I. Дрейф генов
Случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращении кормовых ресурсов, пожара и т.д) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановиться за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяций.
Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
2.3 Изоляция
Ограничение свободы скрещиваний (панмиксии) организмов называют изоляцией. Снижая уровень панмиксии, изоляция приводит к увеличению доли близкородственных скрещиваний. Изоляция является необходимым условием сохранения, закрепления и распространения в популяциях генотипов повышенной жизнеспособности.
В зависимости от природы факторов ограничения различают:
1. Географическую изоляцию, которая заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида. Пример: различия фенотипов улиток разных долин на Гавайских островах.
2. Биологическую изоляцию, которая возникает вследствие внутривидовых различий организмов и имеет несколько форм. К экологической изоляции приводят особенности окраски покровов или состава пищи, размножение в разные сезоны, у паразитов -- использование в качестве хозяина организмов разных видов. Длительная экологическая изоляция способствует дивергенции популяций вплоть до образования новых видов. Так, предполагают, что человеческая и свиная аскариды произошли от общего предка. Их расхождению, согласно одной из гипотез, способствовал запрет на употребление человеком в пищу свиного мяса, который по религиозным соображениям распространялся длительное время на значительные массы людей.
Этологическая (поведенческая) изоляция существует благодаря особенностям ритуала ухаживания, окраски, запахов, «пения» самок и самцов из разных популяций.
При физической изоляции препятствием к скрещиванию являются различия в структуре органов размножения или просто разница в размерах тела. Описанные формы изоляции, снижают, но не исключают полностью межпопуляционные скрещивания.
3. Генетическая (репродуктивная) изоляция создает более жесткие, иногда непреодолимые барьеры скрещиваниям. Она заключается в несовместимости гамет, гибели зигот непосредственно после оплодотворения, стерильности или малой жизнеспособности гибридов. Иногда разделение популяции сразу начинается с генетической изоляции. Но чаще генетическая изоляция развивается вторично вследствие углубления морфологических различий организмов из популяций, длительно разобщенных другими формами изоляции.
Изоляция в процессе видообразования взаимодействует с другими элементарными эволюционными факторами. Она усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Возникающие благодаря изоляции внутривидовые группировки отличаются по генетическому составу и испытывают неодинаковое давление отбора.
2.4 Естественный отбор
Естественный отбор - процесс в результате которого выживают и оставляют после себя потомство наиболее приспособленные особи с полезными для популяции признакам.
Дарвин выделил три основные формы борьбы за существование:
1. Внутривидовая борьба отражает конкуренцию между особями одного вида. В результате борьбы за существование гибнут слабые и больные, а за счёт их гибели сохраняется популяция и вид.
2. Межвидовая борьба за существование - это борьба за выживание между особями разных видов. Эта борьба носит сложный характер и проявляется в следующем:
- в конкуренции за условия существования (сорняки и культурные растения);
- в хищничестве - особи одного вида поедают особей другого вида;
- в паразитизме - использовании паразитами одного вида другой вид в качестве источника питания и среды обитания.
3. Борьба с неблагоприятными условиями среды выживания наиболее приспособленных особей в изменяющихся и экстремальных условиях. Как элементарный эволюционный фактор естественный отбор действует в популяциях. Отбор, сохраняющий определенные фенотипы, по своему направлению является положительным, тогда как отбор, устраняющий фенотипы из популяции-- отрицательным.
Различают три основных вида естественного отбора:
· Стабилизирующий
· Движущий
· Разрывающий (дизруптивный)
I. Стабилизирующий отбор сохраняет в популяции средний вариант фенотипа или признака. Он устраняет из репродуктивного процесса фенотипы, уклоняющиеся от сложившейся адаптивной «нормы», приводит к преимущественному размножению типичных организмов. При относительном постоянстве условий среды благодаря этой форме сохраняются результаты предшествующих этапов эволюции.
