Конспект урока: Факторы эволюции, закрепляющие изменения в генофонде популяций

Вступление 

Дарвин придавал изоляции большое значение в протекании эволюционного процесса, подробно изучив характерные особенности изолированных островных форм. Действительно, изоляция, нарушая свободное скрещивание особей разных популяций одного вида, превращает популяцию в самостоятельную генетическую единицу. Эволюционное значение изоляции заключается в том, что она закрепляет и усиливает новые признаки, которые создают предпосылки для появления нового вида.

Существует два основных типа изоляции: географическая (пространственная или территориально-механическая) и экологическая (репродуктивная или биологическая). По характеру бывает полная или частичная.

Географическая изоляция

Между популяциями в естественной среде существуют преграды. Ареал популяции не может быть однородным. Между популяциями могут существовать или появляться географические преграды. Форм такой изоляции бесчисленное множество: водные барьеры для сухопутных видов, возвышенности для равнинных обитателей, пространственный разрыв. Даже движение литосферных плит может стать причиной изоляции отдельных популяций. Конечно, на это потребуются миллионы лет.

Рис. 1. Ареал обитания голубой сороки

Пример 1

 

На карте приведена крупномасштабная территориальная изоляция голубой сороки. Большие расстояния между ареалами обитания популяций препятствуют скрещиванию.

Рис. 2. Модель действия географической изоляции

Пример 2

 

На рис. 2 представлена модель действия географической изоляции на популяцию елей. Преграда территориально разделила деревья на 2 группы. В каждой популяции случайно образуются мутации. Вследствие дрейфа генов и естественного отбора популяции эволюционируют независимо. В итоге возможно появление нового вида елей. Без изоляции мутированные гены не могли бы себя проявить. Так как в условиях большого количества особей они бы просто потерялись в генофонде.

Биологическая изоляция

Под биологической изоляцией понимают биологические барьеры межпопуляционного сращивания. По характеру выделяют следующие виды: экологическая, этологическая, генетическая.

• При экологической изоляции популяции живут на общей территории, но на разных экологических нишах. Могут различаться места обитания, кормовая база. Существуют и отличия в сроках спаривания.

Рис. 3. Традесканция

Пример 3

 

В горах обычны два вида популяций традесканции: одна на скалистых вершинах, другая — в тенистых горах.

• При этологической изоляции существуют барьеры в скрещивании организмов разных популяций. Такой механизм проявляется в специфичном ухаживании, пении, танцах при спаривании. Брачная окраска, поведение и сигналы самцов не воспринимаются самками другого вида.
   
• Генетическая изоляция — хромосомные наборы гамет у особей разных видов не совместимы. Если всё-таки произошло оплодотворение, то зародыш либо погибает, либо рождается бесплодным (стерильным).

Изоляция носит ненаправленный характер и усиливает генные мутации. В итоге формируется несколько популяций из одной исходной.

Контрольные вопросы

 

1. На рисунке цифрами обозначены сроки и места нереста шести популяций севанской форели. Определите вид изоляции. Почему эти популяции относят к одному виду несмотря на различия?

2. Почему Дарвин придавал большое значение изоляции при эволюционных процессах?

3. Как изоляция влияет на возникающие в генофонде популяции мутации?