Факторы эволюции

В небольших популяциях, подвергшихся изоляции от других популяций своего вида, влияние случайных факторов может выйти на первый план по отношению к действию отбора. Эта интересная ситуация в 1931 г. была описана Н. П.Дубининым и Д. Д. Ромашовым под названием «генетико-автоматические процессы» и, независимо от них, в том же году С. Райтом, который обозначил ее термином «дрейф генов». Дрейф генов обусловливает утрату или закрепление аллелей в гомозиготном состоянии у всех членов популяции вне связи с их приспособительной ценностью.

Общей тенденцией будет выпадение из генофонда малой популяции наиболее редких аллелей, сопровождающееся их замещением аллелями, которые с самого начала были более многочисленными. Это ведет к дальнейшему обеднению генофонда малой популяции и в результате к его гомозиготизации. Важно подчеркнуть, что указанные изменения генофонда не имеют приспособительного характера: утраченные аллели могут обладать равной и даже большей приспособительной ценностью, чем аллели, ставшие в популяции преобладающими: ведь потеря первых определяется не действием отбора, а случайной гибелью особей. Такая случайная гибель особей от самых различных причин (хищники, заболевания, факторы абиотической среды) происходит всегда и в любой популяции, но при большом количестве особей она отступает на задний план — в среднем успешнее выживают и оставляют потомство лучше приспособленные организмы. В малой же популяции фактор случайности становится основным. Естественно, что в этом случае лучшие шансы для сохранения имеют первоначально более многочисленные аллели вне зависимости от их приспособительной ценности.

Таким образом, действие случайных факторов обедняет и значительно изменяет генофонд малой изолированной популяции по сравнению с его исходным состоянием. Это явление и называется собственно генетико-автоматическими процессами или дрейфом генов. В результате подобных процессов может сложиться жизнеспособная популяция со своеобразным генофондом (случайно, поскольку отбор в данном случае не играл ведущей роли!). Спектр изменчивости этой популяции существенно отличается от такового родительского вида. С постепенным увеличением численности особей вновь восстановится эффективность естественного отбора, который будет действовать уже на новый генофонд, обладающий специфическим спектром изменчивости. Совокупность всех этих процессов может привести к обособлению нового вида.

В соответствии с этим генетико-автоматические процессы могут существенно влиять на генофонд популяции основателей в первое время после ее закрепления в новом районе, пока она еще достаточно малочисленна; затем на первый план неизбежно выходит действие естественного отбора. Если условия в новом районе останутся благоприятными, численность популяции быстро увеличится и эффект случайности — дрейф генов — будет все более затушевываться влиянием отбора, как бы ни было слабо его давление. Если же условия среды станут неблагоприятными и численность популяции вследствие этого останется небольшой — это явится непосредственным результатом жесткого давления отбора и дрейф опять-таки не сможет быть определяющим фактором эволюционных перестроек генофонда в течение длительного времени.

2.5. Изоляция

Изоляция как биологический термин обозначает разобщение особей или групп особей друг от друга. Снижая уровень панмиксии8, изоляция приводит к увеличению доли близкородственных скрещиваний. Препятствуя снижению межпопуляционных генотипических различий, изоляция является необходимым условием сохранения, закрепления и распространения в популяциях генотипов повышенной жизнеспособности. В зависимости от природы факторов ограничения панмиксии различают географическую, биологическую и генетическую изоляцию.

Географическая изоляция заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида — наличию водных преград для «сухопутных» организмов, участков суши для видов-гидробионтов, чередованию возвышенных участков и равнин. Ей способствует малоподвижный или неподвижный (у растений) образ жизни.

Биологическая изоляция возникает вследствие внутривидовых различий организмов и имеет несколько форм. К экологической изоляции приводят особенности окраски покровов или состава пищи, размножение в разные сезоны, у паразитов — использование в качестве хозяина организмов разных видов. Длительная экологическая изоляция способствует дивергенции популяций вплоть до образования новых видов. Так, предполагают, что человеческая и свиная аскариды, морфологически очень близкие, произошли от общего предка. Их расхождению, согласно одной из гипотез, способствовал запрет на употребление человеком в пищу свиного мяса, который по религиозным соображениям распространялся длительное время на значительные массы людей.

Этологическая (поведенческая) изоляция существует благодаря особенностям ритуала ухаживания, окраски, запахов, «пения» самок и самцов из разных популяций.

При физической (механической) изоляции препятствием к скрещиванию являются различия в структуре органов размножения или просто разница в размерах тела. У растений такая форма изоляции возникает при приспособлении цветка к определенному виду опылителей.

