Еволюційні фактори - це зовнішні і внутрішні впливи, що призводять до еволюційних змін угрупувань.
Еволюційні фактори
елементарні
рушійні
створюють умови протікання еволюційних змін, мають ненапрямлений випадковий характер
мають спрямований закономірний характер
Хвилі життя
Дрейф генів
Ізоляція
1. Спадкова мінливість
2. Природний добір, як наслідок боротьби за існування
I. Елементарні фактори:
1. Ізоляція - виникнення перешкод, які порушують вільне схрещування і обмін спадковою інформацією
→ закріплює і підсилює утворені в популяціях генотипові відмінності
форми:
1. Географічна - розмежування різних популяцій одного виду бар'єрами (гори, річки ...)
2. Екологічна - розмежування різних популяцій одного виду різними екологічними умовами середовища проживання (рослини лугових трав певного виду можуть цвісти в різний час, в залежності від весняної повені).
2. Хвилі життя(популяційні хвилі) - случайные колебания численности популяций.
→ термін в 1905 р. -С. С. Четвериков
Еволюційне значення популяційних хвиль полягає в тому, що вони сприяють зміні частоти алелей і генотипів. У разі різкого скорочення чисельності популяції особини, які випадково залишилися живими, можуть мати рідкісні генотипи.
Мал. Хвилі життя хижаків і жертви
3. Дрейф генів - періодичні або неперіодичні випадкові коливання чисельності популяцій.
Ефект генетичного дрейфу найбільший в невеликих популяціях. Зміни, обумовлені генетичним дрейфом, можуть бути корисними, нейтральними або шкідливими. Дрейф генів може призводити до поширення рецесивних мутантних алелів, не передбачених природним відбором.
Ефект пляшкового горла (або «ефект шийки пляшки») — скорочення чисельності популяції або виду, що супроводжується посиленням генетичного дрейфу, оскільки інтенсивність генетичного дрейфу перебуває у зворотно пропорційному відношенні до чисельності популяції.Класичним прикладом дії «ефекту пляшкової шийки» є зміни популяцій гепардів, чисельність яких нині скорочується і налічує менш ніж 20 тисяч особин. Сьогодні цей вид має незначну генетичну різноманітність. У гепардів підвищена вразливість до захворювань, спостерігаються відхилення, що призводять до зниження плодючості, дуже високий рівень дитячої смертності (до 70 % дитинчат не доживають до одного року) та ін.
II. Рушійні фактори еволюції:
Боротьба за існування - складні і різноманітні відносини особин між собою і середовищем проживання
→ за їжу, за територію ...
види:
внутрішньовидова
міжвидова
з несприятливими факторами середовища
Природний добір - процес, в результаті якого виживають і залишають після себе потомство переважно особини з корисними в даних умовах спадковими змінами.
- має спрямований характер,
- удосконалює пристосування до умов існування,
- діє на всі організми в будь-якому віці.
форми:
1. Рушійний - зміна норми реакції в одному напрямку (поступова зміна фенотипу).
Рушійний добір - виникає при зміні умов середовища і приводить до зрушення середнього значення вияву ознаки в популяції під дією факторів середовища. Нова ознака повинна краще підходити до умов, що змінилися. Наприклад, при похолоданні клімату відбувається відбір особин з більш теплою шерстю.
Класичним прикладом рушійного добору є еволюція забарвлення у березового п'ядуна. Забарвлення крил цього метелика імітує забарвлення покритих сірою корою дерев. Забруднення атмосфери, пов'язане з викидами заводів і фабрик, привело до потемніння стовбурів дерев. Світлі метелики на темному тлі стали легко помітні для птахів. З середини XVII століття, в популяціях березового п'ядуна стали з'являтися мутантні темні форми метеликів. Частота цієї аллели швидко зростала, і вже до кінця XIX століття деякі міські популяції березового п'ядуна майже повністю складалася з темних форм. У той час як в сільських популяціях, де рівень забруднення був нижче, як і раніше переважали світлі форми.
Зміна ознаки може відбуватися як в сторону його посилення, так й убік ослаблення, аж до повної редукції. Так, наприклад, сталося зникнення зорових органів у кротів і інших риючих тварин, або редукція крил у нелітаючих птахів і комах.
