2017-10-25
2018
2) Экономический фактор..
3) Фактор социальной защищенности.
4) Фактор войн.
5) Национальный и религиозный факторы..
7) Фактор эпидемий.
105.Процессы микро- и макроэволюции. Отличия и движущие силы этих процессов.
Микроэволюцией называется совокупность эволюционных процессов внутри видов. Сущность микроэволюционных преобразований составляет изменение генетической структуры популяций. В результате действия элементарных эволюционных факторов появляются новые аллели, а в результате действия отбора формируются новые адаптации. При этом происходит замещение одного аллеля другим аллелем, одного изотипа белка (фермента) другим изотипом.
Популяции являются открытыми генетическими системами. Это означает, что адаптивный признак, возникший в одной популяции, может перейти в другую популяцию. Следовательно, микроэволюцию можно рассматривать как эволюцию открытых генетических систем, способных обмениваться генетическим материалом.
Ведущий эволюционный фактор — естественный отбор. Именно он направляет эволюционный процесс. Отбор действует на всех стадиях онтогенеза особей данного вида. Существуют разные формы естественного отбора: Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды.; дизруптивный — разрывающий, благоприятствующий двум или нескольким направлениям изменчивости; Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Половой отбор — естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола. Обычно половой
отбор вытекает из борьбы между самцами (в редких случаях — между самками) за возможность
вступить в размножение. Половой отбор — не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь
частный случай внутривидового естественного отбора
|
|
|
Макроэволюция – это совокупность эволюционных преобразований, протекающих на уровне надвидовых таксонов. Надвидовые таксоны (роды, семейства, отряды, классы) – это закрытые генетические системы
В основе и макро- и микро- эволюции лежат следующие движущие силы:
1.Наследственность – способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству 2.Изменчивость – разнообразие признаков среди представителей данного вида, а так же свойство потомков приобретать отличия от родительских форм 3.Естественный отбор 4.Изоляция – механизмы, предотвращающие обмен генами между популяциями. Бывает географическая и репродуктивная
106.Элементарные эволюционные факторы и их действие.
Элементарными факторами эволюции являются: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны, естественный отбор.
Изменения наследственного материала половых клеток в виде генных, хромосомных и геномных мутаций происходят постоянно. Они приводят к возникновению аллелей и разнообразию содержания биологической информации.
Мутационный процесс, выполняя роль элементарного эволюционного фактора, 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, т.е. благодаря мутации создается резерв наследственной изменчивости популяции.
Популяционные волны - периодические или апериодические колебания численности особей популяции, характерные для всех без исключения живых организмов. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции.Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала..
Ограничение свободы скрещивания организмов называется изоляцией. Снижая уровень панмиксии, изоляция приводит к увеличению доли близкородственных скрещиваний. Сопутствующая гомозиготизация усиливает особенности генофондов популяций, которые создаются вследствие мутаций, комбинативной изменчивости, популяционных волн. Препятствуя снижению межпопуляционных генотипических различий, изоляция является необходимым условием сохранения, закрепления и распространения в популяциях генотипов повышенной жизнеспособности. В зависимости от природы факторов ограничения панмиксии различают географическую и репродуктивную изоляцию.
Репродуктивная изоляция создает более жесткие, иногда непреодолимые барьеры скрещиваниям. Она заключается в несовместимости гамет, гибели зигот непосредственно после оплодотворения или малой жизнеспособности гибридов
Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки.
|
|
|
Отбор, происходящий в природе, был назван естественным. В процессе естественного отбора накапливаются признаки, полезные только для самого организма или для его вида. Он делает организм все более приспособленными к тем условиям, в которых обитают особи данного вида.В зависимости от формы отбор сокращает масштабы изменчивости, создает новую или сохраняет прежнюю картину разнообразия. Естественный отбор вызывает изменения в соотношении аллелей в генофондах популяций. Изменения эти направленны, отбор приводит генофонды в соответствие с критерием приспособленности. В эволюции естественному отбору принадлежит творческая роль. Исключая из размножения генотипы с малой приспособленной ценностью, сохраняя благоприятные генные комбинации разного масштаба, он образует картину генетической изменчивости, складывающихся первоначально под действием случайных факторов. Результатом творческой роли отбора является процесс органической эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения организации, а в отдельных ветвях – пути специализации
|
|
|
108. Популяционные волны и дрейф генов.
