Ökologische Isolation erklärt mit Beispielen

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Was ist ökologische Isolation und wie verhindert sie das Auftreten von Hybriden zwischen Arten? In diesem BiologyWise-Artikel werden wir diese Fragen beantworten und gleichzeitig Beispiele für diesen Isolationsmechanismus liefern, um Ihnen das Verständnis zu erleichtern.

Ökologische Speziation Definition

Wenn eine ökologisch basierte divergente Selektion reproduktive Barrieren zwischen Populationen schafft, spricht man von ökologischer Speziation.

Ökologische Isolation ist einer der fünf präzygotischen Isolationsmechanismen, die eine Kreuzung zwischen Arten verhindern. Die Kreuzung bringt der Population der betreffenden Art wenig oder gar nichts, da die meisten Hybriden steril sind. Im Gegenteil, es verbraucht Energie dieser Arten für einen Prozess, der alles andere als fruchtbar ist. Mechanismen der reproduktiven Isolation sind nicht nur wichtig, weil sie die Geburt steriler Nachkommen verhindern, sondern auch, weil sie eine entscheidende Rolle bei der Artbildung spielen.

Was ist ökologische Isolation?

Definition

Auch bekannt als Habitat Isolation, ökologische Isolation ist eine Form der reproduktiven Isolation, wobei Habitatpräferenzen von Arten die Wahrscheinlichkeit der Paarung senken.

In ökologischer Isolation wird die Paarung aufgrund der Trennung der Arten aufgrund des Unterschieds in ihrem Lebensraum verhindert. Dies tritt normalerweise auf, wenn die Arten an verschiedene Lebensraumtypen oder verschiedene Teile desselben Lebensraums gewöhnt sind. Selbst wenn sich das geografische Verbreitungsgebiet zweier Arten überschneidet, reicht der Unterschied in ihren ökologischen Bedürfnissen und Zuchtanforderungen aus, um sie voneinander zu isolieren. Der geringste Unterschied in ihrem Lebensraum kann sicherstellen, dass sie nie zur Paarung zusammenkommen oder sich sogar begegnen, obwohl sie im selben Gebiet leben.

Wenn beispielsweise bei Vögeln zwei ähnliche Vogelarten in einem bestimmten Gebiet leben, wählen sie höchstwahrscheinlich einen anderen Standort. Wenn der Standort derselbe ist, ist der von beiden Arten gewählte Baumtyp unterschiedlich. Wenn beide den gleichen Baum wählen, wählen sie verschiedene Teile dieses Baumes, um ihre Nester zu bauen und Eier zu legen.

Prämatorische und postmatorische präzygote Isolation: Wie die Verhaltensisolation, bei der sich zwei verschiedene Arten aufgrund der Diskrepanzen in ihrem Paarungsritual nicht paaren, ist auch die ökologische Isolation eine Art prämatorische präzygote Isolation. Im Gegensatz dazu ist die mechanische Isolation, die die Paarung aufgrund der genitalen Inkompatibilität verhindert, eine postmatierende präzygote Isolation.

Ökologische Isolationsbeispiele

Amsel (Turdus merula)

Ring ouzel (Turdus torquatus)

❒ Eines der meistzitierten Beispiele für ökologische Isolation ist der Fall von zwei eng verwandten Vögeln der Gattung Turdus, der Amsel (Turdus merula) und Ring Ouzel (Turdus torquatus). Die Population der Amsel, die eine Waldart ist, ist ökologisch isoliert von der der Ring Ouzel, einer Moorbrutart, wodurch die Chancen dieser Arten, einen Hybrid zu produzieren, so gut wie gar nicht sind.

Nördlicher rotbeiniger Frosch

Amerikanischer Ochsenfrosch

❒ Ökologische reproduktive Isolation wird auch bei verschiedenen Froscharten beobachtet. Von den vielen Beispielen derselben finden sich zwei Paradebeispiele in Nordamerika und Australien. In Nordamerika ist die Population der nördlichen Rotfußfrösche (Rana aurora) von der Population der amerikanischen Ochsenfrösche (Rana catesbeiana) isoliert, da die ersteren in sich schnell bewegenden, kurzlebigen Bächen brüten, während die letzteren in permanenten Teichen brüten.

Wüstenbaumfrosch

❒ In Australien kommen die Kreuzkröte (Notaden bennettii) und der Wüstenbaumfrosch (Litoria rubella) beide in Wüstenumgebungen mit überlappender geografischer Reichweite vor. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass sie sich paaren, da die Kreuzkröte eine fossile oder bodenbewohnende Art ist, die nur bei Regen an die Oberfläche kommt, während der Wüstenbaumfrosch eine Baumfroschart ist, also weitgehend baumartig.

❒ Ein weiteres Beispiel für diese Art der reproduktiven Isolation ist bei Stichlingarten (Arten der Familie Gasterosteidae) zu sehen. Während die Süßwasserarten der Stichlinge das ganze Jahr über in Süßwasserbächen leben, wandern Meeresarten, die im Winter im Meer vorkommen, im Frühjahr und Sommer zu Flussmündungen, um dort zu brüten. Es ist ihre Anpassung an unterschiedliche Salzkonzentrationen, die als Fortpflanzungsbarriere wirkt und verhindert, dass sich die beiden Gruppen paaren.

Anopheles maculipennis – Mücken

❒ Dann gibt es die sechs Mückenarten, die zusammen die Anopheles maculipennis-Gruppe bilden. Trotz ihrer Ähnlichkeiten – sie sind morphologisch nicht zu unterscheiden – produzieren diese Geschwisterarten selten Hybriden, da sie in verschiedenen Lebensräumen brüten. Während einige Arten in Brackwasser brüten, bevorzugen andere Süßwasser. Innerhalb der Süßwasserzuchtarten gibt es einige, die fließendes Wasser bevorzugen, während andere stehendes Wasser bevorzugen.

Ohio-Spinnenkraut (Tradescantia ohiensis)

Zickzack-Spinnenkraut (Tradescantia subaspera)

❒ Bei Pflanzen ist ein geeignetes Beispiel für eine ökologische Isolation bei zwei Arten von Spinnenwürzen (Gattung Tradescantia) zu sehen: dem Ohio-Spinnenkraut (Tradescantia ohiensis) und dem Zick-Zack-Spinnenkraut (Tradescantia subaspera). Trotz ihrer überlappenden geografischen Reichweite und der Fähigkeit, Hybriden zu produzieren, können sich diese Arten aufgrund der unterschiedlichen Lebensräume nicht paaren. Das Ohio-Spinnenkraut wächst in sonnigen Gebieten, während das Zick-Zack-Spinnenkraut Schatten bevorzugt.

Wissenswertes: Neben der ökologischen Isolation zeigen das Ohio-Spinnenkraut und das Zick-Zack-Spinnenkraut auch ein treffendes Beispiel für zeitliche Isolation, da sie zu verschiedenen Jahreszeiten blühen.

Wie bei anderen Mechanismen der reproduktiven Isolation führt auch die ökologische Isolation zur Artbildung, da der Mangel an Reproduktionsmöglichkeiten den Gentransfer einschränkt und die Population einer Art in zwei verschiedene Gruppen aufteilt.