Gyventojų bangos kaip evoliucinis veiksnys. Gyventojų bangos priežastys

Pagal elementarių veiksnių veikimą genų susibūrimetam tikrų genų pasikeitimų dažnis, dėl kurio pasikeičia genotipas ir gyventojų fenotipas, o ilgalaikis natūralios atrankos poveikis, jo diferencijavimas.

Kas yra mikroevoliucija?

Mikroevoliucija - gyventojų pasikeitimai, esant evoliucinių veiksnių įtakai, dėl kurių gali pasikeisti genų telkinys ar netgi atsiradus naujoms rūšims.

Evoliucijos veiksnius galima vadinti bet kokiais procesais ar reiškiniais. Tarp jų reikėtų paminėti mutacijas, izoliaciją, genų dreifą, populiacijos bangas, kurios keičia genetinę makiagą.

Bet kokios gyventojų skaičius nuolat keičiasi. Tai lemia įvairūs biotiški ir abiotiški padariniai. Tokie gyventojų skaičiaus svyravimai yra periodiško pobūdžio. Taigi, padidėjus gyventojų skaičiui, jis mažėja. 1905 SS Četvirikovas pavadino šį modelį populiacijų bangomis. Jei nurodysite gyventojų bangų pavyzdžius, tai gali būti pliūpsnio aukų skaičiaus svyravimai, skerdenos ar triušių veisimas Australijoje. Pavyzdžiai taip pat yra arklių lembūnų ar epidemijų, kurios anksčiau buvo užregistruotos Europoje, protrūkiai.

"Būties bangos" charakteristikos

Šios bangos yra būdingos visiems gyviems organizmams. Jie gali būti periodiniai ir neperiodiniai. Periodiškai dažniausiai pasitaiko trumpalaikiuose organizmuose - vabzdžiuose, metiniuose augaluose, taip pat daugumoje mikroorganizmų ir grybų. Paprasčiausias pavyzdys gali būti sezoniniai skaičiaus pokyčiai.

Nuo periodiškai priklauso gyventojų bangoskelių sudėtingų veiksnių derinys. Paprastai jie susiję ne su vienu, bet su keliomis gyvųjų organizmų rūšimis biogeocenozėje, todėl jie gali sukelti radikalią restruktūrizaciją.

Tarp gyventojų skaičiaus pokyčiųturėtų atkreipti dėmesį į staiga atsiranda tam tikrų organizmų į naujas sritis be jų natūralių priešų. Taip pat verta paminėti, yra aštrus pokytis ne ciklinis numerį, kuris susijungtų su gamtos "katastrofų" ir gali pasireikšti sunaikinimo biogeocoenose ar visą kraštovaizdį. Pavyzdžiui, keli sausos vasaros gali pakeisti didelį plotą - nustatyti pievų augmenijos atsiradimą pelkes ir daug sausų pievų.

Jei nurodysite gyventojų bangų priežastis, verta prisiminti ne tik gyvųjų organizmų sujungimą tarpusavyje ir su aplinkos veiksniais, bet ir žmogaus įtaką.

Evoliucinė prasmė "gyvenimo bangos"

Tais atvejais, kai bet kurios gyventojų skaičiussmarkiai sumažėjo, gali būti tik keletas žmonių. Tuo pačiu metu jų genų (alelių) dažnis skiriasi nuo pradinių populiacijų. Jei po spartaus gyventojų skaičiaus mažėjimo gyventojai smarkiai pakyla, tada maža organizmų dalis, kuri išliko, sukelia naują gyventojų skaičiaus protrūkį. Štai kodėl galima teigti, kad gyventojų bangos veikia genų baseiną, nes šios grupės genotipas lemia visos populiacijos genetinę struktūrą.

