Еволюція, чинники еволюції. Популяція, видоутворення

Еволюція, чинники еволюції. Популяція, мікроеволюція

Біологічна еволюція – це незворотній, спрямований історичний розвиток живої природи, що супроводжується змінами на всіх рівнях організації життя. Ознаки еволюції: Незворотність (доведено, що нові мутації залежать від попередніх і повернутися назад і видалити ці мутації без шкоди не можливо);Спрямованість еволюції (організм змінюється відносно дії якогось чинника);Рівневість еволюції (дослідження еволюції здійснюється на всіх рівнях організації живих організмів);

Еволюційні чинники Елементарні чинники Рушійні чинники 1. Хвилі життя 1. Спадкова мінливість2. Дрейф генів 2. Природний добір3. Ізоляція

Хвилі життя (популяційні хвилі) – періодичні або неперіодичні випадкові зміни чисельності популяції

Дрейф генів – випадкова неспрямована зміна частот алелів генів у популяції

Ізоляція – виникнення перешкод, що порушує вільне схрещування та обмін спадковою інформацією. Географічна ізоляція Екологічна ізоляція

Природній добір Рушійний добір – це добір, що спричиняє поступову зміну фенотипу, веде до зміни норми реакції в одному певному напрямі. В нових умовах закріплюються зміни, що корисні в нових умовах (мал. а). Стабілізуючий добір – це добір особин, який супроводжується звуженням норми реакції сталого фенотипу і ліквідує відхилення від неї. Забезпечує сталість фенотипу, що найбільш пристосований до умов і відкидає менш пристосовані фенотипи (мал. b). Розриваючий добір – це добір, який приводить до появи де-кількох фенотипів і спрямований проти середніх та проміжних форм фенотипу. Сильні зміни умов призводять до втрати адаптації основною масою виду, а види з крайніми відхиленнями виявляються найкраще пристосованими (мал. с).

Рушійний добір

Стабілізуючий добір

Розриваючий добір

Популяція Популяція – це сукупність особин одного виду організмів, які упродовж багатьох поколінь існують в межах певної території, вільно схрещуються і відносно ізольовані від інших популяцій даного виду. Головним чинником, що об’єднує особини в популяціях, є вільне схрещування (панміксія). Схрещування видів різних популяцій можливе, але здебільшого такі популяції географічно розділені, або в них різний час розмноження.

Показники популяціїПоказники популяції:чисельність – кількість особин, з яких складається популяція;щільність – це співвідношення чисельності організмів популяції до одиниці площі чи об’єму простору (150 дерев ялини на 1 га);народжуваність – кількість особин популяцій, що народилися за одиницю часу (зазвичай за один рік);смертність – кількість особин популяцій, які гинуть чи вмирають за певний проміжок часу;природний приріст – перевищування показників народжуваності над смертністю;

Популяція Кабана дикого. Вид Кабан дикий

Популяція Фламінго малого Вид Фламінго малий

Популяція Бука європейського Вид Бук європейський

Структура популяціїСтруктура популяції:статева – співвідношення числа самців та самок у популяції;вікова – співвідношення різних вікових груп в популяції (передрепродуктивний, репродуктивний, пострепродуктивний); просторова – просторове розташування організмів в популяції (випадкове, регулярне, групове);етологічна – це система взаємовідносин між особина в популяціях (поодинокий спосіб життя, груповий, родини, зграї, колонії, табуни);генетична – співвідношення в популяції різних генотипів і алелей;

Мікроеволюція Мікроеволюція – еволюційні процеси в межах популяції, що завершуються формуванням пристосованості організму та утворенням нових популяцій та підвидів. Рушійний чинник еволюційних змін в популяції є природний добір, а матеріалом для мікроеволюційних змін – мутації. Тобто, природній добір спрямовує фенотипічні зміни організмів у бік формування адаптації до змін умов довкілля.

Мікроеволюційні адаптації Адаптації – пристосування будови, функцій, поведінки організмів до певних умов існування. Нові пристосування виникають не одразу, як готова адаптація, а тривалий час формується в процесі еволюції. мімікрія – схожість між захищеними та незахищеними видами (джемелеподібні мухи та джмелі, муха імітує бджолу);маскування – схожість із предметами навколишнього середовища (морський коник та водорості, хамелеони, восьминоги міняють забарвлення відносно зовнішнього середовища);захисне забарвлення допомагає сховатися в навколишньому середовищі (біле забарвлення в полярних куріпок, риба камбала зливається з дном);застережне забарвлення вказує на небезпеку даного виду, отруйність (червоне забарвлення в сонечка вказує на отруйність, очі на крилах метелика);приваблювальне забарвлення забезпечує зустріч різних статей;

Мімікрія

Маскування

Захисне забарвлення

Застережливе забарвлення

Приваблююче забарвлення

Вид Вид – сукупність особин, що характеризується спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя та займають у природі певну область – ареал. Видову самостійність певної групи особин визначають за такими критеріями: схожістю будови організму, фізіологічних та біохімічних процесів, генетики цих організмів, за географічним та екологічним критеріям.

Видоутворення Видоутворення – це спрямований природним добором еволюційний процес адаптивних перетворень, який веде до утворення генетично закритих видових систем із генетично відкритих внутрішньовидових. Необхідна умова видоутворення – ізоляція (географічна чи екологічна). Географічне видоутворення – формування нових груп у результаті зміни ареалу під час географічної ізоляції. Розрив суцільного ареалу на частини чи розширення ареалу. Екологічне видоутворення – формування нових груп у межах існуючого ареалу під час екологічної ізоляції. Виникнення змін в часі розмноження особин – репродуктивна ізоляція, схрещування з спорідненими видами, гібридизація з подвоєнням хромосомного набору (слива домашня результат гібридизації терена з аличею).

Ховрах сірий. Ховрах крапчастий Річка Дніпро

Висновок Саме популяція є елементарною одиницею еволюції, тому що лише на рівні популяції можливе виникнення мутацій, створення нових поєднань ознак та відбір особин з найкраще пристосованими (адаптованими) ознаками. Всі ці критерії не можливо дослідити на окремому виді, оскільки вид напротязі життя не накопичує мутації та не демонструє прояв різних ознак. Механізм еволюції Популяція – мутація, рекомбінація, селекція;Мікроеволюція – адаптація, поява нових популяцій;Видоутворення – географічна та екологічна ізоляція популяцій, поява нового виду. Тобто, еволюція – це накопичення популяцією нових мутацій, адаптацій, що при дії ізоляції географічної чи екологічної, веде до видоутворення.