Популяционные волны. Периодические или апериодические колебания численности особей популяции
характерны для всех без исключения живых организмов. Причинами таких колебаний могут быть
различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни,
предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий перед
колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным
естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей,
то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Популяционные
волны являются поставщиком эволюционного материала.
Дрейф генов — генетико-автоматические процессы, изменение частоты генов в популяции в ряду
поколений под действием случайных факторов, приводящее, как правило, к снижению наследственной
изменчивости популяций. Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности
популяции в результате стихийных бедствий (лесной пожар, наводнение и др.), массового
распространения вредителей. Характерная особенность динамики генотипической структуры
популяций под действием дрейфа генов состоит в усилении процесса гомозиготности особей, которая
нарастает с уменьшением численности популяций. Это нарастание обусловлено тем, что в популяциях
ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате
заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при
одновременной утрате других. Некоторые выщепившиеся гомозиготные формы в новых условиях
среды могут оказаться приспособительно ценными. Они будут подхвачены отбором и смогут получить
широкое распространение при последующем увеличении численности популяций. Колебание
численности организмов получило название популяционных волн. Популяционные волны — одна из
частых причин дрейфа генов. Особенно сильно колебания численности выражены у насекомых,
хищников, растительноядных животных. Численность популяций зависит от деятельности человека.
|
|
|
109. Мутационный процесс, его значение для видообразования.
Мутационный процесс – это процесс возникновения в популяциях самых разнообразных мутаций: генных, хромосомных и геномных
Вклад мутационного процесса в видообразование носит двоякий характер. Изменяя частоту одного
аллеля по отношению к другому, он оказывает на генофонд популяции прямое действие. Еще большее
значение имеет формирование за счет мутантных аллелей резерва наследственной изменчивости. Это
создает условия для варьирования аллельного состава генотипов организмов в последовательных
поколениях путем комбинативной изменчивости. Благодаря мутационному процессу поддерживается
высокий уровень наследственного разнообразия природных популяций. Совокупность аллелей,
возникающих в результате мутаций, составляет исходный элементарный эволюционный
материал. В процессе видообразования он используется как основа действия других элементарных
эволюционных факторов. Хотя отдельная мутация - событие редкое, общее число мутаций значительно. Большинство мутаций первоначально оказывает на фенотип особей неблагоприятное действие. В силу рецессивности мутантные аллели обычно присутствуют в генофондах популяций в гетерозиготных по соответствующему локусу генотипах.
Благодаря этому достигается тройственный положительный результат:
• исключается непосредственное отрицательное влияние мутантного аллеля на фенотипическое
выражение признака, контролируемого данным геном;
• сохраняются нейтральные мутации, не имеющие приспособительной ценности в настоящих условиях
существования, но которые смогут приобрести такую ценность в будущем;
• накапливаются некоторые неблагоприятные мутации, которые в гетерозиготном состоянии нередко
повышают относительную жизнеспособность организмов (эффект гетерозиса).
Таким образом создается резерв наследственной изменчивости популяции.
Доля полезных мутаций мала, однако их абсолютное количество в пересчете на поколение или период
существования вида может быть большим. Мутационный процесс, играя роль элементарного эволюционного фактора, происходит постоянно на протяжении всего периода существования жизни, а отдельные мутации возникаю 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. Вклад хромосомных, геномных мутаций, а также межвидовой горизонтальный перенос генетического материала в процесс видообразования также имеет большое значение.
110. Естественный отбор, формы естественного отбора, его значение длявидообразования. Действие отбора в человеческих популяциях.
Естественный отбор – главный, ведущий, направляющий фактор эволюции, лежащий в основе
теории Ч.Дарвина. Все остальные факторы эволюции случайны, один лишь естественный отбор имеет
направление (в сторону приспособления организмов к условиям среды).
Определение: избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов.
Творческая роль: выбирая полезные признаки, естественный отбор создает новые виды.
Причина: борьба за существование.
