Мутационный процесс появление различных (генных, хромосомных и геномных) мутаций в популяции. В результа те скрещивания возникают новые состав и комбинации генов и мутаций. Не все…
Мутационный процесс появление различных (генных, хромосомных и геномных) мутаций в популяции. В результа те скрещивания возникают новые состав и комбинации генов и мутаций. Не все мутации приводят к изменению признака особи. Рассмотрим это на примере диплобионтов. Диплобионты (животные, растения, грибы) состоят из клеток, имеющих диплоидный набор хромомосом. Каждый ген представлен связан ными друг с другом двумя аллелями. Если мутация затрагива ет рецессивный аллель, то такое изменение гена практически не приводит к изменениям фенотипа. Такая мутация может постепенно исчезнуть в следующих поколениях. В том случае, когда мутации подвергается рецессивный ал-дель гена, сцепленного с полом, тогда меняется фенотип особи гетерогаметного пола. У человека гетерогаметным полом явля-ется мужчина, т. к. его пол определяется двумя разными «ху» аллелями. Эти мутации приводят к таким неизлечимым на следственным болезням человека, как гемофилия, дистрофия мышц и др. Этими болезнями болеют мужчины, но не болеют женщины. Если же мутация затронула доминантный аллель, то в процессе развития в фенотипе организма развивается но-вый признак, вызванный мутацией. Но доминантные мутации встречаются крайне редко, в 1000 раз реже по сравнению с ре-цессивными мутациями. Причина этого явления заключается в том, что доминантные мутации, например вызывающие у че-ловека болезни почек, кишечника, мозга, ведут к смерти. Вме-сте с тем, отдельные доминантные мутации приводят к измене ниям признаков, способствующих приспособлению организма к среде обитания. Например, мутации насекомых, меняющие их окраску в сторону сходства с тоном окружающей среды, делают их незаметными для хищников. Несмотря на важное значение мутационного процесса для эволюции, без подклю чения других движущих сил он не приведет к направленному изменению популяции. Этот процесс лишь обеспечивает попу-ляцию элементарным эволюционным материалом. Популяционные волны. Численность популяции постоян но меняется и зависит от множества факторов (причины из-менения численности популяций даны в § 28). Если эти из-менения носят колебательный характер, то процесс изменения числа особей в популяции называется популяционной волной. Волнообразное увеличение и уменьшение численности попу-ляции могут подключить популяцию к эволюционному про-цессу. Этот процесс может сопровождаться случайной, а не избирательной смертью. При уменьшении популяции могут выжить особи, обладающие редко встречающимся генотипом. В дальнейшем размножение этих особей приведет к измене нию генофонда популяции, т. к. частота данного генотипа ста-нет больше. Влияние популяционных воли особенно заметно проявляется в небольшой популяции, где численность поло возрелых особей не превышает 500. Колебательное изменение численности особей в таких популяций может привести к со кращению часто встречающихся генотипов и увеличению ча стоты редких генотипов. Таким образом популяционные волны являются источником эволюционного материала. Изоляция. При появлении различных преград к скрещива нию особей популяция делится на несколько более мелких по-пуляций, располагающихся в прежнем ареале. Между особями мелких популяций не происходит скрещивания, поэтому та кое явление получило название изоляция. Обычно популяции длительное время изолированы друг от друга. В соответствии с характером преград различают географическую и биологиче скую изоляции. Если горы, озера, реки, пустыни, ледники и подобные преграды не дают возможности особям скрещивать-ся, то имеет место географическая изоляция. Кыргызстан горная страна, характеризующаяся большой изрезанностью рельефа. Поэтому близкородственные виды здесь соседствуют друг с другом, тогда как на равнине они располагаются на рас стоянии сотни к.