Микроэволюция пути способы видообразования

Микроэволюция пути способы видообразования

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

6.1. Вид, его критерии и структура. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Способы видообразования. Микроэволюция

Критерии вида:

– морфологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему внешнему и внутреннему строению;

– физиологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга многим физиологическим особенностям жизнедеятельности;

– биохимический – особи, принадлежащие к одному виду содержат сходные белки;

– генетический – особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый кариотип, скрещиваются друг с другом в природе и дают плодовитое потомство. Между разными видами обмена генов не происходит;

– экологический – особи одного вида ведут сходный образ жизни в близких условиях среды;

– географический – вид распространен на определенной территории (ареале).

Наиболее существенен для определения принадлежности особей к разным видам генетический критерий. Ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериальных признаков можно провести различия между близкими видами.

Популяция – устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида; элементарная эволюционная единица. Минимальная популяция – две разнополых особи.

Особи, входящие в состав одной популяции, могут рождаться и умирать, а популяция будет продолжать существовать.

Скрещивание между особями одной популяции происходит гораздо чаще, чем между особями разных популяций. Тем самым обеспечивается свободный генетический обмен между членами популяции.

Под влиянием внешних факторов происходит изменение генетического состава популяции.

Генетический состав популяции образует ее генофонд .

Длительное и направленное изменение генофонда популяции называется элементарным эволюционным явлением.

Факторы, вызывающие эволюционный процесс в популяциях, называются элементарными эволюционными факторами:

К ним относятся мутации, характер и разнообразие которых являются причиной генетической разнородности популяций. Они поставляют эволюционный материал – основу для последующего действия естественного отбора. Совокупность рецессивных мутаций в генотипах особей популяции образуют резерв наследственной изменчивости (С.С. Четвериков), который при изменении условий существования, изменении численности популяции может фенотипически проявиться и попасть под действие естественного отбора.

Популяционные волны – периодические колебания численности особей популяции, возникающие в результате резкой смены действия какого-либо из факторов среды (например, недостаток пищи, стихийные бедствия и др.). После прекращения действия этих факторов численность популяции снова возрастает. Оставшиеся в живых особи могут оказаться ценными в генетическом отношении. Изменения частот встречаемости определенных генов может привести к изменению популяции.

Изоляция бывает пространственной (географической) и биологической (экологической, физиологической, репродуктивной).

Естественный отбор – фактор, определяющий возможности выживания и размножения особей, а следовательно, сохранения и эволюции вида. Отбор действует на отдельные фенотипы, тем самым отбирая определенные генотипы.

Видообразование – процесс образования новых разновидностей и видов, репродуктивно изолированных от первоначальной популяции. Разделяют географическое и экологическое видообразование .

Географическое видообразование начинается в популяциях, обитающих в различных, удаленных частях ареала или мигрирующих из ареала. Так как между ними пространственная изоляция, то не происходит генетического обмена, и возникает постепенное расхождение признаков, приводящее к образованию новых видов, репродуктивно изолированных друг от друга. Этот процесс называется дивергенцией.

Экологическое видообразование происходит в пределах одного ареала. Если особи данной популяции в силу генотипических и фенотипических различий окажутся приспособленными к разным экологическим условиям, то между ними может возникнуть репродуктивная изоляция . Новые виды могут возникать не только в результате изоляции, но и в результате полиплоидии или межвидовой гибридизации, что часто происходит у растений.

Микроэволюция – внутривидовой процесс, приводящий к образованию новых популяций данного вида, и в конечном счете новых видов.

Необходимым условием является изоляция – географическая и экологическая.

Результатом микроэволюции является репродуктивная изоляция.

Микроэволюция начинается с естественного отбора мутаций и дивергенции. В результате действия этих факторов образуются новые, генетически и морфологически отличающиеся от исходных, популяции. Если после начала процессов дивергенции возникает географическая, а затем и репродуктивная изоляция между новыми и старыми популяциями, то это, в конечном счете, приводит к возникновению новых видов.

Примером могут служить вьюрки с Галапагосских островов, описанные Ч. Дарвином. Характер пищи и удаленность островов от материка определили расхождения в строении клювов, длине крыльев птиц. Постепенно они разделились на разные, не скрещивающиеся друг с другом популяции, а в дальнейшем на самостоятельные виды.

