WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 27 |

Биологическая (репродуктивная) изоляция – изоляция популяций, при которой преграды к скрещиванию порождаются свойствами самих организмов;

нескрещиваемость в природных условиях между обитающими вместе организмами.

Этологическая изоляция – психофизиологические, поведенческие различия партнеров в период размножения. Вскрыто большое разнообразие и распространение способов этологической изоляции у животных. Ничтожные на первый взгляд отличия в ритуале ухаживания и обмене зрительными, звуковыми, химическими раздражителями будут препятствовать продолжению ухаживания и вызовут осложнения спаривания.

Морфофизиологическая изоляция – несоответствие в строении и функции половых органов.

Развитие сложных по форме цветов у ряда насекомоопыляемых растений связано с приспособлением цветка к определенному виду насекомых-опылителей. У животных близких видов различия копулятивных органов особенно характерны для некоторых легочных моллюсков, насекомых, а среди млекопитающих – ряда групп грызунов.

Генетическая изоляция – различия наследственного аппарата, приводящие к несовместимости половых клеток, а также гибель зигот после оплодотворения, развитие полностью или частично стерильных гибридов и их пониженная жизнеспособность.

При межвидовом спаривании часто образуются вполне жизнеспособные гибриды, но у них, как правило, не развиваются нормальные половые клетки. В случае же нормального развития гамет гибриды оказываются малоплодовитыми. В природе есть случаи такой "изоляции посредством гибридизации": на границе обитания двух близких видов постоянно существует зона, населенная вполне жизнеспособными гибридными особями, но их потомство либо ослаблено и не выдерживает конкуренции с более сильными особями родительских видов, либо нежизнеспособно. Такие гибридные зоны известны для некоторых насекомых, серой и черной ворон в Европе.

Сезонная (временная) изоляция – обусловлена различными суточными циклами, изменениями в сроках размножения, сдвигами жизненного цикла изолирующихся полиморфных групп.

Экологическая изоляция – различия сезонных или суточных ритмов в образе жизни и размножении, приспособления к различным участкам биотопа (в вертикальном и горизонтальном направлениях).

У птиц возникают формы, отличающиеся либо сдвигом времени спаривания и гнездования, либо инстинктами гнездостроения, вызывающими локализацию гнезда в разных частях гнездовой стации, характерной для вида, – выше или ниже в кроне дерева, в разных частях кустарничкового яруса, в разных микрочастях луговой или пойменной стации. Так, часть зябликов (Fringilla coelebs) гнездится в Московской области в лесах таежного типа, а другая – в невысоких и редких насаждениях с большим количеством полян (потенциальная возможность перекрестного спаривания особей этих групп ограничена).

Все формы пространственной и биологической изоляции возникают независимо друг от друга и могут сочетаться в любых комбинациях. Возникновению репродуктивной изоляции часто способствует длительная географическая изоляция.

Колебания численности популяции – изменение численности популяции во времени под влиянием абиотических факторов, а также в процессе иммиграции или эмиграции. См. Волны жизни.

Миграции – закономерные перемещения животных между существенно различающимися средами обитания, пространственно отстоящими друг от друга;

вызываются изменением условий существования в местах обитания или изменением требований животного к этим условиям на разных стадиях развития (онтогенетические миграции – обеспечивают расселение вида и могут происходить на стадии личинки или во время полового созревания). Миграции животных, вызываемые изменением условий существования в местах обитания животного, могут быть периодическими (сезонные, суточные) и непериодическими.

Периодические миграции – очень разнообразны: вертикальные миграции млекопитающих, птиц и насекомых в горах, беспозвоночных – в толще воды или почвы, проходных рыб – из морей в реки и наоборот, морских черепах и млекопитающих – в океанах, копытных, грызунов, хищных млекопитающих – на суше, многих птиц, летучих мышей, насекомых – в воздухе.

