Verschil tussen geografische en reproductie-isolatie

Belangrijkste verschil - Geografische versus reproductieve isolatie

Geografische isolatie en reproductieisolatie zijn twee mechanismen die tot speciatie leiden. Speciatie verwijst naar de vorming van een nieuwe, verschillende soort uit de hoofdpopulatie van een bepaald organisme, hoofdzakelijk als gevolg van genetische onverenigbaarheid. Het geografische isolement is de fysieke scheiding van twee bevolkingsgroepen door de geografische barrières. Dit gebeurt door adaptieve straling en allopatrische soortvorming. De reproductie-isolatie is de scheiding van twee populaties van dezelfde soort, waardoor kruising en productie van vruchtbare nakomelingen wordt voorkomen. De twee populaties kunnen reproductief worden geïsoleerd vanwege gedragsbarrières, temporale barrières en geografische barrières. De grootste verschil tussen geografische isolatie en reproductieve isolatie is dat geografische isolatie is een vorm van reproductieve isolatie terwijl reproductieisolatie is het belangrijkste mechanisme dat tot speciatie leidt.

Key Areas Covered

1. Wat is geografische isolatie
      - Definitie, functie, rol, voorbeelden
2. Wat is reproductieve isolatie
      - Definitie, functie, rol, voorbeelden
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen geografische isolatie en reproductie-isolatie
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen geografische en reproductieve isolatie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Adaptieve Straling, Allopatrische Speciatie, Gedragsisolatie, Ecologische Isolatie, Geografische Isolatie, Mechanische Isolatie, Reproductieve Isolatie, Speciatie, Tijdelijke Isolatie       

Wat is geografische isolatie

Geografische isolatie is de scheiding van twee populaties door een fysieke barrière. De fysieke barrières kunnen een berg, rivier, plateau of gletsjer zijn. De geografische isolatie leidt tot adaptieve straling gevolgd door allopatrische soortvorming. Een fysieke barrière kan een geografische barrière zijn die migratie van individuen of een ongunstig leefgebied tussen de twee populaties voorkomt. Wanneer een enkele populatie wordt gescheiden in twee of meer populaties door een fysieke barrière, diversifiëren de individuen in elke populatie snel van de voorouderlijke soort in nieuwe vormen. Dit proces wordt adaptieve straling genoemd. In dit proces veranderen individuen naargelang de omgeving en de soorten en de hoeveelheden hulpbronnen die beschikbaar zijn in hun habitat.

Figuur 1: Allopatrische specificatie

Adaptieve straling leidt tot verschillende sets van morfologische en fysiologische kenmerken in verschillende populaties van dezelfde soort. Elke reeks kenmerken bouwt de populatie op als een nieuwe soort. Dit soort soortvorming wordt allopatrische soortvorming genoemd. Bij allopatrische speciatie is de genstroom tussen twee soorten sterk verminderd. De vinken van de Dwain met gevarieerde snavels is een goed voorbeeld van adaptieve straling en allopatrische soortvorming. De van topografie afgeleide geografische isolatie die tot de allopatrische soortvorming leidt, wordt weergegeven in Figuur 1. 

Wat is reproductieve isolatie

Reproductieve isolatie is de scheiding van twee populaties op een zodanige wijze dat ze niet kunnen kruisen en vruchtbare nakomelingen voortbrengen. Dit type isolatie kan optreden als gevolg van om het even welke omgeving, mechanische, fysiologische of gedragsbelemmeringen. De isolatie van de populaties van de hoofdpopulatie beperkt de genstroom tussen de populaties en veroorzaakt speciatie. De reproductieve isolatiemechanismen voorkomen de vorming van een levensvatbare zygoot. Daarom zijn ze van een type pre-zygotische isolatiemechanismen. Het proces van reproductieve isolatie is weergegeven in Figuur 2.