Макроэволюция – процесс, происходящий в исторически длительные периоды. Приводит к образованию более крупных, чем вид, таксонов – родов, семейств, отрядов, классов и т.д. Механизмы макроэволюции те же, что и у микроэволюции.

Эволюционный процесс обладает такими особенностями как: прогрессивность, непредсказуемость, необратимость, неравномерность.

Тематические задания

А1. Лисица рыжая, живущая в лесах Канады, и лисица рыжая, обитающая в Европе, принадлежат к

А2. Основным критерием возникновения нового вида является:

1) появление внешних различий между особями

2) географическая изоляция популяций

3) репродуктивная изоляция популяций

4) экологическая изоляция

А3. Эволюционные процессы начинаются на уровне

А4. Биологическими предпосылками микроэволюции в популяции являются

1) мутационный процесс и естественный отбор

2) различия в кариотипах особей

3) физиологические различия

4) внешние различия

А5. Совокупность рецессивных мутаций, накопившихся в популяции, называется ее

3) резервом наследственной изменчивости

4) резервом модификационной изменчивости

А6. Популяции одного вида

1) всегда живут рядом

2) относительно обособлены друг от друга

3) живут рядом, но никогда не пересекаются

4) живут всегда на разных континентах

А7. В результате естественного отбора мутаций внутри популяции возникает процесс

1) репродуктивной изоляции

2) географической изоляции

3) экологической изоляции

А8. Дивергенция в популяциях синиц, населяющих городской парк, может привести, скорее всего, к

1) географической изоляции

2) экологической изоляции

3) изменениям кариотипа

4) морфологическим различиям

А9. Бульдог и доберман-пинчер принадлежат к

А10. Две популяции одного вида эволюционируют:

1) независимо друг от друга и в разных направлениях

2) в одном направлении, одинаково изменяясь

3) в зависимости от направления эволюции одной из популяций

4) в разных направлениях, но с одинаковой скоростью

А11. При каких условиях популяция будет эволюционировать?

1) численность прямых и обратных мутаций в популяции будет одинакова

2) число прибывающих и покидающих популяцию особей одинаково

3) численность популяции меняется, а генотипы особей неизменны

4) численность и генотипы особей периодически изменяются

А12. В качестве критерия вида по отношению к исследуемым внешне похожим особям условно можно использовать

1) одинаковый рост особей

2) сходство процессов жизнедеятельности

3) жизнь в одной среде

4) одинаковую массу тела

А13. Два Галапагосских вьюрка (самец и самка) могут быть отнесены к разным видам на основании

1) внешних отличий

2) внутренних отличий

3) изоляция их популяций

4) нескрещиваемости друг с другом

А14. В основе какого критерия вида лежит количество хромосом в клетках организма?

В1. Укажите биологические факторы видообразования

1) географическая изоляция

2) мутации и естественный отбор

3) внешние различия

4) разная среда обитания

В2. В каком случае названы виды организмов?

1) кошка сиамская

2) немецкая овчарка

3) собака обыкновенная

4) владимирский тяжеловоз

6) волк сумчатый

ВЗ. Определите последовательность микроэволюционных процессов, происходящих в популяции.

Источник

Образование новых видов – микроэволюция. Способы видообразования

Содержание:

Предмет:	Биология
Тип работы:	Курсовая работа
Язык:	Русский
Дата добавления:	17.05.2019

• Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
• Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

По этой ссылке вы сможете найти много готовых курсовых работ по биологии:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Еще в древние времена существовали два противоположных взгляда на происхождение современного разнообразия животных и растений. Креационисты утверждали, что мир был создан Богом; животных и растений столько, сколько создал Творец. Они изначально целесообразны и неизменны. С точки зрения философии, это чистая метафизика (от греческого «Meta ta physika» — «После физики»; называлась философская работа Аристотеля, которая была помещена после его трактатов по физике).

