Nikto to nepopiera, že okolo násrealita je harmonická a dokonalá. Nezáleží na tom, čomu alebo komu človek verí, ale okolo seba vidí nielen krásu a rozmanitosť, ale aj harmonický poriadok, v ktorom nie je miesto pre chaos. Jasná účelnosť sa obzvlášť zreteľne prejavuje vo svete živých bytostí. Všetko slabé, škaredé, neschopné reprodukovať zdravé potomstvo je zmietané pôsobením evolučných faktorov, predovšetkým prirodzeným výberom. V neposlednom rade v ňom hrá taký biologický proces, akým je reprodukčná izolácia.
O tomto, ako aj o ďalších formách obranných mechanizmov, ktoré strážia genofond spoločenstiev rastlín, zvierat a ľudí, sa budeme v tejto práci zaoberať.
Prenos dedičných vlastností je hlavnou vlastnosťou živej hmoty
Reprodukcia je najdôležitejším procesom, vďakaktorou je možná samotná existencia fenoménu života na Zemi. Bez ohľadu na úroveň jeho organizácie, od prvokov po cicavce, dochádza k hnojeniu (v rastlinách - opeľovanie), ktoré vedie k vzniku životaschopných a plodných potomkov, iba medzi jedincami patriacimi k populácii rovnakého biologického druhu. Očividne existujú prirodzené izolačné mechanizmy, ktoré riadia kopuláciu alebo opeľovanie.
Samozrejme, nie je vylúčená možnosť prípadov.medzidruhové kríženie. Vyskytujú sa v prírodných podmienkach a sú vykonávané umelo - ľuďmi, ale vždy vedú k vzhľadu buď potomstva s oslabenou životaschopnosťou, alebo sterilných hybridov. Stačí pripomenúť sterilné muly - potomstvo získané krížením osla a kobyly. Ako vidíte, pôsobia tu určité sily, ktoré možno považovať za niektoré typy izolačných mechanizmov. Definujme ich podrobnejšie.
Klasifikácia procesov vedúcich k stabilite genofondu populácií
V evolučnom učení, ktoré je produktomspoločná vedecká práca takých prírodovedcov ako C. Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, zvážil nasledujúce rozšírené javy, ktoré prispievajú k stabilite existencie biologických druhov: je to geografická, reprodukčná a ekologická izolácia. Odvetvie biológie - populačná genetika sa zaoberá štúdiom zmien, ku ktorým dochádza v genofonde spoločenstiev živých organizmov. Sú výsledkom faktorov, ako sú životné vlny a drift génov.
Úlohu zohráva vyššie uvedený odbor biológieochranné faktory zamerané na zachovanie konzervativizmu karyotypov jednotlivcov v populácii a zabránenie kríženiam medzi ľuďmi. Ďalej zistíme, ktoré izolačné mechanizmy sa nazývajú ekologické a aký je ich význam pri udržiavaní konštantného zloženia génov v populácii.
Úloha environmentálnych podmienok pri zachovaní genofondu spoločenstiev živých organizmov
V dôsledku fylogenézy - historický vývojdruh, jeho jednotlivci, tvoria populácie, ktoré žijú v rámci hraníc určitého územia, nazývaného oblasť. Rastlinné a živočíšne organizmy interagujú s environmentálnymi faktormi, ako aj so spoločenstvami iných druhov, ktoré žijú na danom území, to znamená, že zaberajú určitý ekologický priestor. Aby sa znížila závažnosť konkurencie medzi populáciami rovnakého biologického druhu, existujú určité izolačné mechanizmy, ktoré napríklad poskytujú rozdiel v požiadavkách oboch skupín na druh potraviny. Chrobák hrášok teda tvorí dve hmyzie spoločenstvá: jedno sa živí semenami hrachu a druhé fazuľou.
V reprodukčnom období, vzhľadom na skutočnosť, že krmoviny rastú v rôznych zónach, sa organizmy týchto dvoch populácií navzájom nekrížia.
Načasovanie reprodukcie a ich význam pri zabezpečovaní genetickej stability populácie
K faktorom, ktoré výrazne komplikujú, alebo dokoncaÚplne potláčajúce opeľovanie alebo kopuláciu medzi organizmami tej istej systematickej kategórie možno pripísať izolačným mechanizmom, ktoré riadia načasovanie reprodukcie jedincov. Napríklad kvitnutie lúčnej bluegrassy rastúcej v ústí riek koreluje s časom, keď sa jarná povodeň zastaví. Rastliny, ktoré žijú priamo na pobreží a počas povodne sú dlho pod vodou, kvitnú neskôr ako tie jedince, ktoré boli krátko pod vplyvom povodne, alebo nezaplavili vôbec. Zo zrejmých dôvodov neexistuje panmixia (krížové opelenie) medzi rastlinami žijúcimi v rôznych častiach lúky, pretože ich peľ dozrieva v rôznych časoch. V dôsledku toho sa vytvorí niekoľko populácií lúčnej trávy, ktoré sa líšia reprodukciou.
