Üreme İzolasyonu
Üreme izolasyonu, farklı türlerin üyelerinin başarılı bir şekilde çiftleşmesini engelleyen biyolojik engelleri içermekte olup, evrimi türleşmenin merkezi olayıdır.
Tanım
Üreme izolasyonu, popülasyonlar arasındaki gen akışını azaltan veya engelleyen kalıtsal engeller bütünüdür. Prezigotik engeller döllenmeden önce etki ederken, postzigotik engeller döllenmeden sonra melezlerin yaşayabilirliğini veya doğurganlığını azaltmaktadır.
Kapsam
Bu konu, üreme engellerinin prezigotik ve postzigotik kategorilere ayrılmasını, Dobzhansky-Muller uyumsuzlukları (incompatibilities) aracılığıyla melez yaşayamazlığı ve kısırlığının genetik temelini, pekiştirmenin (reinforcement) prezigotik izolasyonu güçlendirmedeki rolünü ve popülasyonlar farklılaştıkça engellerin nasıl biriktiğini kapsamaktadır.
Temel sorular
- Üreme engelleri prezigotik ve postzigotik olarak nasıl sınıflandırılmaktadır?
- Melez yaşayamazlığı ve kısırlığının genetik temeli nedir?
- Doğal seçilim, pekiştirme (reinforcement) yoluyla prezigotik izolasyonu nasıl güçlendirebilir?
- Üreme engelleri, farklılaşma sırasında genellikle hangi sırayla birikmektedir?
Temel kuramlar
- Dobzhansky-Muller incompatibilities
- Melez yaşayamazlığı ve kısırlığı, her popülasyonda ayrı ayrı farklılaşmış ve birlikte hiç test edilmemiş genler arasındaki olumsuz etkileşimlerden kaynaklanmaktadır; bu durum, kendi soy hattında hiçbir bireyin uyumsuz (unfit) olmamasına rağmen postzigotik izolasyonu açıklamaktadır.
- Reinforcement
- Melezler uyumsuz (unfit) olduğunda, doğal seçilim maliyetli melezleşmeye karşı seçilim yaparak daha güçlü prezigotik izolasyonu destekleyebilir ve türleşmenin tamamlanmasını hızlandırabilir.
Mekanizmalar
Prezigotik engeller; ekolojik veya habitat izolasyonu, üreme zamanlamasında zamansal izolasyon, eş seçimi yoluyla davranışsal izolasyon, mekanik uyumsuzluk ve gametik izolasyonu içermektedir. Postzigotik engeller ise, bağımsız olarak evrimleşmiş aleller arasındaki Dobzhansky-Muller uyumsuzluklarından (incompatibilities) kaynaklanan içsel melez yaşayamazlığı ve kısırlığı ile melezlerin mevcut nişlere kötü uyum sağladığı dışsal engelleri kapsamaktadır. Melezleşmenin maliyetli olduğu durumlarda, pekiştirme (reinforcement) prezigotik engelleri güçlendirmektedir. Toplam izolasyon, sırayla etki eden tüm engellerin kümülatif etkisidir, bu nedenle kısmi engeller bile gen akışını önemli ölçüde kısıtlayabilmektedir.
Klinik önem
Üreme engellerini anlamak; evcil ve yabani türler arasındaki melezleşmenin yönetimine, zararlı ve vektör tür komplekslerinin kontrolüne ve melezleşmenin tehlike altındaki taksonların genetik bütünlüğünü tehdit ettiği koruma kararlarına yardımcı olmaktadır.
Tarihçe
Dobzhansky 1937'de ve Muller 1940'larda, farklılaşmış genler arasındaki etkileşimler yoluyla melez uyumsuzluğunu bağımsız olarak açıklamıştır. Coyne ve Orr'un karşılaştırmalı analizleri daha sonra izolasyonun genetik uzaklıkla nasıl biriktiğini nicelendirmiş ve pekiştirmenin (reinforcement) hangi koşullar altında işlediğini açıklığa kavuşturmuştur.
Tartışmalar
- Pekiştirme (reinforcement) ne kadar önemlidir?
- Melezlere karşı seçilimin, prezigotik izolasyonun nihai güçlenmesini yaygın olarak tetikleyip tetiklemediği veya izolasyonun esas olarak farklılaşmanın bir yan ürünü olarak mı ortaya çıktığı aktif bir tartışma konusu olmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Theodosius Dobzhansky
- Hermann J. Muller
- Jerry Coyne
- H. Allen Orr
İlgili konular
Temel eserler
- dobzhansky1937
- coyneOrr2004
- futuyma2017
Sıkça sorulan sorular
- Prezigotik ve postzigotik izolasyon arasındaki fark nedir?
- Prezigotik engeller çiftleşmeyi veya döllenmeyi engellerken, postzigotik engeller bir zigot oluştuktan sonra melezlerin yaşayabilirliğini veya doğurganlığını azaltmaktadır.
- Birçok melez neden kısır veya yaşayamazdır?
- Genellikle Dobzhansky-Muller uyumsuzlukları (incompatibilities) nedeniyle: her ebeveyn türünde bağımsız olarak evrimleşen genler, bir melezde birleştiğinde kötü etkileşir; her biri kendi genetik arka planında iyi çalışsa bile.