Географический способ видообразования причины

Географическое видообразование: примеры, таблица

Окружающая нас природа богата разнообразными видами организмов. Многие виды так похожи друг на друга, что лишь специалист может различить их. Все же это именно разные виды, так как они не дают общего потомства. Как же могло сформироваться такое большое количество видов на Земле? Всего их на планете несколько миллионов.

Два основных пути видообразования

Согласно теории эволюции, все виды живых организмов произошли от одного общего предка: микроскопического живого сгустка. Этот организм не только эволюцонировал, но и давал новые виды, что, как считают ученые, происходило двумя основными путями:

1. Географическим (аллопатрическим).
2. Экологическим (симпатрическим).

В результате появились разные виды микроорганизмов, а также членистоногие, рыбы, птицы, млекопитающие и многие другие представители биосферы.

Географическое видообразование – это процесс образования новых видов на изолированных друг от друга территориях. Как таковой изоляции в виде гор и рек может и не быть, однако условия среды на биотопах различаются настолько, что организмы не переходят на соседнюю территорию.

Экологическое видообразование – это процесс образования новых видов на перекрывающихся или совпадающих ареалах. В этом случае именно экологические особенности видов не дают им скрещиваться. Популяции занимают разные экологические ниши. Новообразованные виды в этом случае будут называться симпатрическими.

Виды географического видообразования

Примеры географического видообразования связаны с двумя причинами разобщения популяций друг от друга:

1. На территории обитания вида возникло препятствие, которое организмы не преодолевают. Это могут быть горы, возникшие в результате движения литосферных плит. Так, Уральские горы поделили Евразию на Европу и Азию. Эти части света значительно отличаются по видовому составу. Это пример географического видообразования.
2. Расширение ареала обитания вида настолько, что популяции мало контактируют друг с другом. Этот пример географического (аллопатрического) видообразования становится особенно ярким, если в дальнейшем численность особей вида падает. В этом случае популяции еще больше разделены расстоянием. Выбрав наиболее благоприятные участки обитания, они оставляют незаселенными менее благоприятные территории, которые в этом случае становятся преградой для общения и скрещивания особей.

Образование видов при наличии разных условий среды

При расширении ареала обитания вида также возрастает количество разнообразных биотопов, имеющихся на территории. Например, африканский слон занял два вида биотопов: лес и саванна. Таким образом образовалось два подвида.

Примером географического видообразования может служить формирование видов в разных климатических условиях. Например, обыкновенная лисица сильно отличается от северной лисицы — песца. Лисица фенек обитает в пустынных областях. Имеет маленькие размеры тела, но большие по площади ушные раковины для лучшей отдачи тепла из организма.

Вьюрки Галапагосских островов

Имеется особый пример географического видообразования в биологии. Это образование различных видов вьюрков на Галапагосских островах. Считается, что птицы были занесены на острова с континента случайно, ветром. Обитая долгое время на островах, образовавшиеся популяции эволюционировали обособлено, так как между ареалами значительное расстояние. При этом птицы разных островов выбрали различный корм: семена растений, мякоть кактуса или насекомых. Одними видами птиц насекомые собираются с поверхности листьев (необходим загнутый вниз клюв); а другими достаются из-под коры (у этих представителей клюв длинный, узкий и прямой, как у дятла). Этот пример географического видообразования показывает, насколько различные формы клюва возникли в ходе эволюции. На одном острове клюв толстый и короткий, на другом – более узкий и длинный, на третьем – загнутый. Всего 14 видов вьюрков из 4 родов образовалось от одного вида, попавшего на удаленные от материков острова. На близлежащем острове Кокос свой вид – кокосовый вьюрок – эндемик острова.

Пример географического видообразования: белка

Наша большая планета демонстрирует различные климатические условия. Они вызывают образование новых подвидов, а затем и видов растений и животных при расселении на большие территории. Белка – яркий пример географического видообразования. Животные этого рода расселились по Евразии, Северной и Южной Америке. Всего в мире около 30 видов белок рода Sciurus. Белки, обитающие на американском континенте, не встречаются в Евразии. Однако на территории России обыкновенная белка образовала более 40 подвидов. Это является предпосылкой для формирования новых видов. Подвиды белки обыкновенной обитают в Европе и умеренном поясе Азии и отличаются друг от друга величиной и окраской меха.

