Какие существуют способы видообразования биология

Способы видообразования

Видообразование — процесс возникновения одного или нескольких новых видов в результате изменения системы популяции с генетически открытой на генетически изолированную.

Основные этапы образования вида

1. Географическая изоляция популяции либо глубокое изменение условий среды обитания в части ареала внутри отдельной популяции (биологическая изоляция).

2. Формирование и накопление мутаций внутри популяции, в результате чего изменяется и становится неоднородным генофонд.

3. Сохранение полезных мутаций в ходе естественного отбора.

4. Репродуктивная изоляция, то есть возникновение нового вида, который приспособлен к определенным условиям среды и активно размножается в природе.

Прокомментируем данные этапы. Образование новых видов происходит под влиянием изоляции групп особей, иначе говоря, при возникновении препятствий, которые значительно затрудняют свободное скрещивание между особями, принадлежащими как к разным популяциям, так и к одной.

Результатом этого становятся мутации, из которых только полезные мутации закрепляются естественным отбором. В результате невозможности свободного скрещивания постепенно происходит образование нового вида.

Напомним, что факторами видообразования являются все существующие элементарные факторы эволюции, а движущими силами — борьба за существование и естественный отбор.

1. Аллопатрическое видообразование (географическое).

1) Чаще всего новые виды возникают в результате пространственной изоляции популяций, то есть из-за разделения географических ареалов. Такое видообразование носит название аллопатрического или географического.

2) В ходе долгого разобщения единой популяции возникает явление генетической изоляции, которое остается даже в случае, если изоляция прекращается. Аллопатрическое видообразование является достаточно длительным процессом.

3) Новые виды, зародившиеся в результате географического видообразования, часто именуются «географическими расами».

Примеры географического видообразования

1) Наличие трех подвидов синицы большой: южно-азиатского, евроазиатского и восточно-азиатского.

2) Деление ареала майского ландыша, т. е. формирование сразу нескольких географических рас привело к появлению собственно ландыша майского, ландыша Кейске, ландыша закавказского и др.

3) Наличие двух видов больших чаек: клуши и серебристой чайки в районе Балтийского и Северного морей.

2. Симпатрическое видообразование (экологическое)

Новые виды, образованные с помощью симпатрического (экологического) способа видообразования часто именуют «экологическими расами». Особенностью его является то, что новый вид появляется в пределах популяции с биологической изоляцией.

Примеры экологического видообразования

1) Сезонные расы погремка большого — в результате вмешательства человека (регулярное скашивание трав) растение не смогло давать семена летом, в результате чего появились подвиды погремка, различающиеся по срокам цветения.

2) Пять различных рас форели в озере Севан (Армения), обитающие на разных глубинах при разных температурах.

3) Двенадцать видов рыб-цихлид в озере Виктория (Восточная Африка), которые значительно различаются по образу жизни, поведению и морфологии.

К симпатрическому видообразованию можно отнести случаи появления новых видов на основе полиплоидии и отдаленной гибридизации: например, разные виды картофеля с уникальным набором хромосом (12, 24, 48, 72), хризантем.

Культурная слива получена в результате гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией — так было преодолено бесплодие межвидового гибрида двух растений.

Полиплоиды чаще всего более конкурентоспособны и жизнестойки — они могут даже вытеснить родительский вид. Помимо растений, полиплоидия замечена у некоторых видов животных: членистоногих, иглокожих, кольчатых червей и др.

Также в природе может происходить отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. В качестве примера укажем растение рябинокизильник, которые стал гибридом кизильника и рябины. Считается, что порядка 30 процентов всех цветковых появились в результате гибридизации.

Источник

Какие существуют способы видообразования биология

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Образование новых видов. Способы видообразования

Видообразование — возникновение новых биологических видов и изменение их во времени, пространстве.

• Аллопатрический (географический). Возникновение нового вида в ходе распада родительского ареала вследствие территориальной изоляции.
• Симпатрический (экологический). Возникновение нового вида в пределах материнского ареала вследствие изменений среды, мутаций, хромосомных перестроек и других явлений, приводящих к генетической изоляции. Особенность способа: всегда приводит к возникновению нового вида, морфологически близкого к исходному.

• Прямое преобразование одного вида в другой (филетическое видообразование).
• Скрещивание организмов, разнородных в наследственном отношении (гибридизация).
• Расхождение признаков (дивергенция).

