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
Географическое и экологическое видообразование
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне. Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге , к видообразованию . Результат микроэволюции – новые подвиды и виды.
Ароморфоз, идиоадаптации и общая дегенерации характерны для макроэволюции — это способы достижения биологического прогресса. Биологический регресс (как и биологический прогресс) — основные направления эволюции. Результатом макроэволюции являются надвидовые таксоны (роды и.т.д.)
Вид – это совокупность особей, заселяющих определенную территорию (ареал), сходных по строению, имеющих общее происхождение, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
Какое явление называют микроэволюцией?
1) Микроэволюция — совокупность эволюционных процессов внутри видов.
2) Сущность микроэволюционных преобразований составляет изменение генетической структуры популяций.
3) Это процесс образования новых подвидов и видов.
Факторы эволюции: изоляция, наследственная изменчивость, естественный отбор.
Основой для видообразования является наследственная изменчивость организмов, ведущий фактор — естественный отбор.
Изоляция — пусковой механизм видообразования. Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко отстоящими других от друга или разделенными географическими барьерами.
Кроме пространственной изоляции, встречается и экологическая изоляция. Эта форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию. Независимая эволюция изолированных популяций ведет к тому, что между ними увеличиваются генетические различия. Они становятся все менее похожими друг на друга по ряду морфологических, физиологических и поведенческих признаков. Это в свою очередь ведет к возникновению биологических механизмов изоляции и к видообразованию.
Движущие силы эволюции распространяются на любой процесс видообразования:
возникает изоляция (географическая или экологическая)
борьба за существование
естественный отбор особей с полезными фенотипами
распространение признаков в популяции
в конце возникает репродуктивная изоляция между разными популяциями,
следовательно, появились новые виды.
1) Географическое видообразование может осуществляться двумя основными путями: путем миграции; путем фрагментации ареала материнского вида (из-за возникновения внешних условий — образование горных массивов, пустынь, схода ледника с гор).
2) Затем возникает репродуктивная изоляция — становится невозможным обмен генами.
Особи в образовавшихся новых условиях начинают приобретать новые признаки.
3) В результате естественного отбора новые, полезные для выживания признаки передаются из поколения в поколение, особи разных ареалов становятся все более различны.
Экологическое видообразование — образование нового вида в результате освоения популяцией нового местообитания в пределах ареала данного вида или в результате возникновения различий в образе жизни.
увеличение хромосомного набора повышает
Последовательность событий при географическом видообразовании:
Расселение на новые территории → географическая изоляция между популяциями → отбор в новых условиях среды → возникновение подвидов → возникновение видов
расчленение ареала непреодолимыми преградами → накопление мутаций в популяции → фенотипическое проявление новых признаков → сохранение новых признаков естественным отбором → репродуктивная изоляция с образованием нового вид а
Популяция разделяется географическим барьером, появляются новые мутации, в борьбе за существование приобретаются новые признаки, что может привести к образованию нового вида.
Образование вида начинается с географической изоляции популяций, в которых начинают возникать разные мутации, полезные из них отбираются естественным отбором, признак распространяется и возрастает генетическое разнообразие, что может привести к образованию новых видов
1) пространственная изоляция популяций
2) появление мутаций в новых условиях жизни
3) отбор особей с полезными изменениями
4) распространение признака в популяции
5) образование нового вида
Опишите механизм экологического видообразования в природе.
1) популяции одного вида оказываются в разных условиях, но в пределах прежнего неразделённого ареала;
2) особи с полезными для жизни мутациями в определённых экологических нишах сохраняются естественным отбором и распространяются в популяции;
3) постепенно изменяется генофонд популяции, особи разных популяций перестают скрещиваться между собой, возникает репродуктивная изоляция, что приводит к формированию нового вида.
разделение ареала на фрагменты,
обитание разных видов ландыша в Европе и на Дальнем Востоке
распад ареала ландыша майского на изолированные участки в связи с оледенением; формирование лиственницы даурской в результате расширения ареала лиственницы сибирской на восток.
подвиды тигров – амурский и бенгальский;
популяции обыкновенной белки в Центральной России и на Кавказе.
