Условия экологического способа видообразования

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Существуют разнообразные теории, объясняющие механизмы видообразования, ни одна из которых не считается общепризнанной и полностью доказанной. Одна из причин этого — сложность эмпирической проверки из-за долговременности изучаемого процесса.

Что такое ВИД, и чем это понятие отличается от понятие «популяция», мы уже разбирали…. теперь рассмотрим

способы видообразования

1. экологический способ видообразования;
2. географическое видообразование

В основе любого способа — изменчивость

Географический способ видообразования

Из-за возникновения внешних условий (образование горных массивов, пустынь, схода ледника с гор).

К чему это приводит?

В первую очередь, возникает репродуктивная изоляция — становится невозможным обмен генами.

Особи в образовавшихся новых условиях начинают приобретать новые признаки.

В результате естественного отбора новые, полезные для выживания признаки передаются из поколения в поколение, особи разных ареалов становятся все более различны.

Географическая изоляция обеспечивает возможность морфологической дивергенции.

Экологический способ видообразования

Этот способ встречается реже, чем географический.

Новые виды могут формироваться внутри популяции. Причиной изоляции является естественный отбор, а точнее дизруптивный (разделяющий, раздробляющий) отбор.

Что же может так сильно разделить особей, проживающих в одинаковых природных условиях?

• полиплойдия у растений (полиплойдные особи заметно отличаются от исходных форм);
• мутации — вызывают хромосомные перестройки, что ведет к изменению фенотипа;
• гибридизация.

При чем тут термин «экологический»? Просто результатом этого способа видообразования является то, что в пределах одного ареала новообразовавшиеся виды начинают занимать разные экологические ниши.

Часто экологический и географический способы видообразования действуют вместе, сменяя и дополняя друг друга, поэтому чётко определить границы каждого трудно. Однако, во всех случаях для возникновения нового вида необходима какая-либо форма изоляции в течение определённого времени, пока естественный отбор не «разведёт» популяции окончательно.

Источник

Механизм экологического видообразования в природе

Что такое экологическое видообразование

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

Факторы, вызывающие возникновение симпатрии

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

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

Начало процесса и условия, необходимые для протекания

Процесс экологического видообразования разделяется на несколько этапов:

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

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

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

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

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

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

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

Примеры экологического видообразования

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

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

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

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

Самые яркие примеры экологического видообразования:

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

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

Источник

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

Экологическое видообразование

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 160.

Средняя оценка: 4.4

Всего получено оценок: 160.

Образование нового вида путём освоения особями нового места обитания, не выходя за пределы ареала, называется симпатрическим (симпатрией, симпатричностью) или экологическим видообразованием. Симпатрия происходит внутри одной популяции.

Признаки

Фактором экологического видообразования являются различные, отдельные условия существования организмов в пределах одного ареала. Чаще всего причинами расхождения видов становятся разные способы питания или сезонность воспроизводства потомства.

Изначально на образование нового вида влияет генетическая изоляция (мутация), которая возникает в пределах одной популяции. Накопленные полезные мутации приводят к изменению генофонда части популяции, а затем к репродуктивной изоляции.

Основными признаками экологического образования видов являются:

• расселение особей в пределах одного ареала в разных экологических условиях;
• образование мутаций, помогающих занять экологические ниши;
• действие естественного отбора;
• закрепление и передача полезных признаков по наследству;
• репродуктивная изоляция.

Яркий пример экологического видообразования – виды люцерны. Люцерна серповидная произрастает у подножия гор, а клейкая – в горах. Скорее всего, оба вида «вышли» из одной популяции, но заняли разные экологические ниши, не меняя ареала.

которые читают вместе с этой

Другой пример – разновидности чёрного дрозда. Одна группа особей живёт в лесу, вторая обитает рядом с человеком, но в пределах одного ареала.

Один из механизмов экологического образования вида – дизруптивный или разрывающий отбор. Это разновидность естественного отбора, одновременно поддерживающая две и более группы одной популяции с противоположными признаками. Часто «разрывает» популяцию по признаку размножения: часть особей воспроизводит потомство в одно время, часть – в другое. Пример – погремок большой: из-за летнего покоса часть популяции цветёт весной, часть – в конце лета.

Способы

Симпатрия возникает двумя способами:

• в результате полиплоидии – кратного увеличения гаплоидного набора хромосом в клетках при мейозе (вид мутации);
• путём гибридизации – скрещивания особей разных видов, в результате чего возникает особь с уникальным генотипом.

Полиплоидия чаще встречается среди растений, чем животных, и широко применяется в селекции для повышения урожайности. Например, за счёт полиплоидии количество хромосом хлопчатника увеличивается с 26 до 52, что отражается на объёмах семян и производительности хлопка.

Культурная слива была получена в ходе гибридизации тёрна и алычи. Примером природной гибридизации является рябинокизильник, встречающийся в лесах Сибири.

Рис. 3. Рябинокизильник.

Экологическое образование видов происходит относительно быстро по сравнению с географическим (аллопатрическим) способом видообразования. Часто симпатрия сопровождается аллопатрией – географической изоляцией.

Что мы узнали?

Экологическое или симпатрическое образование видов возможно в пределах одного ареала и внутри одного вида. По разным причинам особи осваивают новые места обитания, постепенно вырабатывая и закрепляя в генотипе адаптации. В ходе естественного отбора внутри одного вида выделяется группа адаптированных особей, которая при действии репродуктивной изоляции становится самостоятельным видом.

Источник