Биологическая изоляция приводит к изменению количества хромосом, различию в наборе генов, утрате способности к скрещиванию, образованию плодовитого потомства.

Микроэволюция

Микроэволюция — совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида и приводящих к видообразованию.

Элементарная эволюционная единица	популяция	Особи популяции генетически неравноценны; популяция существует длительный промежуток времени
Элементарное эволюционное явление	мутации	Изменение генофонда популяции

Элементарные эволюционные факторы НЕнаправленного характера:

популяционные волны	Колебание численности особей в популяции
изоляция	Преграды к свободному скрещиванию особей
дрейф генов	Изменение частот встречаемости аллелей в популяции

Элементарные эволюционные факторы направленного характера:

Естественный отбор ⇒ Процесс выживания организмов с полезными признаками и гибели организмов с вредными признаками в данных условиях среды.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Образование видов». Выберите дальнейшее действие:

Источник

Видообразование в биологии — этапы, факторы и примеры образования новых видов

На нашей планете с самого ее рождения происходило множество различных процессов, которые в конце концов преобразовали мир в тот, что мы все сейчас видим. Одно из самых главных течений эволюции – это возникновение новых видов, а также преобразование старых, который называется видообразованием. Этот процесс происходит всегда, он может длиться годами, а может произойти и за считанные дни благодаря человеку. Именно поэтому в природе есть такое большое количество видов и пород.

Видообразование — понятие, пути и формы

Под данным понятием понимают процесс, при котором образуются новые виды и породы живых существ, а также изменение их со временем.

Существует две формы данного явления:

Филетическое – это процесс формирования новых видов, который проходит в течение несколько лет. В нем из одного типа появляется другой, без формирования дочерних клеток.

Дивергентное – это процесс, при котором из одного древнего предка образуются новые эволюционные типы и породы под воздействием окружающих сил.

Факторы видообразования

Как уже говорилось выше, в природе существует всего 2 фактора, которые влияют на рассматриваемый процесс больше всего, это географический и биологический.

Географическая изоляция – осуществляется под воздействием пространственно-территориальных преград, например, при вулканической деятельности, горообразованиях и ливнях. Также при процессе «миграция» группы животных могут разделить горы, реки, кратеры и прочее. Благодаря этому различные индивиды больше заселяют территорию Земли, а после развиваются в новые виды.

Биологическая изоляция – возникает под воздействием микроэволюции организма, мутаций и генетических изменений живого организма. Также при изменении числа хромосом, перестройки организма, изменения потребностей и многого другого. В конце концов, группа индивидов, которая отделилась от другого, создает свой новый класс и проживает на одном ареале, пока опять кто-то не отделится.

Биологическая изоляция подразделяется на:

Экологическую — при ней идет процесс образования новых видов живых существ, который происходит при освоении новых территорий, не выходя из их ареала обитания. Это разделение начинается по причине генетических различий индивидов, которым после нужны разные способы питания, или их плодородный сезон может начинаться в разные сезоны. В результате этого часто происходит биологическая изоляция.

Этологическую — происходит при невозможности живых существ размножаться по причине различий в половом поведении. Также это может произойти из-за генетических различий, мутаций, а также географической недоступности. И это является одной из главных причин не возникновения новых особей и видов.

Морфофизиологическую — обуславливается различиями в строении и функционировании половых органов живых существ. Скрещивание невозможно из-за различных критериев, например, размеров особей, различий в строении организма, из-за гибели половых клеток и других признаков. Из-за морфофизиологической изоляции образование новых особей или видов невозможно.

Генетическую — наступает в тот момент, когда между особями появляются существенные генетические различия. Можно привести и другие примеры, например: число и набор хромосом, серьезные мутации и прочие различия организмов. Из-за этого особи не могут вывести потомство, а если это и произойдёт, то детёныши вряд ли проживут большее дня или же будут очень слабыми и не смогут выжить в дикой природе.

Способы видообразования

В этом процессе есть два основных пути, благодаря которым и возникают новые виды живых существ:

Симпатрическое (экологическое) видообразование – это процесс в биологии, при котором происходит отделение группы особей от популяции, обитавшей на одном ареале. Разделение произошло по экологическим признакам, например, из-за изменения числа хромосом, мутаций, перестройки организма, психологических проблем или же дивергенции. Эти особи не могут жить вместе на одной территории, не могут размножаться, потому что из-за генетических различий потомство может просто не родиться, а если и появится на свет, то будет очень слабым для выживания в дикой природе.

