Реферат: Роль факторов эволюции в видообразовании

Пермский государственный медицинский университет

имени академика Е.А. Вагнера

Факультет педиатрии

Кафедра биологии, экологии и медицинской генетики

Реферат

На тему: Факторы эволюции. Действие факторов на популяции. Роль факторов эволюции в видообразовании

Выполнила

Хазова Юлия Александровна

Проверил:

Шавшукова Ольга Анатольевна

Пермь 2019

Оглавление

Введение

Глава 1. Факторы эволюции по Ч. Дарвину

Глава 2. Элементарные факторы эволюции

2.1 Мутационная и комбинативная изменчивость

2.2 Популяционные волны и дрейф генов

2.3 Изоляция

2.4 Естественный отбор

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Эволюмция (от лат. evolutio -- развёртывание) -- процесс не онтогенетического развития, одноуровневой качественной трансформации и/или деградации, процесс структурного изменения чего-то от одного состояния к другому.

Теория эволюции занимает центральное положение в современной биологии, объединяя все ее области и являясь их общей теоретической основой. Не будет преувеличением сказать, что показателем научной зрелости конкретных биологических наук является, с одной стороны, их вклад в теорию эволюции, а с другой -- степень использования выводов последней в их научной практике (для постановки задач, анализа полученных данных и построения частных теорий). В то же время теория эволюции имеет важнейшее общее мировоззренческое значение: определенное отношение к проблемам эволюции органического мира характеризует различные общие философские концепции (как материалистические, так и идеалистические).

Хотя теория эволюции исторически сложилась на основе анализа данных различных биологических наук (палеонтологии, сравнительной анатомии, эмбриологии, генетики, систематики, экологии, биогеографии, со второй половины XX в. молекулярной биологии и др.), в современной биологии выделилась область, специально изучающая механизмы и общие закономерности эволюционного процесса и представляющая собой, в сущности, особую биологическую науку. Эту дисциплину называют по-разному: эволюционное учение, дарвинизм (подчеркивая особое значение трудов Ч. Дарвина в создании эволюционной теории), эволюционистка. Эволюционистку можно определить, как биологическую науку, изучающую причины, движущие силы, механизмы и закономерности эволюции организмов.

Эволюция организмов представляет собой исторические преобразования всех уровней организации биологических систем -- от молекулярного до экосистемного, включая и биосферу в целом. Взаимосвязи разных уровней иерархической организации биологических систем имеют сложный и неоднозначный характер -- даже в пределах единого целостного организма, не говоря уже о надорганизменных системах (популяции, виды, биоценозы). Эволюционные преобразования разных уровней биологической организации происходят в определенной степени независимо друг от друга.

Для анализа эволюционного процесса часто используются понятия «эволюционные факторы», или «факторы эволюции», и «эволюционные механизмы».

Эволюционные факторы -- это любые явления или процессы, оказывающие какое-либо воздействие на эволюцию организмов (например, изменчивость организмов -- наследственная и ненаследственная, естественный отбор, изоляция популяций и др.). Эволюционные механизмы представляют собой способы действия и взаимодействия эволюционных факторов, которые определяют возникновение определенных эволюционных событий и закономерностей (например, механизмы видообразования, формирования адаптации, эволюционного прогресса и др.).

Ч. Дарвин считал наследственную изменчивость особей, борьбу за существование и естественный отбор главными движущими силами (факторами) процесса эволюции. В настоящее время исследования в области эволюционной биологии подтвердили справедливость этого утверждения и выявили ряд других факторов, которые играют важную роль в процессе эволюции.

Глава 1. Факторы эволюции по Ч. Дарвину

· Наследственность

· Изменчивость

· Борьба за существование

· Естественный отбор

Наследственность-способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки.

Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки.

Борьба за существование- весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями среды: с неживой природой(абиотические) и с другими организмами (биотическими).

Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды.

1. Внутривидовая -борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах.

2. Межвидовая- борьба между особями популяций разных видов.

Идет, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник-жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.

Естественный отбор-процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки

Синтетическая теория эволюции. В настоящие время общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ).

Таблица 1. Сравнительная хар-ка основных положений эволюционного учения Ч.Дарвина и синтетической теории эволюции.

Заслуга Дарвина состоит в том, что он описал движущие силы эволюции и материалистически объяснил возникновение и относительный характер приспособленности естественных законов. Он научно обосновал взаимосвязь между изменчивостью, наследственностью и естественным отбором и на большом фактически материале показал, что главной движущей силой эволюции является естественный отбор. Современная эволюционная теория сложилась на основе теории Дарвина.