Непериодические миграции – нерегулярные массовые выселения оседлых животных (белок, леммингов, кедровок и др.) под воздействием необычного ухудшения условий (засухи, пожары, наводнения и т.п.), перенаселения; непериодические миграции хаотичны, часто заканчиваются массовой гибелью животных.

Миграции обеспечивают особям возможность выбора в тот или иной момент оптимальных условий существования. Процесс миграции способствует целостности вида и распространению по ареалу наиболее ценных в селективном отношении мутаций. Даже единичные миграции отдельных особей из одной популяции в другую, из зоны обитания одного подвида в зону обитания другого, повторяясь на протяжении сотен и тысяч поколений, создают поток генов. С участием этого механизма регулируется численность особей в популяции и происходит заселение новых мест обитания. Миграции тесным образом связаны с отбором.

Мутационный процесс – постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, оказывающий давление на популяции. Мутационный процесс приводит к изменению в популяции частоты одного аллеля по отношению к другому. Хотя по каждому отдельному гену давление мутационного процесса обычно невелико, при наличии большого числа генов в организме оно оказывает заметное действие на генетическую структуру популяции (в сочетании с генетической комбинаторикой).

Мутационный процесс и его результат – возникновение мутаций – носят вероятностный и статистический характер. Эволюционное значение мутационного процесса определяется прежде всего тем, что он постоянно поддерживает высокую степень гетерозиготности природных популяций – основу для действия других факторов эволюции и прежде всего естественного отбора. Мутационный процесс – фактор поставщик элементарного эволюционного материала. Мутационный процесс ведет к возникновению части того резерва наследственной изменчивости, который определит в будущем возможность приспособления популяций к тем или иным изменениям условий среды.

Элементарное эволюционное явление – длительное, необратимое и векторизованное изменение популяционного генофонда. Элементарное эволюционное явление – еще не эволюционный процесс. Однако без изменения генотипического состава популяции немыслимо протекание любого эволюционного процесса.

Элементарный эволюционный материал – мутации.

Элементарный эволюционный фактор – см. Естественный отбор. Изоляция.

Волны жизни (популяционные волны). Генетический дрейф (дрейф генов).

Мутационный процесс.

Тестовые задания 1. Эволюционные факторы, изменяющие частоты аллелей в популяциях: 1) популяционные волны; 2) наследственность; 3) панмиксия; 4) изоляция; 5) мутационный процесс; 6) конвергенция; 7) борьба за существование; 8) генетико-автоматические процессы 2. Закон Харди-Вайнберга действует при соблюдении следующих условий: 1) панмиксия; 2) размер ареала бесконечно велик; 3) скрещивание особей ограничено; 4) естественный отбор; 5) новые мутации в популяции не возникают; 6) мутационный процесс; 7) миграций особей не происходит.

3. Для осуществления пусковых механизмов эволюционного процесса необходимо наличие фактора: 1) поставляющего в популяцию элементарный эволюционный материал; 2) изменяющего условия существования; 3) расчленяющего популяцию на две или несколько новых; 4) создающего изоляционные барьеры.

4. Элементарным эволюционным материалом является: 1) изменчивость; 2) мутация; 3) наследуемые изменения генетического материала; 4) наследственность; 5) борьба за существование; 6) гетерогенность особей популяции.

5. Эволюционное значение мутационного процесса в природных популяциях: 1) поддерживает высокую степень гетерогенности особей; 2) приводит к ненаследственным изменениям; 3) поддерживает высокую степень гомогенности особей; 4) поставляет элементарный эволюционный материал; 5) приводит к наследственным изменениям.

6. Вспышки массового размножения видов, занесенных извне на новые территории: 1) кролики в Австралии; 2) свиньи в Новой Зеландии; 3) африканизированные пчелы в Южной Америке; 4) одуванчик в Европе; 5) пингвины в Антарктиде.