Аллопатрическое (географическое) видообразование – это отделение одной группы особей от другой под воздействием географических факторов. Основные причины это постоянная борьба между особями, после чего вид разделяется на две группы и расходится, или же миграция, при которой особи могут разделиться. Например, из-за рек, гор, различных расщелин и многого другого.

Заключение

В нашем мире все всегда стремится и идёт вперёд, включая живые организмы, которые постепенно развиваются под воздействием движущих сил природы. Довольно часто это развитие может произойти без ведома самих особей, из-за генетических различий или же окружающего мира.

Процесс видообразования довольно сложный, но если разобраться в теме глубже, немного изучить основные понятия, то все покажется довольно легким, а в результате вы узнаете много интересных вещей.

Источник

Видообразование – определение и типы

Определение видообразования

Видообразование – это процесс в рамках эволюции, который приводит к образованию новых вид которые репродуктивно изолированы друг от друга.

Анагенез, или «филетическая эволюция», происходит, когда эволюция ведет к созданию новых видов, которые отличаются от своих предков по единой линии посредством постепенных изменений физических или генетических признаков. В этом случае в филогенетическом дереве нет расщепления. И наоборот, «видообразование» или кладогенез возникает в результате случая расщепления, когда родительский вид разделяется на два разных вида, часто в результате географической изоляции или другой движущей силы, связанной с разделением популяций.

Репродуктивная изоляция, которая является неотъемлемой частью процесса видообразования, происходит из-за репродуктивных барьеров, которые формируются как следствие генетических, поведенческих или физических различий, возникающих между новыми видами. Это либо предзиготические (до спаривания) механизмы, например, различия в брачных ритуалах, несовместимых гениталиях или гаметах, которые не могут оплодотворять между видами. Альтернативно, они являются постзиготическими (после спаривания), например зигота смертность или производство бесплодного потомства. Репродуктивная изоляция приводит к усилению различия между видами через естественный отбор и половой отбор.

Типы видообразования

Аллопатрическое Видообразование

Аллопатрическое видообразование происходит, когда члены Население стать географически изолированными друг от друга в той мере, в которой генетический обмен посредством спаривания предотвращается или нарушается. Это может быть результатом географических изменений, таких как формирование горы вулканом, формирование островов, разделение среды обитания ледниками и реками или фрагментация среды обитания, вызванная деятельностью человека. В качестве альтернативы, представители видов могут эмигрировать, что приводит к разделению популяции путем расселения; это обычно известно как викарий.

Разделенные популяции затем подвергаются расхождению в генотипических или фенотипических признаках в результате различных селективных воздействий, воздействующих на популяции. Это приводит к естественному отбору, чтобы вызвать генетический дрейф как мутации возникают в популяции. Со временем отдельные популяции могут развить морфологически отличные признаки из-за адаптации к их новой среде. Признаки могут стать настолько отчетливо различными, что возникает репродуктивная изоляция, предотвращающая инбридинг популяций и, таким образом, формирование новых видов. Если популяции становятся достаточно разными, чтобы классифицироваться как новые виды, но не настолько различимы, чтобы происходила репродуктивная изоляция, эти виды могут снова вступать в контакт и спариваться, образуя гибриды.

Степень влияния географических барьеров на население часто зависит от способности организм ; например, новое формирование реки в ландшафте создаст непроходимый барьер для мелких наземных млекопитающих, насекомых и рептилий. Тем не менее, птицы и крупные млекопитающие, вероятно, легко рассредоточатся по реке.

Изящный пример аллопатрического видообразования, который первым вдохновил Чарльза Дарвина на разработку теории эволюции и естественного отбора, – это различные популяции вьюрков, обитающих на Галапагосских островах и известных как «зяблики Дарвина». Дарвин заметил, что на каждом из Галапагосских островов была популяция вьюрков, которые, хотя и относительно схожи по морфологии (по сравнению с другими видами птиц), демонстрировали небольшие различия в таких характеристиках, как размер тела, цвет и длина или форма клюва. Он отметил, что для птиц на каждом из разных островов имелись разные источники пищи, и пришел к выводу, что различия в форме клюва были адаптацией к приобретению конкретного источника пищи.

