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“隔离与物种的形成”知识梳理与疑难辨析  

2014-12-13 10:23:14|  分类: 遗传与变异 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1.物种和种群

 

种群

物种

概念

指生活在一定区域的同种生物全部个体。种群是生物进化的单位、生活和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以可以进行基因交流。

是指在自然状态下能够相互交配并且产生出可育后代的一群生物。不同物种之间存在着生殖隔离。

相互联系

一个物种可以包括多个种群(例如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等,形成一个个彼此被陆地隔离的的种群)。同一物种的多个种群之间存在着地理隔离,长期下去可能发展为不同的亚种,进而可能形成多个新物种。

从宏观方面看,种群是物种进行繁殖的单位;从微观方面看,生物进化的实质是种群基因频率的改变,所以种群又是物种进化的单位。

2.物种和亚种

经过长期的地理隔离,同一物种的不同种群在形态特征、生活习性上有了显著的差异,若再次相遇仍能交配和繁育后代,这样的不同种群称之为亚种。如东北虎和华南虎属于不同的虎亚种。

3.隔离在物种形成中的作用

隔离是指将一个种群分隔成许多个小种群,使彼此不能交配,基因不能自由交流的现象。隔离常有地理隔离和生殖隔离两种。

地理隔离是指分布在不同自然区域的种群,由于地理空间上的隔离使彼此间无法相遇而不能进行基因交流。一定的地理隔离及相应区域的自然选择,可使分开的小种群朝着不同方向分化,形成各自的基因库和基因频率,产生同一物种的不同亚种。分类学上把只有地理隔离的同一物种的几个种群叫亚种。

生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配,或者交配后不能产生出可育的后代的现象。一定的地理隔离有助于亚种的形成,进一步的地理隔离使它们的基因库和基因频率继续朝不同方向发展,形成更大的差异。把这样的群体和最初的种群放一起,将不发生基因交流,说明它们已经和原来的种群形成了生殖屏障,即生殖隔离。如果只有地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开的小种群重新相遇,可以再融合在一起。

地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变时期。只有地理隔离而不形成生殖隔离,只能产生生物新类型或亚种,绝不可能产生新的物种。生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段,是物种间真正的界线。生殖隔离保持了物种间的不可交配性,从而也保证了物种的相对稳定性。

4.物种形成的方式

物种形成的形式是多种多样的,比较常见的方式是经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,生殖隔离一经形成,原先的一个物种就演化成两个或多个不同的物种。这种演化的过程是极其缓慢的。例如加拉帕戈斯群岛上的14种地雀都起源于同一个物种,是南美雀类的后代。从南美大陆迁来后,逐渐分布到不同的群岛上,群岛之间的海洋起到了地理隔离的作用。被地理条件隔离开的小种群的基因组成或基因频率起初就不可能完全相同。长期的隔离使被分割的小种群可能会出现完全不同的突变,而且各种群间没有基因交流,因此一个种群中的突变自然不会引起另一种群的改变。各种群生活在不同的生存环境中,因而有不同的选择方向。即不同种群选择保留下的基因不同,使分开的种群的基因库组成和基因频率产生了很大的差异并逐步出现了生殖隔离。这样原来属于一个物种的地雀就进化成了14种地雀。

不同物种间都存在生殖隔离,物种的形成必须经过生殖隔离时期,但不一定要经过地理隔离。在自然界里还存在另一种物种形成方式,它往往只需要几代甚至一代就完成了,而不需要经过地理隔离,一经出现可以很快达到生殖隔离。例如,多倍体植物的形成。

本文转载自wlq《“隔离与物种的形成”知识梳理与疑难辨析》

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