Видообразование – это эволюционный процесс, приводящий к образованию новых, отличных друг от друга видов – групп репродуктивно изолированных популяций.
Генетика видообразования включает в себя различные признаки или механизмы изоляции, предотвращающие обмен генами, ведущие к репродуктивной изоляции. Репродуктивная изоляция может быть связана с репродуктивными барьерами, которые действуют до или после образования зиготы. Презиготические механизмы предотвращают оплодотворение, а постзиготические механизмы снижают жизнеспособность или репродуктивную способность гибридного потомства.
Например, презиготические механизмы действуют на ранних этапах жизненного цикла организма, создавая сильнейшие препятствия для потока генов и предотвращая неблагоприятные комбинации спаривания. Некоторые комбинации спаривания дают гибридных особей. Естественный отбор может препятствовать получению гибридов с низкой приспособленностью, тем самым усиливая репродуктивную изоляцию между двумя видами.
Постзиготические репродуктивные барьеры могут возникать из-за внутренней несовместимости гибридов. Генетические осложнения, возникающие из-за аберрантных уровней плоидности, различного хромосомного устройства или несовместимости генов, когда аллели не функционируют должным образом, вносят свой вклад в различную генетическую структуру и альтернативные пути развития у гибридов. Эти генетические изменения затрагивают как растения, так и животных, что приводит к постзиготической изоляции и видообразованию.
Эпистаз, или неаллельное взаимодействие генов, является отличительной особенностью, способствующей видообразованию. Эффект варианта гена зависит от генетического фона, в котором он появляется. Например, аллель, приводящий к нормальному фенотипу у представителей одного и того же вида, может плохо функционировать в генетической среде гибридов. Эта слабость гибрида также может привести к репродуктивной изоляции и видообразованию.
Dagilis, Andrius J., Mark Kirkpatrick, and Daniel I. Bolnick. "The Evolution of Hybrid Fitness during Speciation." PLoS Genetics 15, no. 5 (2019): E1008125. [Source]
Magurran, A. E., R. M. May, Jerry A. Coyne, and H. Allen Orr. "The Evolutionary Genetics of Speciation." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 353, no. 1366 (1998): 287-305. [Source]
Wade, M. J. "A Gene's Eye View of Epistasis, Selection and Speciation." Journal of Evolutionary Biology 15, no. 3 (2002): 337-46. [Source]