Еще в 18 веке эту точку зрения разделял великий шведский натуралист, основатель современной таксономии Карл Линни. Другая точка зрения — трансформизм: мир меняется, исторически развивается. Применительно к биологии это означало историческое изменение организмов, постепенное усложнение их организации. В XVIII веке такие мысли высказывали Буффон во Франции, Эразм Дарвин (дедушка Чарльза Дарвина) в Англии, Гете в Германии, Ломоносов в России. Но первые эволюционные предположения были спекулятивными; у них не было достаточной фактической базы. Только в 19 веке научная эволюционная доктрина сформировалась.

Первым настоящим эволюционистом считается французский биолог Дж. Б. Ламарк. В своей знаменитой книге «Философия зоологии» (1809) он предложил первую целостную теорию эволюции живого мира, отвергнув метафизическую идею постоянства и неизменности видов. Учения Ламарка основаны на новом видении системы — от простых до сложных организмов, она подтвердила прогрессивное развитие жизни на Земле.

Целью данной работы является изучение закономерностей эволюции, а также микроэволюции и образования новых видов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• изучить закономерности эволюции;
• изучить концепцию микроэволюции и формирования новых видов.

Паттерны эволюции

Доказательства эволюции органического мира

Эволюция — это необратимый процесс развития любой системы, в результате которого возникают новые структуры и новые функции. В биологии термин «эволюция» (от лат. Evolutio — разработка, развертывание) впервые был использован швейцарским натуралистом Чарльзом Боннетом в 1762 году в одной из эмбриологических работ.

Согласно современным представлениям, биологическая эволюция является необратимым и в определенной степени направленным на историческое развитие дикой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, формированием и исчезновением видов и трансформацией биогеоценозы и биосфера в целом.

Таким образом, само понятие «эволюция» включает в себя как минимум две точки: адаптация и генезис и формирование таксонов.

Существует множество доказательств эволюции органического мира Земли, которые также являются методами изучения эволюции. Классические доказательства эволюции включают палеонтологические, сравнительные анатомические и сравнительные эмбриологические.

Палеонтологический. Уже существующие организмы оставляют после себя различные формы ископаемых останков: окаменелости, отпечатки, скелеты, следы активности. По этим остаткам можно проследить изменение групп организмов с течением времени. Филогенетические серии лошадей, хоботков и некоторых моллюсков были реконструированы. Многие переходные формы были обнаружены между современными группами организмов. Однако из-за незавершенности летописи окаменелостей не всегда возможно восстановить ход эволюции.

Палеонтологи делят историю Земли на длинные периоды — эпохи, а эпохи — на периоды. Названия эпох и периодов, их продолжительность и характерные для них животные и растительные миры приведены в геохронологической таблице. В нем продолжительность эпох и периодов указывается в соответствии с геохронологической шкалой, принятой Международным геологическим конгрессом. Таблица отражает расположение земных пластов: самые старые — внизу, позже — вверху. Продолжительность эпох и периодов определяется количеством продуктов распада радиоактивных элементов в образце породы. Было установлено, что на каждые 100 миллионов лет из 1 кг урана, независимо от внешних условий, остается 985 г, и образуется 13 г свинца и 2 г гелия. Определяя количество свинца и гелия в образце данной породы, можно рассчитать геологический возраст породы.

Сравнительный морфологический. Органные системы современных организмов образуют ряд последовательных изменений. Например, на современных организмах можно проследить судьбу отдельных костей мозга и висцерального черепа. Таким образом, позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий план строения скелета, черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всех основных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и т. д.). Единство происхождения подтверждает строение гомологичных органов, зачатков, атавизмов и переходных форм.

Сравнительные биохимические данные близки к сравнительным морфологическим данным. Например, на современных организмах может наблюдаться изменение структуры гемоглобина. Однако в этих рядах также есть пробелы, поскольку далеко не все переходные формы сохранились до нашего времени.

Сравнительный эмбриологический. Во время эмбрионального развития эмбрионы часто обнаруживают сходство с эмбрионами их наследственных форм. Например, у всех позвоночных на ранних стадиях развития появляются внутренние жабры (или их зачатки — жаберные карманы).

