Nykybiologiassa elävä aine hyväksytäännähdään hierarkkisena rakenteena. Jokainen taso on järjestelmä toisiinsa liittyvistä elementeistä. Samalla erillinen rakenneyksikkö on myös kokoelma alemman luokan ”yksityiskohtia”. Populaatiolajikohtainen elämänorganisaation taso on yksi näistä vaiheista organismien hierarkkisissa portaissa. Täällä kaikki evoluutiomuutokset alkavat ilmetä täysin.
Hierarkkinen malli
Elävät järjestelmät jaetaan yleensä neljään ryhmään:
Molekyyligeneettinen taso.Se sisältää elävien organismien komponentteja, kuten lipidejä, hiilihydraatteja, proteiineja ja nukleiinihappoja. Tätä tasoa ei voi vielä kutsua eläväksi, mutta sen muodostavat makromolekyylit luovat pohjan seuraavalle kehitysvaiheelle.
Ontogeneettinen taso. Siinä on soluja, elimiä, kudoksia ja monisoluisia organismeja hydrasta ihmisiin. Tällä tasolla elämä syntyy ensimmäisenä.
Populaatio-lajitaso. Tämä artikkeli on omistettu sen ominaisuuksien esittelyyn.
Biogeosenoottinen taso. Sisältää organismiyhteisöt, biokenoosit ja biosfäärin. Tällä tasolla elävän aineen järjestäytyminen saavuttaa suurimman monimutkaisuutensa.
Joitakin ominaisuuksia
Jokaisella tasolla sijaitsevat rakenteetovat systeemisiä. Ne koostuvat yleensä tietystä määrästä elementtejä, ovat jatkuvasti vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa ja hallitsevat sisäisiä prosesseja itsesäätelyn avulla. Heillä on raja, joka määrittää, missä järjestelmä päättyy ja ulkomaailma alkaa. Populaatio-lajitaso on rakenne, jolla on samanlaiset ominaisuudet. Sen ympäristöstä erottava raja ei ole jokin fyysinen rakenne, vaan yksilöiden ja geneettisten tekijöiden monimutkaiset suhteet.
Populaatiolajikohtainen elämänorganisaation tasoon välttämätöntä evoluutioprosessien ymmärtämiseksi. Tässä vaiheessa kaikki tärkeimmät valintamekanismit ovat selvästi näkyvissä. Tason pääelementit ovat lajit ja populaatio.
Valintakriteeri
Planeetallamme on elävien olentojen lajejavaltava valikoima. Niiden väliset erot määräytyvät useiden ominaisuuksien perusteella. Kaikki ne edustavat erilaisia muunnelmia saman lajin yksilöiden samankaltaisuudesta:
Morfologinen ominaisuus. Toisin sanoen tämä on samankaltaisuutta ulkoisessa rakenteessa.
Fysiologisten ja biokemiallisten prosessien yhtenäisyys. Saman lajin yksilöillä aineenvaihdunta tapahtuu samalla tavalla, ja kudosten ja elinten molekyylikoostumus on sama.
Maantieteellinen ominaisuus. Kaikki tämän lajin yksilöt sijaitsevat samalla alueella.
Ekologinen merkki.Samaan lajiin kuuluvat organismit reagoivat samalla tavalla ympäristöolosuhteiden muutoksiin. Normaalia toimintaa varten ne vaativat tietyn tason lämpötilaa, kosteutta, valaistusta ja muita parametreja.
- Geneettinen ominaisuus. Saman lajin yksilöillä on sama DNA-nukleotidisekvenssi. Heillä on sama määrä kromosomeja.
