Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Элементарные эволюционные факторы




1.Мутационный процесс. Оценивая роль мутаций в процессах эволюции следует отметить следующее:

- мутация возникает у одной особи и передается одной дочерней. В дальнейшем при смене поколений происходит процесс накопления мутации в популяции;

- при половом размножении передаваться потомкам могут только генеративные мутации;

- мутация не должна отрицательно влиять на жизнеспособность или репродуктивные функции организма, т.е. по биологическому значению она должна быть нейтральной. А вредность или полезность мутации проявится в ходе естественного отбора. Но следует также помнить, что вредность и полезность имеют относительный характер. Примеры, нелетающие формы насекомых на островах (Ч.Дарвин), прямохождение – болезни человека, серповидноклеточная анемия – малярия;

- мутации могут изменять любые наследственные признаки и свойства организма;

- проявление мутаций зависит от той генетической среды, в которую попадает мутантный ген. Это находит отражение на фенотипических особенностях проявления генов – экспрессивность и пенетрантность.

Рассматривая роль мутаций, следует также учитывать, что возникшая мутация, приводит к исчезновению ранее существующего признака (свойства). Генофонд популяции – результат длительного отбора лучших комбинаций генов. Поэтому эволюционно возникли механизмы, ограничивающие генетическую изменчивость:

- на уровне организмов: митоз и мейоз

- на уровне клеток: парность хромосом – перевод мутаций в гетерозиготное

состояние

- на уровне ДНК: механизмы репарации

Значение мутационного процесса. Поддерживает высокую степень гетерогенности природных популяций, тем самым создает основу для действия других эволюционных факторов. Мутационный процесс – поставщик элементарного эволюционного материала.

2.Популяционные волны. Изменения численности особей характерны для любой популяции. Это происходит в результате действия различных абиотических и биотических факторов, которые могут приводить к возрастанию или, наоборот, снижению численности популяции. А колебания численности могут быть различными: в тысячи, сотни тысяч, и даже млн. раз. В популяции, пережившей сокращение численности, частоты аллелей могут существенно отличаться от исходной популяции. Оставшийся генофонд определит новую генетическую структуру всей популяции в период следующего увеличения численности. При этом существующие ранее мутации в небольших концентрациях могут исчезнуть, концентрация других мутаций может случайно увеличиться. В этом случае популяционные волны выполняют роль поставщика эволюционного материала.

При увеличении численности популяции, особи мигрируют, что приводит к расширению популяционного ареала. На границах ареала могут быть различные условия обитания. А в различных условиях может наблюдаться преимущественное размножение каких-то определенных групп организмов. Пример, меланизм у бабочек. В этом случае популяционные волны способствуютиспытанию новых генотипов, выявляют полезность или вредность признаков.

3.Изоляция – возникновение любых барьеров, препятствующих свободному скрещиванию. Препятствие скрещиванию ведет к закреплению и увеличению различий между популяциями.

В природе существует пространственная изоляция и биологическая изоляция. Пространственная изоляция может существовать в двух формах: изоляция какими-либо барьерами (вода, суша, горы) и изоляция расстоянием, которая определяется возможностью скрещивания близко живущих особей.

Биологическую изоляцию можно разделить на докопулятивную (устраняющую скрещивание) и послекопулятивную.

Докопулятивная изоляция представлена формами: эколого-этологической (организмы занимают разные экологические ниши: болотные и лесные птицы; различные сроки образования гамет, различные инстинкты спаривания и гнездования) и морфофизиологической изоляцией (размеры организмов, различия в строении органов размножения).

Послекопулятивная или собственно-генетическая изоляция обусловлена механизмами, которые нарушают слияние гамет, нормальное развитие эмбриона, возникновение стерильных гибридов, пониженную жизнеспособность гибридов.

Значение изоляции: закрепляет и усиливает начальные этапы генетической дифференцировки популяции.

Движущим и направляющим элементарным эволюцион-ным фактором безусловно является естественный отбор.

Естественный отбор осуществляется в природе через борьбу за существование, как в прямой форме (внутривидовая и межвидовая), так и в косвенной форме (борьба с неблагоприятными условиями среды). Ч.Дарвин обосновал предпосылки естественного отбора:

- неопределенная изменчивость (генотипическая – современ-ный термин)

«Любой, незначительный на первый взгляд, признак, при изменении условий среды, может сыграть решающую роль в борьбе за жизнь»

- стремление организмов размножаться в геометрической прогрессии.

Ч.Дарвин писал: «Сохранение благоприятных индивидуальных отличий и вариаций и уничтожение тех, которые неблагоприятны, я называю ЕСТЕСТВЕННЫМ ОТБОРОМ, ИЛИ ВЫЖИВАНИЕМ НАИБОЛЕЕ ПРИСПОСОБЛЕННЫХ».

Однако в ходе естественного отбора значение имеет не выживание или гибель, а дифференциальное размножение особей. Сам факт выживания без оставления потомства не будет иметь последствий для эволюции. Для эволюции перспективны только те особи, которые могут оставить многочисленное потомство. Поэтому в современной трактовке, естественный отбор – избирательное сохранение и воспроизведение генотипов. Но отбор генотипов происходит исключительно через отбор фенотипов, поскольку в фенотипе отражаются особенности генотипа. И при этом естественный отбор затрагивает все жизненно важные признаки и свойства.

В настоящее время выделяется более 30 форм естественного отбора, но основными формами можно назвать: стабилизирующий, движущий, дизруптивный, половой отбор.

1. Стабилизирующий отбор – это преимущественное выживание организмов, обладающих признаками, не имеющими заметных отклонений от нормы, свойственной данной популяции. Этот отбор имеет место при стабильных условиях существования популяции. Классический пример: Г.Бампас – 1911г. – г. Манхэттен – 327 воробьев окоченевших от мороза и метели: отклонения по средней величины по любому признаку (длина крыльев, длина цевки, высота клюва, масса и длина тела) способствовали элиминации особей из популяции. Действием стабилизирующего отбора объясняются все случаи сохранения признаков на любых уровнях организации: 2 глаза, пятипалая конечность, масса тела, определенный уровень гормонов (45, ХО) и т.д. Но стабилизирующий отбор не препятствует накоплению мутаций, которые на данном этапе существования популяции, фенотипически не проявляются. Это приводит к созданию резерва наследственной изменчивости. При изменении условий среды эта изменчивость служит материалом для преобразования популяции под действием движущего отбора.

2. Движущий отбор приводит смещению нормы реакции признака в сторону увеличения или уменьшения. При направленном изменении среды выживают особи, обладающие индивидуальными особенностями, которые соответствуют этим изменениям. Классический пример: шея и конечности жирафа. Признаки, способствующие выживанию при низких температурах: увеличение плодовитости, увеличение размеров печени и сердца (усиление энергетического обмена), увеличение размеров тела (унижение теплоотдачи) – результат движущего отбора. Эта форма отбора приводит к возникновению новых приспособлений через направленную перестройку генофонда популяции.

В природе движущий и стабилизирующий отбор постоянно сосуществуют вместе, и можно говорить лишь о преобладании той или иной формы в данный период времени по данному признаку.

3. Дизруптивный отбор направлен на разделение исходной популяции на две или более различных морфологических групп.

Три, перечисленные выше формы отбора, характеризуют три возможных состояния популяции: ее неизменность, однонаправленное изменение и разнонаправленное изменение, ведущее к раздроблению.

4. Половой отбор – происходит между особями одного пола за возможность участвовать в половом процессе. В этом случае яркая окраска, особенности пения и крика, орудия для турнирного боя, развитие мышечной системы играют важную роль в определении партнера.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 678; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.