На основе закона зародышевого сходства был сформулирован биогенетический закон Мюллера-Геккеля, который в кратких формулировках гласит: «Онтогенез (индивидуальное развитие) — это быстрое и короткое повторение филогенеза (историческое развитие)». Однако в этих сериях эмбрионального развития сходство между эмбрионами является лишь наиболее общим, не все признаки проявляются. Например, амниотические эмбрионы (рептилии, птицы и млекопитающие) не имеют внешних жабр, характерных для личинок анамии (рыбы и амфибии), и развитие жаберных щелей останавливается на стадии жаберных карманов. Поэтому биогенетический закон в интерпретации Мюллера-Геккеля ограничен. Позднее Алексей Николаевич Северцов (1866–1936) уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что в процессе онтогенеза выпадают определенные этапы исторического развития, повторение эмбриональных стадий предков, а не взрослых форм, возникновение изменений, мутаций, которых не было у предков. Полезные мутации наследуются и включаются в филогенез (например, уменьшение числа позвонков у бесхвостых земноводных), вредные мутации приводят к гибели эмбриона. Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но и является источником новых направлений в филогенезе.

В ходе эволюции наблюдаются эволюционные трансформации процессов онтогенеза, связанные с адаптацией взрослых (зрелых) организмов. В ходе таких преобразований могут появляться новые органы, но старые органы также могут быть потеряны (полностью или превращаться в зачатки). В этом случае начальная масса зачатка органа, место и время наложения органа могут различаться. Эти трансформации могут происходить на разных этапах онтогенеза: на самой ранней стадии (укладка хорды, нервной трубки), средней (укладка чешуи у рыб, перьев у птиц, изменение побегов растений) и позже (уменьшение хвоста у головастиков, формирование четырехкамерного сердца у птиц и млекопитающих, изменение формы листьев). С изменениями органов на поздних стадиях онтогенеза может действовать и филогенетический закон.

В настоящее время для изучения эволюционного развития конкретной группы организмов используется целый ряд методов: биогеографические, экологические, генетические, молекулярно-биологические, иммунологические, биохимические, а также методы палеоэкологии, сравнительной физиологии и этологии; методы компьютерного моделирования широко используются.

Общие закономерности эволюции

Макроэволюция — это обобщенная картина эволюционных преобразований. Только на уровне макроэволюции выявляются общие тенденции, направления и закономерности эволюции органического мира.

В течение второй половины XIX — первой половины XX века на основе многочисленных исследований законов эволюционного процесса были сформулированы основные правила (принципы) эволюции. (Эти правила ограничены, не имеют универсального значения для всех групп организмов и не могут рассматриваться как законы.)

Правило необратимости эволюции или принцип Долло (Louis Dollo, бельгийский палеонтолог, 1893): исчезнувший атрибут не может вновь появиться в своей прежней форме. Например, вторично-водные моллюски и водные млекопитающие не восстановили жаберное дыхание.

Правило происхождения у узкоспециализированных предков или принцип Коупа (Эдуард Коуп, американский палеонтолог-зоолог, 1904): новая группа организмов возникает из неспецифических предковых форм. Например, неспециализированные насекомоядные (такие как современные тенреки) породили всех современных плацентарных млекопитающих.

Правило прогрессивной специализации или принцип Деперы (S. Depera, палеонтолог, 1876): группа, которая встала на путь специализации, в дальнейшем развитии пойдет по пути более глубокой специализации. Современные специализированные млекопитающие (летучие мыши, ластоногие, китообразные), вероятно, будут развивать поп-пути дальнейшей специализации.

Адаптивное правило излучения, или принцип Ковалевского-Осборна (В. О. Ковалевский, Генри Осборн, американский палеонтолог): группа, которая, безусловно, имеет прогрессивный признак или комбинацию таких признаков, порождает много новых групп, которые образуют много новых экологических ниш и даже появляясь в других местах обитания. Например, первобытные плацентарные млекопитающие породили все современные эволюционно-экологические группы млекопитающих.

Правило интеграции биологических систем или принцип Шмальгаузена (II Schmalhausen): новые, эволюционно молодые группы организмов поглощают все эволюционные достижения своих родовых групп. Так, например, млекопитающие использовали все эволюционные достижения их родовых форм: опорно-двигательный аппарат, челюсть, парные конечности, основные части центральной нервной системы, зародышевые мембраны, совершенные выделительные органы (тазовые почки), различные производные эпидермиса, и т.д.

