Niemand zal ontkennen dat de realiteit om ons heen harmonieus en perfect is. Het maakt niet uit waar of in wie iemand gelooft, maar om hem heen ziet hij niet alleen schoonheid en diversiteit, maar ook een harmonieuze orde waarin geen plaats is voor chaos. Vooral duidelijk duidelijke opportuniteit manifesteert zich in de wereld van levende wezens. Alles wat zwak, lelijk en niet in staat is om gezonde nakomelingen voort te brengen, wordt weggevaagd door de werking van evolutionaire factoren, voornamelijk natuurlijke selectie. Niet de laatste rol daarin wordt gespeeld door zo'n biologisch proces als reproductieve isolatie.
Dit, evenals andere vormen van verdedigingsmechanismen die de genenpool van planten-, dieren- en menselijke gemeenschappen bewaken, zullen we in dit artikel bespreken.
Overdracht van erfelijke eigenschappen is de belangrijkste eigenschap van levende materie
Reproductie is het belangrijkste proces, waardoor het bestaan van het fenomeen leven mogelijk isop de grond. Ongeacht het niveau van zijn organisatie, van protozoa tot zoogdieren, vindt bevruchting (in planten - bestuiving), die leidt tot het verschijnen van levensvatbare, vruchtbare nakomelingen, alleen plaats tussen individuen die tot een populatie van dezelfde biologische soort behoren. Het is duidelijk dat er natuurlijke isolatiemechanismen zijn die copulatie of bestuiving regelen.
Natuurlijk is de mogelijkheid van interspecifieke kruisingen niet uitgesloten. Ze komen zowel in natuurlijke omstandigheden voor als kunstmatig uitgevoerd - door de mens, maar leiden altijd tot het verschijnen van nakomelingen met een verzwakte levensvatbaarheid of steriele hybriden. Het volstaat om de steriele muilezels te herinneren - de nakomelingen verkregen door het kruisen van een ezel en een merrie. Zoals je kunt zien, zijn hier bepaalde krachten aan het werk, die kunnen worden beschouwd als bepaalde soorten isolerende mechanismen. Laten we ze in meer detail definiëren.
Classificatie van processen die leiden tot de stabiliteit van de genenpool van populaties
In de evolutionaire doctrine, die een product is van het gezamenlijke wetenschappelijke werk van natuurwetenschappers als Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, beschouwt de volgende wijdverbreide verschijnselen die bijdragen aan de stabiliteit van het bestaan van biologische soorten: dit is geografische, reproductieve en ecologische isolatie. De sectie biologie - populatiegenetica, houdt zich bezig met de studie van veranderingen die plaatsvinden in de genenpool van gemeenschappen van levende organismen. Ze zijn het resultaat van factoren zoals levensgolven en genetische drift.
De bovenstaande tak van biologie stelt de rol vast van beschermende factoren die gericht zijn op het behoud van het conservatisme van karyotypen van individuen in een populatie en het voorkomen van interpopulatie-kruisingen. Vervolgens zullen we ontdekken welke isolatiemechanismen ecologisch worden genoemd, en wat hun betekenis is bij het in stand houden van de onveranderde samenstelling van genen in een populatie.
De rol van omgevingsomstandigheden bij het behoud van de genenpool van gemeenschappen van levende organismen
Als resultaat van fylogenese - de historische ontwikkeling van een soort, vormen de individuen populaties die binnen de grenzen van een bepaald gebied leven, het bereik genoemd. Plantaardige en dierlijke organismen hebben een wisselwerking met omgevingsfactoren, evenals met gemeenschappen van andere soorten die in een bepaald territorium leven, dat wil zeggen dat ze een bepaalde ecologische niche innemen. Om de concurrentie tussen populaties van dezelfde soort te verminderen, zijn er bepaalde isolerende mechanismen die er bijvoorbeeld voor zorgen dat de eisen van beide groepen met betrekking tot het soort voedsel verschillen. Zo vormt de erwtkever twee gemeenschappen van insecten: de ene voedt zich met erwtenzaden, de andere met bonen.
Tijdens de reproductieve periode, vanwege het feit dat voedergewassen in verschillende zones groeien, kruisen de organismen van de twee populaties zich niet.
De timing van reproductie en hun belang bij het waarborgen van de genetische stabiliteit van de populatie
Naar de factoren die bestuiving of copulatie tussen organismen van dezelfde systematiek aanzienlijk belemmeren of zelfs volledig voorkomencategorie, kunnen we isolerende mechanismen opnemen die de timing van reproductie van individuen regelen. Zo is de bloei van de blauwgrasweide, die groeit in de monding van rivieren, gecorreleerd met de tijd van het einde van de voorjaarsvloed. Planten die direct aan de kust leven, en gedurende de periode van overstromingen gedurende lange tijd onder water staan, bloeien later dan die individuen die korte tijd onder invloed van de vloed stonden, of helemaal niet onder water stonden. Om voor de hand liggende redenen is er geen panmixia (kruisbestuiving) tussen planten die in verschillende delen van de weide leven, omdat hun stuifmeel op verschillende tijdstippen rijpt. Als gevolg hiervan worden verschillende populaties weidegras gevormd, die qua voortplanting verschillen.
