Творческая роль естественного отбора

Естественный отбор, первично действует в популяциях и приводит к определенным результатам путем положительного отбора наиболее «подходящих» генотипов.

Антидарвинисты приписывали отбору роль механического сита или могильщика, т.е только элиминирующую роль. Согласно такому мнению отбор не создает, а лишь «сортирует» имеющиеся в популяциях изменения. Подобные суждения об отборе основаны на учете лишь элиминирующей его функции.

Определение отбора как дифференциального размножения генотипов тесно связано с признанием его творческой роли. Отбор определяет направление эволюции, последовательно слагая случайные и многочисленные уклонения. Один и тот же материал(наследственная изменчивость) в зависимости от условий и направления отбора может привести к различным результатам. В этом отношении действие отбора по праву сравнивают с деятельностью скульптора. Как он из бесформенной глыбы гранита создает чудесные творения, «лишь» отсекая ненужное, так и отбор, складывая бесчисленные изменения, создает приспособления и виды, устраняя от размножения «лишь» менее удачные особи.Аналогия со скульптором, конечно, неполная: у человека-творца всегда есть план будущего творения, и отсекая те или иные куски от глыбы гранита, он идет к осуществлению цели. У отбора такой цели нет, направленность в действии отбора возникает стихийно, как интегрированный результат взаимодействия разных аллелей, генотипов, генофондов и биогеоценозов. Но у отбора есть и практически неограниченное время действия (миллионы и миллиарды лет) и огромное разнообразие материала для работы.

Для пояснения творческой роли остановимся еще на одной аналогии. Предположим, что из большой выборки вырезанных букв алфавита, представленных в равном числе, предстоит сложить слово»кот». Для этого можно извлечь буквы по 2 и 3 и практически никогда не получить нужного сочетания. Но если из множества вынутых букв вернуть в ящик К, О и Т, то это повысит вероятность получения нужного сочетания букв. Изменим еще одно условие: некоторые из вынутых букв вернем в ящик попарно (КО, КТ, ОТ), а другие оставим одиночными. Такие комбинации из двух букв легко могут быть дополнены третьей недостающей буквой и приведет к получению слова»КОТ». Хотя мы и не создали букв, но добились их смыслового сочетания. Точно также и признаки (приспособления) могут «складываться» под влиянием отбора в результате сочетания разных генов. К этому следует добавить, что каждый ген отбирается и накапливается не сам по себе, а в системе с другими генами в целостном генотипе, как буквы в словах и слова в предложениях.

Отбор формирует признаки и свойства путем суммирования и интегрирования отдельных случайных уклонений с незначительной адаптивной ценностью.

17. Адаптации как результат действия естественного отбора.

Адаптациями называются свойства и признаки организмов, которые обеспечивают приспособление к той среде, в которой эти организмы живут. Адаптацией также называют процесс возникновения приспособлений. Рассмотрим, например, такие широко распространенные адаптации, как покровительственная, предостерегающая и подражательная окраска (мимикрия). Покровительственная окраска позволяет животным становится незаметными, сливаясь с субстратом. Одни насекомые поразительно сходны с листьями деревьев, на которых они обитают, другие напоминают засохшие веточки или шипы на стволах деревьев. Эти морфологические адаптации дополняются поведенческими приспособлениями. Насекомые выбирают для укрытия именно те места, где они менее заметны. Несъедобные насекомые и ядовитые животные - змеи и лягушки, имеют яркую, предостерегающую окраску. Хищник, раз столкнувшись с таким животным, надолго ассоциирует этот тип окраски с опасностью. Этим пользуются некоторые неядовитые животные. Они приобретают поразительное сходство с ядовитыми, и тем самым снижают опасность со стороны хищников. Уж имитирует окраску гадюки, муха подражает пчеле. Это явление называется мимикрией.