Материал: наследственная изменчивость
Эффективность: чем больше в популяции различных мутаций (чем выше гетерозиготность
популяции), тем больше эффективность естественного отбора, быстрее идёт эволюция.
Формы:
Стабилизирующий – действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака,
сохраняет признаки вида (кистепёрая рыба латимерия)
Движущий – действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака
(отклонения), приводит к изменению признаков (берёзовая пяденица)
Половой – конкуренция за полового партнера.
Следствия естественного отбора:
Эволюция (изменение, усложнение организмов)
Возникновение новых видов (увеличение количества [многообразия] видов)
Приспособленность организмов к условиям окружающей среды. Любая приспособленностьотносительна, т.е. приспосабливает организм только к одним определенным условиям.
Механизм естественного отбора
В процессе естественного отбора закрепляются мутации,увеличивающие приспособленность организмов. Естественный отбор следует из таких простых фактов, как:
1. Организмы производят потомков больше, чем может выжить;
2. В популяции этих организмов существует наследственная изменчивость;
3. Организмы, имеющие разные генетические черты, имеют различную выживаемость и способность размножаться.
Такие условия создают конкуренцию между организмами в выживании и размножении и являются
минимально необходимыми условиями для эволюции посредством естественного отбора. Таким
образом, организмы с наследственными чертами, которые дают им конкурентное преимущество, имеют
большую вероятность передать их своим потомкам, чем организмы с наследственными чертами, не
имеющими подобного преимущества.
В зависимости от формы отбор сокращает масштабы изменчивости, создает новую или сохраняет прежнюю картину разнообразия. Естественный отбор вызывает изменения в соотношении аллелей в генофондах популяций. Изменения эти направленны, отбор приводит генофонды в соответствие с критерием приспособленности. В природе естественному отбору принадлежит творческая роль. Исключая из размножения генотипы с малой приспособленностью, сохраняя благоприятные генные комбинации разного масштаба, он образует картину генетической изменчивости, складывающихся первоначально под действием случайных факторов. Результатом творческой роли отбора является процесс органической эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения организации, а в отдельных ветвях – пути специализации
Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях За естественным отбором осталась функция стабилизации генофондов и поддержания наследственного разнообразия популяций людей. О действии на популяцию человека стабилизирующей формы естественного отбора свидетельствует, например, большая перинатальная смертность среди недоношенных и переношенных новорождённых. Направление отбора в этом случае определяется снижением общей жизнеспособности новорождённых.
Отрицательное действие отбора по одному локусу иллюстрирует наследование антигенов системы резус. 85% населения Европы имеет в эритроцитах антиген Rh и образует группу резус-положительных индивидуумов, остальные 15% населения составляют резус-отрицательные индивиды. Синтез антигена Rh контролируется доминантным аллелем D, который проявляется в гомозиготе (DD) и гетерозиготе (Dd). Поэтому резус-отрицательные люди являются рецессивными гомозиготами (dd). Если, например, мать резус-отрицательная (dd), отец резус-положительный (DD или Dd), то при беременности резус-положительным плодом (Dd) эритроциты плода могут проникнуть при нарушении плаценты в организм матери и иммунизировать его. При последующей (второй и т.д.) беременности резус-положительным плодом (Dd) антирезус-антитела, выработавшиеся в организме матери во время первой беременности, проникают через плаценту в организм плода и разрушают его эритроциты (эритробластоз). Развивается гемолитическая болезнь новорождённого, ведущим симптомом которой является тяжёлая анемия.
Особой жёсткостью выделяется отбор, направленный против гомозигот: гомозиготы по многим рецессивным аутосомным заболеваниям обычно элиминируются, не достигнув репродуктивного возраста. Го мозиготы по аллелю серповидноклеточности эритроцитов (HbS/HbS) умирают от серповидноклеточной анемии в детском возрасте. Каждая такая смерть элиминирует из популяции аллели одного вида (рецессивные), что приводит к сравнительно быстрому снижению изменчивости по соответствующему локусу. Во многих популяциях людей частота аллелей аномальных гемоглобинов (включая аллель HbS) не превышает 1%. Отбор против гомозигот обусловлен также повышенной жизненной силой гетерозигот (явление гетерозиса).
