Niekas nepaneigs, kad mus supanti tikrovė yra harmoninga ir tobula. Nesvarbu, kuo ir kuo žmogus tiki, bet aplink jį mato ne tik grožį ir įvairovę, bet ir darnią tvarką, kurioje chaosui nėra vietos. Ypač aiškiai aiškus tikslingumas pasireiškia gyvų būtybių pasaulyje. Viskas, kas silpna, bjauru, nepajėgi susilaukti sveikų palikuonių, nušluojama veikiant evoliuciniams veiksniams, pirmiausia natūraliai atrankai. Ne paskutinį vaidmenį jame atlieka toks biologinis procesas kaip reprodukcinė izoliacija.
Šiame dokumente apžvelgsime tai, kaip ir kitas gynybos mechanizmų formas, kurios saugo augalų, gyvūnų ir žmonių bendruomenių genofondą.
Paveldimų savybių perdavimas yra pagrindinė gyvosios medžiagos savybė
Reprodukcija yra pats svarbiausias procesas, kurio dėka įmanomas pats gyvybės fenomeno egzistavimasant žemės. Nepriklausomai nuo jo organizuotumo lygio, nuo pirmuonių iki žinduolių, apvaisinimas (augaluose – apdulkinimas), dėl kurio atsiranda gyvybingi, vaisingi palikuonys, vyksta tik tarp individų, priklausančių tos pačios biologinės rūšies populiacijai. Akivaizdu, kad egzistuoja natūralūs izoliavimo mechanizmai, kurie kontroliuoja poravimąsi arba apdulkinimą.
Žinoma, neatmetama tarprūšinio kirtimo atvejų galimybė. Jie atsiranda tiek natūraliomis sąlygomis, tiek dirbtinai – žmogaus, tačiau visada atsiranda arba susilpnėjusio gyvybingumo palikuonių, arba sterilių hibridų. Užtenka prisiminti sterilius mulus – palikuonis, gautus sukryžminus asilą ir kumelę. Kaip matote, čia veikia tam tikros jėgos, kurias galima laikyti tam tikrais izoliacinių mechanizmų tipais. Apibrėžkime juos išsamiau.
Procesų, lemiančių populiacijų genofondo stabilumą, klasifikacija
Evoliucinėje doktrinoje, kuri yra tokių gamtos mokslininkų, kaip Ch. Darwin, A. N., bendro mokslinio darbo rezultatas. Severtsovas, G. Spenceris, svarsto tokius plačiai paplitusius reiškinius, kurie prisideda prie biologinių rūšių egzistavimo stabilumo: tai geografinė, reprodukcinė ir ekologinė izoliacija. Biologijos sekcija – populiacinė genetika, tiria gyvųjų organizmų bendrijų genofonde vykstančius pokyčius. Jie atsiranda dėl tokių veiksnių kaip gyvybės bangos ir genetinis poslinkis.
Aukščiau pateikta biologijos šaka nustato apsauginių veiksnių, kuriais siekiama išsaugoti populiacijos individų kariotipų konservatyvumą ir užkirsti kelią tarppopuliacijų kirtimui, vaidmenį. Toliau išsiaiškinsime, kokie išskyrimo mechanizmai vadinami ekologiniais ir kokia jų reikšmė palaikant nepakitusią populiacijos genų sudėtį.
Aplinkos sąlygų vaidmuo išsaugant gyvų organizmų bendrijų genofondą
Dėl filogenezės – rūšies istorinės raidos, jos individai sudaro populiacijas, kurios gyvena tam tikros teritorijos, vadinamos arealo, ribose. Augalų ir gyvūnų organizmai sąveikauja su aplinkos veiksniais, taip pat su kitų rūšių bendrijomis, kurios gyvena tam tikroje teritorijoje, tai yra, užima tam tikrą ekologinę nišą. Siekiant sumažinti konkurencijos tarp tos pačios rūšies populiacijų, yra tam tikri izoliavimo mechanizmai, užtikrinantys, pavyzdžiui, kad abiejų grupių reikalavimai dėl maisto rūšies skiriasi. Taigi, žirnių vabalas sudaro dvi vabzdžių bendrijas: viena minta žirnių sėklomis, kita – pupelėmis.
Dauginimosi laikotarpiu dėl to, kad pašariniai augalai auga skirtingose zonose, dviejų populiacijų organizmai nesikryžmina.
Reprodukcijos laikas ir jų svarba užtikrinant genetinį populiacijos stabilumą
Į veiksnius, kurie labai trukdo ar net visiškai užkerta kelią to paties sisteminio organizmų apdulkinimui arba kopuliacijaikategorijoje galime įtraukti izoliuojančius mechanizmus, kurie kontroliuoja individų dauginimosi laiką. Pavyzdžiui, upių žiotyse augančios melsvosios pievos žydėjimas koreliuoja su pavasarinio potvynio pabaigos laiku. Augalai, gyvenantys tiesiai ant kranto, o užtvindymo laikotarpiu ilgą laiką po vandeniu, žydi vėliau nei tie individai, kurie potvynio įtakoje buvo trumpai arba visai nebuvo užlieti. Dėl akivaizdžių priežasčių skirtingose pievos vietose gyvenančių augalų panmiksijos (kryžminio apdulkinimo) nėra, nes jų žiedadulkės sunoksta skirtingu laiku. Dėl to susidaro kelios pievinių pievų populiacijos, kurios skiriasi reprodukcijos požiūriu.
