Экологический способ вида образования

Механизм экологического видообразования в природе

Что такое экологическое видообразование

Экологическое видообразование — это путь возникновения вида через освоение новой территории, которая не выходит за пределы привычного ареала обитания. Такой механизм видообразования называют также симпатрическим (слово греческого происхождения, что в переводе на русский будет означать «происходящие с единой родины»).

Факторы, вызывающие возникновение симпатрии

Экологическое видообразование возникает и успешно проистекает в силу определенных факторов. Самые важные из них:

• динамика изменений окружающей среды. Происходит различие у исходного и нового видов в периоде размножения (меняется его сезонность) в силу определенного внешнего влияния (к примеру, человеческое вмешательство);
• фактор генетической мутации;
• генетическая изоляция. Обеспечивается за счет различного рода случайных мутаций;
• осваивание новым видом разных экологических ниш. Обеспечивает его выживаемость;
• механизм естественного отбора. Мутации, которые привели к изменению в генотипе отдельных особей, закрепляются, передаются по наследству и позволяют адаптироваться к факторам, возникшим извне;
• репродуктивная изоляция. Особи исходного и нового вида не скрещиваются между собой по причине разных периодов размножения и занимаемых экологических ниш.

Начало процесса и условия, необходимые для протекания

Процесс экологического видообразования разделяется на несколько этапов:

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

1. Разъединение популяций одного вида в пределах одного прежнего ареала в связи с изменившимися экологическими условиями.
2. Возникновение мутаций: особенности, позволяющие приспособиться к новым условиям обитания, сохраняются в популяции и передаются из поколения в поколения.
3. Изменение генофонда популяции.
4. Развитие репродуктивной изоляции, вследствие которой представители разных популяций перестают смешиваться между собой.
5. Формирование нового вида, родственного исходному.

Кроме того, на данный процесс влияет путь размножения, которого придерживается новообразовавшаяся популяция. Выделяют следующие пути:

• полиплоидия (отличительная характеристика экологического видообразования у растений, распространяющаяся также на некоторых червей и иглокожих) — кратное увеличение гаплоидного набора хромосом в клетках при мейозе;
• гибридизация — скрещивание особей разных видов; наблюдается как у растений, так и у животных.

Биологи отмечают, что полиплоидия — более действенный и конкурентоспособный путь видообразования, который обеспечивает выживаемость нового вида. Зачастую имеет место такое развитие событий, когда возникший вид полностью вытесняет родительский (исходный).

Еще одним важным условием для обеспечения успешного экологического (симпатрического) видообразования является характеристика размножения — половое или бесполое, так как важным фактором выступает генетическая мутация.

Таким образом, среди растений, размножающихся бесполым способом, одна мутировавшая особь, отличающаяся от родительской группы, может дать начало новому виду. В то же время механизм экологического видообразования у животных несколько отличается: необходимо, чтобы представитель популяции, являющийся носителем мутации, мог размножаться и передавать генетические особенности по наследству.

Примеры экологического видообразования

Примеры возникновения нового вида путем экологического видообразования обширны и разнообразны. Во многих случаях речь идет о формировании «экологических рас».

Экологическая раса — это популяция одного и того же вида, обладающая различным генофондом вследствие репродуктивной изоляции. Представители разных экологических рас обитают в пределах одного ареала, но в отличных друг от друга экологических условиях.

Процесс возникновения нового вида симпатрическим путем происходит достаточно быстро по сравнению с иными путями (в масштабах эволюции).

Экологическое видообразование распространено как в природных условиях, так и среди селекционеров, которые разводят новые виды животных и растений в сельскохозяйственных целях.

Самые яркие примеры экологического видообразования:

• люцерна серповидная и люцерна клейкая; люцерна серповидная обитает у подножия гор, в то время как люцерна клейкая произрастает в горах;
• рябинокизильник — новый вид, возникший природным естественным путем в результате скрещивания рябины и кизила, распространен в лесистой части центральной Сибири;
• культурная слива — вид, полученный искусственным путем в результаты образования гибрида терна и алычи;
• традесканция — одна из разновидностей произрастает в тенистых местах, другая — на территории, не защищенной от солнечного света и тепла;
• погремок большой — из-за выкашивания травы данный вид растения не имел возможности размножаться, в результате возникло два подвида, один из которых размножается до сезонного покоса, второй — после, в конце лета;
• множество разновидностей рыб-цихлид в озере Виктория (Восточная Африка) — ситуация примечательна тем, что озеро Виктория — одно из самых молодых (12 тыс. лет), и в нем за короткие сроки возникли разнообразные виды рыб, которые морфологически схожи между собой, но генетически изолированы и практически не скрещиваются между собой, отличаются разным поведением и способом приспособления к окружающей среде;
• 5 разновидностей форели севанской — эти экологические расы рыб обитают на разных глубоководных уровнях озера Севан (Армения), отличаются различными периодами нереста;
• яблонные мухи-пестрокрылки — изначально личинки мух этого вида развивались только в плодах боярышника, произрастающего в восточной части Северной Америки. После того, как в Северную Америку были завезены яблоневые деревья, образовалась новая экологическая ниша, которую мухи-пестрокрылки успешно освоили. Вследствие того, что плоды яблони и боярышника развиваются в разное время, экологические расы одного вида мух значительно отличаются друг от друга и практически не скрещиваются между собой;
• черные дрозды — у разновидностей черного дрозда различаются места обитания: одни предпочитают гнездиться глубоко в лесах, другие — рядом с человеком.

