Механизмы, препятствующие скрещиванию разных видов. Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами?

Человек всегда интересовался тайнами природы. Один из самых загадочных вопросов - почему особи разных видов, как правило, не скрещиваются между собой и не дают потомства? В этой статье мы разберем, какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами.

1. Географическая изоляция

Географическая изоляция возникает, когда ареалы обитания близких видов по каким-либо причинам оказываются разобщенными в пространстве. Это может произойти из-за возникновения физических барьеров в виде гор, рек, морей или океанов. Также причиной может стать расселение части популяции на новую территорию.

Классическим примером географической изоляции служат галапагосские вьюрки. Они произошли от южноамериканских предков, но в результате расселения на отдаленные острова, их ареал оказался полностью обособленным. Поэтому генетический обмен между материковыми и островными популяциями стал невозможен.

Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами , а обитающие только на небольших определенных территориях — эндемиками .

Именно эндемичные виды вносят наибольший вклад в разнообразие жизни на нашей планете. И они же нуждаются в наиболее тщательной охране — в силу своей малочисленности, жесткой привязанности к определенным условиям обитания, определенной пище и т.д.

2. Сезонная изоляция

Сезонная репродуктивная изоляция возникает, когда у близких видов наблюдается временное расхождение периодов размножения. У одних особей пик половой активности и созревания половых клеток приходится на один сезон, а у других - на другой.

Яркий пример сезонной изоляции продемонстрировали два вида калифорнийской сосны. У одного вида пыльца созревает в феврале, в то время как у другого - только в апреле. Поэтому даже при совместном произрастании этих древесных растений их опыление может происходить только "своими" пыльцевыми зернами.

Схожие механизмы сезонной изоляции действуют и у животных. К примеру, у близких видов лягушек икрометание может происходить в разное время года. То же самое касается и периодов течки у млекопитающих.

3. Поведенческая изоляция

Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами? Это в том числе и поведенческие различия, не позволяющие особям разных видов нормально спариваться.

Наиболее ярко такая изоляция проявляется у птиц. У многих близких видов водоплавающих существуют разные брачные ритуалы - особенности песен, танцев, окраски оперения. И самка одного вида просто не распознает самца другого вида как потенциального партнера.

Другим проявлением поведенческой изоляции может быть агрессия или территориальность. К примеру, самцы близких видов могут не пускать чужаков на свою территорию в период размножения. Или наоборот - сами не рискуют заплывать на чужую территорию, где их могут атаковать местные самцы.

Такие особенности поведения тоже препятствуют контактам между особями разных популяций и в итоге ведут к репродуктивной изоляции.

4. Морфологическая несовместимость

Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами? Еще и в том, что у них могут отличаться размеры и форма тела, строение конечностей и других органов.

Например, у некоторых насекомых из разных родов строение половых органов может сильно различаться, что физически не позволяет осуществить копуляцию. Или же у птиц и млекопитающих самки и самцы близких видов могут заметно отличаться по размерам и весу тела, из-за чего спаривание тоже оказывается затруднительным.

5. Генетическая несовместимость

Что препятствует скрещиванию между разными видами? Так это генетические различия в строении хромосом и кариотипа.

Даже если удалось получить межвидовые гибриды, их потомство часто оказывается бесплодным. Так происходит из-за того, что во время деления клеток в мейозе происходят сбои - хромосомы не могут правильно распределиться между половыми клетками.

В итоге полноценные и жизнеспособные гаметы не образуются, что препятствует дальнейшему размножению гибридов.

6. Физиолого-биохимическая несовместимость

Механизмы, препятствующие скрещиванию между разными видами, могут быть связаны и с особенностями обмена веществ или биохимических реакций в клетках.

Например, у гибридных зародышей отклонения в биохимических циклах могут нарушать нормальный рост и развитие. Или реакция материнского организма на чужеродные белки эмбриона приводит к его отторжению.

Такие проблемы тоже делают невозможным появление и выживание потомства от скрещивания разных видов.

7. Сочетание механизмов

Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами? Как правило, это целый комплекс изолирующих факторов, действующих одновременно и усиливающих репродуктивную изоляцию.

Например, наряду с сезонной изоляцией могут проявляться и поведенческие различия. Или географическая удаленность усугубляется морфологической и генетической несовместимостью.

Такое сочетание разных механизмов делает гибридизацию практически невозможной и тем самым сохраняет целостность видов в природе.