7. Комбинативная изменчивость связанна с: 1) механизмом распределения хромосом в мейозе; 2) характером протекания эволюционного процесса; 3) случайной встречей гамет при оплодотворении; 4) процессом кроссинговера; 5) изменением условий среды.

8. Факторами-поставщиками элементарного эволюционного материала являются: 1) мутационный процесс; 2) миграции; 3) популяционные волны; 4) изоляция; 5) генетикоавтоматические процессы.

9. Колебания численности хищников и их жертв (рис. 49) относятся к элементарному эволюционному фактору – ###.

10. Изоляция как эволюционный фактор: 1) создает новые генотипы; 2) закрепляет начальные стадии генотипической дифференцировки; 3) создает эволюционную независимость изолированных групп;

4) носит направленный характер; 5) приводит к изменению частот аллелей в популяции.

11. Два близкородственных вида американских Рис. 49. жаб – Bufo americanus и Bufo woodhousii – в тех местах, где они обитают совместно, часто имеют разные предпочитаемые места размножения. Первый вид откладывает икру в мелкие лужи и ручейки, второй размножается в прудах, болотах и больших дождевых лужах. Это изоляция: 1) морфо-физиологическая; 2) этологическая; 3) биотопическая; 4) пространственная; 5) биологическая.

12. Действие волн жизни как эволюционного фактора предполагает: 1) направленный характер; 2) неизбирательное, случайное уничтожение особей; 3) поставку элементарного эволюционного материала;4) резкое изменение частоты встречаемости аллелей.

13. Популяционные волны случайно и резко изменяют в природных популяциях: 1) морфофизиологическую организацию особей; 2) место обитания; 3) набор мутаций; 4) концентрацию мутаций; 5) условия существования 14. Расселение на северо-восток канареечного вьюрка (сплошная) и зайца-русака (пунктир) (рис.

50) является примером: 1) генетикоавтоматических процессов; 2) быстрых территориальных экспансий; 3) изоляции; 4) популяционных волн; 5) мутационного процесса.

15. Эволюционное значение популяционных волн в природных популяциях: 1) оказывают влияние на направление и интенсивность естественного отбора; 2) изменяют концентрацию разных Рис. 50.

генотипов и мутаций; 3) могут выводить ряд мутаций и генотипов в новую среду обитания для апробации; 4) поддерживают высокую степень гомогенности особей.

16. Собственно генетическая форма изоляции, связанная с возникновением изоляции после оплодотворения, включает 1) гибель зигот после оплодотворения; 2) особое поведение и образ жизни; 3) развитие полностью или частично стерильных гибридов; 4) пониженную жизнеспособность; 5) морфофизиологические особенности 17. Известны следующие формы биологической изоляции 1) физическая; 2) экологоэтологическая; 3) морфофизиологическая; 4) генетическая; 5) географическая 18. Пространственная изоляция может определяться 1) поведением; 2) какими-либо барьерами; 3) морфофизиологической организацией; 4) расстоянием; 5) химизмом среды 19. Соответствие между элементарными эволюционными факторами и примерами 1: мутационный процесс; 2: популяционные волны; 3: изоляция; 4: генетикоавтоматические процессы (дрейф генов); 5: естественный отбор; 6: миграции А: индустриальный меланизм березовой пяденицы; Б: появление мутации cut («обрезанные крылья») у дрозофилы; В: разорванный ареал голубой сороки в Палеарктике (Европа и Дальний Восток); Г: расширение ареалов на север у вороны, галки, сороки и домового воробья России; Д: популяция эскимосов на севере Гренландии резко отличается по частоте аллелей, определяющих группы крови 4.4. Естественный отбор – движущий и направляющий фактор эволюции Эволюция – направленный процесс, связанный с выработкой новых приспособлений, возникновением одних и вымиранием других видов, возникновением иерархической системы таксонов, осуществлением прогрессивного развития органического мира. Известен лишь один направленный эволюционный фактор – естественный отбор.