Правило фазового перехода или принцип Северцова-Шмальгаузена (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен): различные эволюционные механизмы естественным образом заменяют друг друга. Например, алломорфозы рано или поздно становятся ароморфозами, а новые алломорфозы возникают на основе ароморфозов.

В дополнение к правилу изменения фазы Дж. Симпсон ввел правило чередующихся скоростей эволюции; По скорости эволюционных преобразований он выделял три типа эволюции: брадителличный (медленный темп), горотелловый (средний темп) и тахителлический (быстрый темп).

Микроэволюция и видообразование

Концепция микроэволюции и населения

Дарвин представил появление новых видов как длительный процесс накопления полезных изменений, возрастающих из поколения в поколение. Он принял небольшие индивидуальные изменения в учении как первые шаги в видообразовании. Их накопление на протяжении многих поколений приводит к образованию сортов, которые он расценивает как ступени на пути к формированию нового вида. Переход от одного шага к другому происходит в результате кумулятивного эффекта естественного отбора. Вид, согласно Дарвину, является зарождающимся видом, а вид — ярко выраженным разнообразием.

В процессе эволюции у одного родительского вида может возникнуть несколько новых. Такой процесс Дарвин назвал расхождением или расхождением признаков. Под этим термином он понимал появление различных существ в потомстве от одного предка. Из измененных форм только самые уклончивые виды выживают и производят потомство, каждый из которых снова дает веер измененных форм, и снова выживают самые уклончивые и лучше приспособленные. Таким образом, шаг за шагом увеличиваются различия между экстремальными формами, которые в конечном итоге перерастают в различия между видами, семействами и так далее. В природе не всегда сохранялись только самые разнородные, крайние формы, средние также могли выживать и давать потомство. Из крайних форм иногда развивается одна, но могут развиваться и другие.

Если условия окружающей среды не меняются или меняются незначительно в течение длительного времени, то вид остается практически неизменным по сравнению с исходным.

Начиная с тридцатых годов прошлого века, внимание ученых привлекает население как форма существования вида. Новые исследования проливают свет на самые начальные стадии эволюционного процесса, которые происходят внутри вида и приводят к образованию новых внутривидовых групп — популяций и подвидов. Этот процесс называется микроэволюцией. Он доступен для непосредственного наблюдения и изучения, как это происходит в исторически короткие сроки.

Микроэволюция — это эволюционный процесс, происходящий внутри вида, приводящий к появлению нового вида.

Суть микроэволюционных преобразований заключается в изменении генетической структуры популяций. В результате действия элементарных эволюционных факторов появляются новые аллели, а в результате действия отбора формируются новые адаптации. В этом случае один аллель заменяется другим аллелем, один изотоп белка (фермент) другим изотопом.

Популяции являются открытыми генетическими системами. Поэтому на микроэволюционном уровне происходит латеральный перенос генов — обмен генетической информацией между популяциями. Это означает, что адаптивная черта, возникшая в одной популяции, может перейти в другую. Следовательно, микроэволюция может рассматриваться как эволюция открытых генетических систем, которые могут обмениваться генетическим материалом.

В идеальных популяциях действует закон Харди-Вайнберга — закон генетического равновесия, согласно которому соотношение частот доминантных и рецессивных генов остается неизменным из поколения в поколение.

Идеальная популяция отвечает следующим требованиям:

• неограниченная численность населения;
• свободное пересечение лиц — панмиксия;
• отсутствие мутационного процесса и селекции;
• отсутствие миграции лиц — изоляция населения.

Однако в реальных популяциях условия идеальной популяции не выполняются. С.С. Четвериков установил, что мутационный процесс в популяциях продолжается, но мутации в основном рецессивные и скрыты в гетерозиготах. При внешней фенотипической гомогенности наблюдается генотипическая гетерогенность популяции. С.С. Четвериков пришел к выводу, что мутации в природных популяциях являются насыщенными, что является скрытым резервом наследственной изменчивости и приводит к нарушению генетического баланса.

