ÖKOLOGISCHE ISOLIERUNG: MECHANISMUS UND BEISPIELE - BIOLOGIE - 2025

Die organische Isolierung ist ein Mechanismus, mit dem das Auftreten von Kreuzungen zwischen zwei Arten vermieden wird, die hybride Nachkommen hervorbringen könnten. Ein hybrider Nachwuchs ist das Ergebnis der Mischung zweier Individuen verschiedener Arten.

Zum Beispiel ist das Maultier oder Maultier ein Hybridtier, das aus der Kreuzung eines Esels (Equus africanus asinus) mit einer Stute (Equus ferus caballus) stammt. Dieses Tier teilt einige Merkmale mit beiden Elternarten.

Abbildung 1. Maultier. Quelle: Pixabay.com

Der Hinny ist auch eine Hybridart, die aus der Kreuzung eines Esels mit einem Pferd resultiert. Maultiere und Hinnies haben unterschiedliche Gene. Das Maultier ist ein stärkeres und größeres Tier als das Hinny, und beide sind fast immer steril. In den seltenen Fällen von Fruchtbarkeit bei Maultieren und Hünnen sind die Jungen schwach und sehr untergewichtig, mit geringen Überlebenschancen.

Es gibt 5 ökologische Isolationsprozesse, die dazu dienen, zu verhindern, dass zwei verschiedene Arten hybride oder gemischte Nachkommen haben: ökologische Isolation, vorübergehende Isolation, Verhaltensisolation, räumliche Isolation und mechanische / chemische Isolation.

Ökologischer Isolationsmechanismus

Die ökologische Isolierung oder die Isolierung von Lebensräumen ist einer der 5 Isolationsmechanismen, die eine Kreuzung zwischen verschiedenen Arten vor der Bildung der Zygote oder des Eies verhindern (prekigotischer Isolationsmechanismus).

Dieser Mechanismus tritt auf, wenn zwei Arten, die sich genetisch kreuzen könnten, Fortpflanzungsbarrieren aufweisen, weil sie in unterschiedlichen Gebieten leben. Auf diese Weise können verschiedene Bevölkerungsgruppen dasselbe Gebiet besetzen, aber in unterschiedlichen Lebensräumen leben und sich daher physisch nicht begegnen.

Zusätzlich zu den anderen Isolierungsmechanismen vermeidet die ökologische Isolierung die Produktion von Hybridspezies, die das Wachstum und die Entwicklung biologischer Populationen nicht begünstigen, da die meisten Hybridindividuen steril sind, dh nicht reproduzierbar sind.

Es wird angenommen, dass die an der Hybridkreuzung beteiligten Arten einen Energieverbrauch haben, der nicht erfolgreich ist. Zusätzlich spielen diese reproduktiven Isolationsmechanismen eine entscheidende selektive Rolle bei der Speziation.

Speziation ist der Prozess, durch den neue Arten gebildet werden. Der Speziationsprozess ist derjenige, der die Vielfalt der Organismen oder die biologische Vielfalt hervorgebracht hat.

Beispiele für ökologische Isolierung

Nachfolgend einige Beispiele für ökologische Isolierung.

Ökologische Isolation bei Säugetieren

In Indien gibt es den Tiger (Panthera tigris) und den Löwen (Panthera leo), zwei Arten derselben Familie (Felidae), die sich kreuzen können.

Der Tiger lebt jedoch im Dschungel und der Löwe im Grasland. Da die beiden Arten in unterschiedlichen Lebensräumen leben, findet ihre physische Begegnung nicht statt. Jede Art, sowohl der Löwe als auch der Tiger, ist in ihren Lebensräumen isoliert.

Ökologische Isolation bei Insekten

Die Anopheles maculipennis-Gruppe besteht aus 6 Arten von Mücken, von denen einige mit der Übertragung von Malaria verbunden sind. Obwohl diese 6 Arten sehr ähnlich und morphologisch nicht unterscheidbar sind, können sie selten Hybriden produzieren, da sie für ihre Fortpflanzung und Kreuzung isoliert sind, teilweise durch Fortpflanzung in verschiedenen Lebensräumen.