м. Горы и горные реки, являясь естественны ми преградами, изолируют популяции друг от друга и дают начало новым видам. Например, в Кыргызстане встречается два вида аконита. Аконит каракольский отличается от аконита джунгарского узколинейными сегментами листьев. Они растут в соседних ущельях (рис. 102). Биологическая изоляция определяется всевозможными раз личиями особей, которые препятствуют скрещиванию особей. Поэтому ее часто называют репродуктивной изоляцией. Причи ной тому могут быть экологические, поведенческие, генетическне, морфофизиологические и другие особенности организмов. Так например, попадая в разные экологические условия, особи постепенно меняются и перестают скрещиваться друг с другом. Такая экологическая изоляция также характерна для Кыргыз-стана, и в качестве примера можно привести два вида траде сканций (рис. 103). Поведенческая изоляция связана с особенностью поведения самцов и самок в период спаривания. Сложные формы пове дения по поиску пары передаются по наследству. Чаще всего самки «выбирают» самцов с определенным поведением. Генетическая изоляция проявляется отличиями генетичес кого материала особей. Генетические различия особей в чем-либо проявляются, поэтому скрещивание таких разновидностей, как правило, не происходит. Если даже произошло спаривание, то генетические отличия приводят к нарушению развития плода, снижению жизнестойкости потомка и т. п. Еще один вид изоляции морфофизиологический. На рисунке приведены половозрелые представители двух популя ций одного вида рыб. Они не могут спариться из-за большей разницы в размерах. Таким образом мутационный процесс, популяционные волны и изоляция насыщает генофонд популяции многочисленными изменениями. Эти изменения создают предпосылки для осу ществления основной движущей силы естественного отбора 1 - Что такое мутационный процесс? 2 - популяционные волны. 3 - Изоляция. 4 - Меняется ли численность особей популяции? 5 - Чем биологическая изоляция отличается от географической изоляции Ответьте на вопросы с помощью с этой информации
Давайте рассмотрим ваши вопросы по порядку, исходя из предоставленного текста, чтобы вы могли лучше понять каждую концепцию.
1. Что такое мутационный процесс?
Мутационный процесс — это процесс появления изменений в генетическом материале организмов, который приводит к возникновению различных мутаций: генетических, хромосомных и геномных. Эти мутации обеспечивают генетическое разнообразие в популяциях и могут приводить к новым комбинациям генов. Однако не все мутации влияют на фенотип (внешние характеристики) особи. Например, рецессивные мутации могут не проявляться, если они не затрагивают доминантный аллель, и могут исчезать в следующих поколениях. Доминантные мутации, хотя и возникают реже, могут вызывать новые признаки, но часто также приводят к серьезным заболеваниям или гибели особи.
2. Что такое популяционные волны?
Популяционные волны — это колебания численности особей в популяции, вызванные различными факторами (например, климатическими или экологическими изменениями). Эти колебания могут привести к случайной смерти особей, что в свою очередь может повысить частоту редких генотипов в популяции. Особенно это заметно в небольших популяциях, где уменьшение числа особей может привести к сокращению часто встречающихся генотипов и увеличению редких генов. Популяционные волны являются источником эволюционного материала, поскольку они могут переключить популяцию на новый путь эволюции.
3. Что такое изоляция?
Изоляция — это процесс, при котором популяция делится на более мелкие группы, между которыми прекращается скрещивание. Это может быть вызвано различными преградами, такими как географические (горные цепи, реки и т.д.) или биологические (различия в поведении, экологии и др.). Изоляция может привести к развитию новых видов, так как длительное отсутствие скрещивания приводит к накоплению различных мутаций и изменениям в генофонде изолированных популяций.
4. Меняется ли численность особей популяции?
Да, численность особей популяции постоянно изменяется под влиянием множества факторов, таких как доступность ресурсов, климатические условия, заболевания и хищничество. Эти изменения могут быть временными и колебательными по своей природе, что ведет к появлению популяционных волн.
5. Чем биологическая изоляция отличается от географической изоляции?
- Географическая изоляция возникает из-за физических преград, таких как горы, реки или пустыни, которые не позволяют особям скрещиваться. Это приводит к тому, что отдельные группы особей становятся изолированными друг от друга и могут развиваться независимо.
- Биологическая изоляция (или репродуктивная изоляция) основана на различиях в поведении, экологии или генетике, которые не позволяют особям разных групп (но находящихся в одном районе) скрещиваться. Это может включать, например, различия в ритуалах спаривания, сроках размножения или несовместимость гамет.
Таким образом, оба типа изоляции играют важную роль в эволюционных процессах, способствуя созданию новых видов путем предотвращения скрещивания между разными группами.
