Valurile populației reprezintă un factor evolutiv. Cauzele undelor populației

Acțiunea în fondul genetic al factorilor elementare modifică frecvența anumitor gene, ceea ce conduce la o modificare genotip și fenotip în populație, și expunerea prelungită la selecția naturală se extinde diferențierii.

Ce este microevoluția?

Microevoluția - modificări ale populației sub influența factorilor evolutivi, care pot duce la o schimbare a genei sau chiar la apariția unei noi specii.

Factori de evoluție puteți numi orice procese sau fenomene. Dintre acestea ar trebui să menționăm mutații, izolare, driftul genelor, Valurile populației care schimbă machiajul genetic.

Dimensiunea oricărei populații se schimbă în mod constant. Motivele pentru aceasta sunt diferite efecte biotice și abiotice. Astfel de fluctuații ale mărimii populației sunt de natură periodică. Astfel, după o creștere a numărului de indivizi din populație, aceasta scade. În 1905 SS Chetverikov a numit aceste valuri ale populației. Dacă citeți exemple de valuri ale populației, atunci acestea ar putea fi fluctuații ale numărului de victime ale pradătoarelor, înmulțirea lăcustelor sau iepurilor din Australia. Exemple sunt, de asemenea, izbucnirea unor epidemii de arctică sau epidemii de ciumă care au fost înregistrate în Europa în trecut.

Caracteristicile "valurilor vieții"

Aceste valuri sunt tipice pentru toate organismele vii. Acestea pot fi periodice și neperiodice. Periodic sunt cel mai adesea observate în organismele cu durată scurtă de viață - în insecte, plante anuale, precum și în cele mai multe microorganisme și ciuperci. Cel mai simplu exemplu poate fi schimbările sezoniere ale numerelor.

Valurile populației non-periodice depind de o combinație a câtorva factori complexi. De regulă, acestea nu privesc una, ci mai multe specii de organisme vii în biogeocenoză, de aceea pot conduce la o restructurare radicală.

Printre schimbările în numărul de indivizi dintr-o populație, trebuie să se identifice apariția bruscă a anumitor specii de organisme în zone noi în care dușmanii lor naturali lipsesc. De asemenea, ar trebui să se menționeze schimbările neseclice ale numerelor, care sunt asociate cu "catastrofe naturale" și se pot manifesta prin distrugerea biogeocenozei sau a întregului peisaj. Astfel, câteva perioade de vară uscate pot schimba o zonă semnificativă - pentru a provoca apariția vegetației de luncă în mlaștini și a unui număr mare de pajiști uscate.

Dacă specificați cauzele undelor populației, atunci merită să vă amintiți nu numai relația dintre organismele vii una cu cealaltă și cu factorii de mediu, ci și influența omului.

Sensul evolutiv al "valurilor vieții"

În cazurile în care populația oricărei populații este redusă drastic, pot rămâne doar câteva persoane. În același timp, au o frecvență genele (alele) este diferit de cel din populația inițială. Dacă, în urma unui declin accentuat al populației, populația este puternic înălțată, atunci un mic grup de organisme, care a rămas, dă naștere unui nou izbucnire a creșterii populației în rândul populației. Acesta este motivul pentru care se poate argumenta că valurile populației afectează fondul genetic, deoarece genotipul acestui grup determină structura genetică a întregii populații.

În același timp, setul de mutații din populație și concentrarea lor se schimbă destul de accidental. Deci, o anumită parte a mutațiilor dispare cu totul, iar unele cresc brusc. Dacă generalizăm, atunci putem spune că valurile populației ca factor evolutiv sunt extrem de importante, având în vedere că selecția intensivă este principalul furnizor de material evolutiv, când înlocuiesc selecțiile cu mutații rare.

În plus, valurile vieții pot provoca temporar o serie de mutații sau genotipuri într-un alt mediu abiotic sau biotic. În ciuda acestui fapt, chiar o combinație de valuri de populație și mutații nu asigură procesul evolutiv. Aveți nevoie de o acțiune a unui factor care afectează o direcție (aceasta este, de exemplu, izolarea).

Efectul izolației asupra mărimii populației

Acest factor este extrem de important în planul evolutiv, deoarece provoacă apariția unor personaje noi în condițiile aceleiași specii și nu permite încrucișarea diferitelor specii între ele. Este demn de remarcat faptul că cel mai adesea există o izolare geografică. Esența sa constă în faptul că singura zonă este spartă, iar trecerea persoanelor din diferite părți ale acesteia devine imposibilă sau dificilă.

Este demn de remarcat faptul că, în populația izolată dezvolta accidental mutații și selecția naturală a genotipului lor a devenit tot mai diverse. În plus, există o izolare a mediului și o varietate de mecanisme biologice care împiedică indivizii de diferite specii se încrucișa. Un exemplu poate avea preferințe diferite cu privire la locul sau timpul de trecere, precum și, de exemplu, un comportament diferit sau structura diferită a organelor genitale ale animalelor, care devine o barieră suplimentară pentru încrucișări.

Dacă generalizăm, putem spune că diferitele tipuri de izolații contribuie la formarea de noi specii, dar în același timp ajută la conservarea structurii genetice a speciei.

