uabooks.top

Emlékezzetek a főbb rendszertani egységekre, amelyeket az állatok és növények osztályozásakor alkalmaznak! Mi a mikroevolúció, a fajképződés, a makroevolúciő, az adaptív potenciál, az adaptív norma? A természetes szelekció milyen formáit ismeritek? Milyen allélokat nevezünk letálisnak és szubletálisnak, dominánsnak és recesszívnek? Mit állít az optimum törvény?

Populációszintű adaptációk kialakulása. A faj, mint különleges biológiai rendszer több alsóbbrendű biológiai rendszerből áll - populációkból, legalább egy populációból (ilyen előfordul az endemikus fajok esetében, amelyek areája behatárolt; 9. 1. ábra). Ezért a populációra úgy tekintenek, mint a faj strukturális funkcionális egységére. Az evolúcióbiológia szemszögéből a populáció az evolúció alapegysége, mivel bennük zajlanak le az alapvető mikroevolúciós folyamatok (örökletes változékonyság, izoláció, populációs hullámok, genetikai sodródás, természetes szelekció), amelyek hatással vannak a populáció génkészletére.

Az, hogy a faj populációk rendszeréből áll, azzal van kapcsolatban, hogy az areán belül az optimális létfeltételek nem egyenletesen oszlanak el. Például, az európai mókus (9.1, 2. ábra) egész Eurázsiában elterjedt, de csak az erdőkben, fás részeken él, amelyeket más növénytársulások, hegyek, folyók osztanak fel. Sok a mocsárhoz vagy láphoz alkalmazkodott növényfajt, például a tőzegmohákat, más növénytársulások nem osztják fel. Tehát, minél változatosabbak a létfeltételek, annál nagyobb a faj populációinak száma.

9. 1. ábra. 1. Keleti földikutya — Ukrajna dél-nyugati részének földalatti életmódot folytató endemikus faja. 2. A széles areával rendelkező

európai mókus

Egy faj minden egyede hasonló genommal rendelkezik. Ugyanakkor a különböző populációk génkészlete eltérhetnek az allélgén készletük tekintetében. Még akkor is, ha a populációkra hasonló allélkészlet jellemző, az egyes alléi gének gyakorisága eltérhet, más lehet az aránya a homozigótáknak és heterozigótáknak. Bizonyos gén különböző alléljai eltérő adaptáltságot határozhatnak meg, ezért egy bizonyos faj különböző populációi nem egyformán alkalmazkodnak a környezeti feltételekhez.

Minél változatosabb egy populáció génkészlete, annál nagyobb az adaptív potenciálja. Vagyis minél több allélja van egy génnek, és minél gyakoribbak a génkészletben az egyed jobb alkalmazkodását biztosító allétok, annál nagyobb az esélye a populációnak a túlélésre a változó környezetben, az új területek meghódítása, a terület forrásainak teljesebb felhasználása során.

Az evolúcióban a jobban alkalmazkodott egyedeknek több esélye van a túlélésre és a termékeny utódok létrehozására, amelyek segítségével továbbadják az alkalmazkodást biztosító allélgénjeiket. A káros recesszív allétok hosszú ideig fennmaradhatnak a populáció heterozigótáiban, miközben nem jelennek meg fenotípuso-san.

Jegyezzétek meg!.

A káros (totális és szubletális) allélgének összességét a populáció génkészletében, amelyek csökkentik az általános alkalmazkodóképességet, genetikai tehernek nevezzük. Homozigóta állapotban az ilyen allétok csökkentik az egyedek alkalmazkodóképességét. Cserébe a jobban alkalmazkodott genotípusok és ennek megfelelő fenotípusok arányának növekedése javítja a populáció mint egységes biológiai rendszer adaptáltságát.

Attól függően, hogy az egyedfejlődés (ontogenezis) vagy a törzsfejlődés (filogen-ezis) során alakultak ki az adaptációk, két csoportra oszthatóak: egyedi és populációs-faji. Az egyedi adaptációk az egyedfejlődés során alakulnak ki. Például, hasonló körülmények között a különböző egyedekben eltérő feltételes reflexek alakulhatnak ki. Ily módon a különböző egyedek és egyének a stresszhelyzetekben eltérően reagálnak: vészhelyzetekben egyes egyedek védekeznek, agresszívvá válik a viselkedésük, mások elszöknek. (Emlékezzetek, milyen adaptációs stratégiák vannak!)

A populációs-faji adaptációk az egyes populációkban vagy a faj törzsfejlődése során alakulnak ki. Az ilyen adaptációk molekuláris-genetikai szinten rögzültek.