образование видов больших чаек – серебристой и клуши
разделение ареала исходного вида непреодолимыми преградами
освоение популяциями новых территорий
возникновение преград, созданных внутри ареала вида человеком: автострады, водохранилища;
переселение части особей на другие территории;
расчленение территории горными массивами, реками.
различия в местах обитания, пищевая специализация
возникновение ранне- и поздноцветущих рас у погремка; существование у многих проходных рыб озимых и яровых рас, пищевая специализация у синиц
обитание двух популяций обыкновенного окуня в прибрежной зоне и на большой глубине озера;
обитание разных популяций чёрного дрозда в глухих лесах и вблизи жилья человека; образование разных видов синиц на основе пищевой специализации
популяции форели в озере Севан, различающиеся сроками нереста;
возникшие в результате пищевой специализации виды синиц
виды цихлидовых рыб африканских озёр
различные пищевые специализации в популяциях исходного вида
стабильность и неразрывность исходного ареала
различные сроки размножения в популяциях исходного вида
разделение по способу питания разные сроки размножения особей внутри ареала
полиплоидизация гибридов от близкородственного скрещивания
виды цветковых растений полярных и высокогорных областей
Объясните, с чем связано большое разнообразие сумчатых млекопитающих в Австралии и отсутствие их на других континентах.
1) Австралия отделилась от других материков в период расцвета сумчатых до появления плацентарных животных (географическая изоляция);
2) Природные условия Австралии способствовали дивергенции признаков сумчатых и активному видообразованию;
3) На других континентах сумчатые были вытеснены плацентарными млекопитающими.
Почему в суровых условиях крайнего севера и высокогорных районов преобладают полиплоидные растения? Какой путь видообразования наблюдается в данном случае? Ответ поясните. Как размножаются такие растения?
1) Полиплоидные формы более жизнеспособны, характеризуются более пышным вегетативным развитием, повышенной устойчивостью, поэтому были сохранены естественным отбором.
2) Видообразование полиплоидизацией относят к симпатрическому пути видообразования, так как видообразование не связано с пространственной изоляцией и происходит в пределах ареала исходного вида.
3) Сбалансированные полиплоиды (имеют парный набор хромосом: тетраплоиды, гексаплоиды и т. д.), как правило, бывают нормально плодовитыми, а несбалансированные полиплоиды (триплоиды, пентаплоиды и т. д.) – бесплодные, размножаются вегетативно
Каково значение в эволюции галапагосских вьюрков появления клювов разной формы?
1) Дало возможность использовать в пищу разные корма,
2) это способствовало ослаблению конкуренции.
3) В результате дивергенции признаков и изоляции популяций произошло образование новых видов.
Пользуясь рисунком, определите способ изоляции, который привёл к появлению трёх родственных подвидов большой синицы и объясните его последствия. К какому результату эволюции может привести их репродуктивная изоляция?
1) географическая изоляция привела к возникновению 3-х подвидов большой синицы, которые приспособились к жизни в разных климатических зонах;
2) репродуктивная изоляция может привести к образованию 3-х родственных видов синиц;
3) в результате изоляции прекращается скрещивание между особями разных популяций, обмен генами и накапливаются отличия.
Репродуктивная изоляция определяется всевозможными различиями особей внутри вида, предупреждающими скрещивание.
Почему людей разных рас относят к одному виду?
1) Люди всех рас имеют сходное строение и процессы жизнедеятельности.
2) Люди всех рас имеют одинаковый набор хромосом.
3) От меж расовых браков рождается потомство, способное к размножению.
Установите последовательность эволюционных процессов, приводящих к формированию нового вида. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) изменение пищевых предпочтений некоторых организмов в популяции
2) прекращение скрещивания между особями, питающимися разной пищей
3) сокращение площади ареала обитания популяции
4) формирование двух видов, не способных давать плодовитое потомство при скрещивании
5) изменения морфологии организмов для адаптации к новому типу питания
Последовательность эволюционных процессов, приводящих к формированию нового вида:
3) сокращение площади ареала обитания популяции → 1) изменение пищевых предпочтений некоторых организмов в популяции → 5) изменения морфологии организмов для адаптации к новому типу питания → 2) прекращение скрещивания между особями, питающимися разной пищ ей → 4) формирование двух видов, не способных давать плодовитое потомство при скрещивании.
Источник