Естественный отбор подхватывает все те мельчайшие изменения, которые усиливают сходство в окраске и форме с субстратом, сходство между съедобным видом и тем несъедобным видом, которому он подражает. Следует учитывать, что разные виды хищников пользуются разными методами поиска добычи. Одни обращают внимание на форму, другие на окраску, одни обладают цветным зрением, другие нет. Поэтому естественный отбор автоматически усиливает, насколько это возможно, сходство между имитатором и моделью и приводит к тем изумительным адаптациям, которые мы наблюдаем в живой природе.

В развитии эволюционного учения особое значение имеет материалистическое объяснение возникновения некоторых чрезвычайно сложных адаптаций путем накопления мелких наследственных уклонений. Среди таких адаптаций рассматриваются: способность к насекомоядности у растений, развитие глаза как органа зрения (глаз в своем развитии прошел путь постепенного усовершенствования, накопления полезных уклонений под контролем естественного отбора. Доказательством развития глаз род влиянием естественного отбора служит упрощения строения и даже редукции глаза в условиях, когда в нем нет необходимости(у пещерных животных - троглобитов,у обитателей мутных потоков и др.)).

По пути происхождения адаптации различают: переадаптивные(потенциальные адаптационные явления возникают, опережая существующие условия); комбинативные (взаимодействие новых мутаций друг с другом и с генотипом в целом); постадаптивные (возникновение адаптаций связано с редукцией ранее развитого признака и переводом определяющих его реализацию генов в рецессивное состояние).

Адаптация к разной среде. Любой результат естественного отбора связан с тем или иным изменением биотической среды, которая в соответствии с уровнями организации живого может быть подразделена на генотипическую(целостность генотипа особи и взаимодействие генов между собой);популяционно-видовую (взаимодействие особей в пределах популяций и вида в целом);биоценотическую (складывается как результат взаимодействия разных видов в биоценозе на фоне абиотических факторов среды).

Масштаб адаптаций. По масштабу адаптации делятся на специализированные, пригодные в узколокальных условиях жизни вида (например, строение языка у муравьедов в связи с питанием муравьями, приспособления хамелеона к древесному образу жизни и т.п), и общие, пригодные в широком спектре условий среды и характерные для больших таксонов. К последней группе относятся, например. Изменения в кровеносной, дыхательной и нервной системах у позвоночных, механизмы фотосинтеза и аэробного дыхания.

Эволюционные изменения - возникновение или исчезновение органов, усложнение организации, появление новых популяций и видов - обусловлены развитием адаптации. Логическое следствие естественного отбора - создание новых и совершенствование имеющихся адаптации. Механизм возникновения и совершенствования адаптации заключается в накоплении отбором преимущественно мелких изменений признаков, совершенствовании нормы реакции и т.п.

18. Маскирующие окраски и формы как эволюционные адаптации.

1. Покровительственная окраска и форма – это окраска и форма тела животного, способствующая сохранению его жизни в борьбе за существование.