Evolučná úloha izolácie
Populačná genetika potvrdila, ženemožnosť procesu výmeny génov medzi organizmami rôznych rás alebo spoločenstiev vedie k tomu, že v genotypoch jednotlivcov sa vyskytujú úplne odlišné typy mutácií a mení sa aj frekvencia výskytu dominantných aj recesívnych alel. To vedie k tomu, že genofondy populácií sa navzájom stále viac líšia. Tento nesúlad sa bude týkať predovšetkým foriem prispôsobenia sa abiotickým environmentálnym faktorom. Od čoho to závisí?
Komplexné pôsobenie rôznych typov izolácií
Je založený na prepojenýchmechanizmy ekologickej a reprodukčnej izolácie. Biológia, najmä jej časť - evolučná teória, odhaľuje ich vplyv na manifestáciu takého globálneho procesu, akým je divergencia, to znamená divergencia znakov a vlastností organizmov. Je základom mikroevolúcie - procesu, ktorý vedie k tvorbe prvých poddruhov a potom nových biologických druhov v prírode.
Ako dochádza k geografickej izolácii
Vedci platia v botanike aj zoológiivážnu pozornosť faktoru, ktorý takmer na nulu znižuje pravdepodobnosť voľného kríženia medzi jedincami rovnakého druhu. Hovorí sa tomu geografická izolácia. Ukázalo sa, že prudká zmena terénu je nevyhnutne sprevádzaná výskytom prekážok vedúcich k vzniku zásadných rozdielov v organizmoch.
Týkajú sa predovšetkým načasovania dozrievaniagamét, doba kopulácie alebo opelenia. Všetky tieto faktory je možné kombinovať s jedným pojmom - reprodukčná izolácia. Aké dôsledky to má na existenciu obyvateľstva?
Rozdiel v znamienkach
Vedci zistili, že populácie organizmovmajúce spočiatku podobné genómy, v priebehu času získavajú stále viac rozdielnych znakov v dôsledku vymiznutia jednej potravinovej základne a možnosti voľného kríženia. Neprekonateľné fyzické bariéry v podobe kontinentálnych zlomov, povznášajúcich pohorí, riečne povodne od seba navzájom izolujú komunity jednotlivcov. Takto sa vyvíja divoká zver. Nasledujúce príklady ilustrujú geografickú izoláciu ako dôležitý mechanizmus pre špecializáciu. Skupiny vačnatých cicavcov Austrálie majú po oddelení od starodávnej pevniny Gondwana významné anatomické a fyziologické rozdiely od moderných európskych živočíšnych druhov, ktoré vznikli po veľkom zaľadnení.
Charles Darwin o mechanizmoch špecializácie
Svetovo uznávaný tvorca prírodnej teórieSelekcia, anglický prírodovedec Charles Darwin, identifikoval hybné sily evolúcie, čo viedlo k vzniku nových tried, rádov a rodín živých organizmov. Vedec vo svojich spisoch popísal aj geografické a ekologické izolačné mechanizmy. Príklady ich prejavu čerpal z pozorovaní uskutočnených počas jeho slávnej cesty okolo sveta. Darwin videl a načrtol rôzne druhy piniek nachádzajúcich sa na Galapágskych ostrovoch. Vtáky mali dramatické rozdiely v tvare zobáka, veľkosti tela a jedli rôzne jedlá.
Pri vzájomnom krížení jednotlivci úplnestratili schopnosť vytvárať plodné potomstvo. Ako sa vedec domnieval, veľké vzdialenosti medzi ostrovmi a rozdiely v ich flóre a faune viedli k vzniku niekoľkých poddruhov, ktoré sa potom zmenili na nezávislé druhy. Zvážili sme ešte jeden smer evolúcie, ktorý vedie k formovaniu nových biologických druhov, pozdĺž ktorých sa pohybuje všetka v súčasnosti existujúca živá príroda. Príklady, ktoré sme uvažovali vyššie, dokazujú dôležitú úlohu priestorových mechanizmov, ktoré zabraňujú pravdepodobnosti kríženia medzi organizmami rôznych populácií, čo v konečnom dôsledku vedie k vzniku nových systematických jednotiek.
