Mecanisme de izolare în biologie. Tipuri de mecanisme de izolare, exemple

Nimeni nu va nega faptul că realitatea care ne înconjoară este armonioasă și perfectă. Nu contează ce sau în care o persoană crede, dar în jurul lui vede nu numai frumusețea și diversitatea, ci și o ordine armonioasă, în care nu există loc pentru haos. În mod clar, o expansivitate evidentă se manifestă în lumea ființelor vii. Toți cei slabi, urâți, incapabili de a reproduce puii sănătos, sunt respinși de acțiunea factorilor de evoluție, mai ales prin selecția naturală. Nu cel puțin rolul în ea este jucat de un astfel de proces biologic ca izolarea reproductivă.

Acest lucru, precum și alte forme de mecanisme de protecție care protejează fondul genetic al comunităților de plante, animale și umane, vom lua în considerare în această lucrare.

Transferul trăsăturilor ereditare este proprietatea principală a materiei vii

Reproducerea - cel mai important proces prin care însăși existența fenomenului de posibile vieții pe Pământ. Indiferent de nivelul de organizare, pornind de la cele mai simple și terminând cu mamiferele, fertilizarea (de plante - polenizare), ceea ce duce la apariția unui urmași viabil, fertil, are loc numai între indivizi aparținând populației din aceeași specie. Evident, există mecanisme de izolare naturale care controlează copularea sau polenizarea.

Desigur, nu este exclusă posibilitatea trecerilor interspecifice. Ele apar atât în ​​condiții naturale și sunt efectuate artificial - de către om, dar întotdeauna conduc la apariția fiecărui pui cu viabilitate slăbită sau hibrizi steril. Este suficient să amintim iepurii fără rod - descendenți obținuți din traversarea măgarului și a marei. După cum vedem, anumite forțe acționează aici, care pot fi considerate ca anumite tipuri de mecanisme de izolare. Să le definim mai detaliat.

Clasificarea proceselor care conduc la stabilitatea genotipului populațiilor

În învățământul evolutiv, care este un produs al lucrării științifice comune a unor oameni de știință naturali precum Charles Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, ia în considerare următoarele fenomene răspândite, care contribuie la stabilitatea existenței speciilor biologice: izolare geografică, reproductivă și ecologică. Biologia secțiunii - genetica populației, se implică în studierea schimbărilor care apar în fondul genetic al comunităților de organisme vii. Ele sunt consecința acțiunii unor astfel de factori, cum ar fi valurile vieții și deviația genelor.

Ramura de biologie menționată mai sus stabilește rolul factorilor de protecție care vizează păstrarea conservatorismului cariotipurilor indivizilor din populație și prevenirea trecerilor prin interpopulare. Apoi, vom afla ce mecanisme de izolare sunt numite ecologice și care este semnificația lor în menținerea compoziției neschimbate a genelor în populație.

Rolul condițiilor de mediu în conservarea genotipului comunităților de organisme vii

Ca urmare a filogenezei - dezvoltarea istorică a speciei, a indivizilor săi, formează populații care locuiesc în limitele unui anumit teritoriu, numit zonă. Organismele de legume și animale interacționează cu factorii de mediu, precum și cu comunitățile altor specii care trăiesc într-un anumit teritoriu, adică ocupă o anumită nișă ecologică. Pentru a reduce intensitatea concurenței între populațiile acestora specii biologice, există anumite mecanisme de izolare care asigură, de exemplu, o discrepanță între cerințele ambelor grupuri pentru tipul de hrană. Deci, gândacul de gâscă formează două comunități de insecte: unul se hrănește cu semințe de mazăre, altul - fasole.

În timpul perioadei de reproducere, datorită faptului că culturile furajere cresc în diferite zone, organismele celor două populații nu se intersectează una cu cealaltă.

