انزوا پیش از آمیزش: موانع قبل از تشکیل زیگوت

انزوا پیش از آمیزش: موانع نامرئی در مسیر تشکیل زیگوت

انزوا پیش از آمیزش چیست؟

در دنیای زنده، گاهی موجودات ظاهراً مشابهی وجود دارند که با هم جفتگیری نمی‌کنند. این پدیده اغلب به دلیل وجود موانعی است که قبل از تشکیل سلول تخم (زیگوت)^۷ عمل می‌کنند. به این موانع، انزوا پیش از آمیزش می‌گویند. این مکانیسم‌ها از هدر رفتن انرژی والدین برای تولید فرزندان نابارور یا کم‌توان جلوگیری می‌کنند. برای درک بهتر، فرض کنید دو گونه قورباغه در یک برکه زندگی می‌کنند. اگرچه آن‌ها هم‌زیست هستند، اما به دلیل تفاوت در آواز جفتگیری، هیچ‌گاه با هم جفتگیری نمی‌کنند. این یک مثال ساده از انزوا پیش از آمیزش است.

انواع موانع پیش از تشکیل زیگوت

موانع پیش از آمیزش به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند. هر کدام از این موانع، به شیوه‌ای خاص از ملاقات و ادغام گامت‌های^۸ نر و ماده گونه‌های مختلف جلوگیری می‌کنند. درک این دسته‌بندی کلید فهم موضوع است.

مکانیسم‌های مولکولی و شیمیایی پشت پرده

برخی از این موانع، به ویژه انزوا‌ی گامتی، در سطح مولکولی و شیمیایی رخ می‌دهند. برای مثال، در گیاهان، دانه‌ی گرده^۹ برای جوانه‌زدن و رسیدن به تخمک، باید بر روی کلاله^۱۰ی مادگی بنشیند. در بسیاری از موارد، تنها دانه‌های گرده‌ای که از همان گونه یا گونه‌های بسیار نزدیک باشند، می‌توانند روی کلاله جوانه بزنند. این فرآیند اغلب توسط مولکول‌های خاصی کنترل می‌شود که مانند یک کد شناسایی عمل می‌کنند. اگر کد مطابقت نداشته باشد، لقاح انجام نمی‌شود. به طور مشابه، در جانوران آبزی مانند توتیای دریایی، اسپرم و تخمک باید مولکول‌های سطحی سازگاری داشته باشند تا اسپرم بتواند به غشای تخمک متصل شده و آن را بارور کند. این فرآیند را می‌توان با یک رابطه‌ی شیمیایی ساده نشان داد: $ \text{اسپرم} + \text{تخمک} \xrightarrow[\text{سازگار}]{\text{مولکول‌های}} \text{زیگوت} $. اگر مولکول‌ها سازگار نباشند، هیچ واکنشی رخ نمی‌دهد.

نقش انزوا پیش از آمیزش در فرآیند گونه‌زایی

گونه‌زایی^۱۱ به فرآیندی گفته می‌شود که در آن یک گونه‌ی اجدادی به دو یا چند گونه‌ی جدید تقسیم می‌شود. انزوا پیش از آمیزش نقش محوری در این فرآیند ایفا می‌کند. تصور کنید جمعیتی از یک گونه حشره توسط یک رودخانه یا کوهستان از هم جدا شوند (انزوا جغرافیایی). با گذشت زمان، این دو جمعیت در محیط‌های متفاوت، سازگاری‌های مختلفی پیدا می‌کنند. این سازگاری‌ها می‌تواند شامل تغییر در زمان جفتگیری، رفتار جفتگیری یا حتی شکل اندام‌ها شود. اگر پس از هزاران سال، این موانع جغرافیایی برداشته شوند و دو جمعیت دوباره با هم تماس پیدا کنند، این تفاوت‌های accumulated (جمع‌شده) به عنوان موانع پیش از آمیزش عمل کرده و از جفتگیری بین آن‌ها جلوگیری می‌کنند. در این مرحله، ما اکنون با دو گونه‌ی مجزا روبرو هستیم.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ Prezygotic Isolation
^۲ Habitat Isolation
^۳ Temporal Isolation
^۴ Behavioral Isolation
^۵ Mechanical Isolation
^۶ Gametic Isolation
^۷ Zygote
^۸ Gametes (سلول های جنسی: اسپرم و تخمک)
^۹ Pollen
^۱۰ Stigma
^۱۱ Speciation
^۱۲ Hybrid
^۱۳ Postzygotic Isolation