Geenipoolin elementaaristen tekijöiden vaikutuksesta tiettyjen geenien esiintymistiheys muuttuu, mikä johtaa populaation genotyypin ja fenotyypin muutokseen, ja pitkäaikaisessa luonnonvalinnassa sen erilaistumista tapahtuu.
Mitä on mikroevoluutio
Mikroevoluutio - populaatiomuutokset evoluutiotekijöiden vaikutuksesta, mikä voi johtaa geenipoolin muutokseen tai jopa uuden lajin syntymiseen.
Evoluutiotekijöitä voidaan kutsua mitä tahansa prosesseja tai ilmiöitä. Niitä ovat mutaatiot, eristäminen, geneettinen ajautuminen, populaatioa altoja, jotka muuttavat geneettistä koostumusta.
Kaiken väestön koko muuttuu jatkuvasti. Syitä tähän ovat erilaiset bioottiset ja abioottiset vaikutukset. Tällaiset väestönvaihtelut ovat säännöllisiä. Joten populaation yksilöiden määrän lisääntymisen jälkeen se pienenee. Vuonna 1905 S. S. Chetverikov kutsui tätä säännöllisyyttä populaatioa altoiksi. Jos annat esimerkkejä populaatioaalloista, ne voivat olla petoeläinten määrän vaihteluita, heinäsirkojen tai kanien lisääntymistä Australiassa. Toinen esimerkki on lemmingien puhkeaminenArktiset tai ruttoepidemiat, joita on kirjattu Euroopassa aiemmin.
Ominaista "elämän aalloille"
Nämä aallot ovat ominaisia kaikille eläville organismeille. Ne voivat olla säännöllisiä tai ei-jaksollisia. Jaksottaisia havaitaan useimmiten lyhytikäisissä organismeissa - hyönteisissä, yksivuotisissa kasveissa sekä useimmissa mikro-organismeissa ja sienissä. Yksinkertaisin esimerkki olisi kausivaihtelut numeroissa.
Ei-jaksolliset väestöaallot riippuvat useiden monimutkaisten tekijöiden yhdistelmästä. Yleensä ne eivät koske yhtä, vaan usean tyyppisiä eläviä organismeja biogeocenoosissa, joten ne voivat johtaa radikaaleihin uudelleenjärjestelyihin.
Populaation yksilöiden lukumäärän muutoksista on syytä korostaa tiettyjen organismilajien äkillistä ilmestymistä uusille alueille, joilla niiden luonnolliset viholliset puuttuvat. On syytä mainita myös voimakkaat ei-sykliset muutokset väestössä, jotka liittyvät luonnonkatastrofeihin ja voivat ilmetä biogeocenoosin tai koko maiseman tuhoamisena. Useat kuivat kesäkaudet voivat siis muuttaa merkittävää aluetta - aiheuttaa niittykasvillisuuden ilmaantumista soille ja suuren määrän kuivia niittyjä.
Jos osoitat väestöa altojen syyt, niin elävien organismien suhde toisiinsa ja ympäristötekijöihin on hyvä muistaa, mutta myös ihmisen vaikutus.
"Elämän a altojen" evoluutionaalinen merkitys
Tapauksissa, joissa jonkin populaation koko pienenee jyrkästi, vain muutama yksilö voi jäädä jäljelle. Samaan aikaan niiden geenien (alleelien) esiintymistiheys on erilainen kuin alkuperäisessä populaatiossa. Jos populaation yksilöiden lukumäärän jyrkän laskun jälkeen tapahtuu jyrkkä nousu, niin populaation yksilöiden lukumäärän uuden kasvun puhkeamisen antaa pieni jäljelle jäänyt organismiryhmä. Tästä syystä voidaan väittää, että populaatioaallot vaikuttavat geenipooliin, koska tietyn ryhmän genotyyppi määrää koko populaation geneettisen rakenteen.
