Làm thế nào để một loài mới được hình thành thông qua cơ chế cách ly sinh sản (reproductive isolation)? Cho ví dụ minh họa.

Quá trình hình thành loài mới qua cơ chế cách ly sinh sản (reproductive isolation) thường diễn ra qua các bước sau: 1. Cách ly ban đầu – Địa‐lí (allopatric): một quần thể gốc bị chia cắt bởi rào cản địa hình (núi non, sông ngòi, đảo…), khiến các nhóm nhỏ không còn giao phối với nhau. – Sinh thái/tiểu môi trường (ecological): các nhóm trong cùng khu vực chọn ở các môi trường hoặc thức ăn khác nhau. – Hành vi, thời gian: giao phối vào mùa hoặc khung giờ khác nhau; khác biệt trong bước “mời gọi” bạn tình… 2. Tích lũy đột biến và chọn lọc tự nhiên – Trong mỗi nhóm nhỏ bị cô lập, các đột biến mới (liên quan đến hình thái, sinh lý, hành vi…) tích lũy dần. – Áp lực chọn lọc ở mỗi môi trường hoặc chế độ sinh thái cũng khác nhau, làm cho các nhóm ngày càng khác biệt về mặt di truyền và hình thái. 3. Phát sinh cơ chế cách ly sinh sản thực sự – Trước hợp tử (pre‐zygotic): chẳng hạn chênh lệch mùa sinh sản, khác biệt về âm thanh gọi bạn tình, kích thước bộ phận sinh dục,… khiến giao phối giữa hai nhóm không xảy ra được. – Sau hợp tử (post‐zygotic): nếu có giao phối thì hợp tử cũng khó phát triển, hoặc thế hệ lai bị vô sinh (ví dụ như con la – lai giữa ngựa và lừa). 4. Hình thành 2 (hoặc nhiều) loài mới – Sau một thời gian dài không giao phối và không trao đổi gen, mức độ khác biệt di truyền đủ lớn, các cá thể từ hai nhóm không thể (hoặc hầu như không thể) tạo ra con cháu có khả năng sinh sản. Khi đó, họ đã trở thành hai loài riêng biệt. Ví dụ minh họa (các loài chim pinhe trên quần đảo Galápagos) – Bước 1: Một quần thể chim pinhe (Galápagos finch) từ lục địa Nam Mỹ di cư tới đảo A, sau đó một số cá thể tiếp tục bay sang đảo B. – Bước 2: Trên đảo A, thức ăn chủ yếu là hạt nhỏ, trong khi đảo B nhiều hạt to và quả. Dưới áp lực chọn lọc, chim ở hai đảo phát triển kích thước mỏ khác biệt (mỏ nhỏ/nhọn ở đảo A; mỏ to dày ở đảo B). – Bước 3: Ngoài khác biệt mỏ, tiếng hót giao phối cũng thay đổi theo từng đảo (bí quyết “gọi bạn tình” khác nhau). Dần dần chim A không nhận tiếng hót chim B, và ngược lại. – Bước 4: Khi đem về cùng chuồng, chim từ hai đảo không còn giao phối với nhau nữa (cách ly sinh sản trước hợp tử). Như vậy, sau nhiều thế hệ, người ta công nhận chúng là hai loài riêng: Geospiza fuliginosa và Geospiza magnirostris.