Populasjons bølger som en evolusjonær faktor. Årsaker til befolknings bølger

Handlingen i genet pool av elementære faktorer forandrer frekvensen av visse gener, noe som fører til en endring i genotype og fenotype i befolkningen, og langvarig eksponering for naturlig seleksjon forlenger differensiering.

Hva er mikroevolusjon

Mikroevolusjon - befolkningen endrer under påvirkning av evolusjonære faktorer som kan føre til en endring i gener, eller til og med utseendet på en ny art.

Faktorer evolusjon kan kalles noen prosesser eller fenomener. Blant disse kan nevnes mutasjoner, isolering, genetisk drift, befolknings bølger som endrer den genetiske sammensetning.

Dimensjonene av alle befolkningen er i stadig endring. Årsakene til dette er ulike påvirkninger biotiske og abiotiske naturen. Slike befolkningsstørrelse svingninger er periodiske. Så, etter økningen i antall individer i en populasjon er det reduksjon. I 1905 S. S. Chetverikov heter dette mønsteret befolknings bølger. Hvis eksempler på befolknings bølger, kan det være svingninger i antall ofre for rovdyr, gresshoppen avl og kaniner i Australia. Et eksempel kan også tjene som flash lemen i Arktis eller pesten epidemien, som tidligere ble registrert i Europa.

Kjennetegn på "bølger av liv"

Disse bølgene er felles for alle levende organismer. De kan være tilbakevendende og ikke-tilbakevendende. Periodiske ofte observert i de kortvarige organismer - insekter, ettårige planter, samt de fleste av mikroorganismer og sopp. Det enkleste eksempel kan være sesongmessige endringer i overflod.

Ikke-periodiske befolknings bølger avhengig av en kombinasjon av flere sammensatte faktorer. Vanligvis involverer de ikke en, men flere typer levende organismer i økosystemer, og derfor kan føre til en kraftig omstilling.

Blant endringene i antall individer i befolkningen bør gjøres en plutselige tilsynekomsten av visse typer organismer i nye områder uten deres naturlige fiender. Også verdt å nevne er skarp endring i antall ikke-syklisk, noe kontakt med de naturlige "katastrofer", og kan manifestere ødeleggelse biogeocoenose eller en hel landskapet. For eksempel kan flere tørre somre endre et stort område - å bestemme forekomsten av eng vegetasjon i sumper og mange tørre gressletter.

Hvis du angir årsakene til befolknings bølger, er det verdt å huske, ikke bare forholdet mellom levende organismer med hverandre og med miljøfaktorer, men også menneskelig påvirkning.

Evolusjonære betydningen av "livs bølger"

I tilfeller der antall enhver populasjon er drastisk redusert, kan være bare noen få individer. Således vil de hyppigheten av gener (alleler) er forskjellig fra den som var i den opprinnelige populasjon. Dersom det etter en kraftig nedgang i antall innbyggere er det kraftig økning, i begynnelsen av et nytt utbrudd av veksten av antall individer i befolkningen gir en liten gruppe av organismer som gjenstår. Det er derfor det kan hevdes at befolkningen bølger påvirker gener, fordi genotype av gruppen bestemmer den genetiske strukturen av befolkningen.

Samtidig ved en tilfeldighet dramatisk endret satt av mutasjoner i befolkningen og deres konsentrasjon. Så, noen av mutasjonene forsvinner helt, og noen plutselig vokse. For å oppsummere kan vi si at befolkningen bølger som en evolusjonær faktor er ekstremt viktig fordi, er gitt intens utvalget en stor leverandør av evolusjonære materiale som sjeldne mutasjoner er satt under handlingen av utvalget.

I tillegg bølgene i livet er i stand til å midlertidig trekke antall mutasjoner eller genotyper i andre abiotiske eller biotiske miljøet. Til tross for dette, har selv kombinasjonen av mutasjoner befolknings bølger og ikke gi flyt utviklingsprosess. Vi trenger handling faktor som påvirker i en retning (dette er, for eksempel, isolasjon).

Isolasjon effekt på bestandsstørrelsen

Denne faktoren er svært viktig i evolusjonære termer, siden provoserer utseendet av nye funksjoner i form av en type og ikke forekommer hybridisering av ulike arter til hverandre. Det er verdt å merke seg at den hyppigst observert geografisk isolasjon. Sin essens ligger i det faktum at det eneste området pauser, blir krysset av personer fra ulike deler av umulig eller vanskelig.

Det er verdt å merke seg at i den isolerte befolkningen uhell utvikle mutasjoner, som et resultat av naturlig utvalg, er dens genotype blir mer mangfoldig. I tillegg er det en miljømessig isolasjon og en rekke biologiske mekanismer som hindrer individer av forskjellig art krysser seg. Et eksempel kan ha andre preferanser med hensyn til sted, eller tidspunktet for krysset, så vel som, for eksempel, forskjellige oppførsel eller forskjellig struktur av kjønnsorganene av dyr, som blir en ytterligere barriere for kryssing.

