Для того, чтобы разные виды отличались от общих предков и стимулировали эволюцию, должна произойти репродуктивная изоляция. Есть несколько типов репродуктивной изоляции, которые приводят к видообразованию. Одним из наиболее распространенных методов является презиготическая изоляция, которая проводится до оплодотворения между гаметами и предотвращает половое размножение различных видов. По сути, если люди не могут воспроизводиться, они считаются разными видами и расходятся на древе жизни.
Существует несколько типов презиготической изоляции, которые варьируются от несовместимости гамет до поведения, которое приводит к несовместимость и даже тип изоляции, который физически препятствует размножению особей.
Механическая изоляция
Механическая изоляция – несовместимость половых органов – вероятно, самый простой способ помешать людям размножаться друг с другом. Будь то форма репродуктивных органов, расположение или различия в размерах, которые не позволяют людям спариваться, когда половые органы не подходят друг к другу, спаривание маловероятно.
У растений , механическая изоляция работает несколько иначе. Поскольку размер и форма не имеют отношения к воспроизводству растений, механическая изоляция обычно происходит в результате использования для растений другого опылителя. Например, растение, предназначенное для опыления пчелами, несовместимо с цветами, которые распространяют пыльцу колибри. Хотя это все еще результат разницы в форме, важна не форма фактических гамет, а несовместимость формы цветка и опылителя.
Временная изоляция
У разных видов, как правило, разные сезоны размножения. Выбор времени для циклов женской фертильности может привести к временной изоляции. Подобные виды могут быть физически совместимыми, но все же не могут воспроизводиться из-за того, что их брачные сезоны происходят в разное время года. Если самки одного вида плодовиты в течение данного месяца, но самцы не могут воспроизводить потомство в это время года, это может привести к репродуктивной изоляции между двумя видами.
Иногда, Брачные сезоны у очень похожих видов несколько пересекаются. Это особенно верно, если виды обитают на разных территориях, не оставляя шансов для гибридизации. Однако было показано, что похожие виды, обитающие в одной и той же местности, обычно не имеют перекрывающихся фаз спаривания, даже если они имеют место в разных средах. Скорее всего, это адаптационный характер, призванный снизить конкуренцию за ресурсы и партнеров..
Поведенческая изоляция
Другой тип презиготической изоляции между видами имеет отношение к поведению особей и, в частности, к поведению во время спаривания. Даже если две популяции разных видов совместимы как механически, так и временно, их фактического брачного ритуала может быть достаточно, чтобы держать виды в репродуктивной изоляции друг от друга.
Брачные ритуалы, а также другие необходимые брачные ритуалы. поведение – например, брачные крики и танцы – очень необходимы самцам и самкам одного и того же вида, чтобы указать, что пора воспроизводить потомство. Если брачный ритуал отвергнут или не распознан, то спаривание не произойдет, и виды будут репродуктивно изолированы друг от друга.
Например, голубоногая олуша имеет очень сложный брачный танец. самцы должны выступать, чтобы ухаживать за самкой. Самка либо примет, либо отвергнет ухаживания самца, однако другие виды птиц, у которых нет такого же брачного танца, будут полностью игнорироваться самкой, что означает, что у них нет шансов на размножение самкой синоногой олухи.
Изоляция среды обитания
Даже очень близкие виды имеют предпочтения относительно того, где они живут и где размножаются. Иногда эти предпочтительные места для репродуктивных событий несовместимы между видами, что приводит к так называемой изоляции среды обитания. Очевидно, что если особи двух разных видов живут далеко друг от друга, не будет возможности для воспроизводства. Этот тип репродуктивной изоляции ведет к еще большему видообразованию.
Однако даже разные виды, живущие в одном и том же месте, могут быть несовместимы из-за предпочитаемого ими места размножения. Некоторые птицы предпочитают определенный тип дерева или даже разные части одного и того же дерева, чтобы откладывать яйца и вить гнезда. Если в этом районе обитают похожие виды птиц, они выберут разные места и не будут скрещиваться. Это сохраняет виды разделенными и неспособными к размножению друг с другом.
Gametic Isolation
Изоляция гамет гарантирует, что только сперматозоиды одного вида могут проникнуть в яйцеклетку этого вида и никакие другие. Во время полового размножения женская яйцеклетка сливается с мужской спермой, и вместе они образуют зиготу. Если сперма и яйцеклетка несовместимы, оплодотворение не произойдет.. Из-за некоторых химических сигналов, посылаемых яйцеклеткой, сперматозоиды могут даже не привлекаться к ней. Еще одним фактором, препятствующим слиянию, является сперматозоид, который не может проникнуть в яйцеклетку из-за своего собственного химического состава. Любой из этих причин достаточно, чтобы сорвать слияние и предотвратить образование зиготы.
Этот тип репродуктивной изоляции особенно важен для видов, которые размножаются извне в воде. Например, самки большинства видов рыб просто выпускают икру в воду предпочитаемого ими места размножения. Затем появляются самцы этого вида и выпускают свою сперму на икру, чтобы оплодотворить их. Однако, поскольку это происходит в жидкой среде, часть сперматозоидов уносится молекулами воды и рассеивается. Если бы не было механизмов гаметической изоляции, любой сперматозоид мог бы слиться с любой яйцеклеткой, что привело бы к гибридам любого вида, которые в то время спаривались в воде.