Существует три типа покровительственной окраски: маскирующая окраска (криптическая, скрадывающая, расчленяющая),демонстрационная и мимикрия. Покровительственная окраска и форма тела особенно важна для защиты организма на ранних этапах онтогенеза - яиц, личинок, птенцов. Яйца у птиц, открыто гнездящихся в траве или на земле, всегда имеют пигментированную скорлупу, соответствующую по цвету окружающему фону. У крупных птиц, хищников, а также у видов,чьи яйца находятся в закрытых гнездах или закапываются в почву(как у рептилий), покровительственная окраска не развивается. Маскирующая окраска и форма – это окраска и форма, благодаря которым животное становится незаметным на фоне окружающей среды. Криптическая окраска (скрытый) цветом и рисунком подражает фону окружающей среды. Например, насекомые, обитающие в траве или среди листвы деревьев, обычно имеют зелёную окраску (кузнечики, клопы, гусеницы бабочек), животные полярных областей – белую (полярная куропатка, белый медведь, песец), обитатели пустынь – жёлтую или бурую (ушастая круглоголовка, варан, пустынная саранча). Многие животные средних и высоких широт зимой белой окраски, что делает их незаметными на снегу(песец, заяц, горностай, белая куропатка). У многих животных наблюдается быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела, что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах кожи или других покровов тела у камбалы, агамовой ящерицы, хамелеона. Скрадывающая окраска – это окраска, основанная на эффекте противотени: наиболее ярко освещаемые участки тела окрашены темнее менее освещенных, имеющих светлую окраску; при этом очертания животного сливаются с фоном. Скрадывающая окраска распространена среди водных животных (клопы-гладыши, рыбы, дельфины), но встречается и у наземных (змеи, ящерицы). Расчленяющая окраска – это окраска, характеризующаяся наличием контрастных полос или пятен, разбивающих контур тела на отдельные участки, благодаря чему животное становится незаметным на окружающем фоне. Расчленяющая окраска встречается у многих животных: жираф, зебр, бурундуков, тигров, оленей. Расчленяющая окраска, связанная с чередованием на теле темных и светлых пятен. Например, зебры и тигры плохо видны на расстоянии 50-70 м даже на открытой местности из-за совпадения полос на теле с чередованием тени и света в окружающей местности. Эта окраска нарушает впечатление о контурах тела. При этом не только контур животного сливается с окружающим фоном, но и затрудняется определение очертания жизненно важных органов, например глаз у позвоночных животных. Эффект любой формы маскирующей окраски повышается при сочетании ее с соответствующим поведением. Например, выпь гнездится в камышах. В минуту опасности она вытягивает шею и поднимает вверх голову. В позе настороженности выпь трудно обнаруживаема даже на близком расстоянии. В момент опасности многие насекомые, рыбы, амфибии, птицы замирают, принимая позу покоя. Развития разных форм маскирующей окраски следует, что все они в той или иной степени обуславливают успех в борьбе за существование. Формирование маскирующей окраски- результат взаимодействия элементарных факторов эволюции. Наследственные изменения особей по окраске тела или органов, вначале случайные по отношению к окраске фона, могут в некоторых условиях приносить успех в размножении. Даже частичное случайное совпадение окраски животных с цветом окружающих предметов повышает шансы особи в отношении оставления потомства.

19.Демонстрационные окраски и формы как эволюционные адаптации.

Демонстрирующая окраска – это тип окраски, контрастирующей с фоном, на котором животное хорошо выделяется. Сочетание яркой окраски с различными защитными приспособлениями получило название предупреждающей окраски. Она характерна для некоторых ядовитых змей, саламандр, несъедобных рыб, божьих коровок, пчёл, ос. Часто сочетается с демонстративным отпугивающим поведением.

Формы-демонстрации. Предостерегающая окраска- такой вид защитной окраски присущ защищенным животным. Окраска служит для того, чтобы вид объекта сохранился в памяти хищника в сочетании с теми неприятными ощущениями, которые тот испытал при попытке съесть животное. Яркий цвет (божия коровка, оса) действует как предупреждение потенциальным хищникам и служит отпугивающим сигналом. Очень яркая окраска обычно бывает характерна для хорошо защищенных, ядовитых, обжигающих, жалящих форм. Яркая окраска заранее предупреждает хищника о несъедобности объекта их нападения. Яркий цвет и преувеличенный размер тела- стремясь напугать противника лягушка- помидор как и многие другие бесхвостные амфибии раздувается и увеличивается в размерах. Угрожающая окраска- это окраска присуща незащищенным, съедобным с точки зрения хищника организмам. Она внезапно демонстрируется атакующему хищнику с целью его (бабочки). Демонстрация агрессии (угрозы) – пернатые поднимают перья на голове. Другие признаки агрессивности включают выпады головой и шеей, крыльев или угрожающие движения по направлению к противнику. Крылья и клювы обычно также играют важную роль в угрозы. Специализированные детали окрасок и форм- ухаживая за своей подругой издает громкие звуки. В брачный период журавли устраивают танцы: красиво двигаются, подлетая, поднимая колена, двигая головой. Танцуют всегда оба партнера. Часто у птиц самки одеты скромнее.