Случайное ненаправленное изменение частот аллелей в популяции называется дрейфом генов. Еще в 1931 году С. Райт предложил концепцию случайного дрейфа генов, которая говорит об абсолютно случайном формировании генофонда демы как небольшой выборки всей популяции из генофонда. Первоначально дрейф генов оказался тем самым аргументом, которого в течение очень долгого времени было недостаточно, чтобы объяснить происхождение неадаптивных различий между таксонами. Поэтому идея дрифта сразу стала близка широкому кругу биологов. Дж. Хаксли назвал дрейф «эффектом Райта» и назвал его «наиболее важным из последних таксономических открытий». Джордж Симпсон (1948) основывается на дрейфе своей гипотезы квантовой эволюции, согласно которой население не может самостоятельно покинуть зону притяжения адаптивного пика. Следовательно, для перехода в нестабильное промежуточное состояние, случайное, не зависящее от отбора, генетическое событие — дрейф генов.

В естественных условиях наблюдается периодическое колебание численности особей, что связано с сезонными явлениями, климатическими изменениями, стихийными бедствиями. Колебания числа особей в популяции называются популяционными волнами. Они были впервые обнаружены С.С. Четвериковым.

Популяционные волны являются одной из причин дрейфа генов, что вызывает следующие явления:

• увеличение генетической однородности (гомозиготности) популяции;
• концентрация редких аллелей;
• сохранение аллелей, снижающих жизнеспособность особей;
• изменения генофонда в разных популяциях.

Все эти изменения приводят к эволюционным преобразованиям генетической структуры популяции, а затем и к изменению вида.

Каждое развитие начинается с изменения прежнего состояния объекта, поэтому изменчивость является основой процесса микроэволюции. Изменчивость генофонда популяции может происходить в результате мутаций, их комбинаций (волн жизни), дрейфа генов, а также передачи генетической информации из других популяций (потока генов).

Важную роль играет изменчивость модификации, которая обеспечивает существование особей этого вида в изменяющихся условиях окружающей среды и позволяет мутациям накапливаться в популяциях.

Изменения в генетической структуре популяций происходят под влиянием факторов окружающей среды. Поэтому предпосылки для эволюции называются генетическими и экологическими факторами. В каждом новом поколении населения появляется большее число потомков, чем было у родителей. Из-за одинаковых потребностей в средствах к существованию (пища, свет, влага, территория и т. д.) и из-за ограниченных средств существования для удовлетворения этих потребностей между людьми возникает борьба за существование, что ведет к естественному отбору.

Методы видообразования

Важным фактором эволюции является изоляция, которая приводит к расхождению признаков одного вида и предотвращает скрещивание особей. Изоляция может быть географической и экологической, поэтому различают два метода видообразования: географический, или аллопатический, и экологический, или симпатический.

Географическое видообразование — это процесс формирования и разделения географических рас, когда популяции, их порождающие, разделены механическими барьерами для пересечения. Этот процесс очень медленный. Географическое видообразование связано с расширением ареала исходного вида или разделением ареала на изолированные части по физическим барьерам (горы, реки, изменение климата). С расширением ареала вида его популяции сталкиваются с новыми почвенными и климатическими условиями, а также с новыми сообществами животных, растений и микроорганизмов. В популяции постоянно происходят наследственные изменения, происходит борьба за существование, действует естественный отбор. Все это со временем приводит к изменению генетического состава популяций. В будущем эволюция популяции может привести к появлению нового вида.

Например, лиственница сибирская продвинулась далеко на восток; его население заселяло территорию от Урала до Байкала и оказалось в разных условиях. Мутации постоянно происходили у особей населения; в результате скрещивания появились новые комбинации генов; благодаря этим процессам население стало неоднородным. В процессе борьбы за существование и в результате естественного отбора люди выжили и оставили потомство с изменениями, которые были полезны в конкурентной среде.

Действие этих факторов в течение длительного периода времени способствовало появлению более резких различий между популяциями и, в конечном итоге, возникновению биологической изоляции — некрещению особей разных популяций одного и того же вида.

В результате в более суровых условиях под влиянием движущих сил эволюции образовался новый вид — лиственница наурская. В условиях Крайнего Севера таким образом формировался особый вид мака с небольшими, очень опущенными листьями, быстрым развитием коротких цветоносов и ранним цветением.

