Nimeni nu va nega faptul că mediul din jurul nostrurealitatea este armonioasă și perfectă. Nu contează în ce sau în cine crede o persoană, dar în jurul său vede nu numai frumusețe și diversitate, ci și o ordine armonioasă în care nu există loc pentru haos. În lumea ființelor vii se manifestă oportunitatea deosebit de clară. Tot ceea ce este slab, urât, incapabil de a reproduce urmași sănătoși este măturat de acțiunea factorilor evolutivi, în primul rând selecția naturală. Nu ultimul rol în ea este jucat de un proces biologic precum izolarea reproductivă.
Acest lucru, precum și alte forme de mecanisme de apărare care păzesc fondul genetic al comunităților de plante, animale și oameni, vom lua în considerare în această lucrare.
Transmiterea trăsăturilor ereditare este principala proprietate a materiei vii
Reproducerea este cel mai important proces, datorităcare însăși existența fenomenului vieții pe Pământ este posibilă. Indiferent de nivelul de organizare al acesteia, de la protozoare la mamifere, fertilizarea (la plante - polenizare), ducând la apariția unor descendenți viabili, fertili, are loc numai între indivizi aparținând unei populații din aceeași specie biologică. Evident, există mecanisme naturale de izolare care controlează copularea sau polenizarea.
Desigur, posibilitatea de cazuriîncrucișare interspecifică. Ele apar atât în condiții naturale, cât și sunt efectuate artificial - de către om, dar duc întotdeauna la apariția fie a urmașilor cu viabilitate slăbită, fie a hibrizilor sterili. Este suficient să amintim catârii sterili - descendenții obținuți din încrucișarea unui măgar cu o iapă. După cum puteți vedea, aici lucrează anumite forțe, care pot fi considerate anumite tipuri de mecanisme de izolare. Să le definim mai detaliat.
Clasificarea proceselor care conduc la stabilitatea fondului genetic al populațiilor
În predarea evoluționistă, care este produsulmunca științifică comună a unor naturaliști precum Ch. Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, consideră următoarele fenomene larg răspândite care contribuie la stabilitatea existenței speciilor biologice: aceasta este izolarea geografică, reproductivă și ecologică. Secțiunea de biologie - genetica populației, este angajată în studiul modificărilor care apar în grupul de gene al comunităților de organisme vii. Ele sunt rezultatul unor factori precum valurile vieții și deriva genetică.
Ramura de biologie menționată mai sus stabilește rolulfactori de protecție care vizează păstrarea conservatorismului cariotipurilor indivizilor dintr-o populație și prevenirea încrucișărilor interpopulaționale. În continuare, vom afla ce fel de mecanisme de izolare sunt numite ecologice și care este semnificația lor în menținerea compoziției neschimbate a genelor dintr-o populație.
Rolul condițiilor de mediu în conservarea fondului genetic al comunităților de organisme vii
Ca urmare a filogenezei – dezvoltare istoricăspeciile, indivizii săi, formează populații care trăiesc în limitele unui anumit teritoriu, numit gamă. Organismele vegetale și animale interacționează cu factorii de mediu, precum și cu comunitățile altor specii care trăiesc pe un anumit teritoriu, adică ocupă o anumită nișă ecologică. Pentru a reduce severitatea competiției dintre populațiile aceleiași specii, există anumite mecanisme de izolare care asigură, de exemplu, că cerințele ambelor grupuri în ceea ce privește tipul de hrană diferă. Așadar, gândacul gărgăriței de mazăre formează două comunități de insecte: una se hrănește cu semințe de mazăre, cealaltă cu fasole.
În perioada de reproducere, datorită faptului că culturile furajere cresc în zone diferite, organismele celor două populații nu se încrucișează.
Termenii de reproducere și importanța acestora în asigurarea stabilității genetice a populației
La factori care împiedică semnificativ, sau chiarsuprimarea completă a polenizării sau copulării între organisme din aceeași categorie sistematică poate fi atribuită mecanismelor de izolare care controlează timpul de reproducere a indivizilor. De exemplu, înflorirea pajiștii de iarbă albastră, care crește în gurile râurilor, este corelată cu momentul sfârșitului viiturii de primăvară. Plantele care trăiesc direct pe mal și în timpul perioadei de inundație pentru o lungă perioadă de timp sub apă, înfloresc mai târziu decât acei indivizi care au fost sub influența inundației pentru o perioadă scurtă de timp sau nu au fost inundați deloc. Din motive evidente, nu există panmixia (polenizare încrucișată) între plantele care trăiesc în diferite părți ale pajiștii, deoarece polenul lor se coace în momente diferite. Ca urmare, se formează mai multe populații de iarbă albastră de luncă, care diferă în ceea ce privește reproducerea.