Эндемики озера Байкал

Ярким примером географического видообразования являются эндемики озера Байкал. Байкал отделен от остальных водоемов в течение нескольких миллионов лет. Удивительно, что эндемиков в водах Байкала больше, чем остальных видов. Например, рачок эпишура, очищающий воды самого большого в мире озера, составляет 80% биомассы зоопланктона Байкала. Эпишура – эндемик Байкала. Байкальский омуль, прозрачная рыбка голомянка, байкальская нерпа – известные представители озера.

Байкал ценят специалисты всего мира за огромные запасы чистой пресной воды и эндемичный видовой состав его обитателей.

Африканский и индийский слоны – пример географического видообразования

Легко отличаются друг от друга африканский и индийский слоны, которые когда-то произошли от общего предка. Африканский слон крупнее, имеет большую площадь ушей, а также нижнюю губу на хоботе. Более того, характер африканского слона такой, что дрессировке и одомашниванию этот вид не поддается.

Австралия – территория древних млекопитающих

Примером географического видообразования служит вся территория Австралии. Континент откололся от Азии много миллионов лет назад. Здесь наиболее хорошо сохранились представители древней фауны.

Сумчатые животные – это промежуточное звено между однопроходными млекопитающими и плацентарными. Они рождают детенышей размером 2 – 3 сантиметра, а далее носят их в сумке или среди складок кожи на брюхе, потому что плацента, соединяющая мать и потомство, развита слабо. На остальных материках плацентарные представители почти вытеснили сумчатых. В Австралии древние представители животного мира очень разнообразны. Причем заняли они все среды обитания. На лугах пасутся стада кенгуру, землю роет сумчатый крот, в лесах поедают листья эвкалипта коалы и прыгают по деревьям сумчатые куницы (по-другому их называют сумчатыми кошками).

Под пологом леса снуют сумчатые мыши. Есть в Австралии сумчатый опоссум, сумчатый сурок вомбат, лисий кузу, а муравьев поедает сумчатый муравьед.

Недавно истреблен человеком и собакой динго сумчатый волк. Названия сумчатых животных совпадают с названиями представителей плацентарных млекопитающих. Однако дали им такие наименования только за отдаленное внешнее сходство. Например, родство между сумчатой и домовой мышью более далекое, чем между мышью и кошкой.

Плацентарных млекопитающих в Австралии много, но они представлены всего двумя отрядами: грызунами и рукокрылыми. Именно потому, что на территорию не попали многие другие более крупные представители высших млекопитающих, сохранилась фауна сумчатых зверей.

Яйцекладущие млекопитающие – пример географического видообразования – являются эндемиками Австралии. Утконос и ехидна – еще более древние млекопитающие, все еще откладывающие яйца, но уже выкармливающие детенышей молоком. На континенте обитает один вид утконоса и пять видов ехидн.

Можно привести множество примеров географического и экологического видообразования. Потому что все виды организмов появились географическим или экологическим путем. Особенно распространены примеры географического видообразования.

Таблица, представленная ниже, демонстрирует последовательность стадий образования видов животных.

Таким образом, большое разнообразие условий среды и огромная площадь поверхности нашей планеты приводят к богатству мира живой природы.

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

Что такое географическое видообразование

Вы будете перенаправлены на Автор24

Географическое видообразование – это эволюционный путь формирования видов, при котором решающее значение имеет пространственная или территориальная изоляция.

Сущность географического видообразования

Такой тип видообразовании называется также аллопатрическим. В этом случае одним из условий для образования новых видов является изоляция популяции в определенных условиях. Под действием окружающей среды существенно меняется генофонд популяции, также формируется почва для расширения спектра мутаций и образования новых продуктивных сочетаний генов. На базе географической изоляции возникает новая форма данного явления, а именно – репродуктивная изоляция. Репродуктивная изоляция является решающим фактором при наличии процесса возникновения новых видов в природе.

Репродуктивная изоляция – это отсутствие возможности к скрещиванию между особями разных популяций.

