Unter der Wirkung von Elementarfaktoren im GenpoolDie Häufigkeit bestimmter Gene ändert sich, was zu einer Änderung des Genotyps und des Phänotyps der Bevölkerung führt, und bei längerer Exposition gegenüber natürlicher Selektion erfolgt deren Differenzierung.
Was ist Mikroevolution?
Mikroevolution ist eine Populationsänderung unter dem Einfluss von Evolutionsfaktoren, die zu einer Änderung des Genpools oder sogar zur Entstehung einer neuen Art führen kann.
Alle Prozesse oder Phänomene können als Evolutionsfaktoren bezeichnet werden. Dazu gehören Mutationen, Isolation, Gendrift und Populationswellen, die das Erbgut verändern.
Eigenschaften der "Wellen des Lebens"
Diese Wellen sind typisch für alle lebenden Organismen. Sie können periodisch oder nicht periodisch sein. Periodische Ereignisse treten am häufigsten bei kurzlebigen Organismen auf - bei Insekten, einjährigen Pflanzen sowie bei den meisten Mikroorganismen und Pilzen. Das einfachste Beispiel wären saisonale Veränderungen im Überfluss.
Nicht periodische Bevölkerungswellen hängen ab voneine Kombination mehrerer komplexer Faktoren. In der Regel betreffen sie nicht einen, sondern mehrere Arten lebender Organismen in der Biogeozänose, daher können sie zu einer radikalen Umstrukturierung führen.
Unter Veränderungen in der Anzahl der Personen in der BevölkerungEs ist notwendig, das plötzliche Auftreten bestimmter Arten von Organismen in neuen Gebieten hervorzuheben, in denen ihre natürlichen Feinde fehlen. Erwähnenswert sind auch abrupte nichtzyklische Zahlenänderungen, die mit natürlichen "Katastrophen" verbunden sind und sich in der Zerstörung der Biogeozänose oder der gesamten Landschaft äußern können. So können mehrere trockene Sommer eine bedeutende Fläche verändern - das Auftreten von Wiesenvegetation in Sümpfen und einer großen Anzahl trockener Wiesen verursachen.
Die evolutionäre Bedeutung von "Wellen des Lebens"
In Fällen, in denen die Größe einer Bevölkerungnimmt stark ab, es dürfen nur noch wenige Individuen übrig sein. Darüber hinaus unterscheidet sich ihre Häufigkeit von Genen (Allelen) von der in der ursprünglichen Population. Wenn nach einem starken Rückgang der Bevölkerungszahl ein starker Anstieg zu verzeichnen ist, wird der Beginn eines neuen Wachstumsausbruchs der Anzahl der Individuen in der Bevölkerung von einer kleinen Gruppe verbleibender Organismen gegeben. Aus diesem Grund kann argumentiert werden, dass Populationswellen den Genpool beeinflussen, da der Genotyp dieser Gruppe die genetische Struktur der gesamten Population bestimmt.
Zur gleichen Zeit, ganz zufällig, dieeine Reihe von Mutationen in einer Population und deren Konzentration. Ein bestimmter Teil der Mutationen verschwindet also vollständig und einige wachsen plötzlich. Zusammenfassend können wir sagen, dass Populationswellen als Evolutionsfaktor äußerst wichtig sind, da sie bei intensiver Selektion der Hauptlieferant von Evolutionsmaterial sind, wenn seltene Mutationen durch Selektion ersetzt werden.
Darüber hinaus sind die Wellen des Lebens vorübergehend in der Lageeine Reihe von Mutationen oder Genotypen in eine andere abiotische oder biotische Umgebung zu bringen. Trotzdem gewährleistet selbst eine Kombination von Populationswellen und Mutationen nicht den Evolutionsprozess. Sie benötigen die Wirkung eines Faktors, der sich in eine Richtung auswirkt (z. B. Isolation).
Einfluss der Isolation auf die Bevölkerungsgröße
Dieser Faktor ist in der Evolution äußerst wichtigPlan, da es das Auftreten neuer Merkmale unter den Bedingungen einer Art provoziert und keine Kreuzung verschiedener Arten untereinander erlaubt. Es ist zu beachten, dass die geografische Isolation am häufigsten beobachtet wird. Sein Wesen liegt in der Tatsache, dass der einzige Bereich auseinandergerissen wird, während die Überschneidung von Individuen aus ihren verschiedenen Teilen unmöglich oder schwierig wird.
Es ist zu beachten, dass in einer isolierten BevölkerungMutationen entstehen zufällig und durch natürliche Selektion wird ihr Genotyp immer vielfältiger. Darüber hinaus gibt es eine ökologische Isolation und verschiedene biologische Mechanismen, die verhindern, dass sich Individuen verschiedener Arten frei kreuzen. Ein Beispiel können unterschiedliche Präferenzen hinsichtlich des Ortes oder der Zeit der Kreuzung sein, sowie beispielsweise ein ausgezeichnetes Verhalten oder eine unterschiedliche Struktur der Genitalien bei Tieren, was ein zusätzliches Hindernis für die Kreuzung darstellt.