Описанные формы изоляции, особенно в начальный период их действия, снижают, но не исключают полностью межпопуляционные скрещивания.

Генетическая (репродуктивная) изоляция создает более жесткие, иногда непреодолимые барьеры скрещиваниям. Она заключается в несовместимости гамет, гибели зигот непосредственно после оплодотворения, стерильности или малой жизнеспособности гибридов9.

Изоляция в процессе видообразования взаимодействует с другими элементарными эволюционными факторами. Она усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Возникающие благодаря изоляции внутривидовые группировки отличаются по генетическому составу и испытывают неодинаковое давление отбора.

 

2.6. Миграции

Миграции - передвижение особей на более или менее значительное расстояние, вызванное изменением условий существования в месте обитания этих особей или связанное с прохождением ими цикла развития; различают миграции регулярные (сезонные, суточные и др.) и нерегулярные.

Популяции одного вида, как правило, не изолированы друг от друга. Между ними постоянно происходит обмен генами. Животные из одной популяции переселяются в другую. Пыльца и семена растений переносятся ветром, течениями, животными из одной популяции в другую. Интенсивность обмена генами между популяциями зависит от расстояния между ними, радиуса индивидуальной активности у животных и распространения пыльцы и семян у растений и многих других причин.

В результате обмена особями (мигрантами) между двумя соседними популяциями, отличающимися по генетическому составу, частоты аллелей в каждой из них меняются из поколения в поколение. Эти изменения тем более значительны, чем больше различия между популяциями в частотах аллелей и интенсивнее миграция. Поскольку эволюция - изменение частот аллелей в популяциях, миграцию можно рассматривать как фактор эволюции.

Миграция противодействует таким дифференцирующим популяции факторам – отбору, дрейфу генов и мутационному процессу. В этом смысле она тормозит эволюцию. Естественный отбор приспосабливает популяцию к локальным условиям существования, оставляя в ее генетическом составе наиболее адаптивные аллели. Миграция этому противодействует, постоянно поставляя в популяцию менее приспособленные к той среде, в которой живет эта популяция, варианты генов. Благодаря обмену мигрантами популяции могут обмениваться своими приспособлениями10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Заслуга Дарвина в том, что он вскрыл движущие силы органической эволюции, собрал многочисленные данные, свидетельствующие о том, что изменчивость самых различных видов организмов в природе очень велика. Индивидуальные различия особей представляют собой основу для возникновения разновидностей. Здесь необходимо подчеркнуть, что Дарвин впервые поставил в центре внимания эволюционной теории не отдельные организмы, а биологические виды, т.е., говоря современным языком, популяции организмов. Только популяционный подход позволяет правильно оценить масштабы и формы изменчивости организмов и прийти к пониманию механизма естественного отбора, т.е. в полной мере ознакомиться с факторами эволюции.

Как показано выше, отдельное изучение каждого из факторов эволюции неэффективно. Все они находятся в неразрывной взаимосвязи, каждый опирается на результат действия остальных факторов. При этом следует особо отметить значение наследственности и изменчивости , а также естественного отбора.

Таким образом, поставленные задачи решены, цель достигнута, данная тема рассмотрена в полной мере.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Иорданский Н.Н. Эволюция жизни.— М.: «Академия», 2001.– 432 с.
2. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлов Т.А. Биология. - М.: «Академия», 2006. – 576 с.
3. Пехов А.П. Биология с основами экологии. – СПб.: «Лань», 2000. – 672 с.
4. Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н. Биология, Т.2. – М.: «Высшая школа», 2003. – 334 с.
5. http://evoluciya.ru/ factori
6. http://macroevolution.narod.ru/factory.htm
7. http://www.allbest.ru/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 http://evoluciya.ru/ factori

 

2 http://www.allbest.ru/

 

3 Не следует путать репродуктивный отбор с половым отбором: последний представляет собой более узкое понятие — отбор признаков, непосредственно связанных с конкуренцией между особями одного пола в процессах размножения.

 

4 Иорданский Н.Н. Эволюция жизни.— М.: «Академия», 2001. С. 79.

 

5 Иорданский Н.Н. Эволюция жизни.— М.: «Академия», 2001. С. 83-84.

6 Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Козлов Т.А. Биология. - М.: «Академия», 2006. С. 177-178.

7 Иорданский Н.Н. Эволюция жизни.— М.: «Академия», 2001. С. 94-95.

 

8 Панмиксия - свободное скрещивание особей в пределах популяции или другой внутривидовой группы животных.

9 Ярыгин В.Н., Васильева В.И., Волков И.Н. Биология, Т.2. – М.: «Высшая школа», 2003. С. 37-39.

 

10 http://macroevolution.narod.ru/factory.htm