II. Движущий (направленный) отбор обусловливает последовательное изменение фенотипа в определенном направлении, что проявляется в сдвиге средних значений отбираемых признаков в сторону их усиления или ослабления. При смене условий обитания благодаря этой форме отбора в популяции закрепляется фенотип, более соответствующий среде. После того как новое значение признака придет в оптимальное соответствие условиям среды, движущая форма отбора сменяется стабилизирующей.
III. Дизруптивный (разрывающий) отбор сохраняет несколько разных фенотипов с равной приспособленностью. Он действует против особей со средним или промежуточным значением признаков. Дизруптивная форма отбора «разрывает» популяцию по определенному признаку на несколько групп. Она поддерживает в популяции состояние генетического полиморфизма.
В зависимости от формы отбор сокращает масштабы изменчивости, создает новую или сохраняет прежнюю картину разнообразия. Как и другие элементарные эволюционные факторы, естественный отбор вызывает изменения соотношений аллелей в генофондах популяций. Особенность его действия состоит в том, что эти изменения направленны. Отбор приводит генофонды в соответствие с критерием приспособленности. Результатом творческой роли отбора является процесс органической эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения морфофизиологической организации (арогенез), а в отдельных ветвях -- пути специализации (аллогенез).
Таким образом, в природе постоянно взаимодействуют все факторы эволюции. Мутационный процесс, комбинативная изменчивость, популяционные волны, дрейф генов, изоляция и естественный отбор способствуют изменению генетического состава популяции и приводит к разнообразию фенотипов, и неравнозначности особей в борьбе за жизнь. В результате отбора более благоприятные для популяции фенотипы сохраняются и передаются из поколения в поколение более адаптивные генотипы. Благодаря изоляции изменённые формы не скрещиваются с остальным населением вида, что и обеспечивает их дальнейшую стабилизацию. Следовательно, наследственные изменения (мутации и рекомбинации) служат материалом для эволюции, изоляция закрепляет различия, естественный отбор определяет размножение и гибель особей, а все вместе они обеспечивают изменение генетического состава популяций вплоть до образования новых видов.
Глава 3. Роль факторов эволюции в видообразовании
Образование из изолированных популяций новых видов. Между особями разных популяций внутри вида возможен процесс скрещивания и образования плодовитого потомства. Пока осуществляется поток генов между популяциями внутри вида, видовой генофонд является единой системой. Однако в результате изоляции популяций скрещивание между ними прекращается, обмена наследственной информацией не происходит и популяции становятся самостоятельными генетическими системами.
Приложение 4
В ходе видообразования осуществляются процессы:
· Возникновение адаптаций в ответ на изменение условий среды;
· Обособление на основе изоляции новых видов
Пути видообразования
· Географический (аллопатрическое видообразование)
· Биологическое (экологическое, симпатическое видообразование)
Заключение
В факторах эволюции выделяют (Факторы эволюции по Ч. Дарвину и Элементарные факторы эволюции), которые отличаются друг от друга процессами, но также имеют общий процесс. (естественный отбор). Также мутационный процесс и естественный отбор является необходимые и важным факторы эволюционного процесса. Отбор объединяет движущие силы эволюции. Но нельзя исключать того, что все элементарные эволюционные факторы (колебание численности, комбинативная изменчивость, волны жизни, дрейф генов и изоляция) важны и приводят к разнообразию полезных признаков для популяции. Все факторы эволюции оказывают влияние на видообразование популяций. Стабилизируя, изменяя и закрепляя ответные (полезные) фенотипические признаки в популяции.
Список использованных источников
1. Иорданский Н.Н. Эволюция жизни.-- М.: «Академия», 2001.- 432 с Дата обращения 11.12.2019
2. Биология. Большой справочник для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ. Четвертое издание, переработанное и дополненное. Легион Ростов-на-Дону 2017 С.И.Колесников (165 стр-176) дата обращения 12.11.2019
3. Заяц, Р. Г. Биология для поступающих в вузы / Р. Г. Заяц, И. В. Рачковская, В. М. Стамбровская. - 8-е изд. - Мн.: Выш. шк., 2004. - 494 с
Приложение