Другой пример: лесная лилия долины сначала имела непрерывный диапазон, но с оледенением она распадалась на отдельные части; На этих территориях сформировались самостоятельные популяции, признанные некоторыми учеными молодыми видами.

Люмбаго, широко распространенное в Европе, занимает непрерывный диапазон с запада на восток. В западной форме листья тонко разбросаны и разбросаны, цветы опадают, поэтому при большом количестве дождей на западе вода брызгает и не застаивается, а пыльца не смывается. Восточная форма в засушливых условиях характеризуется более грубо рассеченными, стоящими листьями и постоянными цветами, по которым вода стекает к корням. Эксперименты доказали, что листья восточной формы испаряют воду значительно меньше, чем листья западной. Все эти отличия люмбаго в Западной Европе от люмбаго на востоке носят адаптивный характер. Между западной и восточной формами люмбаго существует непрерывная серия переходных форм. В средней зоне нашей страны растет более двадцати видов лютиков. Все они происходили из одного вида. Его потомки заселяли различные места обитания — степи, леса, поля — и из-за изоляции они отделялись друг от друга, сначала в подвиде, затем в виде.

Вид большой синицы представляет собой сложный набор популяций и подвидов, расположенных на разных уровнях изоляции. Ареалы трех подвидов большой синицы — евразийской, южноазиатской и восточноазиатской — образуют кольцо вокруг Среднеазиатского нагорья — кольцевой ареал.

Подвиды занимают четко определенные места обитания, но в зонах контакта сиськи Южной Азии скрещиваются с двумя другими подвидами. Жители Восточной Азии и Евразии, живущие вместе в долинах Верхнего Амура, не скрещиваются. Разделение ареалов синиц и формирование их подвидов связано с наступлением ледника. В озере Байкал обитает много видов и родов плоских ресничных червей, ракообразных и рыб, которых больше нигде нет, поскольку озеро было отделено от других водоемов горными цепями в течение примерно двадцати миллионов лет.

Экологическое видообразование — это метод видообразования, при котором новые формы занимают разные экологические ниши в одном и том же диапазоне. Экологическое видообразование происходит, когда популяции одного и того же вида остаются в пределах своего ареала, но условия их жизни различны. Под влиянием движущих сил эволюции их генетический состав меняется. На протяжении многих поколений эти изменения могут зайти так далеко, что особи разных популяций одного и того же вида не будут скрещиваться, происходит биологическая изоляция, что характерно, как правило, для разных видов. Экологический видообразование наблюдается в пределах ареала материнского вида.

Например, один вид традесканции формируется на солнечных скалистых вершинах, а другой — в тенистых лесах. В пойме Нижней Волги образовались виды пырей, костра, щетины (мыши), которые дают семена до или после разлива реки. Таким образом, они изолированы от первоначальных видов, растут в непойменных местах и ​​осеменяются в основном во время разлива.

В результате естественного отбора, связанного с экономической деятельностью человека, были созданы подвиды, изолированные по времени цветения. Некоторые ученые считают их видами.

Видообразование происходит с сочувствием у некоторых растений, опыляемых насекомыми, на основании специализации опыляющих насекомых на цветках любой группы этого вида. Избирательная специализация опыляющих насекомых приводит к половой изоляции этой группы растений от близлежащих растений, что привело к появлению этой измененной группы.

Формирование симпатических групп также возможно на основе случайно удаленной гибридизации, если полученные гибриды являются фертильными, то, как правило, они не скрещиваются со своими родительскими формами (например, из-за изменения количества хромосом ).

Примером такого вида видообразования является кизильник обыкновенный, который представляет собой гибрид рябины и кизильника. Пять видов синиц были сформированы в связи с пищевой специализацией: большие синицы питаются крупными насекомыми в садах и парках; голубая синица порождает мелких насекомых в трещинах коры, в почках; хохлатая синица питается семенами хвойных деревьев; Гаджет и москвич питаются в основном насекомыми в лесах разных типов. Популяции севанской форели различаются по времени нереста, местам и глубине нерестилищ (озеро, река). Видообразование продолжается в настоящее время. Вид черного дрозда в настоящее время разделен на две группы, которые еще не различимы внешне. Один из них живет в густых лесах, другой держится рядом с человеческим жильем. Это можно считать началом формирования двух подвидов.