Im Allgemeinen können wir sagen, dass verschiedene Arten der Isolierung zur Bildung neuer Arten beitragen, aber gleichzeitig dazu beitragen, die genetische Struktur der Arten zu erhalten.
Gendrift
Zufällige Änderung der Anzahl der Gene in einemkleine Populationen können spürbare Konsequenzen haben, da sie zu Änderungen der Allelfrequenzen führen können. Zufällige Änderungen der Allelfrequenz werden als Gendrift bezeichnet. Dieser Prozess ist ungerichtet. Es wurde zuerst von den Genetikern N.P. Dubinin und D.D. Romashov entdeckt.
Bestätigung der zufälligen DriftGene erhielten S. Wright. Im Labor kreuzte er Frauen und Männer von Drosophila, die für ein bestimmtes Gen heterozygot waren. Danach wurden Nachkommen mit einer Konzentration des normalen und mutierten Gens von 50% erhalten. Nach mehreren Generationen wurden einige Individuen homozygot für das mutierte Gen, einige verloren es insgesamt und ein anderer Teil der Individuen hatte sowohl ein mutiertes als auch ein normales Gen.
Es sei darauf hingewiesen, dass auch bei einem reduziertendie Lebensfähigkeit von mutierten Individuen und unter dem Einfluss der natürlichen Selektion war das mutierte Allel in der Lage, das normale vollständig zu verdrängen, was spezifische Populationswellen verursachte.
Ätiologie der Bevölkerungswellen
Von allen Gründen, die sich auswirken könnenQuantitative Merkmale der Bevölkerung, der führende Platz wird von klimatischen Bedingungen besetzt, während biotische Faktoren in den Hintergrund treten. Bei einer geringen Artenvielfalt hängt die Anzahl der Individuen in einer Population vom Wetter, der chemischen Zusammensetzung der Umwelt und dem Grad ihrer Verschmutzung ab.
Es ist anzumerken, dass die Ursachen von Bevölkerungswellen, die die Änderung der Bevölkerungsgröße vorbestimmen, unabhängig von diesem Parameter von ihrer Dichte abhängen oder sich auswirken.
Abiotische und anthropogene Faktoren wiehängen normalerweise nicht von der Bevölkerungsdichte ab. Der biotische Einfluss ist weitgehend davon abhängig. Es sollte das territoriale Verhalten beachtet werden, das im Laufe der Evolution der wirksamste Mechanismus ist, der das Wachstum der Anzahl von Individuen in der Bevölkerung hemmt. Die Aktivität von Individuen ist also auf den entsprechenden Raum beschränkt. Mit zunehmender Anzahl entwickelt sich ein intraspezifischer Wettbewerb um Ressourcen oder ein direkter Antagonismus (Angriff auf Wettbewerber).
Merkmale von Änderungen in der Anzahl der Populationen
Viele ökologische Prozesse sind damit verbundenDie Ausbreitung der Bevölkerung über das Gebiet oder mit einem lokalen Ausbruch von Zahlen ähnelt einer Art Wellen, die, wie oben erwähnt, als "Wellen des Lebens" bezeichnet wurden. Ein typisches Beispiel ist ein plötzlicher Anstieg der Anzahl von Insektenschädlingen in einem begrenzten Waldgebiet. Insekten können unter günstigen Bedingungen immer mehr Gebiete erobern, was ein typisches Bild für eine Zunahme ihrer Dichte oder die Ausbreitung der sogenannten Bevölkerungswelle ist. Wenn man die Eigenschaften der Mobilität und bestimmte Populationsmerkmale kennt, kann man leicht die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Welle und mögliche Kontrollmethoden berechnen.
Darüber hinaus sollten populationsgenetische Wellen erwähnt werden, mit deren Hilfe sie die Art der Verteilung eines bestimmten Gens über das von dieser oder jener Population besetzte Gebiet beschreiben.
Der Wirkungsmechanismus von Bevölkerungswellen
Bevölkerungswellen können mit charakterisiert werdenanhand eines Modellbeispiels. In einer geschlossenen Box befinden sich also 500 schwarze und die gleiche Anzahl weißer Kugeln, was der Häufigkeit der P-0,50-Allele entspricht. Wenn Sie 10 Kugeln zufällig entfernen und davon ausgehen, dass 4 davon schwarz und 6 weiß sind, beträgt die Allelfrequenz 0,40 bzw. 0,60.
Wenn Sie die Anzahl der Bälle um das 100-fache erhöhen,Wenn Sie 400 Schwarz und 600 Weiß hinzufügen und dann wieder zufällig 10 auswählen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sich ihr Farbverhältnis erheblich vom Original unterscheidet, z. B. 2 Schwarz und 8 Weiß. In diesem Fall beträgt die Häufigkeit der Allele P-0,20 bzw. P-0,80. Wenn wir die dritte Stichprobe nehmen, besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass 9 weiße Kugeln aus 10 ausgewählten gezogen werden oder sogar alle weiß sind.
Anhand dieses Beispiels kann man zufällige Schwankungen der Häufigkeit von Allelen in natürlichen Populationen beurteilen, die die Konzentration eines bestimmten Gens verringern oder erhöhen können.