Tuo pačiu metupopuliacijos mutacijų rinkinys ir jų koncentracija. Taigi, tam tikra mutacijų dalis visiškai išnyksta, o kai kurie staiga auga. Jei mes apibendrinsime, tada galime pasakyti, kad gyventojų bangos kaip evoliucinis veiksnys yra labai svarbūs, nes intensyvus atranka yra pagrindinis evoliucinės medžiagos tiekėjas, kai selekcijai yra pakeičiamos retos mutacijos.

Be to, laikinosios bangos gali būti laikinosišskirti keletą mutacijų ar genotipų kitoje abiozinėje ar biotinėje aplinkoje. Nepaisant to, net gyventojų bangos ir mutacijų derinys negarantuoja evoliucinio proceso. Jums reikia veiksnio, kuris paveikia vieną kryptį (tai yra, pavyzdžiui, izoliacija).

Izoliacijos poveikis gyventojų skaičiui

Šis veiksnys evoliucijoje yra labai svarbusterminai, nes provokuoja naujų funkcijų išvaizdą, kalbant apie vienos rūšies ir neturi atsirasti hibridizacija įvairių rūšių tarpusavyje. Verta paminėti, kad dažniausiai yra geografinė izoliacija. Jo esmė yra ta, kad vienintelė sritis pertraukos, asmenų iš skirtingų dalių sankirta jos tampa neįmanoma arba sunku.

Reikia pažymėti, kad izoliuotoje populiacijojeatsitiktinės mutacijos išsivysto, o natūralios atrankos metu jo genotipas tampa vis labiau įvairesnis. Be to, egzistuoja ekologinė izoliacija ir įvairūs biologiniai mechanizmai, kurie neleidžia skirtingų rūšių žmonėms laisvai kryžminti. Pavyzdžiu gali būti skirtingos nuostatos dėl kryžminimo vietos ar laiko, taip pat, pavyzdžiui, puikus elgesys ar skirtinga lytinių organų struktūra gyvūnams, kuri tampa papildoma kliūtimi kirsti.

Jei apibendrinsime, galime pasakyti, kad skirtingos izoliacijos rūšys prisideda prie naujų rūšių formavimosi, tačiau tuo pat metu padeda išsaugoti genetinę rūšies struktūrą.

Genų dreifavimas

Atsitiktinis genų skaičiaus pokytis bet kuriamemažo dydžio populiacija gali turėti pastebimo poveikio, nes tai gali sukelti alelių dažnio pasikeitimą. Atsitiktiniai alelių dažnio pokyčiai vadinami genų dreifu. Šis procesas turi nenormalų pobūdį. Tai pirmą kartą atrado genetai NP Dubinin ir DD Romashov.

Dreifo atsitiktinės atrankos patvirtinimasgenus gavo S. Wrightas. Jis laboratorinėmis sąlygomis kirto moterys ir Drosophila vyrai, kurie heterozigotiniai tam tikram genui. Po to buvo gautas palikuonis su normalia ir mutantine genine koncentracija, kuri buvo 50%. Po kelių kartų kai kurie žmonės tampa homozigotinėmis dėl mutantinio geno, kai kurie net jį prarado, o kita dalis turėjo ir mutantą, ir normalią geną.

Reikia pažymėti, kad net su sumažintugyvybingumas individų mutantų ir, atsižvelgiant į natūralios atrankos įtaką, mutantas alelis sugebėjo visiškai išstumti įprastą, sukeldamas specifines populiacijos bangas.

Etiologija gyventojų bangos

Iš visų priežasčių, kurios gali turėti įtakosgyventojų kiekybinės charakteristikos, pagrindinę vietą užima klimato sąlygos, biologiniai veiksniai priskiriami antrajam planui. Žuvų įvairovė yra maža, gyventojų skaičius priklauso nuo oro sąlygų, cheminės aplinkos sudėties ir užteršimo laipsnio.

Verta paminėti, kad gyventojų bangos priežastys, lemiantys jų populiacijų dydis, priklauso nuo jo tankio, arba įtakos, nepaisant šio nustatymo.