Контрольные вопросы и задания 1. Известно, что мутационная изменчивость у организмов, поставляющая материал для естественного отбора, случайна и ненаправленна. Каким образом тогда микроэволюция приобретает направленный характер 2. Дайте объяснение с эволюционных позиций следующему выражению: «Отбору подвергаются не отдельные гены, а целостные фенотипы. Фенотип выступает не только объектом отбора, но и выполняет роль передатчика наследственной информации в поколениях».

3. У северного подвида узкочерепной полевки, недавно освоившего Полярный Урал, распределение ряда признаков носит асимметричный характер. Например, отмечено увеличение числа эмбрионов у самок, массы печени, сердца и размеров тела. Чем обусловлены такие изменения О какой форме отбора идет речь в данном случае 4. Согласно представлениям И.И. Шмальгаузена, любая популяция характеризуется тремя возможными состояниями:

неизменность, однонаправленное изменение и разнонаправленное изменение, ведущее к раздроблению. Как эти состояния популяций соответствуют формам естественного отбора Что можно сказать о генетическом разнообразии популяций во всех трех состояниях Рис. 51. Схемы действия разных форм естественного отбора 1 – исходная норма реакции; 2 – после действия отбора 5. Американский орнитолог Г. Бампас зимой 1898 г. собрал на улицах Манхэттена 327 домовых воробьев, окоченевших от сильного мороза и метели. Воробьев подвергли биометрическому анализу и параллельно отогревали в лаборатории. Выжили только те птицы признаки которых приближались к средней норме (длина крыла, длина цевки, масса тела и т.д.). Объясните причину такой элиминации.

6. Поскольку естественный отбор происходит эффективно при достаточно большой численности особей, дальнейшая судьба генофонда малой популяции определяется главным образом действием различного рода случайных факторов. Это было доказано экспериментально С. Райтом. В пробирки с кормом посадили по две самки и два самца мух дрозофил, гетерозиготных по аллелю А (из генотипа Аа). В такой искусственно созданной популяции соотношение нормального и мутантного аллелей было одинаковым (0.5). Спустя поколений оказалось, что оба аллеля остались в 26 популяциях из исходных, в 41 популяции зафиксировался аллель А, в 29 популяциях – аллель а.

7. На островах оз. Эри в Северной Америке в популяциях ужей по рисунку поперечных полос встречаются – ужи белые (А), у них отсутствуют полосы;

ужи темные с наиболее хорошо выраженными полосами (Г) и ужи с промежуточной окраской (Б, В) (рис. 52).

Доминирующими вокруг озера оказываются ужи группы Г, на островах встречаются группы А, Б и В.

Излюбленными местами обитания ужей на островах служат известниковые скалы, обрывы и галечные отмели.

Среди новорожденных ужей на островах соотношение групп по окраске было следующим: 2А:3Б:12В:4Г, а среди взрослых ужей: 4А:4Б:2В:1Г.

Рис. 52. Естественный отбор Какие формы преобладают среди среди ужей озера Эри взрослых ужей, а какие среди новорожденных Происходит ли избирательная элиминация особей на островах в постэмбриональный период Почему вероятность выживания полосатых особей на островах примерно 4 раза меньше, чем у особей без полос Каким могло бы стать соотношение особей разной окраски, если бы прекратилась возможность незначительной миграции материковых ужей на острова, притока аллелей «полосатости» в островные популяции 8. В районе Кливленда (Англия) до 1800 г. существовал смешанный лес (сосна, береза, ольха), служивший местом обитания бабочки Oporabia autumnata. Темные и светлые особи этого вида бабочки встречались примерно с одинаковой частотой, и обе формы откладывали яйца как на березе, так и на сосне. Затем смешанный лес был разбит просекой на две части, в результате урагана в южной части леса часть сосен погибло, и вместо них выросли березы; в северной же части леса значительно уменьшилось число растений берез и ольхи.

Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 | 16 |   ...   | 27 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.