Прочие факторы эволюции 1 Генетический дрейф



Дата05.05.2016
Размер1.83 Mb.
Прочие факторы эволюции
1) Генетический дрейф - резкое, случайное изменение частоты аллелей
Причины:
а) Случайная гибель.

Начальная концентрация генов, определяющих окраску: 44, 50 и 6 %.

В результате случайной гибели части популяции концентрации генов

случайно и резко изменились: 25, 75 и 0%.


Например, тараканы на свалке, обработанной ядохимикатом.
б) Случайная миграция.

Резко и случайно может измениться концентрация генов

при случайной миграции или случайной изоляции части популяции.


Например, часть популяции бабочек, перенесённых сильным ветром

с одного острова на другой.


ГД - играет важную роль в эволюции у R-видов,

у которых часто имеет место случайная гибель.


в) Случайная изоляция части вида (см. ниже)
2) Изоляция - ограничение свободного скрещивания
Влияние изоляции на эволюцию:
а) Меньше вариантов скрещиваний -> меньше изменчивость.

б) Быстрее из одного вида возникает два разных.


Виды изоляции:
1) Географическая
Изолирующие факторы: большое расстояние или территория с условиями, непригодными для жизни (горы, пролив, болото, джунгли…)
Например, он в 11-й школе, она в ЛНИП, он в США, она в России и т.п.
Кольцевые ареалы - частный случай географической изоляции.

Кольцевой ареал чаек.
На берегах Северного и Балтийского морей обитают два разных вида чаек – серебристая чайка и клуша-хохотунья. Эти два вида объединяются друг с другом на другом краю ареала, образуя цепь связанных популяций.
Прародители этих видов появились в районе Берингова пролива и стали расселяться вокруг Ледовитого океана.
Две популяции чаек всё больше отдалялись друг от друга (изоляция). При этом середину ареала они занять не могли, так как там территория с условиями, непригодными для жизни (Арктика).
В каждой из изолированных популяций накапливались свои мутации,

и когда популяции встретились, они представляли собой уже разные виды,

не скрещивающиеся друг с другом.

Схемы видообразования:


Вопрос: какое видообразование имело место в эволюции чаек (см. выше) ?
2) Морфологическая
Изолирующие факторы: особенности строения (нравится - не нравится), размеры особей, окраска и т.п.
Например, негр-белая, люди-инвалиды оказываются в такой изоляции, дог - карликовый пинчер
У растений: пестик и тычинки - разной длины, что препятствует самоопылению.

3) Временная (сезонная)
Изолирующий фактор: разное время активности
Например, у него 5 уроков, у неё - 6, он в 1 смену, она во 2-ю.
У растений: разное время созревания спермиев и яйцеклеток на одном цветке у растений, что препятствует самоопылению.

У кукурузы цветки в метёлках и в початках

созревают в разное время.
4) Экологическая
Изолирующий фактор: разные условия обитания в одном ареале.
Например, он из семьи принца, она - Золушка (разная социальная среда)
Зайцы беляк и русак скрещиваются в неволе, но в природе - очень редко:

беляк обитает в глубине леса, а русак - на опушках.



5) Поведенческая
Изолирующий фактор: разное поведение, у людей - обычаи и традиции.
Например, он католик, она - протестантка
Брачные ритуалы у животных

(у кого поведение соответствует норме, того и выбирают)



6) Генетическая
Изолирующий фактор: разное число или набор хромосом.
Например, почти всегда невозможно скрещивание особей разных видов.
Преодоление её важно для селекции. Культурные сорта часто являются

полиплоидами, то есть особями с изменённым числом хромосом.
Например, дикий картофель не поедается колорадским жуком

и хорошо бы скрестить его с культурными сортами.

Но у дикого картофеля 19 пар хромосом, а у культурных сортов - 38

и они не скрещиваются.


Применение искусственного мутагенеза (см. тему "Изменчивость") позволяет изменить число хромосом и ввести дикие растения в скрещивания с культурными.
Этапы генетической изоляции:
а) Неслияние половых клеток (берёзы-дуб)

б) Неразвитие зародыша (человек - шимпанзе ?)

