Микроэволюция. Элементарные эволюционные факторы и их роль в видообразовании.

Популяционная генетика позволила проанализировать эволюционный процесс от появления нового признака в популяции до возникновения нового вида. Это привело к созданию Добржанскоим и Тимофеевым-Ресовским учения о микроэволюции. События и процессы, приводящие к изменению их генофондов, называют элементарными эволюционными факторами.

Элементарные эволюционные факторы.

Мутационный процесс.

Мутации – это внезапные естественные или вызываемые искусственно наследственные изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков организма. Для мутационного процесса характерно:

Мутации затрагивают каждый признак и носят универсальный характер

Каждый ген мутирует редко, примерно 1/1000000, но генов в каждом организме много так что у каждой особи встречаются 5-6 мутантных генов, при этом рецессивные признаки не проявляются, а накапливаются в генофонде популяции.

Могут возникать повторно

Разнонаправленные, могут быть как положительные, так и отрицательные

Мутации сами по себе не могут привести к возникновению нового вида

В эволюции имеют значение только мутации, происходящие в половых клетках. Мутации в соматических клетках не передаются по наследству

Выделяют несколько видов мутаций:

Генные – изменения на уровне ДНК

Хромосомные – изменения структуры хромосом

Геномные – изменение числа хромосом

Внеядерные – мутации в ДНК пластид и митохондрий. Роль последний в эволюции невелика.

Роль мутационного процесса:

Нарушает стабильность вида

Способствуют гетерогенности популяции

Поставляет материал для отбора в данных условиях среды

Популяционные волны - это резкие колебания численности популяции в зависимости от каких-либо внешних факторов. Выделяют:

Периодические, например – сезонные волны для хладнокровных (насекомые)

Апериодические, т.е. непериодические, которые зависят от случайных факторов (землетрясения, наводнения, цунами, пожары, эпидемии и др. естественные стихийные бедствия)

Популяционные волны резко изменяют частоту редко встречающихся в популяции аллелей и генотипов.

Изоляция - возникновение любых барьеров, ограничивающих свободное скрещивание особей популяции.

Географическая (пространственная, эколого-географическая)

Биологическая (репродуктивная)

А) докопулятивная (до скрещивания)

- разные сроки созревания половых клеток

- разные сроки половой активности, особенности поведения

- возникновение морфофизиологических различий в органах размножения.

Б) посткопулятивная – генетическая изоляция (гибель зигот после оплодотворения, развитие стерильных гибридов или снижение жизнеспособности гибридов)

Изоляция является факторм-усилителем генетических различий между группами особей. Разделенные части популяций подвергаются действию естественного отбора.

Дрейф генов – вызванные случайными причинами колебания частот аллелей в ряду поколений, особенно в малочисленных популяциях. В результате происходит гомозиготизация особей в популяции и затухание изменчивости. Чем меньше число скрещивающихся особей в популяции, тем больше изменений, обусловленных дрейфом генов, будут претерпевать частоты аллелей.

Борьба за существование

Внутривидовая

Межвидовая

Конституционная, т.е. с неблагоприятными факторами среды обитания

По существу борьба за существование является предпосылкой действия естественного отбора.

Естественный отбор - избирательное воспроизведение одних генотипов и гибель других.

Основная функция естественного отбора заключается в устранении из популяций организмов с неудачными комбинациями генов и сохранение генотипов, которые не нарушают процесса приспособительного формообразования.

                   Формы естественного отбора:

Движущий – отбор, способствующий сдвигу среднего значения признака или свойства. Эта форма приводит к возникновению адаптивных признаков.

Стабилизирующий – форма естественного отбора, направленная на поддержание и повышение устойчивости реализации в популяции среднего, ранее сложившегося значения признака или свойства.

Дизруптивный отбор – форма отбора, благоприятствующая более чем одному фенотипу и действующая против средних промежуточных форм. Такой отбор ведет к установлению полиморфизма в пределах популяции