Несмотря на разнообразие примеров экологического видообразования среди животных и растений его механизм одинаков для всех и включает в себя репродуктивную изолированность.

Источник

Образование новых видов, принципы дивергенции Дарвина, географический и экологический способы видообразования

Образование новых видов — важнейший процесс в эволюции органического мира. Внутри вида постоянно происходят процессы микроэволюции (начальные этапы эволюционного процесса), приводящие к образованию новых внутривидовых группировок — популяций и подвидов. Это происходит потому, что в различных популяциях возникают разные мутации и формируются отличающиеся друг от друга генофонды.

Понятие и принципы дивергенции Дарвина

Неоднородные условия существования вида в различных частях ареала могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков).

Суть учения Дарвина о дивергенции заключается в признании того, что наиболее сходные, родственные организмы нуждаются в одинаковых условиях существования. Таким образом между ними происходит наиболее напряженная внутривидовая борьба. Наоборот, между наиболее отличающимися индивидами одного вида (а следовательно, и в одной популяции) общих интересов в борьбе за жизнь меньше, поэтому несхожие особи имеют больше преимуществ, следовательно, у них реальнее возможность выжить.

Механизм видообразования

Обычно промежуточные формы уступают крайним, не выдерживают с ними конкуренции и оказываются элиминированными в процессе естественного отбора. Благодаря изменчивости уклонившиеся от исходной формы виды могут все больше изменяться в наметившемся направлении, у них все больше накапливаются признаки, полезные для существования в данных конкретных условиях.

С каждым новым поколением разошедшиеся формы все больше и больше отличаются, а промежуточные формы вымирают. Изменившиеся условия существования могут направить отбор по новому руслу, что приводит к накоплению признаков, полезных в новой конкретной ситуации. Именно с этим связано такое понятие, как видообразование.

Конкретным примером дивергенции может служить судьба насекомых на небольших океанических островах, о чем уже упоминалось выше. Но если условия среды в течение длительного времени не изменяются, то вид остается неизменным по сравнению с исходным. Благодаря дивергенции возникают и высшие систематические категории — роды, семейства, отряды, классы и типы.

Способы видообразования

Изменения факторов среды, влияющих на организмы и важных для индивидуального развития, могут зависеть как от изменений живой и неживой природы того или иного географического ареала, так и от расширения экологического распределения вида. В связи с этим в природе различают географический и экологический способы видообразования.

Географическое видообразование

Происходит в результате фрагментации ареала материнского вида физическими барьерами (горные хребты, водные пространства и др.), что ведет к изоляции популяций и видов. Это приводит к изменению генофонда популяций, а затем и к созданию новых популяций, подвидов и видов. Так возникли байкальские виды ресничных червей, ракообразных, рыб, специфические виды, обитающие на океанических островах (например, галапагосские вьюрки).

С подобными явлениями встречаемся мы и в случае расширения ареала какого-либо вида. Популяции в новых условиях встречаются с иными географическими факторами (климат, почва) и с новыми сообществами организмов. Так образовались европейский и дальневосточный виды ландыша, лиственница сибирская идаурская, подвиды синицы большой: евро-азиатский, южно-азиатский и восточно-азиатский.

Способы видообразования

Экологическое видообразование

Возникает, когда небольшие группы одной популяции попадают в различные экологические условия (экологические ниши) в пределах ареала своего вида. Здесь организмы подвергаются действию новых условий. Это влечет за собой выявление и закрепление новых мутаций, изменение направления естественного отбора и формирование новых признаков.

Так, у полупаразитического лугового погремка в результате летних укосов сформировалось два подвида — погремок весенний раннеспелый и погремок летний позднеспелый.

В связи с пищевой специализацией обособилось несколько видов синиц. Синица большая и лазоревка обитают в лиственных лесах, садах, парках. Первая из них питается преимущественно крупными насекомыми, а вторая разыскивает мелких насекомых на коре деревьев. Синица московка и гаичка селятся в хвойных и смешанных лесах, питаясь насекомыми, а хохлатая синица — в тех же лесах, питаясь семенами хвойных деревьев.

Взаимосвязь и совместное действие способов

Границы между разными способами видообразования условны: на разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно. Первичная географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действие экологической, что приведет к совершенствованию приспособлений. Таким образом процесс видообразования носит приспособительный характер.

Сформировавшийся вид становится генетически замкнутой системой, на этом заканчивается микроэволюция. Однако внутри вида продолжают накапливаться мутации, которые в свою очередь могут стать источником нового направления эволюции. Каждый вид реально существует, но является исторически сложившимся временным звеном в цепи процесса эволюции.

