- •2.Элементарные факторы эволюции.
- •1).Мутационный процесс
- •Электронно-микроскопическая фотография нормального и серповидноклеточного эритроцитов значение мутационного процесса:
- •Поддержание высокой степени гетерозиготности популяций - основа для действия отбора
- •Ведет к возникновению «резерва» наследственной изменчивости для приспособления популяций к дальнейшим изменениям в среде
- •Ведет к элементарному эволюционному явлению
- •2).Комбинативная изменчивость
- •3).Поток генов
- •4).Дрейф генов или эффект райта
- •5).Периодические случайные колебания численности популяции
- •Классификация волн жизни и причины их вызывающие
- •Значение популяционных волн:
- •Генетической однородности популяции, т.Е. Возрастает ее гомозиготность
- •Сохранению летальных аллелей в популяции, что снижает жизнеспособность особей
- •Возрастанию концентрации редких генов
4).Дрейф генов или эффект райта
ДРЕЙФ ГЕНОВ ИЛИ ЭФФЕКТ РАЙТА-это случайные изменения концентрации аллелей в малых популяциях. Открыт американским ученым Райтом и английским ученым Фишером, независимо от них Дубининым и Ромашовым (назвали генетико-автоматическими процессами).
Дрейф генов подтверждается опытом: в несколько пробирок поместили по 2♀ и 2♂ дрозофилы –гетерозиготы. Концентрация нормального и мутантного аллеля в такой популяции была одинаковой. Через некоторое время в одних популяциях исчез мутантный аллель. В других выросла концентрация нормального аллеля. В-третьих, состояние аллелей было примерно равным. Все эти изменения были связаны с дрейфом генов. С дрейфом генов связано другое явление – ПРИНЦИП ОСНОВАТЕЛЯ, открытый Майром.
РИНПЦИП ОСНОВАТЕЛЯ- при отделении от исходной популяции какой-то ее части (пионерной популяции), одни аллели в ней могут быть утрачены, другие представлены с непропорционально высокой частотой. Через некоторое время генофонд новой популяции будет сильно отличаться от генофонда исходной. Например, 250 лет назад из Германии в Америку (Пенсильванию) переселились 27 семей данкеров (секта баптистов). При их изучении обнаружили, что частота аллеля А(II группа крови) составила 60%,а у населения Германии -45%, у населения Пенсильвании -42%. Высокая частота аллеля А у данкеров объясняется - дрейфом генов т.к. браки осуществлялись только между членами секты. Известно, что предками американских индейцев были монголоидные племена, проникшие по Берингийскому мосту на Аляске около 10 тыс. лет назад и колонизировавшие Северную и Южную Америку. Частоты аллелей IА и IВ, определяющие группы крови, у коренного населения Северо-Восточной Азии составляют 5-30%, а у популяции американских индейцев либо отсутствуют, либо редки. Они, вероятно, были утрачены в процессе переселения очень малочисленных групп на Американский континент. Индейцы из племен блад и черноногих, обитающих на юге Канады и севере США, характеризуются высокой частотой аллеля IА(80%), чего нет ни в одной популяции человека. Нельзя утверждать, что единственной причиной, определившей частоты аллелей IА и IВ, является дрейф генов. Естественный отбор всегда вносит коррективы.
5).Периодические случайные колебания численности популяции
КОЛЕБАНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ОСОБЕЙ ПОПУЛЯЦИИ - ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ или по выражению С.С.Четверикова «ВОЛНЫ ЖИЗНИ»(1905 г.).
В природе периодические или апериодические колебания численности характерны для всех видов. Причины разнообразны и связаны с действием абиотических и биотических, антропогенных факторов, что ведет к изменению частот аллелей и генотипов популяции. Популяционные волны – одна из частых причин дрейфа генов.
Классификация волн жизни и причины их вызывающие
Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют естественные враги. Например, в 19-20 веке размножились кролики в Австралии, домовые воробьи в С.Америке, Центральноамериканская ондатра в Евразии; в 16-17 веке вспышки численности расселившихся с мореплавателями по всему миру крыс; увеличение численности домовой мухи из-за помоек; колорадского жука в 40х годах 20 века.
Резкие непериодические колебания численности. Связанные с природными «катастрофами» - пожары, наводнения, сильные морозы, засухи. Например, вспышки иван-чая и связанного с ним сообщества насекомых на пожарищах; несколько засушливых лет привело к наступлению луговой растительности на болота.
Вспышки эпидемий и численности паразитов.
Изменение численности живых организмов под влиянием антропогенных факторов. Например, разрушение биогеоценозов в результате хозяйственной деятельности.
Периодические колебания численности короткоживущих организмов по сезонам года. Например, насекомые, однолетние растения, грибы, микроорганизмы; весенне-осенние вспышки простудных заболеваний из-за микроорганизмов.
Такой эффект, когда популяция проходит период малой численности, называют - «БУТЫЛОЧНОЕ ГОРЛЫШКО». Например, численность весенней популяции насекомых, мелких животных сокращается в 1 000 раз.
Колебание численности хищников по отношению к жертве. Изменения численности жертв как бы опережает численность хищников. Например, циклические колебания численности с 3-4 летней периодичностью у зайцев-рысей; мышей, полёвок, леммингов, полярных сов, песцов.