概念
生態隔離是指同一物種的不同種群生活在同一區域內的不同生態境內,久而久之積累了不同的遺傳性,以適應不同的生存環境,而造成的群體隔離。
特點
生態隔離是種群間因生態條件的差異而發生的隔離。例如
季節隔離,即兩個種群在生育季節上不重疊。一般生物都有一定的生育季節,如動物的發情期、交配季節,植物的
開花期等。兩個種的生育季節不重疊,發生隔離。例如,菊科萵苣屬的
Latuca Canadensis和
L.graminifolia,在美國東南部大面積的同地生長,都是路邊野草,人工雜交完全可育。但在自然界中,前者在夏季開花,後者在早春開花,因而得以保持為兩個在形態上各異的不同的種。在動物中如
青蛙和
蟾蜍,因不能同時達到性成熟而不能進行相互交配生殖。此外,如食物的差異、居住環境的不同等也會造成生態隔離,例如生活在美國
維多利亞湖的兩種
慈鯛(
cichlid fish),前者主要以湖水錶層的浮游藻類為食物,後者生活在湖泊的深水層,以昆蟲、
軟體動物或者其他的魚類為食,結果二者經長期的生態隔離,逐漸演變形成了不同的物種。
雖然某些物種分布的區域或多或少都能達到相互覆蓋,伹還是有部分物種平行前進並不雜交。從生殖意義上來說,這些物種可以進行相互交配。如:法國的
海鷗,儘管它們是交感神經系的,但它們仍然是分開的,它們生態學上的窩是不同的。
典型案例
水蛇和像
蝰蛇似的無毒水蛇儘管生活在同一地域,但是它們並不共同生活。這是因為水蛇常喜歡的地方是潮濕的區域,它在那兒可以飽餐魚和青蛙;而無毒水蛇更喜歡在乾燥的場所生活。
非洲南部的淡紅色雲雀僅僅限於呆在紅色的地面上;而灰色的雲雀卻充斥在深色的土地上。在
寄生蟲中,毛茸茸的寄生在葉叢早落果樹上的寄生蟲和寄生在柑桔類上的檸檬寄生蟲之間最主要的區別就是它們的生物專能和它們的食物不同。
體虱和
頭虱由於寄生場所不同,已經形成了不同的適應性特徵,雖然在某種條件下,它們也能夠相互雜交,但後代中會出現不正常的個體。這表明經過生態隔離,二者已經產生了一定程度的分化。
研究與運用
①採用SSR分子標記分析了雲南松主分布區範圍內20個天然群體的遺傳多樣性、遺傳分化以及與生態因子間的相關性。結果表明:雲南松天然群體SSR遺傳多樣性指標與地理、氣象和土壤因子間存在一定相關關係,表現為低緯度、低海拔、溫暖、降水量多的環境下遺傳多樣性豐富;Mantel檢測群體遺傳距離的地理變異方式較弱,遺傳變異不存在明顯的地理隔離,與環境因子間的關係也未達到顯著水平,但生態隔離的作用明顯高於地理隔離的作用,表明地理、氣候和土壤因子對雲南松群體間的遺傳分化有一定的影響,其中以氣候因子對雲南松遺傳多樣性的影響最大。
②以
底棲動物為指示物種對天然破碎河段進行野外調查,並開展野外試驗對天然河段進行人工隔離和定期採樣分析,研究了棲息地隔離對底棲動物組成及河流生態的影響。結果表明,
溶解氧含量在各隔離區中變化不一致;隔離區內動物密度、豐度和多樣性均降低,隔離程度越高,降低越顯著。從動物組成來看,
蜉蝣目和
雙翅目的相對密度在隔離區中顯著降低,
蜻蜓目和
雙殼綱則增加。河流棲息地被隔離後,底棲群落經過一段波動周期後才表現出規律性變化趨勢。由於水生昆蟲在成蟲階段的飛行擴散,
隔離區與天然河流之間仍存在較高的動物流通,但隔離區內的動物組成並不完全是天然河段內的子集。結合研究結果和中國河流實際,提出了保護河流生態及生物多樣性的建議和對策。