Источник

Способы видообразования: географическое и экологическое

Вы будете перенаправлены на Автор24

Видообразование – это процесс эволюционного развития видов в природе.

Способы видообразования

У всех организмов, которые размножаются половым путем, видом называют совокупность связанных между собой популяций. Если особи различных популяций скрещиваются между собой и обмениваются генетическим материалом, то вид остается относительно целостной системой. Если обмен между генами по каким-либо причинам затрудняется, то может произойти видовое расчленение. Поскольку поток генов останавливается, то ее генофонд становится относительно самостоятельным. Постепенно в каждой популяции накапливаются оригинальные мутации, а именно возникают конкретные различия.

Выделяют несколько форм видообразования, но важнейшую роль в природе играет экологическое и географическое видообразование.

Экологическое видообразование

Что касается экологического видообразования, то его определяют как путь появления нового вида в природе, при котором вид не выходит за рамки сложившегося ареала, Такой процесс видообразования еще называется симпатрическим и происходит внутри одной популяции.

Среди признаков экологического видообразования выделяют:

• наличие определенных факторов, а именно динамики специфических условий обитания того или иного исходного вида. Чаще всего причинами видового расхождения являются сезонность воспроизведения потомства или различие в способах питания;
• также существенное влияние на образование новых видов в рамках экологического видообразования влияет генетическая изоляция (по сути, образованная на мутациях), которая в последствии дает возможность возникновения репродуктивной изоляции;
• расселение особи в пределах одного ареала, но в различных экологических условиях;
• образование мутаций, помогающее расширить занимаемые экологические ниши;
• действие естественного отбора;
• закрепление и передача признаков по наследству;
• возникновение репродуктивной изоляции.

Готовые работы на аналогичную тему

Весьма ярким примером видообразования по экологическому типу является становление нескольких видов люцерны. Серповидная люцерна произрастает у горных подножий, а клейкая разновидность растет в горах. Считается, что оба вида «вышли» из одной популяции, но заняли экологические ниши, не меняя самого ареала.

Географическое видообразование

Географическое видообразование — это процесс образования видов при расширении исходного ареала, либо его разделении на части, при возникновении физических преград.

Возникающие преграды должны быть непреодолимы для всех особей популяции. Такой тип видообразования называют аллопатрическим. Географическое видообразование является наиболее изученными видом видообразования, но нельзя назвать его максимально важным. Все формы видообразования имеют одинаковую степень эволюционной значимости, так как в конечном счете приводят к образованию новых видов.

Главным фактором географического видообразования можно назвать пространственное разобщение популяции. Это разобщение создается географическими барьерами (морями, реками, хребтами и пр.) и другими различиями в местах обитания. Так, при расширении ареала вида популяции сталкиваются с иными почвенно-климатическими условиями и сообществами животных, растений, микроорганизмов. Внутри популяции постоянно происходят наследственные изменения, борьба за существование, естественный отбор. Именно эти факторы позволяют эволюционном процессу протекать с достаточной степенью стабильности и не прерывать систему образования новых видов в природе.

Существующие географические барьеры препятствуют возникновению непрерывного генетического потока и гаметы теряют возможность встречаться. Длительное разобщение в конечном итоге приводит к образованию нового вида и генетической изоляции. Такой процесс можно отследить на примере сибирской лиственницы. Ее популяции имеют очень широкий ареал обитания. Мутации, а также систематическое скрещивание дают возможность новым генам соединиться в оригинальные комбинации и сделать популяцию генетически неоднородной.

В ходе борьбы за существование и в результате естественного отбора возможностью к выживанию обладали только те особи, которые имели полезные изменения, характерные для данных условий. С течением времени популяции приобретали все более резкие различия, что повлекло за собой возникновение биологической изоляции или не возможности скрещивания особей различных популяций одного вида.

Следует также отметить тот факт, что экологическое видообразование не связано с разобщением популяций в период возникновения генетической и происходит только при наличии генетической изоляции и происходит только при нахождении видов в пределах одного и того же ареала обитания. При действии конкретных эволюционных процессов генный состав популяций меняется весьма существенно вплоть до того момента, когда возникнет биологическая изоляция, характерная для различных видов живых организмов, приводящая к накоплению мутаций.

Например, в настоящее время известно пять видов синиц, которые, скорее всего, образовались в ходе пищевой специализации. К ним относят:

Первый вид питается крупными насекомыми, а хохлатая синица употребляет пищу семена различных хвойных деревьев. Также существуют и другие виды синиц, что только подтверждает теорию о наличии различных типов видообразования.

Таким образом, в ходе микроэволюции один способ видообразования меняется на другой, либо они действуют одновременно. Поэтому весьма трудно установить границы действия всех типов видообразования и каждого из представленных способов в отдельности. Способы видообразования изучаются давно, но изучение это довольно затруднено. Это связано с длительностью процесса видообразования. Экологическое и географическое видообразование очень различаются между собой, тем не менее каждое из них имеет определенное значение в жизни природы. Главная их роль — образование новых видов.

Источник