Как образуются новые виды? В чем разница географического и экологического видообразования?

Новые виды образуются тогда, когда внутри одного исходного вида появляются такие устойчивые наследственные различия, что его группы перестают свободно скрещиваться друг с другом или их потомство оказывается нежизнеспособным либо бесплодным. Иначе говоря, главный результат видообразования — возникновение репродуктивной изоляции.

Это не происходит мгновенно. Обычно процесс идет поэтапно.

Сначала в популяции накапливаются различия. Их источник — мутации, рекомбинации генов, иногда хромосомные перестройки. Затем эти различия закрепляются под действием естественного отбора, генетического дрейфа, полового отбора. Но пока между группами сохраняется постоянный обмен генами, различия могут сглаживаться. Поэтому для видообразования очень важно, чтобы обмен генами ослаб или прекратился.

Дальше между группами формируются барьеры скрещивания. Они бывают предзиготические и постзиготические. Предзиготические — это когда особи уже не встречаются, не узнают друг друга как партнеров, размножаются в разное время, живут в разных местах, имеют разное поведение или строение половых органов. Постзиготические — это когда потомство получается, но оказывается слабым, нежизнеспособным или бесплодным. Когда такие барьеры становятся устойчивыми, можно говорить о возникновении нового вида.

Теперь о двух типах видообразования.

Географическое видообразование возникает тогда, когда популяции одного вида разделяются пространственным барьером. Это может быть горный хребет, река, море, ледник, пустыня, распад ареала на острова. Из-за такого барьера особи перестают регулярно скрещиваться. В каждой из изолированных популяций начинают независимо накапливаться изменения: где-то действует свой отбор, где-то случайно меняются частоты генов. Со временем различия становятся настолько большими, что даже если барьер исчезнет и популяции снова встретятся, они уже не смогут нормально скрещиваться. Такой путь называют еще аллопатрическим видообразованием.

Простой смысл географического видообразования такой: сначала группы разошлись в пространстве, потом разошлись по наследственным признакам.

Экологическое видообразование связано не столько с пространственным разрывом, сколько с освоением разных экологических ниш. Популяции могут жить на одной территории или рядом, но использовать разную пищу, разные местообитания, разное время активности, разные условия размножения. В результате на них действует разный естественный отбор. Постепенно формируются приспособления именно к “своей” нише, а вместе с ними — и изоляция. Например, одна группа начинает размножаться на одном кормовом растении, другая — на другом; или одна живет в верхних слоях воды, другая — у дна; одна активна днем, другая ночью. Из-за этого контакты между ними уменьшаются, и обмен генами слабеет.

Здесь ключевой момент такой: группы разделяет не географический барьер, а различие условий жизни и образа существования. Поэтому экологическое видообразование может происходить даже без полного территориального разделения.

Главная разница между географическим и экологическим видообразованием в причине, которая вначале разъединяет популяции.

При географическом видообразовании первичен пространственный барьер. Популяции сначала физически отделяются друг от друга, а потом уже накапливают различия.

При экологическом видообразовании первично различие экологических условий и образа жизни. Даже находясь рядом, группы начинают приспосабливаться к разным нишам и из-за этого постепенно изолируются.

Можно сказать еще короче:

• географическое видообразование — “разошлись потому, что оказались разделены территорией”;

• экологическое видообразование — “разошлись потому, что стали жить по-разному в разных экологических условиях”.

Есть и еще одно важное различие. При географическом видообразовании прекращение обмена генами обычно довольно резкое и очевидное: между популяциями просто нет контакта. При экологическом видообразовании обмен генами может сохраняться частично и долго, поэтому процесс нередко идет сложнее: отбор должен постоянно “удерживать” различия, несмотря на возможные скрещивания.

На практике эти два механизма часто сочетаются. Например, популяции сначала разделились географически, а затем в разных местах приспособились к разным условиям среды. Или наоборот: сначала внутри одного ареала появились экологические различия, а затем они усилились пространственным разобщением. Поэтому в реальной природе не всегда можно провести абсолютно жесткую границу между этими типами.

Если подвести итог, то новые виды образуются через накопление наследственных различий и возникновение репродуктивной изоляции. Географическое видообразование основано на пространственном разделении популяций, а экологическое — на их приспособлении к разным экологическим нишам, иногда даже в пределах одной и той же территории.