Momentul reproducerii și importanța acesteia în asigurarea stabilității genetice a populației

Factorii care împiedică în mod semnificativ sau chiar suprima complet polenizarea sau montă între organisme un categorii sistematice includ mecanisme care controlează izolatoare calendarul de reproducere a indivizilor. De exemplu, înflorire iarbă luncă, care crește în estuare, corelativ în legătură cu încetarea temporară a inundațiilor de primăvară. Plantele care trăiesc în mod direct pe plajă și în perioada de inundații este de mult timp sub apă, floare mai târziu decât acei indivizi care se aflau sub influența inundațiilor pe termen scurt, sau deloc inundații. Din motive evidente panmixia (polenizare încrucișată) între plante care trăiesc în diferite părți ale pajiștilor, lipseste, deoarece maturizarea polenului au loc la momente diferite. Ca urmare, imagini ale mai multor populații de iarbă luncă, perioade de reproducere diferite.

Rolul evolutiv al izolației

genetica populației a stabilit faptul că incapacitatea procesului de schimb de gene între organisme de diferite rase sau comunitate conduce la faptul că genotipurile indivizilor apar cu totul diferite tipuri de mutații și modifică frecvența apariției ca alele dominante și recesive. Aceasta conduce la faptul că grupurile genetice ale populațiilor diferă din ce în ce mai mult între ele. Această discrepanță se va referi, în primul rând, forme de adaptare la factorii de mediu abiotici. De ce depinde?

Acțiune complexă de diferite tipuri de izolație

Se bazează pe mecanisme interdependente de izolare ecologică și reproductivă. Biologia, în special diviziunea sa - teoria evoluției, le dezvăluie influența asupra manifestării unui astfel de proces global ca divergența, adică divergența semnelor și proprietăților organismelor. Ea stă la baza microevoluției - un proces care duce mai întâi la formarea de subspecii și apoi la noi specii biologice în natură.

Cum se produce izolarea geografică?

Atât în ​​botanică, cât și în zoologie, oamenii de știință acordă o atenție deosebită factorului, care reduce la aproape zero probabilitatea de trecere liberă între indivizi din aceeași specie. A primit numele de izolare geografică. Sa dovedit că o schimbare bruscă a terenului este însoțită în mod necesar de apariția unor obstacole care duc la apariția unor diferențe cardinale în organisme.

În primul rând, ele privesc maturarea gameților, timpul de copulare sau polenizare. Toți acești factori pot fi combinați într-un singur termen - izolare reproductivă. Care sunt consecințele pentru existența populației?

Variația caracteristicilor

Oamenii de știință au descoperit că populațiile de organisme care au genomurile similare initial, in timp devenind un mare trăsături divergente din cauza dispariției ca o singură aprovizionare cu alimente, precum și posibilitatea de trecere liberă. bariere fizice insurmontabile sub formă de fracturi ale continentelor, ridicând lanțurile muntoase, râuri vărsați comunitate izolată de indivizi de la unul de altul. Acesta este modul în care se dezvoltă natura vie. Exemplele de mai jos ilustrează izolarea geografică ca un mecanism important pentru speciație. Astfel, grupul de mamifere marsupiale australian după separarea sa de vechiul continent Gondwana, au diferențe anatomice și fiziologice semnificative din specii europene moderne, care au apărut după Marea glaciatiunii.

Charles Darwin privind mecanismele de specializare

Creatorul de renume mondial al teoriei selecției naturale, naturalistul englez Charles Darwin, a identificat forțele motrice ale evoluției, ceea ce duce la apariția unor noi clase, ordine și familii de organisme vii. De asemenea, în lucrări de știință descrise mecanismele geografice și ecologice de izolare. Exemple de astfel de manifestări, el a adunat din observațiile făcute în timpul călătoriei sale în jurul celebrului lume. Darwin a văzut și a schițat diferite tipuri de cinteze care trăiesc pe Insulele Galapagos. Păsările au fost diferențe dramatice în formă de cioc dimensiune, trunchi, hrănite diferite alimente.

Când trec între ei, indivizii și-au pierdut complet capacitatea de a forma descendenți fertili. După cum credea cercetătorul, distanțele mari dintre insule și diferențele dintre flora și fauna lor au dus la formarea mai multor subspecii, apoi au devenit specii independente. Am considerat încă o direcție de evoluție, care duce la formarea de noi specii biologice, de-a lungul căreia toată natura vie viețuitoare avansează. Exemplele discutate mai sus demonstrează rolul important al mecanismelor spațiale care împiedică probabilitatea de încrucișări între organismele diferitelor populații, ceea ce duce în cele din urmă la apariția unor noi unități sistematice.