Az állatokban ezek az adaptációk az egyes szerveket és funkcionális rendszereket érintik. Főként a szervezet szabályozó rendszereivel — az ideg- és az endokrin rendszerrel - állnak kapcsolatban. Az adaptációk az egyes egyedekben jönnek létre, és később terjednek el az egész populációban. Bizonyos létfeltételek között egy populációban létrejött hasznos adaptációk később elterjedhetnek más, a fajhoz tartozó populációkban is, és az evolúció során rögzülnek faji szinten.

Ilyen módon egy faj az evolúciója során létrehozza saját adaptációs komplexét — ami morfológiai, élettani, viselkedési és ökológiai sajátosságok optimális egysége, amelyek kiegészítik egymást, és kiváltják az egyedek sikeres szaporodását és elterjedését. Ezenkívül, az ilyen adaptív komplex biztosítja az egyensúly állapotát az adott környezeti feltételek mellett.

A populáció szintű adaptációk szintén a homeosztázis fenntartását szolgálják. A populáció homeosztázisa nemcsak az egyedszám fenntartásával és növekedésével áll kapcsolatban, de az adott környezetnek megfelelő populációsűrűség fenntartásával is. Erre gyakorolnak hatást az abiotikus és a biotikus tényezők: a fajon belüli és a fajon kívüli kölcsönhatások. A populáció szinten kialakuló adaptációk biztosíthatják az egyedek más fajokkal szembeni versengését (fajok közti konkurencia).

A populációk polimorfizmusa és annak adaptív jelentősége. Emlékezzetek: a polimorfizmus (gör.: poly- - sok és morphé - forma) - különböző jellegállapotok (és ennek megfelelően bizonyos gén alléljainak) jelenléte a populációban. Ilyen módon a hasonló génkészlettel, de eltérő allélokkal rendelkező organizmusok a környezeti feltételektől függően különböző fenotípusokkal rendelkezhetnek. A fenotípusosan eltérő egyedek csoportjait morfáknak nevezzük (ha csak két morfa van, akkor dimorfizmusról beszélünk). Az organizmusok különböző morfái (9. 2. 1. ábra) mutációk révén jönnek létre, és rögzülnek a szétválasztó (diszruptív) szelekció eredményeképpen.

9. 2. ábra. 1. A diszruptív szelekció hatása: a kátpöttyös katicának kér morfája van - az egzik fekete felszárnyakkal, ami aktívabban szaporodik nyáron és ezért többen vannak ősszel. 2. A nyírfaaraszoló ipari melanizmusa: azokon a helyeken, ahol a nyírfa kérge az ipari szennyezéstől sötétebb, ott több a sötétebb lepke (a), ami észrevétlenné teszi azokat a sötét háttéren; a nem szennyezett területeken ugyanakkor, ahol a fák kérge fehérek, több a a világos változata a lepkének (b). 3. A szárazföldi ligeti csiga házának polimorfizmusa. Ennek a fajnak több morfája van, amelyek csigaháza és színe különbözik. A barnatalajú erdőkben a csigaház leginkább barna vagy rózsaszín, a sárgaszínű füves részeken a sárgaszínűek vannak többségben

(Emlékezzetek a természetes szelek-

ció típusaira!) Azt a jelenséget, hogy az egyikük fölénybe kerül az adott környezeti létfeltételek mellett - adaptív polimorfizmusnak nevezzük. A di- vagy polimorfizmus adaptív jellegének lényege abban áll, hogy javítja az alkalmazkodó képességet a periodikusan változó környezetben (9. 2, 2, 3. ábra). Tehát, az adaptív polimorfizmus jelensége a faj egyedeinek túlélését biztosítja.

Kulcsszavak és fogalmak

a populáció genetikai terhe, egyedi és populációs-faji adaptációk, adaptív komplex, a populáció homeosztázisa, adaptív polimorfizmus.

1. Mik a populációs-faji szintű adaptációk kialakulásának genetikai alapjai? 2. Mivel jellemezhető a populáció génkészlete? 3. Mi a populáció genetikai terhe? Mivel áll kapcsolatban? 4. Mivel jellemezhetőek az egyedi és a populációs-faji adaptációk? 5. Mi a polimorfizmus? 6. Miért tekintik a polimorfizmust populációs szintű adaptációnak?

Mely fajoknak nagyobb az adaptív potenciálja: az end-_ _ emikus fajoknak, vagy azoknak, amelyek nagy areáján alfajaik jönnek létre? Miért?

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán