Согласно теории эволюции все растения и животные произошли от одной – двух примитивных предковых форм. Используя специальную систему «этикетирования» живых организмов, ученые различают свыше миллиона видов животных и около полумиллиона видов растений. Первоначально эта классификация строилась лишь на основе внешних признаков, и часто случалось, что организмы, похожие друг на друга, в природных условиях не скрещивались. Так, если в неволе и можно получить «лигра»-гибрид льва (самец) и тигра (самка), этих зверей тем не менее относят к разным видам.

Происхождение видов
Так как же из единой популяции однотипных особей возникают различные виды? Рассмотрим этот вопрос на примере какой-нибудь популяции, занимающей достаточно широкий ареал и имеющей богатый генофонд. Через некоторое время в ней под влиянием естественного отбора могут возникнуть группы особей, приспособленных к определенным местообитаниям: отдельные группы животных и растений захватывают новые местообитания и приспосабливаются к их полноценному использованию. В результате такой адаптивной радиации исходная популяция распадается на ряд групп.
Новые группы могут стать настолько отличными одна от другой, что их можно будет рассматривать как отдельные подвиды или расы. Они могут так уклониться от родительской формы, что обмен генетическим материалом между ними станет практически невозможным. Тогда это будут уже разные виды. Развитие разных групп специализированных организмов вовсе не означает, что природа стремится направить «весь генофонд в одно русло», присутствие множества специализированных форм лишь способствует выживанию.

Географическая изоляция
Наиболее очевидное препятствие распространению – часто это первый этап на пути специализации – географическая изоляция. Здесь многое зависит от повадок и способности данного вида к расселению. У птиц, например, больше возможностей к расселению, чем у многих других животных. Так, на тихоокеанских островах в лесистых долинах, разделенных скалистыми грядами, обитают наземные моллюски. Частота встречаемости различных видов в разных долинах сильно варьирует, а в некоторых долинах отдельных видов вовсе нет. Похоже, что основатели популяции вселялись в долины исключительно по воле случая, а высокие горные гряды поддерживали их изоляцию. Такие физические преграды, как океан и горные цепи, могут разъединять не только отдельные популяции одного вида, но и целые семейства и отряды, как это видно на примере сумчатых Австралии и Южной Америки.

Изоляция из-за привязанности к разным местообитаниям типичнее для растений, но она свойственна и животным. Растения обычно приспосабливаются к определенным особенностям почвы, и потому гибридным формам трудно выжить в местообитаниях родительских видов.

Репродуктивная изоляция
Одним из наиболее важных изолирующих механизмов у животных является подбор полового партнера, что особенно важно для близкородственных видов, населяющих один и тот же ареал. Сложные брачные формы поведения наряду с различиями в окраске животных обеспечивают спаривание лишь особям одного вида. К числу других опознавательных признаков относятся запахи, пение у птиц, кваканье у лягушек и стрекотание у сверчков. У многих животных без этих стимулов спаривание вообще не происходит.

Долгое время считалось, что к репродуктивной изоляции приводит различие в строении половых органов у разных видов. Однако недавние исследования показали, что у животных этот тип механической изоляции не эффективен, тогда как у растений сходные изолирующие механизмы соответствуют по значению поведенческой изоляции у животных. Так, различия в строении цветков препятствуют опылению и оплодотворению неродственных видов. Для распространения своего генетического материала растения используют активность животных, а поскольку цветки разных видов отличаются строением, окраской, запахом, используются разные опылители. Это снижает вероятность перекрестного опыления неродственных видов. Так, в Калифорнии, например, у близких видов растения Penstemon цветки разного размера и опыляются они соответственно крупными или мелкими пчелами.

Еще одним изолирующим механизмом могут оказаться сезонные различия в половой активности разных видов, но, вероятно, одного этого было бы недостаточно для поддержания видовой самостоятельности.

Но если межвидовое скрещивание все – ключ таки произошло, позже скорее всего скажется эффект одного из трех других изолирующих механизмов. Так, часто первое гибридное поколение оказывается слабым из-за ненормальной генетической комбинации и редко доживает до половой зрелости. Нередко вполне жизнеспособные гибриды оказываются стерильными, что можно видеть на примере мула-гибрида осла и лошади. Если же гибридные особи сохраняют жизнеспособность и плодовитость, в силу вступает третий механизм, который вызывает постепенное нарушение генетической гармонии и приводит в конце концов к вымиранию гибридной линии.