Pääasia puuttuu
Mikä tahansa näistä merkeistä erikseen otettuna jayksilöiden ryhmästä löydetty ei takaa, että meillä on kuvattu elementti, joka muodostaa populaatiolajin elintaso. Vain kaikki parametrit yhdessä antavat meille mahdollisuuden väittää, että tarkasteltava organismiryhmä muodostaa yhden kokonaisuuden. Niin sanotut kaksoislajit voivat olla morfologisesti samanlaisia. Esimerkkinä niistä ovat sukkulamadot, jotka ovat rakenteeltaan yleensä identtisiä, mutta eroavat toisistaan elinympäristössään. On myös mahdollista, että saman lajin yksilöt eroavat ulkonäöltään. Yleinen esimerkki on joidenkin lintujen tai hyönteisten naaraiden ja urosten väri- ja kokoero.
määritelmä
Samanlaisia esimerkkejä löytyy mistä tahansaluetellut parametrit. Elinorganisaation populaatio-lajitason muodostavat elementit voidaan erottaa vain käyttämällä koko ominaisuusjoukkoa. Merkittävin merkitys on yksilöiden ja hedelmällisten jälkeläisten vapaa risteytys. Näiden ominaisuuksien perusteella voidaan johtaa käsitteen määritelmä. Laji on joukko yksilöitä, jotka ovat samankaltaisia sisäisen ja ulkoisen rakenteensa sekä elämänprosessien aikana, miehittää samalla alueella ja jotka voivat risteytyä vapaasti toistensa kanssa jättäen jälkeläisiä lisääntymiskykyisiä.
Toimialojen
Populaatio-lajitaso, joista esimerkkejämillä tahansa alueella, on se elämän hierarkian vaihe, jossa kaikki luonnollisen valinnan mekanismit avautuvat täysin. Tässä sijaitsee niin kutsuttu evoluution yksikkö. Tämä on populaatio, joka on myös lajin rakenteellinen osa. Jälkimmäinen on pikemminkin systemaattinen yksikkö. Luonnosta on mahdotonta löytää lajia, joka ei ole jakautunut populaatioihin.
Tällä populaatio-lajitasolle sisältyvällä elementillä on useita ominaisuuksia:
- kaikki yksilöt kuuluvat samaan lajiin;
- ne asuvat suhteellisen eristetyssä elinympäristössä tietyn lajin alueella;
- yksilöt risteytyvät vapaasti ja jättävät hedelmällisiä jälkeläisiä.
indikaattorit
Lajin jakautuminen populaatioihin on useimmitentapahtuu yhden yksilöryhmän maantieteellisen tai biologisen eristäytymisen seurauksena muista. Ensimmäisessä tapauksessa niitä erottavat vuoret, järvet, joet tai muut luonnolliset esteet. Toisessa, ympäristöolosuhteiden hieman erilaisten tarpeiden, käyttäytymiserojen tai mutaatioiden esiintymisen seurauksena, mahdollisuus eri ryhmien yksilöiden risteyttämiseen katoaa.
Populaatioilla on joukko indikaattoreita, kutenmäärä, syntyvyys, kuolleisuus ja kasvu. Ensimmäinen on kaikkien yksilöiden kokonaisuus. Väestö erottuu kyvystään itsesäätää lukumääräänsä. Rajoittava tekijä on ympäristön vastustuskyky: yksilöiden määrän lisääntymisen seurauksena tietyn alueen ravinnon saanti heikkenee ja muut olosuhteet huononevat. Vastaus tähän on lukujen väheneminen - sen palauttaminen tietylle keskimääräiselle tasolle.
Tämän elementin tärkeät indikaattorit sisältyvätPopulaatiolajikohtainen elävien olentojen organisoitumistaso on syntyvyys ja kuolleisuus. Ne edustavat nousevien ja kuolevien yksilöiden määrää tietyn ajanjakson aikana. Niiden välistä eroa kutsutaan voitoksi. Se voi olla negatiivinen ja positiivinen. Ensimmäisessä tapauksessa väestön koko pienenee ja toisessa se kasvaa.
rakenne
Kyseisen elementin henkilöt, jotka ovat mukanaväestölajikohtainen elämänjärjestyksen taso, eroavat sukupuolen ja iän mukaan. Nämä indikaattorit muodostivat perustan vastaavien rakenteiden tunnistamiselle. Miesten ja naisten yksilöiden suhde on yleensä yksi yhteen, mutta ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta johtuen tässä parametrissa voi esiintyä epäharmoniaa. Eri-ikäisten yksilöiden samanaikainen läsnäolo populaatiossa parantaa sen sopeutumiskykyä. Samalla ”nuorten eläinten” määrän kasvu mahdollistaa populaation koon kasvun ennustamisen tulevaisuudessa.
