Что характерно для географического способа видообразования

Географическое видообразование

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 224.

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 224.

Формирование видов путём пространственной, территориальной изоляции, является аллопатрическим или географическим видообразованием. Процесс также называется аллопатрией от греческих слов «аллос» – другой, и «патрис» – родина.

Характеристика

Одно из условий образования нового вида – изоляция в изменившихся условиях. Под действием изменения климата, рельефа или возникновения естественной преграды одна из популяций остается в изоляции, изменяется ее генофонд, возникают новые мутации и наилучшие сочетания генов, накапливаются новые полезные признаки. Возникает сначала новый подвид, а затем и новый вид. В результате появляется репродуктивная изоляция – невозможность скрещивания между разными видами .

В отличие от экологического видообразования, предполагающего развитие вида в разных экологических нишах, для аллопатрии во многих случаях достаточно смены ареала, что происходит при расселении популяции. Границами ареала становятся реки, озёра, моря, горы, леса.

Рис. 1. Разные ареалы.

Приспособившись к природным условиям на новой определённой территории, в условиях изоляции популяция приобретает новые адаптации, меняющие генотип, что отражается на фенотипе. Благодаря аллопатрической изоляции возникли уникальные виды Австралии, Антарктиды, северных широт, пустынь.

Чем характеризуется географический способ видообразования:

Источник

Географическое видообразование — причины формирования, основные формы и примеры

Географическое видообразование – самая распространенная разновидность видообразования.

Суть процесса заключается в том, что изолированные популяции меняются генетически, образовывая новый вид.

При этом разные изолированные популяции теряют возможность скрещиваться друг с другом в результате биологической изоляции в течение многих поколений.

Что такое видообразование в географии и его основные формы

Географическое (или аллопатрическое) видообразование наиболее изучено среди всех 4-х путей естественного видообразования, таких как экологическое (или симпатрическое), перипатрическое и мгновенное (на основе полиплоидии).

Формы образования видов различаются по способу изоляции. Ниже представлена таблица с описаниями других форм.

Происходит в условиях обитания популяций одного вида в отличающихся условиях природы. При этом ареал не расширяется, по сравнению с географическим. В результате разделения популяций генофонд каждой из них начинает меняться из-за внешних условий среды (происходит естественный отбор, возникают новые мутации, разные для каждой популяции).

Подвид географического, т. е. пространственной формы образования видов. Новые виды появляются в малых популяциях, не обменивающихся генами с основной из-за нахождения на периферии. Из всех факторов, таких как генетический дрейф, естественный отбор и возникновение мутаций, в этом механизме наибольшую роль имеет первый.

Является формой экологического, то есть популяция не делится пространственными барьерами. Но за пару поколений в одном ареале из-за резких перемен в генах может возникнуть новая структурная единица.

Характеристика и причины формирования географического видообразования

Другое правильное название данной формы видообразования — аллопатрическое. «Аллос» в переводе с греческого – «чужой», а «патрис» — «родина».

Автор теории эволюции, Чарльз Дарвин, больше всего в своих работах говорил о пространственном механизме. Но первым указал на значимость аллопатрии Мориц Вагенер – немецкий путешественник и биолог.

Главным условием для данного способа образования новых структурных единиц является пространственная изоляция, т. е. наличие между популяциями труднопреодолимых преград.

Механизм аллопатрии

Такое видообразование происходит при изоляции популяции вида от остальных популяций того же вида на протяжении многих поколений. За этот срок во многих локусах особей этой популяции замещаются аллели.

Генофонд данной популяции будет видоизменяться независимо от остальных популяций, вследствие чего накапливаемые мутации сделают невозможным скрещивание с особями вне популяции.

Изоляты перенесут изменения в фенотипе и генотипе. Наступит этап так называемой репродуктивной изоляции, чем и характеризуется возникновение нового вида.

Частота встречаемости различных аллелей меняется не только из-за естественного отбора, но и благодаря генетическому дрейфу.

Возьмем, к примеру, крыс, обитающих когда-то в Западной Европе. Они стали размножаться, и часть популяций вида переселилась на восток, в Восточную Европу и Азию.

В условиях другого климата, отличного от европейского, будут выживать только те особи, которые к нему приспособлены (т. е. те, кто имел генетические преимущества, никак не проявлявшиеся в родном климате). И в новом месте обитания число приспособленных к новому климату особей будет возрастать с каждым поколением, а число неприспособленных – наоборот, падать.

Если сначала эти различия между приспособленными (азиатскими) и неприспособленными (европейскими) будут малозаметны, то через века и тысячелетия генотип этих подвидов определенного вида крыс из-за последовательности необратимых изменений в генах станет различаться настолько, что их можно будет считать отдельными видами, не способными к взаимному скрещиванию в результате репродуктивной изоляции.

На срок, через который происходит формирование новой структурной единицы, влияет степень изоляции, т. е. быстрее всего новый вид возникнет при нулевом контакте двух разделенных популяций.