Мимикрия (от греч. mimikós – подражательный) – сходство животного с предметами окружающей среды, растениями, а также несъедобными для хищников или защищенными от них животными. Сходство в окраске, форме тела незащищенных организмов с защищенными: муха-журчалка и пчела, тропические ужи и ядовитые змеи. Сходство с растениями: палочники, гусеницы бабочек (одни замирают как сухой сучок, другие похожи на опавшие березовые сережки), насекомое Phyllocrania paradoxa похоже на сухой листок.

Виды мимикрии: -классическая или мимикрия Бейтсона- подражание незащищенного организма защищенному. Бабочки семейства белянки, подражающие геликонидам. Не ядовитые виды, маскируясь под ядовитые, спасаются от хищников. В данном случае бабочки- геликониды выступают как модели, а бабочки- белянки- как подражатели. Муха- журчалка подражает по окраске и форме тела осе. -мимикрия Мюллера- сходная окраска у ряда видов защищенных организмов. Таким образом достигается следующий эффект: с одной стороны, хищнику не надо пробовать по одному организму каждого вида, общий образ одного ошибочно съеденного животного будет достаточно прочно запечатленным (клоп-солдатик, божья- коровка, жук нарывник). –мимикрия Мертенса- очень ядовитый и совсем не ядовитый подражают умеренно ядовитому. Яркая демонстративная окраска и во многих случаях используется как отпугивающее средство, то есть как защитная окраска, которая присуща ядовитым или не съедобным животным и которой подражают их имитаторы (ложный уж,ложный коралловый аспид ядовитый и не ядовитый). –мимикрия Пекэма или агрессивная- элементы подражания у хищника с целью привлечения жертвы. Например, некоторые мухи- журчалки, очень похоже на пчел или шмелей, под защитой этого сходства проникают в шмелиные или пчелиные жилища и оставляют там своих хищных личинок (шмель, пчела, журчалка шмелевидная, муха- пчеловидка). –мимикрия эксплуатации- паразитизм. Система воспроизводства орхидей основана на том, что она приманивает к себе насекомых и заставляет их переносить пыльцу. Когда цветок раскрывается, внутрь чашечки начинает стекать особая жидкость. Через какое-то время цветок, который приобретает металлический зеленый цвет, благодаря этой жидкости начинает издавать такой аромат, перед которым не может устоять ни одна пчела.

Вопрос №20Искусственный отбор, его особенности и результаты. Современные методы селекции.

Основной формой изменчивости, по Дарвину, является неопределенная, очевидно, что признания наследственной изменчивости организмов было еще недостаточно для объяснения процесса выведения новых пород животных или сортов сельскохозяйственных растений. Необходимо было указать еще силу, которая на основе незначительных различий особей формирует устойчивые и важные породные признаки. Ответ на этот вопрос Дарвин нашел в практике селекционеров, которые производят искусственный отбор на племя только тех особей, которые обладают интересующими человека признаками. В результате такого отбора от поколения к поколению эти признаки становятся все более ярко выраженными. Отбор представляет собой творческую силу, преобразующую частные различия отдельных особей в признаки, характерные для данной породы или сорта.

Дарвин различал две формы искусственного отбора: бессознательный и методический.

Бессознательный отбор. На протяжении тысячелетий человек проводил искусственный отбор стихийно, бессознательно, без представления о его конечных результатах. Древние земледельцы собирали с дикорастущих злаков наиболее крупные семена для посева. При уборке урожая ломкие и незрелые колосья, мелкие семена терялись, лучшие колосья сохранялись.

Методический отбор. Только с конца XVIII в. стали проводить искусственный отбор планомерно, методически, т. е. в заранее намеченном направлении. За короткое время вывели породы домашней птицы, превосходящие старые по продуктивности. Признаки породы стали отвечать заранее поставленным требованиям. Например, заинтересовались постановкой гребня у испанского петуха — через 5—6 лет прямые гребни появились у всех птиц этой породы. Почти не знали пород кур с «бородой»; на одной выставке была отмечена такая порода — через несколько лет все куры-экспонаты были с «бородами».