De evolutionaire rol van isolatie
Populatiegenetica heeft het feit vastgesteld dat de onmogelijkheid van het proces van het uitwisselen van genen tussen organismen van verschillende rassen of gemeenschappen leidt tot het feit dat totaal verschillende soorten mutaties voorkomen in de genotypen van individuen, en de frequentie van voorkomen van zowel dominante als recessieve allelen veranderen ook. Dit leidt ertoe dat de genenpools van populaties steeds meer van elkaar verschillen. Deze discrepantie zal in de eerste plaats betrekking hebben op vormen van adaptatie aan abiotische omgevingsfactoren. Waar hangt het van af?
Complexe werking van verschillende soorten isolatie
Het is gebaseerd op onderling verbonden ecologische en reproductieve isolatiemechanismen. Biologie, in het bijzonder, zijn sectie - de evolutietheorie, onthult hun invloed op de manifestatie van een dergelijk globaal proces als divergentie, dat wil zeggendivergentie van tekens en eigenschappen van organismen. Het ligt ten grondslag aan micro-evolutie, een proces dat leidt tot de vorming van eerste ondersoorten en vervolgens nieuwe biologische soorten in de natuur.
Hoe geografische isolatie ontstaat
Zowel in de botanie als in de zoölogie besteden wetenschappers serieuze aandacht aan de factor die de kans op vrije kruising tussen individuen van dezelfde soort tot bijna nul reduceert. Dat heet geografische isolatie. Het bleek dat een scherpe verandering in het terrein noodzakelijkerwijs gepaard gaat met het verschijnen van obstakels die leiden tot kardinale verschillen in organismen.
Ze hebben in de eerste plaats betrekking op de timing van rijping van gameten, de tijd van copulatie of bestuiving. Al deze factoren kunnen worden gecombineerd onder één term - reproductieve isolatie. Wat zijn de gevolgen voor het bestaan van de populatie waartoe het leidt?
Discrepanties
Wetenschappers hebben ontdekt dat populaties van organismen met aanvankelijk vergelijkbare genomen in de loop van de tijd steeds meer uiteenlopende kenmerken krijgen als gevolg van het verdwijnen van zowel een enkele voedselvoorziening als de mogelijkheid van vrije kruising. Onoverkomelijke fysieke barrières in de vorm van continentale onderbrekingen, opheffing van bergketens en rivieroverlopen isoleren gemeenschappen van individuen van elkaar. Zo ontwikkelt de natuur zich. De onderstaande voorbeelden illustreren geografische isolatie als een belangrijk mechanisme voor soortvorming. Zo hebben groepen buideldieren in Australië, na de scheiding van het oude vasteland van Gondwana, aanzienlijkeanatomische en fysiologische verschillen met moderne Europese diersoorten die ontstonden na de Grote Ijstijd.
Ch. Darwin over de mechanismen van soortvorming
De wereldberoemde maker van de theorie van natuurlijke selectie, de Engelse natuuronderzoeker Charles Darwin, identificeerde de drijvende krachten van evolutie, wat leidde tot de opkomst van nieuwe klassen, orden en families van levende organismen. Ook in zijn geschriften beschreef de wetenschapper de geografische en ecologische isolatiemechanismen. Voorbeelden van hun manifestatie putte hij uit waarnemingen die hij deed tijdens zijn beroemde reis rond de wereld. Darwin zag en tekende verschillende soorten vinken die op de Galapagos-eilanden leefden. De vogels hadden grote verschillen in de vorm van de snavel, de grootte van het lichaam en aten verschillende soorten voedsel.
Bij het kruisen tussen individuen verloor het volledig het vermogen om vruchtbare nakomelingen te vormen. Volgens de onderzoeker leidden de grote afstanden tussen de eilanden en de verschillen in flora en fauna tot de vorming van meerdere ondersoorten, die vervolgens tot zelfstandige soorten werden. We hebben nog een richting van evolutie overwogen, die leidt tot de vorming van nieuwe biologische soorten, waarlangs de hele levende natuur zich voortbeweegt. De voorbeelden die we hierboven hebben overwogen, bewijzen de belangrijke rol van ruimtelijke mechanismen die de kans op kruisingen tussen organismen van verschillende populaties voorkomen, wat uiteindelijk leidt tot de opkomst van nieuwe systematische eenheden.