Через еще большее количество лет азиатский вид крыс может переселиться обратно в Европу, но уже не будет иметь возможности скрещиваться с европейским.

Примеры географического видообразования

Приведём еще несколько примеров для закрепления материала:

белоголовые чайки, живущие по всему миру (черноголовая, вилохвостая, бургомистр, морская, клуша, моевка, малая чайка, серебристая, розовая и т. д.);

американский, австралийский и азиатский хлопчатники;

Байкал изолирован от других водоёмов горным хребтом, в результате чего в озере присутствуют уникальные виды;

севанская форель имеет 4 подвида, отличающихся разными сезонами года, в которые они размножаются (нерестятся).

Источник

Характеристика географического видообразования: сущность и механизм, причины формирования географического разнообразия и примеры

Характеристика географического видообразования

Сущность географического видообразования

Географическое видообразование представляет собой путь формирования видов в ходе эволюции, при котором первостепенную роль играет пространственная или территориальная изоляция.

Названый путь видообразования также называют аллопатрическим. При географическом видообразовании формирование нового вида происходит в результате изоляции. Одно из важнейших условий образования новых видов — изоляция популяции в конкретных условиях.

Генофонд популяции заметно меняется в результате воздействия окружающей среды. Кроме того, происходит формирование почвы, способствующей расширению спектра мутаций и образованию новых продуктивных генных сочетаний.

Географическая изоляция становится основой для возникновения новой формы этого явления — репродуктивной изоляции. Именно она становится решающим моментом процесса возникновения в природе новых видов.

Репродуктивная изоляция — это невозможность скрещивания между особями разных популяций.

Несмотря на то, что на данный момент известно о множестве теорий видообразования, ни одну из них нельзя назвать целиком доказанной. Это объясняется тем, что любую из них достаточно сложно обосновать эмпирическим путем.

Однако теория географического образования прочно вошла в науку и успешно составляет конкуренцию другим представлениям о системе эволюционного процесса.

Механизм географического видообразования

Появление новых видов — важнейший этап эволюции. Образование новых природных видов формируется под воздействием движущих сил эволюции — это доказал Ч. Дарвин.

Если условия существования внутри вида изменяются, происходит процесс расхождения признаков — дивергенция. Этот процесс приводит к появлению новых группировок особей внутри вида. Поэтому один вид может стать источником целого спектра форм, каждая из которых способна к воспроизведению плодовитого потомства и выживанию в неблагоприятной среде.

В сравнении с экологическим, географическое видообразование может быть основано только лишь на смене организмом своего ареала обитания. Обычно такое происходит, когда популяция расселяется. Факторам географической изоляции в таких случаях выступают:

Однако нужно понимать, что препятствие само по себе еще не является фактором географической изоляции. К примеру, для одной популяции отдельное препятствие может стать фактором географической изоляции, а для другой популяции это препятствие вообще не будет считаться препятствием.

Когда популяция остается на новой территории, то приобретает адаптации, меняющие ее генотип. Это, в свою очередь, сказывается на фенотипе.

Аллопатрический тип видообразования дал жизнь уникальным видам, проживающим на территориях Австралии, Антарктиды, пустынь и северных широт.

В основе географического видообразования лежат определенные механизмы:

• наличие пространственной изоляции популяций внутри одного вида дает начало новым видам. Пространственная изоляция в этом случае — разделение географических ареалов;
• возникновение генетической изоляции в результате продолжительного разобщения популяций. Генетическая изоляция сохраняется даже тогда, когда географическая изоляция перестает действовать;
• появившиеся в результате географического видообразования новые виды называются географическими расами.

Причины формирования географического разнообразия

Основные причины формирования географического видообразования:

• миграция особей;
• расширение ареала обитания популяции;
• естественный отбор;
• репродуктивная изоляция;
• накопление мутаций, которые влияют на образование фенотипических и генотипических различий.

Замечание 3

Все эти причины проявляются по-разному и зависят от изначального местонахождения популяции и ее генофонда.

Возникновение географической изоляции связано с динамикой развития климата и рельефа. Приспособившиеся к новым условиям обитания особи передают приобретенные навыки адаптации своим потомкам. Поэтому эти потомки способны выжить только в этих условиях.

Аллопатрия — процесс длительный. Он включает 6 этапов:

1. Изменение среды обитания видов, расширение ареала (в результате климатических катаклизмов и изменений ландшафта).
2. Изменение хода естественного отбора (в результате мутагенеза и адаптаций).
3. Сохранение приобретенных полезных адаптаций с последующим закреплением их в генотипе.
4. Сохранение географической изоляции.
5. Появление репродуктивной изоляции.
6. Возникновение новых видов.

Замечание 4

Более четкие различия между приспособленными и неадаптированными видами обусловлены меньшим обменом генами между ними. Так образуется репродуктивная изоляция.

Между географическим типом видообразования и изменениями рельефа наблюдается заметная связь. К таким изменениям рельефа относят горообразование, формирование рек и озер, расхождение континентов и др. Все эти процессы длятся по несколько сотен тысяч лет.