Evoliucinis izoliacijos vaidmuo
Populiacijos genetika nustatė faktą, kad tai, kad neįmanoma keistis genų tarp skirtingų rasių ar bendruomenių organizmų, lemia tai, kad individų genotipuose atsiranda visiškai skirtingų tipų mutacijos ir dažnis. kinta ir dominuojantys, ir recesyviniai aleliai. Tai lemia tai, kad populiacijų genofondai vis labiau skiriasi vienas nuo kito. Šis neatitikimas visų pirma bus susijęs su prisitaikymo prie abiotinių aplinkos veiksnių formomis. Nuo ko tai priklauso?
Sudėtingas įvairių tipų izoliacijos veikimas
Jis pagrįstas tarpusavyje susijusiais ekologinės ir reprodukcinės izoliacijos mechanizmais. Biologija, ypač jos skyrius - evoliucijos teorija, atskleidžia jų įtaką tokiam pasauliniam procesui kaip divergencija, tai yra.organizmų požymių ir savybių skirtumai. Tai yra mikroevoliucijos pagrindas – procesas, kurio metu gamtoje susidaro pirmieji porūšiai, o vėliau – naujos biologinės rūšys.
Kaip atsiranda geografinė izoliacija
Tiek botanikoje, tiek zoologijoje mokslininkai rimtą dėmesį skiria veiksniui, kuris sumažina laisvo tos pačios rūšies individų kryžminimosi tikimybę beveik iki nulio. Tai vadinama geografine izoliacija. Paaiškėjo, kad staigus reljefo pasikeitimas būtinai lydi kliūčių, lemiančių kardinalius organizmų skirtumus, atsiradimą.
Jie pirmiausia susiję su lytinių ląstelių brendimo laiku, poravimosi ar apdulkinimo laiku. Visus šiuos veiksnius galima sujungti į vieną terminą – reprodukcinę izoliaciją. Kokias pasekmes tai sukelia gyventojų egzistavimui?
Neatitikimai
Mokslininkai išsiaiškino, kad organizmų, kurių genomai iš pradžių buvo panašūs, populiacijos laikui bėgant įgyja vis daugiau skirtingų bruožų dėl to, kad išnyksta tiek vienas maistas, tiek dėl laisvo kryžminimosi galimybės. Neįveikiamos fizinės kliūtys žemynų lūžių, kalnų masyvų pakilimo ir upių išsiliejimo pavidalu izoliuoja individų bendruomenes viena nuo kitos. Taip vystosi gamta. Toliau pateikti pavyzdžiai iliustruoja geografinę izoliaciją kaip svarbų specifikacijos mechanizmą. Taigi, sterlingų žinduolių grupės Australijoje, atsiskyrus nuo senovės žemyninės Gondvanos dalies, turi reikšmingųanatominiai ir fiziologiniai skirtumai nuo šiuolaikinių Europos gyvūnų rūšių, atsiradusių po Didžiojo ledyno.
Ch. Darvinas apie specifikacijos mechanizmus
Pasaulyje garsus natūralios atrankos teorijos kūrėjas, anglų gamtininkas Charlesas Darwinas, nustatė varomąsias evoliucijos jėgas, vedančias į naujų gyvų organizmų klasių, kategorijų ir šeimų atsiradimą. Taip pat savo raštuose mokslininkas aprašė geografinius ir aplinkos izoliavimo mechanizmus. Jų pasireiškimo pavyzdžių jis sėmėsi iš stebėjimų, atliktų per savo garsiąją kelionę aplink pasaulį. Darvinas matė ir piešė įvairių rūšių kikilius, gyvenančius Galapagų salose. Paukščiai kardinaliai skyrėsi pagal snapo formą, kūno dydį ir valgė skirtingą maistą.
Kryžmindami tarp individų visiškai prarado gebėjimą formuoti vaisingus palikuonis. Pasak mokslininko, dideli atstumai tarp salų ir jų floros bei faunos skirtumai lėmė kelių porūšių susiformavimą, kurie vėliau virto savarankiškomis rūšimis. Apsvarstėme dar vieną evoliucijos kryptį, vedančią į naujų biologinių rūšių formavimąsi, kuriomis visa gyvoji gamta juda į priekį. Pirmiau aptarti pavyzdžiai įrodo svarbų erdvinių mechanizmų, užkertančių kelią skirtingų populiacijų organizmų kryžminimo tikimybei, o tai galiausiai lemia naujų sisteminių vienetų atsiradimą.