Симпатрическое Видообразование

Симпатрическое видообразование это эволюционный процесс, при котором виды образуются из одного предкового вида, населяющего одну и ту же географическую область. В отличие от аллопатрического видообразования, диапазоны распространения видов, которые эволюционируют через симпатрию, могут быть идентичными или они могут только перекрываться. Вместо того, чтобы географическое расстояние вызвало сокращение поток генов между популяциями симпатия возникает, когда представители одной популяции используют новую ниша, Это может произойти, например, если травоядное насекомое начинает питаться новым или новым растение источник, с которым он не был связан с предками, или если новый вид растения интродуцирован в географический ареал вида. Поскольку насекомые обычно размножаются или откладывают яйца в зависимости от типа плодов, в которых они были рождены, со временем особи будут специализироваться на кормлении и спаривании определенных плодов. Следовательно, ген поток между популяциями, которые специализируются на разных фруктах, будет уменьшен, что приведет к репродуктивной изоляции популяций. Возможно, что у населения также будут развиваться морфологические различия, поскольку они адаптируются для наиболее эффективного использования новой ниши. Хотя иногда наблюдается симпатрическое видообразование, оно встречается редко, особенно в больших многоклеточный организмы.

Парапатрическое Видообразование

Парапатрическое видообразование – это крайне редкий случай видообразования, который возникает, когда популяция постоянно распределяется в пределах географического района без каких-либо особых барьеров для потока генов. Тем не менее, популяция не случайно спаривается внутри популяции, а скорее люди чаще спариваются со своими ближайшими географическими соседями, что приводит к неравномерному потоку генов. Неслучайное спаривание может увеличить скорость диморфизма в популяциях, в которых отображаются различные морфологические формы одного и того же вида. Результатом парапатрического видообразования является одна или несколько отдельных субпопуляций (известных как «родственные виды»), которые имеют небольшие непрерывные перекрытия в своем биогеографическом диапазоне и генотипически диморфны.

Перипатрическое видообразование

Перипатрическое видообразование является формой аллопатрического видообразования, которое возникает, когда популяции, которые стали изолированными, имеют очень мало особей. Посредством этого процесса население проходит генетическое узкое место. Внутри небольшой субпопуляции организмы, способные выживать в новой среде, могут нести гены, которые были редки в основной популяции, но вызывают незначительные изменения в поведении или морфологии. Благодаря повторяющимся спариваниям частота этих, редко встречающихся генов увеличивается в пределах небольшой популяции. Это известно как ‘эффект основателя ». Со временем характеристика, определенная геном, становится фиксированной в популяции, что приводит к изолированному виду, который эволюционно отличается от основной популяции.

Хотя эволюция наших современных сельскохозяйственных культур и домашнего скота заняла тысячи лет, можно визуализировать процесс искусственного отбора у видов с коротким жизненным циклом. Искусственный отбор наиболее эффективно продемонстрирован у видов плодовой мухи (Drosophila melanogaster). Эксперименты, в которых мухи помещаются в окружающую среду, которая содержит различные ресурсы или места обитания, показывают изменения, которые происходят, когда мухи адаптируются к каждой среде. Через несколько поколений мухи удаляются из экспериментальной зоны и им разрешается сожительствовать, хотя популяции не могут спариваться из-за процесса репродуктивной изоляции, который происходил в изоляции.

Ответ на вопрос № 1

С верно. Аллопатрическое видообразование возникает, когда популяции разделены географическим барьером и не могут легко рассредоточиться через барьер.

2. Парапатрическое видообразование будет наименее вероятно в:A. Крупные млекопитающиеB. насекомыеC. бактерии D. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 2

верно. Парапатрическое видообразование встречается редко и требует экстремального нарушения потока генов. Крупные млекопитающие, вероятно, не специализируются в одной конкретной нише; следовательно, новая ниша редко будет приниматься в качестве единственного ресурса, и генетические или морфологические приспособления для ее использования будут не нужны.

3. Что из перечисленного не является продуктом репродуктивной изоляции?A. Несовместимые генеталииB. Плодородное потомствоC. Смертность зиготыD. Изменения в брачных ритуалах

Ответ на вопрос № 3

В верно. Репродуктивная изоляция не позволяет новообразованным видам успешно спариваться или размножаться. Если рождается плодовитое потомство, то репродуктивной изоляции не произошло.

4. Видообразование может привести к изменениям:A. Размер телаB. Длина ногC. Вокализации пение птицD. Все вышеперечисленное

Ответ на вопрос № 4

D верно. Видообразование может привести к любым различиям в морфологии или генотипе вида. Отчасти это связано с огромным разнообразием видов, которые мы имеем сегодня.

Источник