Примеры географического видообразования

Примеры географического видообразования помогают понять сам процесс.

Видовое разнообразие Байкала, которое без сомнения считается уникальным (а это белоголовые чайки, различные виды хлопчатника и др) обусловлено горным хребтом, изолировавшем эту территории от других водных бассейнов.

Схожие примеры видообразования (географического) объясняются парой причин:

• непреодолимыми препятствиями, возникшими на территории вида;
• расширением ареала популяции, в результате которого возможность скрещивания свелась к минимуму или вообще исчезла.

Как следует из текста выше, географическое видообразование — это длительный эволюционный процесс. В его основе лежат климатические изменения и естественные преграды.

Чтобы такое видообразование прошло успешно, важна территориальная изоляция особей внутри одной популяции. Когда возникает полная репродуктивная изоляции, можно говорить об окончании формирования видов.

Источник

Этапы географического видообразования

Что такое географическое видообразование

Географическое видообразование — эволюционный путь возникновения видов, при котором определяющим фактором выступает территориальная изоляция.

Второе название, расхожее в ученых кругах — аллопатрическое видообразование. Биологический процесс основан на разобщении единой популяции, когда неизбежным следствием становится генетическая изоляция, образование «географических рас».

Чем характеризуется, отличие от экологического

Географическое видообразование является неотъемлемым элементом макроэволюции. Она характеризуется:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

• длительностью процесса;
• естественностью факторов формирования изоляции.

В этой роли могут выступать:

• образовавшиеся океаны;
• озера;
• моря;
• горы, расколовшиеся в результате достигающих высоких баллов землетрясений.

В отличие от экологического типа видообразования, географическое или аллопатрическое предполагает расселение на новых местах, расширение занятого ареала, а не освоение новых условий в границах старого.

Среди остальных значимых характеристик можно выделить:

• обязательную миграцию особей;
• накопление мутаций, отличий между представителями популяции, оставшимися на разных территориях;
• репродуктивную изоляцию.

Оставшись на новой территории, одна из частей популяции вынуждена адаптироваться, менять генотип, а за ним и фенотип. Именно так неизвестные до определенного времени, уникальные виды сформировались в пустынях, на территории Австралии, в отдаленных районах северных широт.

Основные этапы

В ходе процесса принято выделять шесть основных этапов:

1. Расширение ареала, миграция, начавшаяся из-за значительного изменения климатических условий, окружающего ландшафта.
2. Естественная коррекция критериев естественного отбора (явления мутагенеза, адаптация).
3. Закрепление приобретенных мутаций в генотипе (выживание особей, наиболее удачно приспособившихся к обновленным условиям).
4. Сохранение пространственной изоляции между приспособившимися и неприспособившимися представителями одной популяции.
5. Возникновение продолжительной репродуктивной изоляции.
6. Формирование нового вида.

Порядок этапов неизменен. Меняется только скорость, с которой может происходить появление видов: чем строже условия репродуктивной изоляции, тем выше скорость видообразования, тем четче видны различия между приспособленными и неприспособленными частями популяции.

Виды географического видообразования

Все известные биологии примеры аллопатрического видообразования основаны на разобщении популяции, которая, в свою очередь, может иметь две причины:

1. Расширение ареала обитания проявилось настолько ярко, что контакты разных частей популяции свелись к минимуму. Эта тенденция особенно заметна в тех ситуациях, когда численность особей невелика, демонстрирует тенденцию к снижению.
2. Возникновение на занятой популяцией территории непреодолимых преград в виде высоких горных массивов, затопленных ниш, превратившихся в болота низменностей.

Оба вида характеризуются формированием новых для особей условий, отсутствием возможности скрещивания, необходимостью адаптации.

Образование видов при наличии разных условий среды: типовые примеры процесса

Популярным примером аллопатрического видообразования служит разделение популяции лисиц. Расселившись по местностям с самыми разными климатическими условиями, они с течением времени образовали несколько разных видов.

Обитающая в жаркой пустыне лиса фенек обзавелась большими ушными раковинами, позволяющими эффективно выводить тепло из организма. А результатом микроэволюции проживающего в северных районах песца стало появление многослойного длинного меха.

Общее сходство образовавшихся видов при этом остается очевидным. Это особенности скелета, строение морды, форма туловища, лап.

По такому же принципу происходило видообразование вьюрков, проживающих на Галапагосских островах.

Расселившись по разным островам, птицы были вынуждены приспособиться к разным источникам пищи. Так, у одних сформировался загнутый клюв, идеально подходящий для ловли сидящих на листьях насекомых, другие стали обладателями короткого мощного клюва для добычи мякоти кокоса.

Третьим пришлось приспособиться к сбору семян, вырастив узкий длинный клюв.

Такой метод эволюции позволил решить вопросы сохранения популяции, стал причиной появления особей, связанных исходным генотипом, но с разными внешними характеристиками.

Источник