Vad är postzygotisk isolering i evolution?

Speciation är skillnaden mellan två eller flera linjer från en gemensam förfader. För att speciering ska inträffa måste det finnas viss reproduktiv isolering som förekommer mellan tidigare reproducerande medlemmar av de ursprungliga förfäderna. Medan de flesta av dessa reproduktionsisolationer är prezygotiska isoleringar, finns det fortfarande vissa typer av postzygotisk isolering som leder till att de nytillverkade arterna förblir separata och inte konvergerar tillbaka tillsammans.

Innan den postzygotiska isoleringen kan inträffa måste det finnas ett avkomma födda från en hane och en kvinna av två olika arter. Detta innebär att det inte fanns några prezygotiska isolationer, som montering av könsorganen eller oförenlighet mellan könsorganen eller skillnader i parningsritualer eller platser, som höll arten i reproduktiv isolering. När spermierna och ägget smälter samman under befruktningen i sexuell reproduktion, produceras en diploid zygot. Zygoten fortsätter sedan att utvecklas till avkomman som är född och förhoppningsvis kommer den att bli en livskraftig vuxen.

Avkommor från två olika arter (känd som en "hybrid") är emellertid inte alltid livskraftiga. Ibland avbryter de sig själv innan de föddes. Andra gånger kommer de att vara sjuk eller svaga när de utvecklas. Även om de kommer till vuxen ålder kommer en hybrid sannolikt inte att kunna producera sina avkommor och därför förstärker konceptet att de två arterna är mer anpassade till deras miljöer som separata arter som naturligt urval fungerar på hybriderna.

Nedan visas de olika typerna av postzygotiska isoleringsmekanismer som förstärker idén att de två arterna som skapade hybriden har det bättre som separata arter och bör fortsätta med evolutionen på sina egna vägar.

Zygoten är inte livskraftig

Även om spermierna och ägget från de två separata arterna kan smälta samman under befruktningen, betyder det inte att zygoten kommer att överleva. Inkompatibiliteten hos gameterna kan vara en produkt av antalet kromosomer som varje art har eller hur dessa gameter bildas under meios. En hybrid av två arter som inte har kompatibla kromosomer i antingen form, storlek eller antal kommer ofta att avbryta eller inte göra det till full tid.

Om hybriden lyckas få den till födelse har den ofta åtminstone en, och mer troligt, flera fel som hindrar den från att bli en frisk, fungerande vuxen som kan reproducera och överföra sina gener till nästa generation. Naturligt urval säkerställer att endast individer med gynnsamma anpassningar överlever tillräckligt länge för att reproducera. Därför, om hybridformen inte är tillräckligt stark för att överleva tillräckligt länge för att reproducera, förstärker det idén att de två arterna ska hålla sig separata.

Vuxna av hybridarten är inte livskraftiga

Om hybriden kan överleva genom zygot och tidiga livsfaser kommer den att bli en vuxen. Men det betyder inte att den kommer att frodas när den når vuxen ålder. Hybrider passar ofta inte för sin miljö som en ren art skulle vara. De kan ha problem med att tävla om resurser som mat och skydd. Utan nödvändigheterna för att upprätthålla livet skulle den vuxna inte vara livskraftig i sin miljö.

Återigen sätter detta hybriden på en tydlig nackdel med utvecklingsmässigt och naturligt urval för att korrigera situationen. Individer som inte är livskraftiga och inte önskvärda kommer sannolikt inte att reproducera och överföra sina gener till sina avkommor. Detta förstärker återigen idén om speciation och att hålla linjerna på livets träd i olika riktningar.

Vuxna av hybridarter är inte fruktbara

Även om hybrider inte är vanliga för alla arter i naturen, finns det många hybrider där ute som var livskraftiga zygoter och till och med livskraftiga vuxna. De flesta djurhybrider är dock sterila vid vuxen ålder. Många av dessa hybrider har kromosomförenlighet som gör dem sterila. Så även om de överlevde utvecklingen och är tillräckligt starka för att göra det till vuxen ålder, kan de inte reproducera och överföra sina gener till nästa generation.

Eftersom "kondition" i naturen bestäms av antalet avkommor som en individ lämnar efter sig och generna vidarebefordras, anses hybrider vanligtvis vara "olämpliga" eftersom de inte kan överlämna generna. De flesta typer av hybrider kan endast tillverkas genom parning av två olika arter i stället för att två hybrider producerar sina egna avkommor av sina arter. En mula är till exempel en hybrid av en åsna och en häst. Mulor är dock sterila och kan inte producera avkommor, så det enda sättet att göra fler mulor är att para fler åsnor och hästar.