Rolul evolutiv al izolării
Genetica populaţiei a stabilit faptul căimposibilitatea procesului de schimb de gene între organisme de diferite rase sau comunități duce la faptul că în genotipurile indivizilor apar tipuri complet diferite de mutații, iar frecvența de apariție atât a alelelor dominante, cât și a alelelor recesive se modifică. Acest lucru duce la faptul că grupurile de gene ale populațiilor sunt din ce în ce mai diferite unele de altele. Această discrepanță va viza, în primul rând, forme de adaptare la factorii de mediu abiotici. De ce depinde?
Acțiune complexă a diferitelor tipuri de izolații
Se bazează pe interconectatemecanisme de izolare ecologică și reproductivă. Biologia, în special, secțiunea sa - teoria evoluției, dezvăluie influența lor asupra manifestării unui astfel de proces global precum divergența, adică divergența semnelor și proprietăților organismelor. Ea stă la baza microevoluției - un proces care duce la formarea primei subspecii și apoi a unor noi specii biologice în natură.
Cum are loc izolarea geografică
Atât în botanică, cât și în zoologie, oamenii de știință se dedicăatentie serioasa la factorul care reduce la aproape zero probabilitatea incrucisarii libere intre indivizii aceleiasi specii. Se numește izolare geografică. S-a dovedit că o schimbare bruscă a terenului este în mod necesar însoțită de apariția obstacolelor care duc la diferențe cardinale ale organismelor.
Ele privesc, în primul rând, termenii de maturizare.gameti, timpul de copulare sau polenizare. Toți acești factori pot fi combinați sub un singur termen - izolarea reproductivă. Care sunt consecințele asupra existenței populației la care duce?
Divergenta semnelor
Oamenii de știință au descoperit că populațiile de organismeavând inițial genomi similari, în timp, ele dobândesc trăsături din ce în ce mai divergente datorită dispariției atât a unei singure baze alimentare, cât și a posibilității încrucișării libere. Barierele fizice de netrecut sub formă de rupturi continentale, ridicarea lanțurilor muntoase și revărsările râurilor izolează comunitățile de indivizi unul de celălalt. Acesta este modul în care se dezvoltă natura. Exemplele de mai jos ilustrează izolarea geografică ca un mecanism important pentru speciație. Astfel, grupurile de mamifere marsupiale din Australia, după separarea acesteia de vechiul continent Gondwana, au diferențe anatomice și fiziologice semnificative față de speciile de animale europene moderne care au apărut după Marea Glaciație.
Ch. Darwin despre mecanismele speciaţiei
Creator de renume mondial al teoriei naturaleselecția, naturalistul englez Charles Darwin, a identificat forțele motrice ale evoluției, ducând la apariția unor noi clase, ordine și familii de organisme vii. Tot în scrierile sale, omul de știință a descris mecanisme de izolare geografică și de mediu. El a tras exemple ale manifestării lor din observațiile făcute în timpul celebrei sale călătorii în jurul lumii. Darwin a văzut și a desenat diferite tipuri de cinteze care trăiesc în Insulele Galapagos. Păsările aveau diferențe cardinale în ceea ce privește forma ciocului, dimensiunea corpului și mâncau diverse alimente.
Când se încrucișează, indivizii sunt completa pierdut capacitatea de a forma descendenți fertili. Potrivit cercetătorului, distanțele mari dintre insule și diferențele de flora și fauna lor au dus la formarea mai multor subspecii, care apoi s-au transformat în specii independente. Am luat în considerare încă o direcție de evoluție, care duce la formarea de noi specii biologice, de-a lungul cărora toată natura vie merge înainte. Exemplele pe care le-am luat în considerare mai sus demonstrează rolul important al mecanismelor spațiale care împiedică posibilitatea încrucișărilor între organisme ale diferitelor populații, ceea ce duce în cele din urmă la apariția unor noi unități sistematice.