в) Бесплодность потомства (лошадь-осёл)
К сожалению, чаще всего, попытки создать межвидовые гибриды приводят к появлению бесплодного потомства.
Наиболее известные межвидовые гибриды:
Лошадь + осёл -> мул

Ослица + конь -> лошак

Беляк + русак -> тумак

Глухарь + тетерев -> межняк


Все эти гибриды бесплодны.

Мулы.
Есть и исключения. Например, предполагают, что масличная культура рапс

является естественным гибридом дикой капусты и сурепки.

Рапс.
Миграция


Перемещение особей с одной территории на другую.
Виды миграций: постоянные, сезонные, челночные
Влияние на эволюцию:
а) Способствуют свободному скрещиванию
Больше вариантов скрещивания -> больше комбинационная изменчивость

Например: негры мигрировали в Америку (к белым) -> появились ещё и мулаты.


б) Два вида из одного образуются медленнее, так как миграции

устраняют изоляцию и способствуют обмену генами между популяциями.
Пример естественного отбора
Этот процесс медленный, поэтому воочию не наблюдаемый.
Случай с берёзовой пяденицей, описанный Бернардом Кетлуэллом.

Берёзовые пяденицы - это ночные бабочки. Среди них встречаются

тёмные и светлые особи.

Их называют пяденицами, так как их гусеницы ползают так,

как будто измеряют пяди.
В 1958 году Кетлуэлл посчитал частоту встречаемости тёмных и светлых пяденицы

в различных районах Великобритании.



Он предположил, что тёмные бабочки преобладают в промышленных районах

(Англия), в то время, как в Шотландии, Ирландии и Уэльсе чаще встречаются



светлые формы.
Светлые бабочки менее заметны на белых стволах берёз, покрытых, к тому же,

лишайниками. Лишайники очень чувствительны к загрязнению атмосферы,

их мало в промышленных центрах. Кстати, обратите внимание на наличие

лишайников в нашем городе.


Таким образом с развитием промышленности в Англии окраска пядениц эволюционировала от светлой к тёмной.
Для проверки этой гипотезы Кетлуэлл обследовал множество коллекций бабочек, собранных за 100 лет до этого.

Коллекция 1858 года.


Тут то он и обнаружил, что раньше среди пядениц чаще встречались светлые формы, что подтверждало его гипотезу.
Таким образом впервые был представлен пример естественного отбора.
В 2008 году студенты английских университетов повторили наблюдения Кетлуэлла (в честь 50-летия его работ) и с удовлетворением установили, что светлых пядениц опять стало больше (Да здравствует Greenpeace!)
Искусственный отбор
Выбор человеком форм живых существ с подходящими ему признаками
Чарлз Дарвин заметил, что при свободном скрещивании разных пород голубей

образуется форма, похожая на дикого скального голубя.


Породы голубей и дикий скальный голубь.


Так же при свободном скрещивании пород собак образуется нечто (дворняга).

Это нечто похоже на диких предков собаки (шакал+волк, как предполагают ныне).


Из этого следовало, что все породы и сорта получены человеком

от диких предков. Дарвин назвал этот процесс искусственным отбором.


Последовательность действий человека

для выведения пород в искусственном отборе:


а) Подбор родителей с нужными признаками

б) Скрещивание, получение F1

в) Отбор потомков с максимальной экспрессией признака

г) Уничтожение (недопущение размножения) прочих особей потомства

д) Снова подбор родителей из F1 и так далее.
После чего, Дарвин предположил, что подобный процесс происходит

и в дикой природе и назвал его естественным отбором.


С генетической точки зрения:
Дикие предки представляют собой гетерозиготы: АаВвСсDd…….

При выведении пород человек получает чистые линии:

ааВВССdd, AAbbCCDD и т.п. и сохраняет их в течение ряда поколений.

При свободном скрещивании пород снова образуются гетерозиготы.


Отличия искусственного отбора:
а) Протекает быстрее

б) Образуются не виды, а породы и сорта.

Породы и сорта относятся к одному виду и свободно скрещиваются,

так как за короткое время не успевает возникнуть генетическая изоляция)



в) Творческая роль (создание новых признаков) принадлежит человеку,

а не условиям окружающей среды.


Поделитесь с Вашими друзьями:




©zodomed.ru 2024


    Главная страница