเช่นหากในครอบครัวมียีนสำหรับพยาธิสภาพบางอย่างที่แสดงออกก็ต่อเมื่อบุคคลนั้นมีทั้งอัลลีล (homozygous recessive) และสองพี่น้องข้ามกันมีความเป็นไปได้สูงกว่าที่ลูกหลานจะมีอัลลีลทั้งสองสำหรับโรคซึ่งแตกต่างจาก ข้ามกับบุคคลที่ไม่มีอัลลีลที่เป็นอันตรายดังกล่าว

ในทำนองเดียวกันเมื่อสิ่งปลูกสร้างของมนุษย์กีดกันสัตว์ไม่ให้ย้ายไปยังสถานที่ที่ต้องการจำนวนประชากรของพวกมันอาจลดลงเนื่องจากขาดอาหาร

ตัวอย่าง

การแยกและการแยกตัวออกจากกระรอกละมั่งในแกรนด์แคนยอนแห่งโคโลราโด

ในแกรนด์แคนยอนเป็นรูปแบบของมิติพิเศษที่ได้รับการแกะสลักเป็นเวลา 2,000 ปีโดยแม่น้ำโคโลราโด ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของรัฐแอริโซนาของสหรัฐอเมริกา

กระรอกสองสายพันธุ์อาศัยอยู่ในภูมิภาคนี้ซึ่งจากการวิจัยเป็นผลมาจากเหตุการณ์ speciation allopatric สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งอาศัยอยู่ในพื้นที่ด้านซ้ายและอีกชนิดทางด้านขวาโดยคั่นด้วยระยะทางขั้นต่ำ อย่างไรก็ตามทั้งสองสายพันธุ์ไม่สามารถผสมข้ามสายพันธุ์ได้

ในทางตรงกันข้ามสายพันธุ์ที่มีความสามารถในการเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระทั้งสองด้านของหุบเขาไม่แสดงอาการบ่งชี้

การแยกและการแยกปลาจากแม่น้ำคองโก

แนวคิดที่อธิบายเกี่ยวกับพันธุ์สัตว์น้ำอาจเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้

ปลาหมอสีเป็นวงศ์ของปลาที่มีความหลากหลายในแม่น้ำคองโก ลักษณะเฉพาะนี้ดึงดูดความสนใจของนัก ichthyologists ที่พยายามทำความเข้าใจว่าเหตุใดแม่น้ำจึงมีสัตว์หลายชนิดอาศัยอยู่และปัจจัยใดที่สนับสนุนเหตุการณ์การเก็งกำไรครั้งใหญ่

หลังจากศึกษาโครงสร้างของแม่น้ำแล้วนักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าอุทกวิทยาของแม่น้ำที่เกิดจากน้ำเชี่ยวทำหน้าที่เป็นอุปสรรคที่ขัดขวางการสัมผัส - ดังนั้นการไหลของยีน - ของปลาชนิดที่มีมาก ใกล้.

อ้างอิง

1. เพิ่ม, J. , Larkcom, E. , & Miller, R. (2004) พันธุศาสตร์วิวัฒนาการและความหลากหลายทางชีวภาพ เนลสัน ธ อร์นส์
2. พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกัน (2017) วิวัฒนาการของปลาในแม่น้ำคองโกที่มีกระแสน้ำเชี่ยวกราก: การศึกษาจีโนมในคองโกตอนล่างเผยให้เห็นความหลากหลายของระดับจุลภาค วิทยาศาสตร์ สืบค้นเมื่อ 16 ตุลาคม 2561, จาก www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170217161005.htm
3. Audesirk, T. , Audesirk, G. , & Byers, BE (2004). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์และธรรมชาติ. การศึกษาของเพียร์สัน.
4. Curtis, H. , & Schnek, A. (2006). ขอเชิญเข้าร่วมชีววิทยา Panamerican Medical Ed.
5. Mayr, E. (1997). วิวัฒนาการและความหลากหลายของชีวิต: บทความคัดสรร สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
6. ข้าว, ส. (2550). สารานุกรมวิวัฒนาการ. ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับไฟล์
7. Tobin, AJ, & Dusheck, J. (2005). ถามเกี่ยวกับชีวิต การเรียนรู้ Cengage