Филетическая эволюция видообразование

Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие генетическую структуру популяции.

К основным элементарным факторам эволюции относят мутационный процесс, комбинативную изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляцию, естественный отбор.

Мутации — скачкообразные и устойчивые изменения признаков, передающиеся по наследству.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых генов. В результате мутации возможен переход гена из одного состояния в другое (A→a) или его изменение (A→C).

 

Мутационный процесс не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора.

Комбинативная изменчивость — образование новых комбинаций уже существующих генов.

Обеспечивает фенотипическое разнообразие особей в популяции и тоже является источником материала для естественного отбора.

Волны жизни — периодические и непериодические колебания численности популяции.

Причины популяционных волн:

· периодические изменения экологических факторов (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.);

· непериодические изменения (природные катастрофы);

· заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).

В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов.

Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях.

Если популяция небольшая, то в результате случайных событий частоты некоторых аллелей могут значительно изменяться. При резком уменьшении численности популяции (например, в результате сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) остаться в живых могут особи с редкими генотипами. Если в дальнейшем популяция восстановится за счёт этих особей, то частоты сохранившихся генотипов в генофонде популяции возрастут.

 

Значит, популяционные волны и дрейф генов создают материал для естественного отбора.

Изоляция — возникновение факторов, препятствующих свободному скрещиванию.

Между изолированными популяциями прекращается обмен генетической информацией, поэтому различия генофондов популяций увеличиваются и закрепляются. В каждой из популяций происходят разные изменения, и они постепенно превращаются в разные виды.

 

Различают пространственную и биологическую изоляцию.

 

Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями. Это могут быть водные преграды, горы, пустыни, дороги, а для малоподвижных популяций — просто большие расстояния.

 

Биологическая изоляция обусловлена биологическими различиями между особями. Различают четыре вида биологической изоляции: экологическую, этологическую, морфофизиологическую и генетическую.

 

Экологическая изоляция связана со смещением сроков цветения, спаривания, нереста или с разными местами размножения. Этологическая изоляция обусловлена различиями в поведении особей в брачный период. Морфофизиологическая изоляция обусловлена различиями в размерах особей или в строении органов размножения, что препятствует спариванию и оплодотворению. Генетическая изоляция связана с хромосомными и геномными перестройками, которые препятствуют свободному скрещиванию особей.

 

Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.

 

Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный и ненаправленный характер.

 

Обрати внимание!

Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

 

Микроэволюция — это эволюционные изменения отдельных популяций и вида в целом вплоть до образования нового вида.

Микроэволюция представляет собой эволюционные преобразования, происходящие в пределах популяций в сравнительно короткие промежутки времени (например, изменение частоты генов, гомо- и гетерозигот за несколько поколений).

 

Начинается микроэволюция в популяциях, особи которых различаются генотипами. Постоянно действующий естественный отбор приводит к элементарным эволюционным явлениям.

Элементарное эволюционное явление — направленное и необратимое изменение соотношения генов в генофонде популяции, которое меняет её эволюционные возможности.

Со временем генофонды популяций могут измениться так, что скрещивание между ними становится невозможным. При условии изоляции популяций это ведёт к образованию новых видов, что представляет собой заключительный этап микроэволюции.

 

Различают филетическую микроэволюцию и видообразование.

Филетическая микроэволюция — это постепенные изменения, происходящие с течением времени в пределах одного вида или популяции. Приводят к возрастанию приспособленности организмов к среде обитания.

Видообразование — это процесс образования нескольких новых видов из одного исходного.

СХЕМА МИКРОЭВОЛЮЦИИ

Элементарные эволюционные факторы

(мутации, комбинации, волны жизни, миграции)

↓

борьба за существование → элементарная единица волюции ← изоляция

и естественный отбор (популяция)

↓

Элементарные эволюционные явления

(изменение генофонда популяции)

↙ ↘

филетическая эволюция видообразование

(адаптации) (новые виды)

 

 

Значит, микроэволюция — это процесс эволюционного преобразования популяций, приводящий к совершенствованию адаптаций и образованию внутривидовых форм и новых видов.

Выделяют три основных пути видообразования.

 

Первый из них — простое преобразование видов. В ходе эволюции вид A меняется и превращается в вид B. Такой процесс называется филетическим видообразованием. Число видов при этом не увеличивается.

 

Второй путь называется гибридогенным. Он связан со слиянием двух существующих видов A и B и образованием нового вида C. Виды A и B в таком случае могут сохраняться.

 

Третий путь видообразования обусловлен дивергенцией, т. е. разделением одного предкового вида на несколько новых видов. Этим путём, в основном, и шла эволюция жизни на Земле.

 

Пути видообразования: филетический, гибридогенный и дивергентный

Дарвин доказал, что в природе постоянно происходит процесс возникновения новых видов на основе существующих под влиянием движущих сил эволюции. Он рассматривал только дивергентный путь видообразования. Филетический и гибридогенный пути были открыты позже.

Согласно современным представлениям об эволюции, образование нового вида происходит в пределах популяции — элементарной единицы эволюции.

Популяции являются генетически открытыми системами. И пока между ними происходит обмен генами в результате миграции особей, вид остаётся единой генетически закрытой системой. Возникновение изоляции между двумя популяциями приводит к накоплению в них различий, препятствующих скрещиванию особей. Популяции становятся генетически закрытыми системами и, значит, новыми видами.