Samaan aikaan populaation mutaatioiden joukko ja niiden pitoisuus muuttuvat dramaattisesti sattum alta. Joten tietty osa mutaatioista katoaa kokonaan, ja osa kasvaa yhtäkkiä. Yhteenvetona voidaan sanoa, että populaatioaallot evoluutiotekijänä ovat äärimmäisen tärkeitä, koska ne ovat intensiivisen valinnan olosuhteissa evoluutiomateriaalin päätoimittaja, kun harvinaiset mutaatiot korvataan valinnalla.
Lisäksi elämän aallot pystyvät väliaikaisesti tuomaan useita mutaatioita tai genotyyppejä toiseen abioottiseen tai bioottiseen ympäristöön. Tästä huolimatta edes populaatioa altojen ja mutaatioiden yhdistelmä ei takaa evoluutioprosessia. Tarvitset yhteen suuntaan vaikuttavan tekijän toiminnan (tämä on esimerkiksi eristäminen).
Eristäytymisen vaikutus väestön kokoon
Tämä tekijä on evoluution kann alta äärimmäisen tärkeä, koska se provosoi uusien ominaisuuksien syntymistä yhden lajin olosuhteissa ja estää eri lajien risteytymistä keskenään. On syytä huomata, että maantieteellinen eristyneisyys havaitaan useimmiten. Sen olemus piileese tosiasia, että ainoa alue on repeytynyt, kun taas sen eri osista tulevien yksilöiden risteys tulee mahdottomaksi tai vaikeaksi.
On huomionarvoista, että eristetyssä populaatiossa mutaatiot kehittyvät satunnaisesti ja luonnollisen valinnan seurauksena sen genotyyppi muuttuu yhä monimuotoisemmaksi. Lisäksi vallitsee ekologinen eristyneisyys ja erilaiset biologiset mekanismit, jotka estävät eri lajien yksilöitä risteytymästä vapaasti. Esimerkkinä voisivat olla erilaiset mieltymykset risteytyspaikan tai -ajan suhteen sekä esimerkiksi eläinten erilainen käyttäytyminen tai erilainen sukupuolielinten rakenne, josta tulee lisäeste risteytymiselle.
Yhteenvetona voidaan todeta, että erilaiset eristäytymiset edistävät uusien lajien muodostumista, mutta samalla auttavat ylläpitämään lajin geneettistä rakennetta.
Geenien ajautuminen
Satunnaisella muutoksella geenien lukumäärässä missä tahansa pienessä populaatiossa voi olla merkittäviä seurauksia, koska se voi johtaa muutokseen alleelitaajuudessa. Satunnaisia muutoksia alleelitaajuudessa kutsutaan geneettiseksi ajautumiseksi. Tämä prosessi on suuntaamaton. Sen löysivät ensin geneetikot N. P. Dubinin ja D. D. Romashov.
S. Wright sai vahvistuksen geneettisen ajautuman satunnaisuudesta. Laboratoriossa hän risteytti naaras- ja urosdrosophilan, jotka olivat heterotsygoottisia tietylle geenille. Sen jälkeen jälkeläisiä saatiin normaalin ja mutanttigeenin pitoisuudella, joka oli 50 %. Kauttauseiden sukupolvien ajan joistakin yksilöistä tuli homotsygoottisia mutanttigeenin suhteen, jotkut menettivät sen kokonaan ja toisella osalla yksilöistä oli sekä mutantti että normaali geeni.
Tulee huomata, että vaikka mutanttiyksilöjen elinkelpoisuus heikkenee ja luonnonvalinnan vaikutuksesta, mutanttialleeli voisi korvata normaalin kokonaan ja aiheuttaa erityisiä populaatioa altoja.
Populaatioa altojen etiologia
Kaikista syistä, jotka voivat vaikuttaa väestön määrällisiin ominaisuuksiin, ilmasto-olosuhteet hallitsevat johtavan paikan, kun taas bioottiset tekijät jäävät taka-alalle. Kun lajien monimuotoisuus on alhainen, populaation yksilöiden lukumäärä riippuu säästä, ympäristön kemiallisesta koostumuksesta sekä saasteasteesta.
On syytä huomata, että väestöa altojen syyt, jotka määräävät väestön koon muutoksen, riippuvat sen tiheydestä tai vaikutuksesta riippumatta tästä parametrista.