Необходимо отметить также и тот факт, что сегодня существует большое количество теорий видообразования, но ни одна из них не считается полностью доказанной ввиду того, что все предложенные гипотезы достаточно трудно обосновать эмпирически. Несмотря на это, теория наличия географического видообразования прочно внедрилась в научный обиход и вполне обосновано конкурирует с другими представлениями о системе эволюционного процесса.

Механизмы географического видообразования

Образование новых видов является важнейшим эволюционным этапом. Еще Ч. Дарвин доказал тот факт, что образование новых природных видов формируется на основе воздействия движущих сил эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков – дивергенция, которая приводит к образованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида может взять начало целый спектр форм, обладающих возможностью оставлять после себя плодовитое потомство и при этом выживать в неблагоприятных условиях среды.

Готовые работы на аналогичную тему

Если сравнить географическое видообразование с экологическим, то для него достаточно смены организмом собственного ареала обитания. Это часто происходит при расселении популяции. Естественными факторами формирования географической изоляции служат: реки, озера, моря, океаны, горы, леса и прочее.

Наличие препятствия еще не делает его фактором географической изоляции. Для каждой отдельной популяции фактором географической изоляции может стать то препятствие, которое не является препятствием для других.

Оставаясь на новой территории часть популяции получает возможность приобрести те адаптации, которые меняют ее генотип, что существенно отражается на фенотипе. Благодаря наличию аллопатрического типа видообразования в природе возникли уникальные виды на таких территориях, как Австралия, Антарктида, пустыни и северные широты.

Также среди причин формирования географического видообразования выделяют:

• миграцию особей;
• расширение ареала обитания популяции;
• накопление мутаций, провоцирующих появление фенотипических и генотипических отличий;
• естественный отбор;
• репродуктивную изоляцию.

Все вышеуказанные причины возникновения географической изоляции проявляют себя по-разному в зависимости от того, где именно изначально расположена популяция и каким генофондом она обладает.

Географическая изоляция возникает на основе динамики развития климата и рельефа. Те особи, которые приспосабливаются к новым условиям обитания передают своим потомкам приобретенные адаптации. В результате их потомки выживают только в таких условиях. Аллопатрия является длительным процессом, который протекает в течение шести этапов: — изменение среды обитания видов и расширение ареала (климатические катаклизмы, изменение ландшафта); изменение хода естественного отбора при появлении мутагенеза и в результате адаптаций; сохранение полезных адаптаций и закрепление их в генотипе, сохранение географической изоляции, появление репродуктивной изоляции и возникновение новых видов.

Чем меньше обмен генами между приспособленными и неадаптированными видами, тем более четко наблюдаются различия между ними, ввиду чего и образуется репродуктивная изоляция.

Географический тип видообразования часто связан с колоссальными изменениями рельефа. К таким глобальным изменениям относят горообразование, расхождение континентов, формирование озер и рек. Все это занимает несколько сотен тысяч лет.

Для полного понимания географического видообразования можно привести несколько актуальных примеров.

Так, уникальное видовое разнообразие Байкала (возникновение различных видов хлопчатника, появление белоголовых чаек) объясняется изоляцией от других водных бассейнов горным хребтом.

Подобные примеры географического видообразования чаще всего связаны с несколькими причинами: на территории вида возникло непреодолимое препятствие, расширение ареала популяции настолько, чтобы возможность скрещиваться свелась к минимуму, а в последствии ликвидировалась совсем.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что географическое видообразование является достаточно длительным эволюционным процессом, базирующимся на изменениях климата, возникновении естественных преград. Для успешного видообразования такого типа необходима территориальная изоляция особей внутри одной популяции. Формирование видов заканчивается при возникновении полной репродуктивной изоляции.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что географическое видообразование базируется на следующих механизмах:

• новые виды возникают чаще всего в результате наличия пространственной изоляции популяций внутри одного вида. Другими словами, пространственная изоляция есть разделение географических ареалов;
• длительное разобщение популяций приводит к возникновению такого явления, как генетическая изоляция, которая остается даже после того, как географическая изоляция прекращает собственное действие;
• новые виды, которые появились в результате географического видообразования достаточно часто называют «географическими расами».

Источник