После того как порода установится, человек уже ограничивается выбраковкой особей, уклоняющихся от образца. Дарвин указал условия, благоприятствующие проведению искусственного отбора: а) высокая степень изменчивости организмов; б) большое число особей, подвергаемых отбору; в) искусство селекционера; г) устранение случайных скрещиваний среди подвергаемых отбору особей; д) достаточно высокая ценность данных животных или растений для человека.

Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных. Искусственный отбор — один из основных методов селекции, который может использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с другими методами. Например, гибридизация близкородственных организмов даёт широкий спектр изменчивости, который служит плодотворным материалом для искусственного отбора. Искусственный отбор был основным фактором появления домашних животных и культурных растений. Важным фактором искусственного отбора является наследственность. Дарвин открыл в природе закон длящейся в поколениях изменчивости. Согласно этому закону изменения, происходящие в органах животных или в растениях, при сохранении условий их вызвавших, сохраняются и усиливаются в последующих поколениях. Таким образом, наследственность не только сохраняет изменения, но и закрепляет их в последующих поколениях. Селекция (от лат. selectio, seligere – отбор) – это наука о методах создания высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Современная селекция – это обширная область человеческой деятельности, которая представляет собой сплав различных отраслей науки, производства сельскохозяйственной продукции и ее комплексной переработки. Современная селекция использует целый комплекс методов, основанных на последних достижениях множества наук: генетики, цитологии, ботаники, зоологии, микробиологии и т.д. Основные методы, применяемые в С.: отбор, гибридизация с использованием гетерозиса и цитоплазматической мужской стерильности, полиплоидия и мутагенез. Отбор (массовый и индивидуальный) составляет сущность селекционной работы и ведётся по комплексу свойств и признаков. Гибридизация даёт возможность искусственно создавать исходный материал, объединять в одном организме свойства и признаки родительских форм, исправлять отдельные недостатки сорта или породы. При гибридизации, особенно отдалённой (например, географически отдалённых форм, разных видов и даже родов), можно получать новые формы, не похожие на исходные. В С. используют явление гетерозиса, позволяющего получать гибриды, обладающие повышенной продуктивностью в первом поколении. Основной путь использования гетерозиса — скрещивание специально подобранных пар сортов или самоопылённых линий (инцухт-линий). У свеклы, сорго и др. культур получение гибридных семян и выращивание гибридов возможно только при наличии у материнских растений цитоплазматической мужской стерильности. Большинство гибридов кукурузы также переведено на стерильную основу. С помощью полиплоидии можно получать растения — полиплоиды с увеличенным числом хромосом (триплоиды, тетраплоиды), отличающиеся от обычных (диплоидных) более интенсивной окраской, толстыми листьями и стеблями, мощным развитием, а нередко повышенным содержанием белка, сахара, крахмала. В производстве распространены триплоиды сахарной свёклы, получаемые при скрещивании тетраплоидов с диплоидами и обладающие гетерозисом. Триплоиды в основном стерильны, поэтому у них используют только первое поколение. На основе применения полиплоидии выведены высокоурожайные сорта ржи, красного клевера и других растений. Искусственный мутагенез — один из перспективных методов селекции. Мутации (наследственные изменения) могут быть вызваны при обработке семян и растений различными видами излучений, химическими веществами. Радиационные мутагены дают более широкий спектр разнообразных мутаций. Среди мутантов, полученных обработкой химическими веществами, часто обнаруживаются формы с полезными изменениями сразу несколько свойств. Племенная работа в животноводстве, система мероприятий, направленных на улучшение наследственных качеств с.-х. животных, повышение их породности и продуктивности.

Вопрос №21 Вид.Критерии вида. Основные пути и способы видообразования.

Качественным этапом процесса эволюции является вид. Buд — это совокупность особей, которые сходны по морфо-физиологическим признакам, способны скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство и формируют систему популяций, образующих общий ареал. Каждый вид живых организмов можно описать исходя из совокупности характерных черт, свойств, которые называются признаками. Признаки вида, с помощью которых один вид отличают от другого, называются критериями вида. Наиболее часто используют шесть общих критериев вида: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический и биохимический. Морфологический критерий предполагает описание внешних (морфологических) признаков особей, входящих в состав определенного вида. По внешнему виду, размерам и окраске оперения можно, например, легко отличить большого пестрого дятла от зеленого, малого пестрого дятла от желны, большую синицу от хохлатой, длиннохвостой, голубой и от гаички. По внешнему виду побегов и соцветий, размерам и расположению листьев легко различают виды клевера: луговой, ползучий, люпиновый, горный.