For å oppsummere, kan vi si at ulike typer isolasjon bidra til dannelsen av nye arter, men samtidig bidra til å holde den genetiske struktur av arten.

genetisk drift

Tilfeldige endringer i antall gener i noen bestand av liten størrelse kan ha en betydelig innvirkning, fordi det kan føre til en endring i allelfrekvenser. Tilfeldige endringer allelfrekvenser som kalles genetisk drift. Denne prosessen er ikke-retnings i naturen. Det ble først oppdaget av iker N. P. Dubininym og D. D. Romashovym.

Bekreftelse av sjansen genetisk drift var C. Wright. Han krysset i laboratorie Drosophila menn og kvinner som var heterozygote for et bestemt gen. Deretter avkom ble oppnådd med en konsentrasjon av normale og muterte genet, som var 50%. Etter flere generasjoner, noen individer blir homozygot for det muterte genet, noen enda mistet den, og en annen del av individene hadde både mutant og normale genet.

Det bør bemerkes at selv med redusert levedyktighet og muterte dyr gitt påvirkning av naturlig utvalg mutant allel kan helt erstatte normal, forårsaker bestemte befolknings bølger.

Etiologi befolknings bølger

Av alle grunner som kan påvirke de kvantitative egenskaper ved befolkningen, den ledende posisjon okkupert av de klimatiske forholdene, biotiske faktorer i dette tilfellet er tildelt bakgrunnen. Med et lavt antall arter manifold individer i populasjonen avhengig av været, den kjemiske sammensetningen av omgivelsene, såvel som av graden av forurensning.

Det er verdt å merke seg at årsakene til befolknings bølger som bestemmer endring i befolkningens størrelse avhenger av tetthet, eller innflytelse, uavhengig av denne innstillingen.

Abiotiske og menneskeskapte faktorer vanligvis ikke avhengig av tettheten av befolkningen. Biotiske innflytelse avhenger i stor grad på den. Det bør bemerkes territoriell atferd, som i løpet av evolusjonen er den mest effektive mekanismen som begrenser veksten i antall individer i en populasjon. Dermed aktiviteten til relevante individer begrenset plass. Med en økning i antall utvikle intraspesifikk konkurranse om ressurser eller direkte motsetningsforhold (angrepet på konkurrentene).

Populasjons bølger avhenger også av atferdsmessige reaksjoner som er høy i populasjonen er karakterisert ved utseendet instinkt av massemigrasjon. Det kan også utvikle en stressreaksjon, hvor individene har utviklet slike fysiologiske funksjoner som reduserer fruktbarhet og bidrar til økt dødelighet. Dermed brytes oogenesen og spermatogenese prosess, er flere og flere tilfeller av aborter, reduserer antallet individer i en enkelt generasjon og øker i løpet av puberteten. I tillegg reduserte omsorg for deres små instinkt, endringer i virkemåten - økende aggressivitet, kan kannibalisme observeres og utilstrekkelig respons på motsatt kjønn, som til sist reduserer størrelsen av befolkningen.

Funksjoner av befolkningsendringer

Mange økologiske prosesser knyttet til spredning av befolkningen i areal eller lokale tall flash ligner en bølge, som, som nevnt ovenfor, kalles "bølger av livet". Et typisk eksempel kan nevnes plutselig økning i antallet av skadeinsekter i et begrenset område av skogen. Under gunstige forhold, insekter er i stand til å fange mer og mer territorium, noe som er et typisk bilde av en økning i tetthet eller distribusjon av den såkalte befolkningen bølge. Kjenne egenskapene til mobilitet i befolkningen og enkelte funksjoner, kan du enkelt beregne forplantningshastigheten til bølgen og mulige kontrollmetoder.

Tilsvarende kan man karakterisere epidemisk bølge, slik at denne teori med hell anvendt for å karakterisere fordelingen av forskjellige sykdommer og fremskynde prosessen.

I tillegg bør nevnes populasjons genetiske bølger med som beskriver forplantningen av et bestemt gen på dens rekkevidde, som opptar en gitt populasjon.

Virkningsmekanismen av populasjons bølger

Befolkning bølgen kan karakteriseres ved en modell eksempel. Således, i den lukkede eske er svart og 500 er hvite kuler samme mengde som tilsvarer frekvensen av allel-P 0,50. Hvis fjerne tilfeldige kulene 10 og anta at fire av disse har en svart farge, og 6 - hvit, så følgelig den allele frekvensen vil være 0,40 og 0,60.

Hvis vi øker antall baller i 100 ganger med 400 svart og 600 hvitt, og så igjen ta noen tilfeldige 10, så det er sannsynlig at deres farge forholdet vil være vesentlig forskjellig fra originalen, for eksempel to sorte og 8 hvitt. I dette allel frekvensen er henholdsvis P-0,20 og P-0,80. Hvis vi tar en tredje prøve, er det en mulighet for at de 9 hvite ballene er trukket ut av 10 valgt, eller alle av dem vil ha en hvit farge.

I henhold til dette eksempel kan bedømme de tilfeldige svingninger av frekvensen av alleler i naturlige populasjoner, som kan redusere eller øke konsentrasjonen av et bestemt gen.