Abioottiset ja antropogeeniset tekijät eivät pääsääntöisesti riipu väestötiheydestä. Bioottinen vaikutus on enemmän riippuvainen siitä. On huomioitava alueellinen käyttäytyminen, joka on evoluution aikana tehokkain mekanismi, joka hillitsee populaation yksilöiden määrän kasvua. Joten yksilöiden toiminta rajoittuu vastaavaan tilaan. Määrän kasvaessa kehittyy lajinsisäistä kilpailua resursseista tai suoraa antagonismia (kilpailijoita vastaan).
Väestöaallot riippuvat myös käyttäytymisestäreaktiot, joille on ominaista suuren väestömäärän ilmaantuminen joukkomuuttoon. Voi myös kehittyä stressireaktio, jossa yksilöille kehittyy fysiologisia piirteitä, jotka vähentävät hedelmällisyyttä ja lisäävät kuolleisuutta. Joten oogeneesin ja spermatogeneesin prosessi häiriintyy, keskenmenot yleistyvät, yksilöiden määrä yhden sukupolven aikana vähenee ja murrosiän aika pitenee. Lisäksi jälkeläisten hoitovaisto heikkenee, käyttäytyminen muuttuu - aggressiivisuus kasvaa, kannibalismia ja riittämätöntä reaktiota vastakkaista sukupuolta oleviin henkilöihin voidaan havaita, mikä lopulta vähentää populaatiota.
Populaatioiden lukumäärän muutosten piirteet
Monet ekologiset prosessit, jotka liittyvät väestön leviämiseen tietylle alueelle tai paikalliseen luvun puhkeamiseen, muistuttavat omituisia a altoja, joita, kuten edellä mainittiin, kutsutaan "elämän aalloksi". Tyypillinen esimerkki on tuhohyönteisten määrän äkillinen lisääntyminen rajatulla alueella metsää. Suotuisissa olosuhteissa hyönteiset pystyvät vangitsemaan yhä enemmän uusia alueita, mikä on tyypillinen kuva niiden tiheyden lisääntymisestä tai ns. populaatioaallon leviämisestä. Liikkuvuuden ominaisuudet ja tietyt populaatiopiirteet tuntemalla voidaan helposti laskea tämän aallon etenemisnopeus ja mahdolliset hallintamenetelmät.
Samaan tapaan epidemia-a altoja voidaan luonnehtia, joten tämä teoria on onnistunutkäytetään määrittämään eri sairauksien leviämisen luonne ja tämän prosessin nopeus.
Lisäksi on mainittava populaatiogeneettiset aallot, jotka kuvaavat tietyn geenin jakautumisen luonnetta tietyn populaation miehittämälle alueelle.
Populaatioa altojen toimintamekanismi
Populaatioa altoja voidaan luonnehtia malliesimerkin avulla. Suljetussa laatikossa on siis 500 mustaa ja sama määrä valkoisia palloja, mikä vastaa alleelien tiheyttä P-0, 50. Jos poistamme satunnaisesti 10 palloa ja oletetaan, että niistä 4 on mustia ja 6 valkoisia., alleelitaajuus on vastaavasti 0,40 ja 0,60.
Jos lisäät pallojen määrää 100-kertaiseksi lisäämällä 400 mustaa ja 600 valkoista ja valitset sitten satunnaisesti minkä tahansa 10, on todennäköistä, että niiden värisuhde eroaa merkittävästi alkuperäisestä, esimerkiksi 2 mustaa ja 8 valkoista. Tässä tapauksessa alleelitaajuus on vastaavasti P-0,20 ja P-0,80. Jos otamme kolmannen näytteen, on mahdollista, että 10 valitusta vedetään 9 valkoista palloa tai jopa kaikki ne olla valkoinen.
Tästä esimerkistä voidaan päätellä satunnaisia vaihteluita alleelien esiintymistiheydessä luonnollisissa populaatioissa, mikä voi vähentää tai lisätä tietyn geenin pitoisuutta.