Während einige Arten von Anopheles maculipennis in Brackwasser brüten, tun dies andere in Süßwasser. Unter den Arten, die sich in Süßwasser paaren, gibt es einige, die dies in fließenden Gewässern tun, und andere, die stehendes Wasser bevorzugen.

Ökologische Isolation bei Vögeln

Eines der am häufigsten genannten Beispiele für ökologische Isolation ist der Fall zweier eng verwandter Vögel der Gattung Turdus, wie der Amsel (Turdus merula) und der Amsel mit weißer Kappe (Turdus torquatus).

Abbildung 2. Männliche Amsel. (Turdus merula). Quelle: AnemoneProjectors

Die Population von T. merula, einer Art, die Holzbäume in Wäldern und Stadtgärten bewohnt, ist ökologisch isoliert von T. torquatus, einer Art, die in Hochgebirgsgebieten brütet. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass diese Arten einen Hybrid produzieren, praktisch gleich Null.

Abbildung 3. Amsel mit weißer Kappe (Turdus torquatus). Quelle: Andrej Chudý aus der Slowakei

Ökologische Isolation bei Amphibien

Eine reproduktive ökologische Isolation wird auch bei verschiedenen Froscharten beobachtet. Eines der vielen Beispiele für diesen Fall findet sich in Nordamerika.

In Nordamerika ist die Population des nördlichen rotbeinigen Frosches (Rana aurora) von der Population des amerikanischen Ochsenfrosches (Rana catesbeiana) isoliert, da sich die ersteren in kurzlebigen, sich schnell bewegenden Wasserströmen paaren und die letzteren dies tun. tut in permanenten Brunnen oder Teichen.

In Australien kommen der Kruzifixfrosch (Notaden bennettii) und der Wüstenfrosch (Litoria rubella) in Wüstenumgebungen vor. Es ist jedoch sehr unwahrscheinlich, dass sie sich paaren, da der Kruzifixfrosch unter der Erde lebt und sich nur bei Regen an die Oberfläche bewegt, während der Wüstenfrosch eine Baumart ist.

Ökologische Isolation bei Fischen

Ein weiteres interessantes Beispiel für diese Art der ökologischen reproduktiven Isolierung ist bei den Stachelfischen der Familie der Gasterosteidae zu beobachten. Diese Fische haben einen länglichen und feinen Körper (fusiform) mit 2 bis 16 Stacheln in ihrem Rückenbereich und ohne Schuppen, obwohl einige Arten eine Art Knochenplattenrüstung haben.

Während Süßwasser-Gasterosteidae-Fischarten das ganze Jahr über in fließenden Gewässern leben, wandern im Winter im Meer vorkommende Meeresarten im Frühjahr und Sommer in Flussmündungen, um sich zu paaren.

In diesem Fall ist der Faktor, der als Fortpflanzungsbarriere wirkt und die Kreuzung der beiden Gruppen verhindert, die Anpassung an unterschiedliche Salzkonzentrationen.

Ökologische Isolierung in Pflanzen

Ein weiteres Beispiel für eine ökologische Isolation sind die beiden Arten von Spinnenpflanzen der Gattung Tradescantia, die Ohio-Spinnenpflanze (Tradescantia ohiensis) und die Zick-Zack-Spinnenpflanze (Tradescantia subaspera).

Beide Pflanzen leben in gemeinsamen geografischen Gebieten, können sich jedoch aufgrund der unterschiedlichen Lebensräume nicht kreuzen. T. ohiensis wächst in sonnigen Gebieten, während T. subaspera schattige Gebiete mit wenig Sonne bevorzugt.

Zusätzlich blühen diese Pflanzen zu verschiedenen Jahreszeiten, dh sie sind auch vorübergehend isoliert.

Wir können daraus schließen, dass bei der ökologischen Isolation die Trennung von Gruppen von Organismen aufgrund von Änderungen in ihrer Ökologie oder Änderungen in der Umwelt, in der sie leben, erfolgt.

Verweise

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