uabooks.top » Біологія » Елементарні процеси еволюції. Видоутворення
Інформація про новину
  • Переглядів: 298
  • Дата: 17-09-2018, 19:16
17-09-2018, 19:16

Елементарні процеси еволюції. Видоутворення

Категорія: Біологія




Фактори еволюції

Елементарні фактори еволюції — це явища та процеси, які змінюють генофонд популяції. Зміни в генофонді популяцій з часом можуть накопичуватися. Тому особини в популяції починають дедалі більше відрізнятися від своїх предків. Так і відбувається еволюція.

До факторів еволюції відносять мутації (мутаційний процес), популяційні хвилі (хвилі життя), дрейф генів, ізоляцію, міграцію і природний добір.

Закон Харді — Вайнберга

У тих умовах, коли ситуація в популяції живих організмів відносно стабільна, різні варіанти генів перебувають у стабільних співвідношеннях (у стані рівноваги). Цей стан описує закон Харді — Вайнберга, який встановлює відповідність між частотами різних алелів та частотами генотипів, які за участю цих алелів утворюються.

Умови, за яких цей закон працює, є такими:

• схрещування в популяції є вільним і випадковим;

• у популяції відсутня міграція;

Еволюційні фактори

Фактор

Опис фактора

Приклад дії

Мутації

(мутаційний

процес)

Природний процес постійних змін спадкової інформації внаслідок дії мутагенних факторів

У предків людини внаслідок мутації дві хромосоми об’єдналися в одну. Тому в людини 23 пари хромосом, а у шимпанзе, як і у нашого спільного предка,— 24 пари

Популяційні хвилі(хвилі життя)

Коливання чисельності природних популяцій, яке відбувається постійно внаслідок кліматичних, біологічних або інших факторів

Періодично виникають спалахи розмноження комах (наприклад, сарани). При цьому тварини можуть поширюватися за межі території свого звичайного проживання

Дрейф генів

Зміна частоти алелів певних генів через випадкові процеси. Наприклад, виверження вулкана, повінь або потрапляння невеликої групи особин на нову територію (ефект засновника)

Коли люди потрапили на Американський континент, серед них випадково не виявилося людей з алелем, який відповідає за формування III і IV груп крові. Тому до нової хвилі міграції з Європи, населення Америки мало тільки I або II групи крові

Ізоляція

Розділення популяцій одного виду через виникнення між ними якихось бар’єрів (фізичних або екологічних)

Популяції, які потрапляли на острови, часто не могли контактувати з популяціями материка й утворювали нові вид, як в’юрки на Галапа-гоських островах

Міграція

Переміщення особин з однієї популяції в іншу або на нові території

Риба-голка з Чорного моря мігрувала в р. Дніпро, а звідти по каналу Дніпро-Донбас потрапила в р. Сіверський Донець

Природний

добір

Диференційоване виживання більш пристосованих до певних умов існування особин у популяції

Під час використання антибіотиків виживають тільки ті бактерії, які мають до них стійкість

Способи видоутворення

Спосіб видоутворення

Процеси, які відбуваються

Географічне(алопатричне) видоутворення (мал. 69.1)

Нові форми організмів виникають як результат розриву ареалу і просторової ізоляції. У кожній ізольованій популяції внаслідок дрейфу генів і добору змінюється генофонд. Далі настає репродуктивна ізоляція, що веде до утворення нових видів. Причинами розриву ареалу можуть бути гірські процеси, льодовики, утворення річок та інші геологічні процеси

Екологічне (симпатричне) видоутворення (мал. 69.2)

Нові форми займають різні екологічні ніші в межах одного ареалу. Ізоляція відбувається внаслідок невідповідності часу і місця схрещування, поведінки тварин, пристосування до різних способів запилення у рослин, споживання різної їжі тощо

Видоутворення шляхом схрещування

Нова форма утворюється внаслідок схрещування двох видів. Прикладом такого видоутворення є слива (гібрид терена та аличі)

Видоутворення шляхом поліплоїдії

Нова форма утворюється зі старої шляхом поліплоїдизації. Цей спосіб видоутворення поширений у рослин

• у популяції відсутні мутації;

• популяція має велику чисельність. Математично закон Харді — Вайнберга для

двох алелів одного гена описують формулою:

де p — це частота (у частках одиниці) першого алеля гена, а q — частота другого алеля. Відповідно, р2 і q2 — частоти обох типів гомозигот, 2pq — частота гетерозигот.

Зрозуміло, що в реальному природному середовищі досягнення цих умов повністю неможливе. Але за умови достатньо близької ситуації (дуже мало мутацій, схрещування майже вільне, міграції майже немає) розрахунки за цією формулою дають цілком прийнятний результат. Якщо ж це співвідношення порушується, то це є сигналом про те, що відбуваються якісь еволюційні процеси і змінюється генофонд популяції.

Направленість елементарних процесів еволюції

З еволюційних факторів тільки природний добір є направленим — він діє у певному напрямі, відбираючи більш пристосованих особин. Усі інші фактори еволюції є ненаправленими. Вони змінюють частоти

різних варіантів генів у генофонді популяції випадковим чином. І напрями цих змін можуть у різні моменти бути різними. Але ненаправлені фактори виконують дуже важливу роль. Вони забезпечують природний добір матеріалами для роботи.

Способи видоутворення

Існує кілька можливих способів утворення нового виду. Найважливішою умовою утворення виду є ізоляція його окремих популяцій. Класифікація способів видоутворення побудована саме на різниці у способах створення ізоляції між різними популяціями виду.

Ключова ідея

Під дією факторів еволюції частоти алелів генів у популяціях змінюються. Наслідком цього процесу є еволюція живих організмів. Результатом еволюції є видоутворення — процес формування нових видів живих організмів.

Запитання та завдання

1. Які існують фактори еволюції? 2. Використовуючи додаткові джерела, підберіть один-два приклади дрейфу генів для популяцій людини. 3. Різновидом якого видоутворення — симпатричного чи алопа-тричного — можна вважати видоутворення шляхом поліплоїдизації?

 

Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний

 




^