主な相違点 – 地理的隔離と生殖的隔離
種分化を引き起こすメカニズムには、地理的隔離と生殖的隔離があります。
種分化とは、主に遺伝子の非互換性によって、特定の生物の主要な集団から新しい別の種が形成されることを指します。
地理的隔離とは、2つの集団が地理的な障壁によって物理的に分離されることである。
これは適応放散と同所的種分化によって起こる。
生殖的隔離は、同じ種の2つの集団が分離され、交配が妨げられ、繁殖力のある子孫が得られないことである。
2つの集団は、行動的障壁、時間的障壁、地理的障壁によって生殖的に隔離されることがあります。
地理的隔離と生殖的隔離の大きな違いは、地理的隔離が生殖的隔離の一形態であるのに対し、生殖的隔離は種分化をもたらす主要なメカニズムであることである。
地理的隔離とは
地理的隔離とは、2つの集団が物理的な障壁によって分離されることです。
物理的な障壁には、山、川、高原、氷河などがあります。
地理的隔離は適応放散を引き起こし、その後同所的種分化が起こる。
物理的な障壁とは、個体の移動を妨げる地理的な壁や、2つの個体群の間にある不利な生息地のことである。
一つの集団が物理的障壁によって二つ以上の集団に分離されると、それぞれの集団の個体は祖先の種から新しい形態へと急速に多様化する。
この過程を適応放散という。
このように、個体は環境、資源の種類や量に応じて変化していく。
適応放散によって、同じ種でも集団によって形態的・生理的特徴が異なる。
このような種分化を「同所的種分化」という。
このような種分化を同所的種分化（allopatric speciation）という。
同所的種分化では、2つの種間の遺伝子の流れが大きく減少する。
くちばしの形が多様化したドウェインフィンチは、適応放散と同所的種分化の典型例です。
図1に、地形に由来する地理的な隔離が、同所的種分化をもたらす様子を示す。
生殖細胞隔離とは
生殖的隔離とは、2つの個体群が交配して肥沃な子孫を残すことができないように分離されることです。
このような隔離は環境的、機械的、生理的、行動的な障壁によって起こる可能性があります。
母集団から集団が隔離されることにより、集団間の遺伝子の流れが制限され、種分化が起こる。
生殖的隔離機構は、生存可能な接合体の形成を妨げる。
したがって、これらは前接合隔離機構の一種である。
生殖的隔離のプロセスを図2に示す。
図2：生殖的隔離のプロセス
接合前隔離機構には、機械的隔離、生態的隔離、時間的隔離、行動的隔離の4種類があります。
機械的隔離では、形態的特徴の違いによって交配が制限されます。
例えば、殻が右巻きのカタツムリは、殻が左巻きのカタツムリと交尾することができません。
カタツムリの殻の巻き方は、1つの遺伝子によって制御されています。
その遺伝子に変化が生じると、種分化が起こる可能性があります。
地理的な障壁により、生態学的な隔離が起こる。
地理的隔離とも呼ばれ、この記事で紹介した。
時間的隔離は、個体群が異なる時期や繁殖期に繁殖する場合に起こる。
例えば、アカガエルとエゾアカガエルは近縁のカエルですが、アカガエルの繁殖期は1月から3月であるのに対し、エゾアカガエルの繁殖期は4月から5月までです。
そのため、2種類のカエルの間で交配が起こることはありません。
行動的隔離とは、繁殖コールや交尾ダンスなどの異なる求愛儀式が存在することで、交配を妨げているのです。
地理的隔離と生殖的隔離の類似性
- 地理的隔離も生殖的隔離も、祖先の種が新しい別の種に分裂する種分化につながる。
- 地理的隔離も生殖的隔離も、2つの集団が地理的な障壁によって分離されることによって起こる可能性があります。
- 地理的隔離も生殖的隔離も、異なる個体群に形態的な差異をもたらす。
- 地理的隔離と生殖的隔離の両方が、個体群間の遺伝的不適合をもたらす。
- 地理的隔離と生殖的隔離の両方が進化に寄与している。
地理的隔離と生殖的隔離の違い
定義
地理的隔離。
地理的隔離とは、2つの集団が物理的な障壁によって分離されていること。
生殖的隔離。
生殖的隔離とは、環境的、機械的、生理的、行動的な障壁により、2つの集団が交配し、繁殖可能な子孫を残すことができないように分離されることです。
原因
地理的な孤立。
地理的隔離：地理的な障壁によって引き起こされる。
生殖的隔離。
行動的障壁、時間的障壁、地理的障壁により生殖的隔離が起こる。
意義
地理的隔離。
地理的隔離は生殖的隔離の一形態です。
生殖的隔離。
生殖的隔離は種分化の主要な原因です。
例
地理的隔離。
ダーウィンフィンチは地理的隔離の例です。
繁殖的隔離。
赤足と黄足のカエルの時間的隔離、右巻き殻のカタツムリと左巻き殻のカタツムリの機械的隔離は生殖的隔離の例です。
結論
種分化のメカニズムには、地理的隔離と生殖的隔離の2種類があります。
地理的隔離は適応放散による同所的種分化をもたらす。
生殖的隔離は、機械的、生態的、時間的、行動的に個体群が隔離されることによって起こる。
地理的隔離は生殖的隔離の一形態です。
地理的隔離と生殖的隔離の主な違いは、種分化に寄与する度合いです。