2. Розриваючий (дизруптивний) - поява кількох фенотипів (спрямований проти середніх проміжних форм).
⇒ приводить до поліморфізму - існування двох або кількох форм з різко відмінними ознаками
- червона і чорна форми корівки двокрапкової, комах з довгими крилами і без крил на островах.
Мал. Схема дії розриваючого добору
Дизруптивний (розриваючий) добір -залишають потомство особини з декількома крайніми варіантами ознаки, а особини із середнім значенням ознаки елімінуються
Дарвін вважав, що дизруптивний відбір веде до дивергенції, розходження ознак, і служить для підтримки поліморфізму популяції. В ході дизруптивного відбору із загального світло-жовтого предка з'явилися дві форми метеликів: біла і жовта. Різне забарвлення приводить до різного нагрівання крил. Білим метеликам зручно літати вдень, а жовтим - вранці. Світло-жовтим метеликам незручно літати і вдень, і вранці, тому добір діє як раз проти середнього значення ознаки.
Мал. Сонечко двокрапкове (Adalia bipunctata) має дві форми - чорну і червону. Науковці вивчали співвідношення червоних і чорних форм і встановили, що восени в популяціях переважає червона форма. Червоні сонечка краще розмножуються. Навесні у великій кількості трапляються чорні: вони краще зимують. Виявилося, що забарвлення пов’язане з обміном речовин. Чорні сонечка холодостійкіші, а червоні - плодючі.
3. Стабілізуючий- при стійких екологічних умовах звужується норму реакції (фенотип не змінюється, ліквідуються відхилення)
⇒ забезпечує підтримання сталості певного фенотипу
→ І. І. Шмальгаузен (укр.).
- латимерія, гатерія (релікти), збереження обтічної форми тіла у риб, розмірів частин квітки.
Мал. Схема дії стабілізуючого добору
Стабілізуючий добір.Він діє при сталості умов зовнішнього середовища, шляхом вибраковування особин зі значними відхиленнями ознаки. Він спрямований на збереження і закріплення середнього значення ознаки. Наприклад, квіти рослин, які запилюються комахами, дуже консервативні, тобто їх форма рідко змінюється. Це пов'язано з тим, що комахи-запилювачі не можуть проникнути в віночок квітки занадто глибокий, або занадто вузький. Тому гени, які призводять до таких змін будови квітів, не передаються далі і витісняються з генофонду. Завдяки стабілізуючій відбору до наших днів збереглися так звані живі копалини. До наших днів в незмінному вигляді дожили деякі види живих істот, які були мільйони років тому типовими представниками флори і фауни давно минулої епохи. Голонасінна рослина - гінкго, широко поширена в мезозойську еру, має безліч перехідних ознак, наприклад пластинчасті листя, характерні для давніх покритонасінних.
Статевий добір - особлива форма добору, наслідок боротьби самців або самок за можливість залишити потомство.
⇒ потомство залишають найбільш сильні і здорові особини
Найчастіше, особина просто вибирає собі найбільш сильного і життєздатного партнера. Статева конкуренція призводить до виникнення складних поведінкових механізмів: співу, демонстративної поведінки, залицяння. Нерідко між самцями виникають бійки, які можуть закінчитися каліцтвом або смертю учасників. В результаті статевого добору, потомство залишають найбільш сильні, життєздатні і здорові особини. Решта усуваються від розмноження, і їх гени зникають з генофонду популяції.
Оцінка
Завдання для самоконтролю
1-6
1. Що таке чинники еволюції? 2. Назвіть дві групи чинників еволюції. 3. Що таке елементарні чинники еволюції? 4. Назвіть елементарні чинники еволюції. 5. Що таке рушійна сила еволюції? 6. Укажіть назву головної рушійної сили еволюції.
7-9
7. Які сучасні уявлення про чинники еволюції? 8. Яке значення мають елементарні чинники еволюції? 9. Які значення та форми природного добору?
10-12
10. Чи можна спостерігати дію природного добору в природі? 11. Чим різняться і що є спільного між різними формами природного добору?
Д/з: §45 (Соболь), т/з №3, відео на сайті!!!, підготуватися до тестування ...
