uzluga.ru
добавить свой файл


Лекция 4. Эволюция.

  • Дрейф генов. Популяционные волны. Изоляция. Образование видов.




Экспериментальные доказательства роли дрейфа генов



Таким образом, дрейф генов может приводить к:

  • Росту гомозиготности популяции;

  • Сохранению вредных аллелей вопреки отбору;

  • Размножению редких аллелей;

  • Полному исчезновению каких-либо аллелей.



Основные причины, приводящие к уменьшению числа особей в популяции и, следовательно, дрейфу генов:

  • Популяционные волны

  • (эффект бутылочного горлышка)

  • Заселение новых территорий

  • (эффект родоначальника)

  • Изоляция





Виды популяционных волн:

  • Периодические (например, сезонные колебания численности насекомых, однолетних растений, вирусов гриппа)

  • Непериодические (зависят от многих факторов). Примеры: колебания численности хищник – жертва, вспышки численности леммингов в Арктике, пролёты саранчи, размножение кроликов в Австралии, чумные эпидемии в Европе в прошлом.



В нижней точке кривой численности наблюдается «эффект бутылочного горлышка». Сквозь него проходят немногие особи и в новой популяции соотношение аллелей будет другим.



«Только весенние воды нахлынут, и без того они сотнями гинут…» Некрасов









Пример эффекта основателя у человека:

  • Секта меннонитов в Пенсильвании, США насчитывает сейчас около 8 000 человек, все - потомки трёх супружеских пар, эмигрировавших в 1770 году. 13% из них страдают редкой формой карликовости с многопалостью. Видимо, один из предков был гетерозиготным носителем этой мутации.



Изоляция как эволюционный фактор





Изоляция обеспечивается

  • Прекопулятивными

  • механизмами

  • Посткопулятивными







Различные примеры изоляции, которая способна дать новые виды



Пример географической изоляции

  • Райские сороки живут в тропических лесах Новой Гвинеи. Каждый из пяти видов обитает на своем горном хребте, отделенном от остальных саванной. Морфологические различия между видами настолько существенны, что изначально они были описаны в качестве отдельных родов.

  • Черногорлая астрапия

  • Великолепная астрапия

  • Астрапия принцессы Стефании







Еще пример экологической изоляции: Сорняк большой погремок: возникли 2 расы по срокам цветения – до и после покоса. У рас цветки разного оттенка.











Изоляция посредством гибридизации

  • Привычная для нас серая ворона в Западной Европе отсутствует, ее заменяет близкий вид - черная ворона. Зона гибридизации серой и черной ворон проходит по территории Германии, Чехии, Австрии и границе Италии. Гибридная зона существует, по-видимому, уже несколько тысяч лет, но ее ширина, тем не менее, не превышает 100 км. Сами гибриды вполне жизнеспособны, но потомство очень ослаблено.





Изоляция у человека

  • Те же механизмы, что и в природе,

  • Плюс различные социальные барьеры, например, сословные, религиозные или имущественные (о чём создано много художественных произведений – «Ромео и Джульетта», «Анна Каренина», «Юнона и Авось» и др.

  • В наше время изолирующие барьеры быстро разрушаются.



Таким образом, в ходе микроэволюции:

  • В популяциях накапливаются различия, которые позволяют приспосабливаться к разным условиям

  • Возникает дивергенция

  • Со временем могут возникнуть новые виды

  • Со временем виды становятся родами, семействами и т.д.







Итак, образование новых видов – одно из следствий эволюции



Основные способы видообразования

  • Аллопатрическое происходит на основе географической, пространственной изоляции (от allos – другой, patria – родина).

  • Симпатрическое происходит на основе экологической изоляции (от латинских слов sim - вместе и patria - родина). Часто сперва возникают изменения кариотипа (робертсоновские перестройки, полиплоидия и др.) что предотвращает скрещивание.



Галапагосские или Дарвиновы вьюрки – пример аллопатрического видообразования (на основе географической изоляции)











Спасибо за внимание! Послезавтра - макроэволюция