Kukaan ei kiellä, että ympärillämme oleva todellisuus on harmoninen ja täydellinen. Ei ole väliä mihin tai keneen ihminen uskoo, mutta ympärillään hän ei näkee vain kauneutta ja monimuotoisuutta, vaan myös harmonista järjestystä, jossa ei ole tilaa kaaokselle. Erityisen selvästi selkeä tarkoituksenmukaisuus ilmenee elävien olentojen maailmassa. Kaikki heikko, ruma, joka ei kykene synnyttämään terveitä jälkeläisiä, pyyhkäisee pois evoluutiotekijöiden, ensisijaisesti luonnonvalinnan, vaikutuksesta. Ei viimeistä roolia siinä ole sellaisella biologisella prosessilla kuin lisääntymiseristys.
Tätä, samoin kuin muita puolustusmekanismien muotoja, jotka suojelevat kasvi-, eläin- ja ihmisyhteisöjen geenipoolia, tarkastelemme tässä artikkelissa.
Perinnöllisten ominaisuuksien siirtyminen on elävän aineen tärkein ominaisuus
Lisäntyminen on tärkein prosessi, jonka ansiosta elämäilmiön olemassaolo on mahdollistamaassa. Organisaation tasosta riippumatta, alkueläimistä nisäkkäisiin, hedelmöitys (kasveissa - pölytys), joka johtaa elinkelpoisten, hedelmällisten jälkeläisten ilmestymiseen, tapahtuu vain saman biologisen lajin populaatioon kuuluvien yksilöiden välillä. On selvää, että on olemassa luonnollisia eristysmekanismeja, jotka säätelevät parittumista tai pölytystä.
Tietenkin lajien välisten risteytysten mahdollisuus ei ole poissuljettu. Niitä esiintyy sekä luonnollisissa olosuhteissa että keinotekoisesti - ihmisen toimesta, mutta ne johtavat aina joko heikentyneen elinkelpoisuuden omaavien jälkeläisten tai steriilien hybridien ilmestymiseen. Riittää, kun muistaa steriilejä muuleja - aasin ja tamman risteyttämisestä saatuja jälkeläisiä. Kuten näette, täällä toimivat tietyt voimat, joita voidaan pitää tietyntyyppisinä eristysmekanismeina. Määritellään ne tarkemmin.
Populaatioiden geenipoolin vakauteen johtavien prosessien luokittelu
Evoluutiodoktriinissa, joka on sellaisten luonnontieteilijöiden, kuten Ch. Darwin, A. N., yhteisen tieteellisen työn tulos. Severtsov, G. Spencer, tarkastelee seuraavia laajalle levinneitä ilmiöitä, jotka edistävät biologisten lajien olemassaolon vakautta: tämä on maantieteellinen, lisääntymis- ja ekologinen eristyneisyys. Biologian populaatiogenetiikan osasto tutkii elävien organismien yhteisöjen geenipoolissa tapahtuvia muutoksia. Ne ovat seurausta tekijöistä, kuten elämän aalloista ja geneettisestä ajautumisesta.
Yllä oleva biologian haara vahvistaa suojatekijöiden roolin, joiden tarkoituksena on säilyttää populaation yksilöiden karyotyyppien konservatiivisuus ja estää populaatioiden väliset risteykset. Seuraavaksi selvitetään, mitä eristysmekanismeja kutsutaan ekologisiksi ja mikä on niiden merkitys populaation geenikoostumuksen säilyttämisessä muuttumattomana.
Ympäristöolosuhteiden rooli elävien organismien yhteisöjen geenipoolin säilymisessä
Fylogeneesin - lajin historiallisen kehityksen - seurauksena sen yksilöt muodostavat populaatioita, jotka elävät tietyn alueen, jota kutsutaan levinneisyysalueeksi, rajoissa. Kasvi- ja eläinorganismit ovat vuorovaikutuksessa ympäristötekijöiden sekä tietyllä alueella elävien muiden lajien yhteisöjen kanssa, eli niillä on tietty ekologinen markkinarako. Saman lajin populaatioiden välisen kilpailun kireyden vähentämiseksi on olemassa tiettyjä eristysmekanismeja, jotka varmistavat esimerkiksi sen, että molempien ryhmien vaatimukset ruokalajin suhteen vaihtelevat. Siten hernekuoriainen muodostaa kaksi hyönteisyhteisöä: toinen ruokkii herneensiemeniä ja toinen papuja.
Jos lisääntymisaikana rehukasvit kasvavat eri vyöhykkeillä, näiden kahden populaation organismit eivät risteydy.
Lisääntymisen ajoitus ja niiden merkitys populaation geneettisen vakauden varmistamisessa
Tekijöihin, jotka estävät merkittävästi tai jopa kokonaan estävät pölytyksen tai parittumisen saman systemaattisen organismien välilläluokkaan, voimme sisällyttää eristysmekanismeja, jotka ohjaavat yksilöiden lisääntymisen ajoitusta. Esimerkiksi jokien suulla kasvavan siniheinäniityn kukinta korreloi kevättulvan loppumisajan kanssa. Suoraan rannalla ja pitkään veden alla tulvimisen aikana elävät kasvit kukkivat myöhemmin kuin ne yksilöt, jotka olivat tulvan vaikutuksen alaisia lyhyen aikaa tai eivät olleet veden alla. Ilmeisistä syistä niityn eri osissa elävien kasvien välillä ei ole panmixiaa (ristipölytystä), koska niiden siitepöly kypsyy eri aikoina. Tuloksena muodostuu useita niittyjen niittypopulaatioita, jotka eroavat lisääntymisen suhteen.