Морфологический критерий самый удобный и поэтому широко используется в систематике. Однако этот критерий недостаточен для различения видов, которые имеют значительное морфологическое сходство. К настоящему времени накоплены факты, свидетельствующие о существовании видов-двойников, не имеющих заметных морфологических различий, но в природе не скрещивающихся из-за наличия разных хромосомных наборов.

Физиологический критерий заключается в сходстве жизненных процессов, в первую очередь в возможности скрещивания между особями одного вида с образованием плодовитого потомства. Между разными видами существует физиологическая изоляция. Например, у многих видов дрозофилы сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. В то же время между некоторыми видами живых организмов скрещивание возможно; при этом могут образовываться плодовитые гибриды (зяблики, канарейки, вороны, зайцы, тополя, ивы и др.)

Географический критерий (географическая определенность вида) основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию. Иными словами, каждый вид характеризуется определенным географическим ареалом. Многие виды занимают разные ареалы. Но огромное число видов имеет совпадающие (накладывающиеся) или перекрывающиеся ареалы. Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана. Космополитами являются некоторые обитатели внутренних водоемов — рек и пресноводных озер (виды рдестов, ряски, тростник). Обширный набор космополитов имеется среди сорных и мусорных растений, синантропных животных (виды, обитающие рядом с человеком или его жилищем) — постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха, а также одуванчик лекарственный, ярутка полевая, пастушья сумка и др.

Существуют также виды, которые имеют разорванный ареал. Так, например, липа растет в Европе, встречается в Кузнецком Алатау и Красноярском крае.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя соответствующую функцию в определенном биогеоценозе. Иными словами, каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий — по берегам рек и канав, лютик жгучий — на заболоченных местах. Существуют, однако, виды, которые не имеют строгой экологичекой приуроченности. Во-первых, это синан-тропные виды. Во-вторых, это виды, которые находятся под опекой человека: комнатные и культурные растения, домашние животные.

Генетический (цитоморфологический) критерий основан на различии видов по кариотипам, т. е. по числу, форме и размерам хромосом. Для подавляющего большинства видов характерен строго определенный кариотип. Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Так, многие виды из семейства бобовых имеют 22 хромосомы (2n = 22). Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом, что является результатом геномных мутаций. У серебристого карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150,200, тогда как нормальное число их равно 50. Таким образом, в случае возникновения полиплоидных или анеушюидных (отсутствие одной хромосомы или появление лишней в геноме) форм на основе генетического критерия нельзя достоверно определить принадлежность особей к конкретному виду.

Биохимический критерий позволяет различить виды по биохимическим параметрам (состав и структура определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ). Известно, что синтез определенных высокомолекулярных веществ присущ лишь отдельным группам видов. Например, по способности образовывать и накапливать алкалоиды различаются виды растений в пределах семейств пасленовых, сложноцветных, лилейных, орхидных.

Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно только по их совокупности.

Разнообразие видов, существующее в природе, огромно, их общая численность составляет несколько миллионов. Со времен возникновения жизни на Земле количество существовавших когда-либо видов, как полагают специалисты, вероятно, в 50—100 раз больше. Очевидно, что все ныне существующие и вымершие виды имели предков, которые дали им начало. Процесс образования новых видов из предковых называется видообразованием.

Пути видообразования. Выделяют три основных пути, ведущих к появлению новых видов. Первый из них — преобразование существующих видов. В ходе эволюции вид А меняется и превращается в вид В. Такой процесс называется филетическим видообразованием и не предполагает изменения числа видов. Второй путь связан со слиянием двух существующих видов А и В и образованием нового вида С. При этом говорят о гибридогенном происхождении видов. Третий путь видообразования обусловлен дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути и шла в основном эволюция биоразнообразия на Земле. Термин «видообразование» в узком смысле этого слова означает увеличение числа видов.

