Популяционные волны и дрейф генов

Популяционные волны (волны жизни) — периодические либо непериодические колебания численности особей организмов в природных популяция.

Термин впервые был введён Сергеем Сергеевичем Четвериковым в 1905 году.

Данное явление распространяется на любые виды растений и животных, включая микроорганизмы. Данные колебания численности могут быть сезонными либо несезонными, повторяющимися через различные временные промежутки.

Например, период колебаний численности у белок — 8—11 лет, у мышевидных грызунов — около 10 лет, бабочки-капустницы — 10—12 лет, североамериканского зайца-беляка и рыси на севере Канады — 9—10 лет, саранчи — около 11 лет.

Часто популяционные волны сопровождаются колебаниями ареала самих популяций.

· Какие факторов могут приводить к колебаниям численности популяций?

Дрейф генов— явление ненаправленного изменения частот аллельных вариантов генов в популяции, обусловленное случайными статистическими причинами.

· Проанализируйте рисунок. Для каких популяций значение дрейфа генов будет больше?

· Почему в популяциях с небольшой численностью эффект дрейфа генов настолько велик?

Эффект бутылочного горлышка — сокращение генетического разнообразия популяции вследствие прохождения периода, во время которого по различным причинам происходит критическое уменьшение её численности, в дальнейшем восстановленное. Сокращение генетического разнообразия приводит к изменению относительных и абсолютных частот аллелей генов.

· Найдите примеры случаев, когда на эволюцию живых организмов повлиял эффект бутылочного горлышка.

Эффект основателя— явление снижения и смещения генетического разнообразия при заселении малым количеством представителей рассматриваемого вида новой географической территории.

Термин ввёл Э. Майр в 1904г.

· Найдите примеры случаев, когда на эволюцию живых организмов повлиял эффект основателя.

Естественный отбор

Естественный отбор — основной движущий фактор эволюции. Это процесс, посредством которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов. Отбор может действовать на различных уровнях организации, таких как гены, клетки, отдельные организмы, группы организмов и виды. Причём отбор может одновременно действовать на разных уровнях. Отбор на уровнях выше индивидуального, например, групповойотбор, может приводить к кооперации.

· Почему в природе существует естественной отбор? Каковы его источники?

· Что отбирает естественный отбор?

· Опишите механизм естественного отбора.

· Что является результатом естественного отбора?

Приспособленность- способность организма к выживанию и размножению, которая определяет размер его генетического вклада в следующее поколение. Однако главным в определении приспособленности является не общее число потомков, а число потомков с данным генотипом (относительная приспособленность).

Например, если потомки успешного и быстро размножающегося организма слабые и плохо размножаются, то генетический вклад и, соответственно, приспособленность этого организма будут низкими.

Давление отбора - степень количественного воздействия отбора на генотип, его способность к выживанию и передаче генов будущим поколениям.

Адаптивная ценность генотипа - способность генотипа к выживанию и воспроизведению по сравнению с другими генотипами в популяциях. Адаптивная ценность генотипа определяется всем комплексом генов

Коэффициент отбора - величину, обратную адаптивной ценности генотипа: варьирует от 1 до 0. Применяется для характеристики уничтожаемости мутантного аллеля, т.е. интенсивности его элиминации или оценки степени его воспроизведственных способностей по сравнению с исходной формой. Обозначается он буквой S. Чем больше адаптивная ценность генотипа, тем ниже коэффициент отбора. Если W = 1, то S = 0. Если из 100 родившихся особей с определенным признаком до размножения доживут все, а с другим признаком — лишь 50 особей, то можно сказать, что в первом случае коэффициент отбора равен 0, а во втором—0,50. В природных условиях коэффициент отбора обычно не превышает 0,10—0,20, чаще имеет меньшие значения. Коэффициент отбора летальных мутаций, резко понижающих жизнеспособность организмов, может достигать 1,0.