Головні результати мікроеволюції



МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ

Розділ 2

ПОПУЛЯЦІЙНО-ВИДОВИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ ТА МІСЦЕ ЛЮДИНИ В НЬОМУ

2.1.11. Головні результати мікроеволюції

Мікроеволюція – це систематична зміна частот гомологічних алелів, ділянок хромосом або цілих хромосом у локальній популяції. Мікроеволюціею називають будь-яке збільшення або зменшення частоти в генофонді варіантної форми, яка зустрічається в популяції з покоління в покоління.

Мікроеволюційне вчення вивчає виникнення і перебіг популяційно-генетичних процесів, які призводять до формування

явища адаптації, закріплення внутрішньопопуляційних явищ поліморфізму, видоутворення та інших пускових процесів еволюції. При вивченні мікроеволюційного процесу необхідно враховувати властивості популяції (див. 2.1.8).

Видоутворення. Процес видоутворення складається з кількох послідовних етапів: 1) мінливість поліморфних генів; 2) утворення нового співвідношення алелів; 3) закріплення нового поєднання алелів у популяції; 4) захист нового поєднання алелів механізмами репродуктивної ізоляції.

Мікроеволюція викликає дивергенцію форм аж до утворення нового виду і триває без будь-яких розривів всередині

форм, які виникли.

Внаслідок мікроеволюції з’являються адаптації – процес еволюційних змін, шляхом якого забезпечується пристосування організму до умов довкілля. Механізмом цього вирішення є еволюція шляхом природного добору.

Генетичний поліморфізм

Поліморфізм – це існування в популяції двох або більше різко відмінних форм, за якого частота більш рідкісної форми визначається новими або повторними мутаціями. Поліморфізм – це така мінливість у популяції, коли визначається чітке менделівське розщеплення.

Генетичний поліморфізм – це переривчаста мінливість за гомологічними алелями одного і того ж генного локуса. Генетичний поліморфізм лежить з основі різноманітності.

Адаптації. Розрізняють загальні і спеціальні адаптації. Перші дозволяють організму існувати в широких межах середовища, а другі являють собою адаптації до певного способу життя. Так, наприклад, крило птаха – це загальна адаптація, а долотоподібний дзьоб і пристосовані до повзання задні кінцівки – адаптація спеціальна.

Адаптація людини до середовища зумовлена зміною її морфологічних та фізіологічних властивостей. Тому однакові риси пристосування до умов тропічної зони характерні як для корінних жителів Африки (негроїди), так і для європеоїдів Індії, австралійців. Єдині риси пристосованості характерні для мешканців Крайньої Півночі (ненці, чукчі, ескімоси, саамі).

Видоутворенням називається процес утворення одного або кількох нових видів з видів, що існували раніше.

Поява нового виду являє собою результат мікроеволюції. Способи і шляхи видоутворення різні, але обов’язковою умовою будь-якого з них є виникненні генетичної ізоляції, яка призупиняє потік генів між новими і вихідним видами. З утворенням нового виду мікроеволюційні процеси не припиняються, а продовжуються і дають початок макроеволюції.

Основні способи видоутворення: а) філітичне; б) дивергентне і в) гібридизація.

Філітичне видоутворення – поступове перетворення в часі одного виду на інший за зміни умов на всьому ареалі; число видів при цьому не збільшується.

Дивергентне видоутворення (істинне, сегрегаціогенез) – видоутворення на основі дивергенції (розходження ознак). Материнський вид при цьому розділяється на окремі угруповання (диференціація) з наступною адаптивною радіацією і перетворенням на нові види за схемою:

Екоелемент – > популяція -> екологічна (або географічна) раса -> вид.

Це найбільш поширений, типовий спосіб видоутворення, він веде до збільшення числа видів (різноманітності). Види при цьому утворюються повільно. Видоутворення на основі дивергенції описав Дарвін.

Гібридизація – один із способів видоутворення, при якому новий вид утворюється на основі об’єднання двох вихідних видів (синтезогенез), наприклад, у квіткових рослин. Цей спосіб видоутворення менш поширений у природі через труднощі, які виникають при подоланні репродуктивної ізоляції між видами і через стерильність гібридів.

Шляхи видоутворення. Існують алопатричний (від грец. αλλος – інший і πατριά – походження, рід) і симпатричний (від грец. σΰμ – разом і πατριά – походження, рід) шляхи видоутворення.

