Genetyka specjacji

Specjacja to proces ewolucyjny, w wyniku którego powstają nowe, odrębne gatunki – grupy izolowanych reprodukcyjnie populacji.

Genetyka specjacji obejmuje różne cechy lub mechanizmy izolacyjne zapobiegające wymianie genów, co prowadzi do izolacji reprodukcyjnej. Izolacja reprodukcyjna może być spowodowana barierami rozrodczymi, które działają przed lub po utworzeniu zygoty. Mechanizmy przedzygotyczne zapobiegają zapłodnieniu, a mechanizmy postzygotyczne zmniejszają żywotność lub zdolność reprodukcyjną potomstwa hybrydowego.

Na przykład mechanizmy przedzygotyczne działają na wczesnym etapie cyklu życia organizmu, stanowiąc najsilniejszą przeszkodę dla przepływu genów i zapobiegając niekorzystnym kombinacjom kojarzenia. Niektóre kombinacje godowe dają osobniki hybrydowe. Dobór naturalny może działać przeciwko produkcji hybryd o niskiej przydatności, zwiększając w ten sposób izolację reprodukcyjną między dwoma gatunkami.

Post-zygotyczne bariery rozrodcze mogą wynikać z wewnętrznej nieżywotności hybryd. Powikłania genetyczne wynikające z nieprawidłowych poziomów ploidalności, różnych układów chromosomów lub niezgodności genów, w których allele nie funkcjonują prawidłowo, przyczyniają się do różnego składu genetycznego i alternatywnych ścieżek rozwojowych w hybrydach. Te zmiany genetyczne wpływają zarówno na rośliny, jak i zwierzęta, prowadząc do izolacji i specjacji post-zygotycznej.

Epistaza, czyli niealleliczne interakcje genów, jest charakterystyczną cechą przyczyniającą się do specjacji. Efekt wariantu genu zależy od tła genetycznego, w którym się pojawia. Na przykład allel powodujący powstanie normalnego fenotypu u członków tego samego gatunku może słabo funkcjonować w środowisku genetycznym hybryd. Ta słabość hybrydy może również prowadzić do izolacji reprodukcyjnej i specjacji.