Eristämisen evoluutionaalinen rooli
Populaatiogenetiikka on vahvistanut sen tosiasian, että geenien vaihtoprosessin mahdottomuus eri rotuihin tai yhteisöihin kuuluvien organismien välillä johtaa siihen, että yksilöiden genotyypeissä esiintyy täysin erilaisia mutaatioita ja niiden esiintymistiheyttä. sekä hallitsevat että resessiiviset alleelit muuttuvat myös. Tämä johtaa siihen, että populaatioiden geenipoolit eroavat yhä enemmän toisistaan. Tämä ero koskee ennen kaikkea abioottisiin ympäristötekijöihin sopeutumisen muotoja. Mistä se riippuu?
Erilaisten eristystyyppien monimutkainen toiminta
Se perustuu toisiinsa liittyviin ekologisiin ja lisääntymiseen liittyviin eristysmekanismeihin. Biologia, erityisesti sen osa - evoluutioteoria, paljastaa niiden vaikutuksen sellaisen globaalin prosessin ilmenemiseen kuin eroaminen, toisin sanoenorganismien merkkien ja ominaisuuksien erot. Se on mikroevoluution perusta, prosessi, joka johtaa ensimmäisten alalajien muodostumiseen ja sitten uusien biologisten lajien muodostumiseen luonnossa.
Kuinka maantieteellinen eristäytyminen tapahtuu
Sekä kasvitieteessä että eläintieteessä tutkijat kiinnittävät vakavaa huomiota tekijään, joka pienentää saman lajin yksilöiden välisen vapaan risteytymisen todennäköisyyden lähes nollaan. Sitä kutsutaan maantieteelliseksi eristäytymiseksi. Kävi ilmi, että jyrkkään maaston muutokseen liittyy välttämättä esteitä, jotka johtavat kardinaalisiin eroihin organismeissa.
Ne koskevat ennen kaikkea sukusolujen kypsymisaikaa, pariutumis- tai pölytysaikaa. Kaikki nämä tekijät voidaan yhdistää yhteen termiin - lisääntymiseristykseen. Mitä seurauksia sillä on väestön olemassaololle, johon se johtaa?
Erot
Tutkijat ovat havainneet, että alun perin samank altaisten genomien omaavat organismipopulaatiot saavat ajan myötä yhä enemmän erilaisia piirteitä, koska sekä yksittäinen ravintovarasto että vapaan risteytymisen mahdollisuus on kadonnut. Ylitsepääsemättömät fyysiset esteet mantereiden murtumien, vuorijonojen kohoamisen ja jokien ylivuodon muodossa eristävät yksilöyhteisöt toisistaan. Näin luonto kehittyy. Alla olevat esimerkit havainnollistavat maantieteellistä eristäytymistä tärkeänä lajittelumekanismina. Siten Australian pussieläinten ryhmillä sen erottamisen jälkeen Gondwanan muinaisesta mantereesta on merkittäviäanatomiset ja fysiologiset erot nykyaikaisiin eurooppalaisiin eläinlajeihin, jotka syntyivät suuren jääkauden jälkeen.
Ch. Darwin erittelymekanismeista
Maailmankuulu luonnonvalinnan teorian luoja, englantilainen luonnontieteilijä Charles Darwin tunnisti evoluution liikkeellepanevat voimat, jotka johtivat uusien elävien organismien luokkien, luokkien ja perheiden syntymiseen. Myös kirjoituksissaan tiedemies kuvaili maantieteellisiä ja ympäristön eristysmekanismeja. Hän otti esimerkkejä niiden ilmenemisestä kuuluisalla maailmanympärimatkallaan tehdyistä havainnoista. Darwin näki ja piirsi erilaisia Galapagossaarilla eläviä peippoja. Lintuilla oli kardinaalisia eroja nokan muodossa, kehon koossa ja ne söivät erilaisia ruokia.
Risteytyessään yksilöiden välillä menetti täysin kyvyn muodostaa hedelmällisiä jälkeläisiä. Tutkijan mukaan saarten väliset suuret etäisyydet sekä niiden kasviston ja eläimistön erot johtivat useiden alalajien muodostumiseen, joista muodostui sitten itsenäisiä lajeja. Olemme pohtineet vielä yhtä evoluution suuntaa, joka johtaa uusien biologisten lajien muodostumiseen, jota pitkin kaikki elävä luonto kulkee eteenpäin. Edellä tarkastelemamme esimerkit osoittavat tilamekanismien tärkeän roolin, joka estää eri populaatioiden organismien välisen risteytyksen, mikä lopulta johtaa uusien systemaattisten yksiköiden syntymiseen.
