Решение: Изоляция у морских ежей
Белок байндин (bindin) — акросомальный белок сперматозоидов морских ежей, который контактирует с рецептором на поверхности яйцеклеток и необходим для последующего высвобождения ферментов акросомы. У двух близких видов морских ежей: пурпурного ($\mathit{Strongylocentrotus\ purpuratus}$) и красного ($\mathit{Strongylocentrotus\ franciscanus}$) — данные белки различаются на несколько аминокислот. Рецепторы яйцеклеток одного вида морских ежей не могут взаимодействовать с байндином сперматозоидов другого вида. Какой тип изоляции иллюстрирует описанный пример? В чём заключается суть этого типа изоляции? Генноинженерным путём был получен морской ёж, лишённый белка байндина. Смогут ли его сперматозоиды оплодотворить яйцеклетки пурпурного или красного морского ежа? Ответ поясните.
Решение по шагам
5 шаговОписанное препятствие возникает до образования зиготы: рецептор яйцеклетки одного вида не взаимодействует с белком байндином сперматозоида другого вида.
Это биологическая, или репродуктивная, изоляция; конкретно — предзиготическая гаметическая изоляция (несовместимость гамет). Она заключается в том, что гаметы разных видов не могут взаимодействовать, поэтому оплодотворение не происходит.
Взаимодействие байндина с рецептором яйцеклетки необходимо для прикрепления сперматозоида и последующего высвобождения ферментов акросомы, обеспечивающих проникновение сперматозоида.
У генноинженерного морского ежа белок байндин отсутствует. Поэтому его сперматозоиды не смогут нормально связаться с рецепторами яйцеклеток и вызвать акросомную реакцию.
Следовательно, такие сперматозоиды не оплодотворят яйцеклетки ни пурпурного, ни красного морского ежа, поскольку отсутствие байндина делает невозможным взаимодействие независимо от вида яйцеклетки.
Пример иллюстрирует биологическую (репродуктивную) предзиготическую гаметическую изоляцию: белок байндин сперматозоида одного вида не взаимодействует с рецептором яйцеклетки другого вида, поэтому оплодотворение не происходит. Сперматозоиды морского ежа, лишённого байндина, не смогут оплодотворить яйцеклетки ни пурпурного, ни красного ежа, так как не произойдёт связывание с рецептором и последующее высвобождение акросомальных ферментов.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называют изоляцию географической, хотя в условии описана несовместимость гамет, а не пространственное разделение популяций.
Относят этот пример к постзиготической изоляции, хотя препятствие возникает до образования зиготы.
Указывают, что мутантные сперматозоиды смогут оплодотворить яйцеклетки одного из видов.
Не объясняют роль байндина в связывании сперматозоида с рецептором яйцеклетки и акросомной реакции.