On myös käyttäytymisrakenne,yksinomaan eläimille ominaista. Populaatiossa olevat yksilöt voivat olla yksinäisiä tai muodostaa parvia, perheitä ja laumoja. Ensin mainitut etsivät ennemmin tai myöhemmin omaa yhteiskuntaansa, koska muuten lisääntyminen on mahdotonta. Parvelle on ominaista suuri määrä jäljitteleviä reaktioita, selkeä sisäinen järjestys ja kehittynyt signalointijärjestelmä. Pesimäkauden aikana se yleensä hajoaa pareiksi. Perheessä jälkeläisten ja vanhempien välinen suhde vahvistuu. Hyvä esimerkki tällaisesta käyttäytymisrakenteesta on leijonien ylpeys, joka koostuu yhdestä uroksesta, useista naaraista ja niiden pennuista.
Evoluution yksikkö
Kuten jo todettiin, populaatio-lajitasoOrganisaatiot ovat elävien järjestelmien hierarkiassa se taso, jolla evoluutioprosessi voidaan täysin jäljittää. Muutos alkaa väestöstä. Sen muodostavilla yksilöillä on geenipooli, eli kaikkien organismien perinnöllisen materiaalin kokonaisuus. Sille on ominaista kyky kokea suunnattua muutosta. Populaatiota kutsutaan evoluution yksiköksi, koska yksittäinen organismi ei voi muuttua elämänsä aikana kiinteän geenisarjansa vuoksi.
Evoluutiomateriaali
Tämän seurauksena geenipoolissa tapahtuu muutoksiamutaatioiden esiintyminen ja kertyminen. Ne näkyvät melko harvoin ja voivat vaikuttaa mihin tahansa oireeseen. On vallitsevia ja resessiivisiä mutaatioita. Ensimmäiset ilmestyvät heti näkyviin. Yksilöt, joilla on uusi ominaisuus, joutuvat sitten luonnonvalinnan piiriin. Jos mutaatio on hyödyllinen, se on korjattu. Vähitellen tämän ominaisuuden omaavien yksilöiden määrä populaatiossa kasvaa.
Luonnosta löytyvät resessiiviset mutaatiotpaljon useammin hallitseva, aluksi ei-aktiivinen. Ne kerääntyvät geenipooliin usein melko pitkän ajan kuluessa. Kun tällaisten mutaatioiden tietty pitoisuustaso saavutetaan, ne voivat ilmaantua uuden ominaisuuden muodossa ja prosessi etenee samalla tavalla kuin edellä on kuvattu.
Myös yksilöiden erilaisten ominaisuuksien esiintyminenmahdollisesti perustuen geenipoolissa olevan materiaalin sekoittumiseen (yhdistelmään) vapaan risteytymisen seurauksena. Tässä tapauksessa mitä vaikuttavampi populaatiokoko on, sitä suurempi on mahdollisten muunnelmien määrä.
Suunnattu muutos
Suhteellisen rauhallisessa, toisin sanoen jatkuvassa,populaation olosuhteissa yksilöt, joilla on erilaisia ominaisuuksia, elävät rinnakkain. Samalla säilyy tietty keskimääräinen geenikoostumus. Tapauksissa, joissa yksilöt ovat jatkuvasti alttiina aggressiivisille ympäristötekijöille, vain sopeutuneimmat organismit selviävät. Näin luonnollinen valinta toimii, "halliten" valppaasti populaatio-lajitasoa. Esimerkkejä sen vaikutuksesta muodostavat koko eläinmaailman kehityksen. Tällaiset muutokset geenipoolissa ovat välttämätön edellytys kaikille suuremmille transformaatioille.
Luonnollisessa hierarkiassa on mahdotonta erottaa tärkeintäja tarvittavat rakenteet. Jokainen korkeampi kehitystaso on mahdoton ilman aiempien "kehityksiä". Uusi taso on kuitenkin aina laadullisesti erilainen kuin taustalla olevien ominaisuuksien yksinkertainen summa. Siten elävän aineen populaatio-laji-organisaatiotasosta tulee luonnollisen valinnan, pääevoluutioprosessin, "toimintakenttä".