Способы видообразования В зависимости от того, где и как возникает репродуктивная изоляция между исходным и нарождающимся видом или видами, выделяют 2 основных способа видообразования. Аллопатрическое (от греч. allos – другой, patris- родина) видообразование происходит в том случае, когда нарождающиеся виды оказываются пространственно разобщенными, отделенными друг от друга и от исходного вида труднопреодолимыми географическими барьерами. Ученые предполагают, что в особых случаях репродуктивная изоляция может возникнуть между определенными особями и всей остальной популяцией в пределах одной территории. Такой способ видообразования называют симпатрическим (от греч. syn – вместе, patris- родина). Аллопатрическое видообразование. Пространственная изоляция может возникать в ходе распространения вида по ареалу. На пике численности обычно усиливается миграция особей, и ареал вида расширяется. В период спада численности этот ареал фрагментируется и прежде большая единая популяция распадается на серию мелких частично изолированных популяций. Глобальные изменения климата, наступление ледников или пустынь, дрейф материков, горообразование, изменение русел рек – все эти события также могут приводить к фрагментации ареалов. Две популяции одного вида, обитающие на разных краях его ареала, могут отличаться друг от друга по морфологии, физиологии, поведению столь же значительно, как и разные родственные виды. Как правило, мы не знаем, способны ли представители крайних популяций скрещиваться и давать плодовитое потомство, просто потому, они некогда не встречаются друг с другом в природе. Когда ученые скрещивают представителей таких географически отдаленных популяций в лаборатории, они часто обнаруживают ту или иную степень их несовместимости друг с другом. Классический пример аллопатрического видообразования — эндемичные виды, возникшие на островах. Вьюрки на Галапагосских островах, описанные впервые Ч. Дарвином, — свидетельство эффективности аллопатрического видообразования. Молекулярный анализ их ДНК показывает, что при всем удивительном морфологическом многообразии видов Дарвиновых вьюрков, все они являются потомками одного единственного континентального вида.

Симпатрическое видообразование. Большинство ученых сходятся во мнении, что аллопатрическое видообразование было основной причиной возникновения множества видов животных растений. Однако известны примеры обитания нескольких (а иногда и многих) близкородственных видов на одной территории. Например, в африканским озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков. Молекулярно-генетический анализ показывает, что все они произошли от одного общего предка. Для объяснения такого рода явлений была предложена гипотеза симпатрического видообразования. Она предполагает, что репродуктивная изоляция может возникнуть в пределах одной территории. Одним из вариантов симпатрического видообразования является гибридогенное видообразование. В этом случае частичное преодоление барьера репродуктивной изоляции между двумя симпатрическими видами может привести к возникновению нового вида, который оказывается изолированным от обоих родительских видов. Свидетельствами в пользу этого пути видообразования являются некоторые партеногенетические виды ящериц. ругим путем к симпатрическому видообразованию может быть экологическая специализация. Одни паразитические виды оказываются крайне специализированными по хозяину: они паразитируют только на нем одном. Другие виды могут использовать несколько видов-хозяев. быстром видообразовании рыбок–цихлид в африканских озерах очень важную роль играл половой отбор. Огромное внутривидовое разнообразие окрасок рыб послужило основой для быстрой дивергенции локальных или семейных группировок по особенностям их половых предпочтений и, в конечном счете, к видообразованию.

Не следует думать, однако, что аллопатрическое и симпатрическое видообразование являются взаимоисключающими путями эволюции. В пределах общего сплошного ареала вида всегда существует микрогеографическая гетерогенность. Некоторые районы внутри ареала не подходят для большинства особей, однако, отдельные представители того же вида, в силу своих генетических особенностей оказываются способными жить и размножаться в этих районах. Если такие локальные группы существуют достаточно долго в относительной изоляции от остальных, они могут дать начало новым видам.

Date: 2015-09-27; view: 2275; Нарушение авторских прав