Географическое видообразование

Задание № 1

Тема 34. Видообразование как результат микроэволюции

 

1.Прочитайте ниже изложенный учебный материал.

2.Ответьте на вопросы самоконтроля.

Видообразование - это процесс возникновения одного или нескольких новых видов из видов, существовавших ранее.

Образование новых видов в природе является важнейшим этапом в процессе эволюции. Дарвин доказал, что образование новых видов в природе происходит под влиянием движущих сил эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков – дивергенция, которая приводит к образованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида бреет начало целый «пучок» форм, но не все они получают дальнейшее развитие. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно вымирают в борьбе за существование под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений.

В природе не всегда сохранялись лишь наиболее расходящиеся, крайние формы, средние также могли выжить и дать потомство. Из крайних форм иногда развивается одна, но может развиваться и более. Если условия среды не изменяютсяё или мало изменяются в течение длительного времени, то вид остается почти неизменным по сравнению с родоначальным.

У организмов размножающихся половым путем, вид представляет совокупность связанных между собой популяций. Пока особи разных популяций внутри вида хоть изредка могут скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, т.е. пока существует поток генов из одной популяции в другую, вид остается целостной системой. Однако, если между отдельными популяциями или группами популяций возникнут какие-либо препятствия, затрудняющие обмен генами (изоляция), это приведет к расчленению вида. Изолированные группы популяций, отдельные популяции или изолированные части одной и той же популяции, могут эволюционировать самостоятельно, что в конечном итоге может привести к возникновению новых видов. Находясь в несколько разных условиях среды и испытывая влияние постоянно действующих элементарных эволюционных факторов, изолированные популяции будут все более и более различаться по своим генофондам. Таким образом,изоляция – это ограничение свободного скрещивания.

Выделяют два основных типа изоляций популяций: территориально-механическую и биологическую.

Территориально-механическая, или географическая, изоляция связана с различными изменениями в ландшафте: возникновение горных хребтов, водных барьеров, лесных массивов и т.п. При расселении живых организмов все это играет заметную роль, расчленения популяции на группы и нарушая тем самым поток генов между изолированными частями. Такая изоляция оказывает особенно сильное влияние на малоподвижные виды животных (например, улитки) и т.п. еще в большей степени географической изоляции подвергаются сидячие водные животные. Географическая изоляция встречается и у хорошо подвижных организмов, таких, например, как птицы, в том числе и перелетные, поскольку репродуктивный период их жизни приходится на одни и те же места (например, аисты, ласточки). Географическая изоляция может иметь место и в тех случаях, когда вид занимает достаточно обширный ареал и особи разных популяций не могут встречаться и скрещиваться в силу большого расстояния между популяциями. Например, ареал соболя в результате активного отстрела разорван на две части, удаленные на значительное расстояние одна от другой.

Биологическая изоляция определяется возможными различиями индивидуумов внутри вида, предупреждающими скрещивание. Выделяют три основные формы биологической изоляции: экологическую, морфофизическую и генетическую. Экологическая изоляция наблюдается тогда, когда потенциальные партнеры по спариванию не встречаются. Это может быть в тех случаях. когда особи одной популяции населяют разные места обитания в пределах одной и той же территории, либо тогда, когда половое созревание у потенциальных партнеров по спариванию наступает не одновременно. Морфофизиологическая изоляция обусловлена особенностями строения и функционирования органов размножения, когда изменяется не вероятность встреч, а вероятность скрещивания. Скрещиванию препятствуют размеры особей, несоответствие в строении копулятивных аппаратов, гибель половых клеток и т.п. Генетическая изоляция наступает тогда, когда скрещивающиеся пары имеют существенные генетические различия (различия в строении хромосом, их количестве и др.), в результате чего снижается жизнеспособность зигот и зародышей.

Каков же эволюционный смысл изоляции популяций? Представим себе популяцию (или ее часть), которая на протяжении жизни большого числа поколений совершенно изолирована от других популяций (или другой части популяции) того же вида. Из-за отсутствия потока генов генофонд такой популяции становится самостоятельным, частота встречаемости разных аллелей в нем подобрана естественным отбором применительно к конкретным условиям обитания. Постепенно в генофонде будут возникать и накапливаться новые мутации, и естественный отбор приведет, в конце концов, к возникновению стольких отличий между этой популяцией и другими популяциями этого же вида, что возможность успешного скрещивания исчезнет. Это может привести к формированию новых видов.

Новые виды могут возникать в условиях пространственной изоляции популяций, т.е. из популяций, занимающих разные географические ареалы. Такое видообразование называют аллопарическим (от allos – разный, patria- родина) или чаще географическим. В результате длительного разобщения популяций между ними может возникнуть генетическая изоляция, сохраняющаяся даже в том случае, если они окажутся вместе. Аллопатрическое видообразование – процесс достаточно длительный и происходит очень медленно. Примером зарождающегося видообразования может служить наличие трех подвидов синицы большой – евроазиатского, южно- и восточноазиатского. Эти подвиды занимают хорошо различимые ареалы, хотя по периферии ареалов южноазиатские синицы еще скрещиваются с другими подвидами (это говорит о незавершенном видообразовании). Подобным образом при изменении растительного покрова в четвертичном периоде произошло разделение ареала ландыша майского на пять самостоятельных географических ареалов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, в которых сформировались европейская, закавказская, дальневосточная, сахалино-японская и североамериканская расы, различающиеся по ряду существенных признаков. В последующем эти расы образовали самостоятельные виды ландыша. Сохранившийся на юге Европы ландыш майский (европейская раса) вторично расселился по всей Европе.