Глава 2. Элементарные факторы эволюции

Элементарный эволюционный процесс- изменение частот аллелей и генотипов в популяции.

Элементарные факторы эволюции- факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции, события и процессы, способствующие преодолению генетической инертности популяций и приводящие к изменению их генофондов

Основные элементарные факторы эволюции:

· Мутационный процесс;

· Популяционные волны и дрейф генов;

· Изоляция

· Естественный отбор

2.1 Мутационная и комбинативная изменчивость

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций

Изменения наследственного материала половых клеток в виде генных, хромосомных и геномных мутаций происходят постоянно. Хотя отдельная мутация -- событие редкое, общее число мутаций значительно. Совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций, составляет исходный элементарный эволюционный материал. В процессе видообразования он используется как основа действия других элементарных эволюционных факторов. В силу рецессивности (в основном) мутантные аллели обычно присутствуют в генофондах популяций в гетерозиготных по соответствующему локусу генотипах.

Благодаря этому достигается следующий результат:

1) исключается непосредственное отрицательное влияние мутантного аллея на фенотипическое выражение признака, контролируемого данным геном;

2) сохраняются нейтральные мутации, не имеющие приспособительной ценности в настоящих условиях существования, но которые смогут приобрести такую ценность в будущем;

3) накапливаются некоторые неблагоприятные мутации, которые в гетерозиготном состоянии нередко повышают относительную жизнеспособность организмов (эффект гетерозиса).

Таким образом, создается резерв наследственной изменчивости популяции.

В человеческой популяции тоже возникают мутации.

Мутации - источник уникальности и генетического груза в популяции человека.

Мутационный процесс происходит постоянно на протяжении всего периода существования жизни, а отдельные мутации возникают многократно у разных организмов. Генофонды популяций испытывают непрерывное давление мутационного процесса. Это обеспечивает накопление мутаций, несмотря на высокую вероятность потери в ряду поколений единичной мутации.

I. Комбинативная изменчивость

Возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрест хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

2.2 Популяционные волны и дрейф генов

Популяционные волны

Популяционные волны -- (волны жизни) это эффективный фактор преодоления генетической инертности природных популяций. Вместе с тем их действие на генофонды не является направленным. В силу этого они, так же как и мутационный процесс, подготавливают эволюционный материал к действию других элементарных эволюционных факторов.

Популяционными волнами, или волнами жизни (С.С. Четвериков) называют периодические или апериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Причины колебаний часто имеют экологическую природу. Так, размеры популяций «жертвы» (зайца) растут при снижении давления на них со стороны популяций «хищника» (рыси, лисицы, волка). Отмечаемое в этом случае увеличение кормовых ресурсов способствует росту численности хищников, что, в свою очередь, интенсифицирует истребление жертвы.

Приложение 1

Вспышки численности организмов некоторых видов, наблюдавшиеся в ряде регионов мира, были обусловлены деятельностью человека. Например, увеличение популяции кроликов в Австралии.

Изменение генофондов популяций происходит как на подъеме, так и на спаде популяционной волны. При росте численности организмов наблюдается слияние ранее разобщенных популяций и объединение их генофондов. Так как популяции по своему генетическому составу уникальны, то в результате такого слияния возникают новые генофонды с измененными по сравнению с исходными частотами аллелей. В условиях возросшей численности интенсифицируются межпопуляционные миграции особей, что также способствует перераспределению аллелей. Рост количества организмов обычно сопровождается расширением занимаемой территории.

На гребне популяционной волны некоторые группы особей выселяются за пределы ареала вида и оказываются в необычных условиях существования. В таком случае они испытывают действие новых факторов естественного отбора. Повышение концентрации особей в связи с ростом их численности усиливает внутривидовую борьбу за существование.

При спаде численности наблюдается распад крупных популяций. Возникающие малочисленные популяции характеризуются измененными генофондами. В условиях массовой гибели организмов редкие мутантные аллели могут быть генофондом потеряны. При сохранении редкого аллеля его концентрация в генофонде малочисленной популяции автоматически возрастает. На спаде волны жизни часть популяций, как правило, небольших по размерам, остается за пределами обычного ареала вида. Чаще они, испытывая действие необычных условий жизни, вымирают. Реже, при благоприятном генетическом составе, такие популяции переживают период спада численности. Будучи изолированными от основной массы вида, существуя в необычной среде, они нередко являются родоначальниками новых видов. эволюция популяция мутационный скрещивание