Derivarea genelor

Schimbarea aleatorie a numărului de gene în orice populație mică poate avea consecințe vizibile, deoarece poate duce la o schimbare a frecvenței alelelor. Schimbările aleatorii în frecvența alelelor se numesc drift de gene. Acest proces are un caracter nedirecționat. A fost descoperit pentru prima oară de geneticienii NP Dubinin și DD Romashov.

Confirmarea aleatorității gripului genei a fost obținută de S. Wright. A traversat femelele și masculii Drosophila în condiții de laborator, care erau heterozygos pentru o anumită genă. După aceasta, a fost obținută o descendență cu o concentrație genetică normală și mutantă, care a fost de 50%. După mai multe generații, unii indivizi au devenit homozigot pentru gena mutantă, unii chiar au pierdut-o, iar o altă parte a indivizilor avea atât o mutație, cât și o genă normală.

Trebuie remarcat faptul că, chiar și la o viabilitate redusă și animalele mutante cu condiția influența selecției naturale alelei mutante ar putea înlocui complet normală, provocând valuri de populație specifice.

Etiologia undelor populației

Din toate motivele care pot afecta caracteristicile cantitative ale populației, locul de conducere este ocupat de condițiile climatice, factori biotici astfel se alocă celui de-al doilea plan. Cu o diversitate redusă de specii, numărul de indivizi dintr-o populație depinde de vreme, de compoziția chimică a mediului și de gradul de contaminare.

Este demn de remarcat faptul că cauzele undelor populaționale care determină modificarea dimensiunii populației depind de densitatea sau influența acesteia indiferent de acest parametru.

Factorii abiotici și antropogeni, de regulă, nu depind de densitatea populației. Influența biotică depinde mai mult de ea. Trebuie remarcat un comportament teritorial, care în cursul evoluției este cel mai eficient mecanism care restrânge creșterea numărului de persoane din populație. Deci, activitatea indivizilor este limitată la spațiul corespunzător. Cu o creștere a numărului de concurența intraspecifică pentru resurse sau antagonism direct (atac asupra concurenților).

Valurile populației depind, de asemenea, de reacțiile comportamentale, care, cu o populație mare, se caracterizează prin apariția unui instinct de migrație în masă. De asemenea, se poate dezvolta un răspuns la stres în care indivizii dezvoltă astfel de caracteristici fiziologice care reduc fertilitatea și contribuie la creșterea mortalității. Astfel, procesul de ovogeneză și spermatogeneză este întrerupt, incidența avorturilor sporește, numărul de indivizi într-o singură generație scade, iar perioada de pubertate crește. În plus, instinctul de îngrijire pentru descendenți scade, schimbările de comportament - agresivitatea crește, canibalismul și răspunsul inadecvat la persoanele de sex opus pot să apară, ceea ce în cele din urmă reduce dimensiunea populației.

Particularitățile schimbărilor în numărul populațiilor

Multe procese de mediu asociate cu distribuția populației din zonă sau cu o epidemie locală a populației seamănă cu tipul de valuri care, așa cum sa menționat mai sus, se numesc "valuri de viață". Un exemplu tipic este creșterea bruscă a numărului de insecte dăunătoare într-o zonă limitată de pădure. În condiții favorabile, insectele sunt capabile să capteze tot mai multe teritorii noi, ceea ce reprezintă o imagine tipică a creșterii densității lor sau a răspândirii așa-numitei valuri a populației. Cunoscând caracteristicile mobilității și anumite caracteristici ale populației, este posibil să se calculeze cu ușurință viteza de propagare a acestui val și posibilele metode de luptă.

În mod similar, undele epidemice pot fi caracterizate, astfel încât această teorie este utilizată cu succes pentru a determina natura răspândirii diferitelor boli și viteza acestui proces.

În plus, ar trebui menționate valurile genetice ale populației, care descriu natura distribuției unei anumite gene în intervalul în care ocupă o anumită populație.

Mecanismul de acțiune al undelor populației

Valurile populației pot fi caracterizate folosind un exemplu de model. Astfel, într-o cutie închisă există 500 de negru și același număr de bile albe, ceea ce corespunde frecvenței alelelor P-0.50. Dacă ștergeți la întâmplare 10 bile și presupuneți că 4 dintre ele au o culoare neagră și 6 este albă, atunci, respectiv, frecvența alelelor va fi de 0,40 și 0,60.

Dacă vom crește numărul de bile în 100 de ori cu 400 negru și alb 600, și apoi să ia din nou orice întâmplare 10, atunci este posibil ca raportul lor de culoare va fi semnificativ diferit de cel original, de exemplu, 2 negru 8 alb. Frecvența alelelor va fi P -0,20 și, respectiv, P-0,80. Dacă luăm un al treilea eșantion, există posibilitatea ca cele 9 bile albe sunt extrase din 10 aleși, sau chiar toate acestea vor avea o culoare alba.

În acest exemplu, se pot judeca variații aleatoare ale frecvenței alelelor în populațiile naturale care pot reduce sau mări concentrația unei gene particulare.