Факторы эволюции

Мутационный процесс ведет к изменению наследственного материала в виде генных, хромосомных и геномных мутаций. Важная роль принадлежит генным мутациям. Совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций, составляет исходный эволюционный материал, который используется как основа действия других эволюционных факторов.
Волны жизни или популяционные волны - это периодические или апериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Концентрация генов определяется численностью особей популяции. Чем меньше популяция, тем вероятнее скрещивание гетерозигот, дающих в потомстве гомозиготные рецессивы. Чем больше популяция, тем меньше рецессивных гомозигот. При изменении количества особей в популяции одни гены могут элиминироваться, другие накапливаться, на арену эволюции могут выноситься редкие гены (дрейф генов).

Изоляция - это возникновение любых барьеров, нарушающих свободное скрещивание. Различают две основные формы изоляции: географическую и биологическую (морфофизиологическую, экологическую, генетическую). Изоляция ведет к усилению и закреплению различий между популяциями.

Естественный отбор. Отбор генотипов происходит только через отбор фенотипов. Естественный отбор - это процесс выживания организмов, генотип которых обеспечивает наибольшую приспособленность к среде. Основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий, дизруптивный.

Стабилизирующий отбор сохраняет в популяции средний вариант фенотипа или признака, устраняя фенотипы уклоняющиеся от сложившейся адаптивной формы.

Движущий отбор ведет к последовательному изменению фенотипа в определенном направлении, что определяет сдвиг средних значений признаков.

Дизруптивный отбор сохраняет несколько разных фенотипов с равной приспособленностью, “разрывает” популяцию по определенному признаку на несколько групп.
Под влиянием элементарных эволюционных факторов осуществляется процесс видообразования. Различают основные способы видообразования: 1-филетическое, 2 - дивергентное, 3 - путем гибридизации (рис.35).

Филетическое видообразование заключается в постепенном превращении одного вида в другой, дивергентное - в разделении первоначально единого вида на два или болле новых. Видообразование путем гибридизации ведет к образованию новой видовой формы отличной от каждого из родительских видов. В зависимости от характера изоляции выделяют две основные формы видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

Аллопатрическое видообразование (географическое) - новые виды воз-никают путем фрагментации, распадения ареала родительского вида или при расселении исходного вида. В основе лежат разные формы пространственной изоляции.

Симпатрическое - возникновение новых видов внутри ареала исходного вида и связано чаще всего с изменением в числе или структуре хромосом (т.е. генетической изоляцией).

Закономерности макроэволюции. В природе существует два основных направления эволюции: арогенез и аллогенез (рис. 36). Арогенез- направление эволюции, при котором, в результате приобретения новых крупных приспособ-лений, развитие группы сопровождается расши-рением адаптивной зоны и выходом в другие природные зоны. Аллогенез - развитие группы внутри одной адаптивной зоны, с возникновением близких форм. Развитие осуществляется путем ароморфозов, идиоадаптаций и дегенераций. Основной путь эволюции - развитие от простого к сложному. Крупные адаптации, определяющие развитие в направлении арогенеза называются ароморфозами. Это приспособительные, морфофизиологические изменения, приводящие к общему подъёму организации, повышению интенсивности жизнедеятельности. Второй путь - идиоадаптации - морфофизиологические изменения организмов, не связанные с повышением уровня организации. Идиоадаптации определяют специализацию в данной адаптивной зоне и способствуют приспособлению к определённым условиям окружающей среды. Третий путь - дегенерация - морфофизиологические изменения, ведущие к упрощению организации, широко распространён в природе - при переходе к паразитическому и малоподвижному образу жизни. Ароморфозы и дегенерации лежат в основе образования крупных таксономических групп - отрядов, классов, типов. На основе их в результате идиоадаптаций (как крайний случай - узкой специализации) образуются мелкие таксономические группы - виды, рода, семейства. В развитии органического мира наблюдаются явления биологического прогресса и биологического регресса.

Биологический прогресс характеризуется:

1.Увеличением численности особей соответствующей группы.
2.Прогрессивным расселением особей группы, расширением площади ареалов видов.
3.Увеличением многообразия форм, появлением новых разновидностей и видов.
4.Возрастанием приспособленности организмов к среде обитания.
Биологический регресс противоположное явление. Он характеризуется уменьшением численности, сокращением ареалов и вымиранием видов.

Формы эволюции групп: различают следующие формы филогенеза:

1.Филетическая эволюция (прямолинейная - это изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе (без учёта возможных дивергентных ответвлений) (рис. 37). 2.Дивергенция - расхождение признаков в пределах популяции, вида, возникающее под действием естественного отбора (рис. 38).
3. Конвергенция - это процесс формирования сходного фенотипического облика генетически неродственных групп под воздействием относительно одина-ковых условий существования (рис.39).
4.Параллелизм (частный случай конвергенции) - формирование сходства у первоначально дивергировавших и генетически близких групп (рис.40).
5. Симбиогенез - образование новых групп (крупных таксонов) на основе симбиотических взаимоотношений между организмами (лишайники).

Синтетическая теория эволюции не объяснила многие молекулярные и общие закономерности эволюции, взаимоотношения полового и неполового отбора, процесс макроэволюции - появление, расцвет и гибель крупных таксономических единиц: родов, семейств, отрядов, типов. Она не выявила методы управления эволюцией. Между тем, исследования на молекулярном, клеточном, органном и биосферном уровнях показали, что эволюция носит более сложный характер, чем ее рассматривали сторонники классического дарвинизма и синтетической теории эволюции.