Алопатричним, або географічним, видоутворенням називається утворення нових видів з популяцій, роз’єднаних між собою простором (географічна ізоляція). Географічна ізоляція виникає первинно і перешкоджає потоку генів (рис. 2.18). Якщо вона триває впродовж багатьох поколінь, може вторинно виникнути генетична ізоляція, яка призупиняє потік генів між популяціями. Генетична ізоляція зберігається і в тому випадку, коли популяції за певних умов можуть опинитися разом. Алопатричне видоутворення відбувається повільно і дає види, які, як правило, відрізняються від вихідного за морфофізіологічними ознаками. Більшість видів, особливо у тварин, виникає алопатричним шляхом. Прикладом алопатричного видоутворення на основі роз’єднання популяцій внаслідок фрагментації ареалу вихідного виду можуть бути види конвалії (рід Соnvаllаrіа). Материнський вид у третинному періоді мав суцільний ареал, а в четвертинному через зледеніння розпався на ізольовані частини, де з часом утворилися нові види (С. mаjаlis в Європі, С. trаnscauсаsіса в Закавказзі, С. keiskii на Далекому Сході), які відрізняються між собою за розміром, формою віночка та іншими ознаками. Прикладом алопатричного видоутворення у тварин на основі розширення ареалу вихідного виду можуть бути два види мартинів: сріблястий (Larus argentatus) і клуша (L. fuscus), поширених на узбережжі Балтійського і Північного морів. Вони не схрещуються між собою, але зв’язані перехідними підвидами, які схрещуються і дають плодюче потомство.

Головні результати мікроеволюції

Рис. 2.18. Географічне видоутворення.

Симпатричним називається видоутворення без географічної ізоляції, коли нові види виникають всередині ареалу вихідного виду, так що ізоляція з самого початку є генетичною. Симпатричний шлях видоутворення є порівняно швидким; при цьому утворюються види, переважно близькі до вихідного виду за морфофізіологічними особливостями. Основні способи симпатричного видоутворення: а) поліплоїдія; б) міжвидова гібридизація; в) хромосомні перебудови і г) видоутворення на основі екологічної ізоляції. Перші три форми є прикладом миттєвого видоутворення (сальтацій).

Поліплоїдія (від грец. poly – багаторазовий. eidos – вид) – форма симпатричного видоутворення шляхом миттєвого кратного збільшення числа хромосом одного генотипу (аутополіплоїдія). Груші близьких видів (ряди) з кратним числом хромосом відомі у багатьох рослин. Так, у роді пшениць (Triticum) число хромосом у різних видів кратне 7, а саме: 14,21,28,…, 42. Поліплоїдні форми, як правило, мають більші розміри клітин і здатні існувати в більш суворому кліматі. Саме тому серед рослин високогір’я, Арктики багато поліплоїдних форм.

Міжвидова гібридизація – форма симпатричного видоутворення, за якої новий вид виникає в результаті схрещування між особинами двох різних видів. Плодючі гібриди виникають у тому випадку, коли міжвидова гібридизація супроводжується подвоєнням числа хромосом двох різних геномів і утворенням алополіплоїда. Прикладом може бути гібрид між редькою (Raphanus sativus) і капустою (Brassica oleracea), експериментально одержаний генетиком Г. Д. Карпеченком (1899-1942) (рис. 2.19). Ці дві рослини належать до різних родів, але мають по 18 хромосом кожна. Одержаний гібрид також мав 18 хромосом – по 9 хромосом від кожного з батьків. Хромосоми капусти і редьки не подібні і тому нормально не кон’югують між собою в мейозі. Одержаний гібрид виявився стерильним. Але декілька яйцеклітин і декілька пилкових зерен випадково мали 18 хромосом. У результаті їх злиття угворився гібрид з 36 хромосомами. Цей гібрид був плодючим, тому що при мейозі редькові і капустяні хромосоми нормально кои’югували з собі подібними. Проте нова рослина мала верхівку редьки, а корінь – капусти. Але це був новий вид, навіть рід (Raphanotrassica), одержаний шляхом гібридизації і подвоєння числа хромосом.

Головні результати мікроеволюції

Риc. 2.19. Георгій Дмитрович Карпененко (1899-1942).

Хромосомні перебудови – форма симпатричного видоутворення, за якої новий вид утворюється внаслідок фрагментації, злиття або інших перебудов з хромосом одного виду. Ця форма поширена як у рослин, так і у тварин.

Видоутворення на основі екологічної ізоляції зумовлене розмноженням у різні строки, різними ізотопами. Відомі сезонні раси в рослин, які репродуктивно ізольовані внаслідок того, що одні з них квітуть рано, інші – пізно.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 votes, average: 2.00 out of 5)
Loading...


Основні властивості амінокислот.
Ви зараз читаєте: Головні результати мікроеволюції