Географо-экологическое видообразование происходит по схеме: изоляция популяции → накопление мутаций → изоляция → расхождение признаков → формирование подвида → репродуктивная изоляция → формирование вида.

Популяции и подвиды иногда неразличимы. На разных этапах микроэволюции один метод заменяет другой или они действуют вместе. Географическая изоляция может дополнительно добавить воздействия на окружающую среду, поэтому трудно установить границы каждого метода видообразования. Формирование нового вида завершает микроэволюцию.

Вывод:

Решающий вклад в формирование эволюционной концепции в биологии внес К. Дарвин. Из множества явлений живой природы ему удалось выделить три фундаментальных фактора эволюционного развития живых существ, объединенных краткой формулой: изменчивость, наследственность, естественный отбор.

Эволюция, будь то эволюция Вселенной, геологическая эволюция или эволюция живой природы, — это процесс длительных, постепенных, медленных изменений, которые, в конечном счете, приводят к фундаментальным качественным изменениям, которые завершаются появлением новых материальных систем, структуры, формы и типы. Именно это значение придается понятию эволюции в теории Дарвина и появившимся после нее гипотезам и теориям.

Эволюция — это единый процесс. Но STE различает два уровня: микроэволюция (на уровне популяционного вида) и макроэволюция (на надвидовом уровне). Микроэволюция происходит в относительно короткие сроки на ограниченных территориях. Это происходит в популяциях и заканчивается видообразованием. Однако в макроэволюции проявляются самые общие законы и направления исторического развития как совокупности живых, так и индивидуальных надвидовых групп. Эволюция — это единый процесс. Но STE различает два уровня: микроэволюция (на уровне популяционного вида) и макроэволюция (на надвидовом уровне). Микроэволюция происходит в относительно короткие сроки на ограниченных территориях. Это происходит в популяциях и заканчивается видообразованием. Однако в макроэволюции проявляются самые общие законы и направления исторического развития как совокупности живых, так и индивидуальных надвидовых групп. Микроэволюционные изменения доступны для непосредственного наблюдения.

Макроэволюционные законы включают следующее.

Прогрессивная ориентация эволюции в целом, которая проявляется в появлении организмов с все более высоким уровнем организации и большей способностью к адаптации. В ходе эволюции сформировались организмы разных уровней сложности — от самых простых одноклеточных до млекопитающих. Все эти уровни (не путать с видами) представлены в живом мире и продолжают развиваться. Высочайший уровень сложности связан с появлением и развитием мыслящего живого существа — человека.

Неравномерный темп эволюционного процесса определяется сложной комбинацией внутренних факторов и изменением условий окружающей среды. Большое качественно новое изменение структуры и функций (фенотип) является мощным стимулятором эволюции, порождающим новые формы отбора. Такие изменения могут дать огромное преимущество в борьбе за существование и быстро привести к появлению новой группы организмов. Тогда темпы развития этой группы не могут оставаться такими же высокими.

Было бы неправильно думать, что все существовавшие ранее виды живых существ (а теперь это ископаемые формы) должны вместе составлять определенную единую последовательность, простирающуюся от прошлого к настоящему. Многие виды исчезают в процессе эволюции (представляющие тупиковые ветви эволюционного дерева). Вымершие виды впоследствии никогда не вернутся к своей первоначальной форме. В этом суть принципа необратимости эволюции. С молекулярно-генетической точки зрения это связано с невозможностью повторения состава генофонда вымерших видов. Вот почему важно максимально сохранить виды, существующие на Земле. Неспособность сделать это означает постепенную и уже незаменимую потерю генофонда видов, возникшего в ходе длительного эволюционного развития.

Эволюция живой системы может рассматриваться как самоорганизация в ней. Самоорганизующаяся система нелинейна: воспроизводство само по себе может обеспечить нелинейный рост населения. Ограниченный ресурс питания создает конкуренцию, ведущую к естественному отбору — обратной связи между мутацией и ее полезностью. Отбор наряду с механизмом наследственности — репликацией (схема «все или ничего») — приводит к появлению новых эффективных форм, то есть эволюционного улучшения.

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Источник