Abioziniai ir antropogeniniai veiksniai, tokie kaiptaisyklė, nepriklauso nuo gyventojų tankio. Biotiškoji įtaka priklauso nuo to. Reikėtų atkreipti dėmesį į teritorinį elgesį, kuris evoliucijos metu yra pats veiksmingiausias mechanizmas, ribojantis gyventojų skaičiaus augimą. Taigi, asmenų veikla ribota į atitinkamą erdvę. Didėjant tarpusavyje konkuruojančių išteklių konkurencijai ar tiesioginiam priešiškumui (ataka prieš konkurentus).

Gyventojų bangos taip pat priklauso nuoElgesio reakcijos, kurioms būdingas didelis gyventojų skaičius, būdinga masinės migracijos instinkto atsiradimui. Taip pat gali atsirasti stresas, kurio metu asmenys vystosi tokias fiziologines savybes, kurios mažina vaisingumą ir padeda didinti mirtingumą. Taigi, ovogeniškumo ir spermatogenezės procesas yra sutrikęs, persileidimų dažnis didėja, vienos kartos individų skaičius mažėja ir brendimo laikotarpis didėja. Be to, mažėja rūpinimosi palikuonių instinktas, elgesio pokyčiai - auga agresyvumas, gali atsirasti kanibalizmas ir netinkamas atsakas į priešingos lyties žmones, dėl ko galiausiai sumažėja gyventojų skaičius.

Gyventojų skaičiaus pokyčių ypatumai

Daug aplinkosaugos procesų, susijusių sugyventojų pasiskirstymas rajone arba vietinis gyventojų protrūkis panašus į bangas, kurios, kaip minėta pirmiau, vadinamos "gyvenimo bangomis". Tipišku pavyzdžiu yra staiga padidėjęs vabzdžių kenkėjų skaičius ribotame miško plote. Palankiomis sąlygomis vabzdžiai sugeba užfiksuoti vis daugiau ir daugiau naujų teritorijų, o tai yra tipiškas vaizdas dėl jų tankio padidėjimo arba vadinamojo gyventojų bangos plitimo. Žinodamas mobilumo charakteristikas ir tam tikras gyventojų charakteristikas, galima lengvai apskaičiuoti šios bangos sklidimo greitį ir galimus kovos metodus.

Panašiai galima apibūdinti epidemines bangas, taigi ši teorija sėkmingai naudojama nustatant įvairių ligų paplitimo pobūdį ir šio proceso greitį.

Be to, reikėtų paminėti gyventojų genetines bangas, kurios apibūdina tam tikro geno pasiskirstymo pobūdį toje konkretaus gyventojų populiacijoje.

Gyventojų bangos veikimo mechanizmas

Galima apibūdinti gyventojų bangasnaudojant pavyzdinį pavyzdį. Taigi uždaroje dėžutėje yra 500 juodų ir tokio paties baltų kamuoliukų skaičiaus, kuris atitinka alelių P-0,50 dažnumą. Jei ištrinsite atsitiktine tvarka 10 kamuoliukų ir darysime prielaidą, kad 4 iš jų yra juodos spalvos ir 6 yra baltos, atitinkamai alelio dažnis bus 0,40 ir 0,60.

Jei 100 kartų padidinsite kamuolius,pridedant 400 juodos spalvos ir 600 baltos spalvos, o paskui vėl atsitiktinai pasiimkite bet kurį 10, tada tikimybė, kad jų spalvų santykis žymiai skirsis nuo originalo, pavyzdžiui, 2 juodos spalvos ir 8 baltos spalvos. Alelio dažnis bus atitinkamai P -0,20 ir P-0,80. Jei imsim trečiąjį pavyzdį, bus galimybė išgauti 9 baltus kamuoliukus iš 10 pasirinktų, arba net visi jie bus baltos spalvos.

Šiame pavyzdyje galima spręsti apie atsitiktinius alelių dažnio svyravimus natūraliose populiacijose, kurios gali sumažinti arba didinti konkretaus geno koncentraciją.

</ p>