Figuur 2: Reproductieve isolatie

De vier soorten pre-zygotische isolatiemechanismen zijn mechanische isolatie, ecologische isolatie, isolatie in de tijd en gedragsisolatie. In mechanische isolatie, de paring wordt beperkt door de verschillen in de morfologische kenmerken. Bijvoorbeeld, de slakken met rechts-coiling shells kunnen niet paren met de slakken met links-coiling shells. Het oprollen van de schaal van de slak wordt bestuurd door een enkel gen. De veranderingen in dat gen kunnen speciatie veroorzaken. De ecologische isolatie treedt op als gevolg van geografische barrières. Het wordt ook wel de geografische isolatie genoemd en is hierboven in dit artikel beschreven.

De tijdelijke isolatie komt voor wanneer de populaties zich voortplanten in verschillende perioden of broedseizoenen. Hoewel de roodpootige en geelpootige kikkers twee nauw verwante kikkers zijn, is het broedseizoen van de viervoetige frog van januari tot maart, terwijl het broedseizoen van de geelpootkikker van april tot mei is. Daarom kan er geen kruising plaatsvinden tussen de twee soorten kikkers. De gedragsisolatie is de aanwezigheid van verschillende verkeringrituelen, zoals fokoproepen en paringsdansen die het kruisen verhinderen. 

Overeenkomsten tussen geografische en reproductie-isolatie

• Zowel geografische als reproductieve isolatie leiden tot de soortvorming waarin een voorouderlijke soort zich in nieuwe, verschillende soorten verdeelt.
• Zowel geografische als reproductieisolatie kan optreden als gevolg van de scheiding van twee populaties door geografische barrières.
• Zowel geografische als reproductieve isolatie brengen morfologische verschillen met zich mee voor verschillende populaties.
• Zowel geografische als reproductieve isolatie leiden tot genetische onverenigbaarheid tussen populaties.    
• Zowel geografische als reproductieve isolatie dragen bij tot de evolutie.

Verschil tussen geografische en reproductie-isolatie

Definitie

Geografische isolatie: Geografische isolatie is de scheiding van twee populaties door een fysieke barrière.

Reproductieve isolatie: Reproductieve isolatie is de scheiding van twee populaties op een zodanige wijze dat ze niet kunnen kruisen en een vruchtbaar nageslacht produceren als gevolg van milieu-, mechanische, fysiologische of gedragsmatige barrières.

Oorzaak

Geografische isolatie: Het geografische isolement wordt veroorzaakt door de geografische barrières.

Reproductieve isolatie: Het reproductieve isolement wordt veroorzaakt door de gedragsbelemmeringen, temporele barrières en de geografische barrières.      

Betekenis

Geografische isolatie: De geografische isolatie is een vorm van reproductieve isolatie.

Reproductieve isolatie: De reproductie-isolatie is de belangrijkste oorzaak van de soortvorming.         

Voorbeelden

Geografische isolatie: De vinken van de Darwin zijn voorbeelden van geografische isolatie. 

Reproductieve isolatie: De temporele isolatie van kikkers met rode poten en geelpootmensen, mechanisch isoleren van slakken met rechtsdraaiende schelpen en slakken met linksdraaiende schelpen zijn voorbeelden van reproductieve isolatie.

Conclusie

Geografische en reproductieve isolatie zijn twee soorten mechanismen die tot soortvorming leiden. Geografische isolatie leidt tot allopatrische soortvorming door adaptieve straling. De reproductie isolatie vindt plaats als gevolg van mechanische, ecologische, temporele of gedragsisolatie van populaties. De geografische isolatie is een vorm van reproductieve isolatie. Het grootste verschil tussen geografisch en reproductief isolement is de mate waarin ze bijdragen aan soortvorming.

Referentie:

1. "Allopatrische soortvorming: de grote kloof." Evolutie begrijpen, hier beschikbaar. Toegankelijk 29 september 2017.
2. "Reproductive Isolating Mechanisms." Reproductive Isolation, Hier beschikbaar. Toegankelijk 29 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Door topografie aangestuurde isolatie PEAK & VALLEY (allopatric speciation)" door Andrew Z. Colvin - eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

2. "Reproductieve isolatie (processchema)" door Andrew Z. Colvin - Eigen werk (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia