Вопрос 1. Экологическое и географическое видообразования, их сходство и различие

У организмов, размножающихся половым путем, вид представляет совокупность связанных между собой популяций. Пока особи разных популяций хоть изредка скрещиваются между собой и обмениваются генетическим материалом, вид остается целостной системой. При возникновении между популяциями каких-либо препятствий, затрудняющих обмен генами (изоляции) может произойти расчленение вида. Из-за отсутствия потока генов генофонд такой популяции становится самостоятельным. Постепенно в генофонде каждой изолированной группы будут накапливаться новые мутации, способствующие накоплению существенных различий между организмами этих групп. Изолированные группы популяций могут эволюционировать самостоятельно, что в итоге приводит к возникновению новых видов.

Видообразование – это процесс возникновения одного или нескольких новых видов на основе существовавшего ранее. Известно несколько способов видообразования.

Географическое видообразование – это видообразование, происходящее при расширении ареала исходного вида, либо при разделении ареала на части, изолированные физическими преградами. Существенную роль играет пространственное разобщение. Такое разобщение создается географическими барьерами (например горными хребтами, морями, реками) или различиями в предпочитаемых местообитаниях. Так, при расширении ареала вида популяции сталкиваются с иными почвенно-климатическими условиями и сообществами животных, растений, микроорганизмов. Внутри популяции постоянно происходят наследственные изменения, борьба за существование, естественный отбор.

Существующие барьеры препятствуют потоку генов, организмы или их гаметы теряют возможность встретиться. В результате длительного разобщения популяций происходит изменение генного состава популяции – микроэволюция, ведущая к образованию нового вида. Этот процесс можно проследить на примере лиственницы сибирской. Ее популяции заселили огромные, с разными условиями существования, территории от Урала до Байкала. Мутации, постоянные скрещивания, при которых появлялись новые комбинации генов, делали популяцию неоднородной. В борьбе за существование и в результате естественного отбора способностью к выживанию обладали лишь особи, наделенные полезными в данных условиях изменениями. Постепенно различия между популяциями становились более резкими, что повлекло за собой возникновение биологической изоляции – нескрещиваемости особей разных популяций одного вида. Так возник новый вид – лиственница даурская.

Экологическое видообразование не связано с территориальным разобщением популяций в период создания генетической изоляции и происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них различны. Под влиянием эволюционных процессов генный состав популяций меняется вплоть до возникновения биологической изоляции, характерной для разных видов. К примеру, известно пять видов синицы, образовавшихся в связи с пищевой специализацией. Это синица большая, питающаяся крупными насекомыми в садах и парках; лазоревка, добывающая мелких насекомых в коре и почках деревьев; хохлатая синица, употребляющая в пищу семена хвойных деревьев, а так же гаичка и московка, питающиеся насекомыми в лесах разных типов.

В процессе микроэволюции один способ видообразования сменяет другой, либо они действуют одновременно, поэтому часто практически невозможно точно установить границы действия каждого способа в отдельности.