Урок №14 Микроэволюция

Микроэволюция – это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях, которые приводят к изменению их генофонда и даже к образованию новых видов. Термин «микроэволюция» введен в 1938 году Н.В. Тимофеевым-Ресовским для отличия эволюции мелкого и крупного масштаба. Основой исторического развития органического мира является именно микроэволюция.

Характеристика микроэволюции:

1. Элементарная эволюционная единица – популяция со своим генофондом. Эти основные внутривидовые группировки характеризуются огромным генетическим разнообразием, которое часто не проявляется фенотипически.

2. Элементарный эволюционный материал – мутации и комбинации. Генетическое разнообразие в популяциях возникает вследствие спонтанного мутагенеза, который происходит непрерывно. Большинство мутаций неблагоприятно для организма и снижает жизнеспособность популяции в целом, но, если они рецессивны, то могут сохраняться в гетерозиготе в течение продолжительного времени. Некоторые мутации, не имеющие приспособительной ценности в данных условиях существования, способны приобрести такую ценность в будущем при изменении условий или при освоении новых экологических ниш, создавая, таким образом, резерв наследственной изменчивости. Этот резерв обогащается благодаря скрещиванию особей при половом размножении. Комбинативная изменчивость обеспечивает распространение мутаций, создание их новых комбинаций. 

3. Элементарное эволюционное явление – длительное и направленное изменение генотипического состава популяции, её генофонда. Совокупность происходящих необратимых генетических изменений обуславливает формирование новых наследственных особенностей, возникновение новых сочетаний генов и появление новых признаков, то есть меняются   эволюционные возможности популяции.

Движущие силы микроэволюции:

1. Не направляющие ход эволюционного процесса:

а) мутации - единственный источник возникновения новых признаков, позволяющих организму адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды; поставляют элементарный эволюционный материал. Случайность их возникновения, их комбинации дают широкий спектр путей развития популяции в процессе приспособления к условиям обитания.

б) популяционные волны – колебания численности особей популяции способствует изменению частоты мутаций и их рекомбинаций. То есть данные колебания ведут к временному возрастанию или убыванию частот определённых аллелей и генотипов, что поставляет материал для эволюции.      

в) дрейф генов – изменение концентрации аллелей генов в популяции под действием случайных факторов (природные катастрофы, гибель организмов от заболеваний, хищников) способствует полному закреплению аллеля или его полной утрате. Он имеет значение в малочисленных изолированных популяциях, где могут быть представлены не все аллели, типичные для данного вида.

г) миграция (поток генов)– перемещение отдельных особей в новое место обитания, из популяции в популяцию.  В результате этого происходит обмен генами между популяциями одного вида, гены мигрирующих особей включаются в генофонд популяции, приводя к появлению отличий в нём по сравнению с исходным состоянием.                  

д) изоляция – возникновение любых барьеров (географических, экологических, поведенческих, репродуктивных и др.), затрудняющих и делающих невозможным скрещивание особей различных популяций. Сама по себе изоляция не создаёт новых форм, но сохраняет и закрепляет генетические различия между популяциями, становящимися генетическими системами с самостоятельным эволюционным развитием.

2. Направляющий фактор эволюционного процесса – естественный отбор – избирательное выживание, достижение половой зрелости и размножение отдельными особями. Неразрывно связанный с другими факторами, естественный отбор приводит к последовательному возрастанию частот одних аллелей и снижению других. Растут частоты тех генов, которые полезны в данных условиях существования, то есть благоприятствуют выживанию особей, и ведут к росту приспособленности к данным условиям внешней среды.

Начинается микроэволюция в популяциях, особи которых различаются генотипами. Постоянно действующий естественный отбор приводит к элементарным эволюционным явлениям.

Элементарное эволюционное явление — направленное и необратимое изменение соотношения генов в генофонде популяции, которое меняет её эволюционные возможности.

Со временем генофонды популяций могут измениться так,  что скрещивание между ними становится невозможным. При условии изоляции популяций это ведёт к образованию новых видов, что представляет собой заключительный этап микроэволюции.

Различают филетическую микроэволюцию и видообразование.

Филетическая микроэволюция — это постепенные изменения, происходящие с течением времени в пределах одного вида или популяции. Приводят к возрастанию приспособленности  организмов к среде обитания.

Видообразование — это процесс образования нескольких новых видов из одного исходного.  

                                                          СХЕМА МИКРОЭВОЛЮЦИИ

                                               элементарные эволюционные факторы       

                                           (мутации, комбинации, волны жизни, миграции)

                                                                                 ↓ 

борьба за существование  →  элементарная единица эволюции  ← изоляция 

  и естественный отбор                                  (популяция)                                        

                                                                                 ↓

                                                   элементарные эволюционные явления

                                                          (изменение генофонда популяции)

                                                                 ↙                           ↘

                                         филетическая эволюция        видообразование

                                                 (адаптации)                           (новые виды)

Значит, микроэволюция — это процесс эволюционного преобразования популяций, приводящий к совершенствованию адаптаций и образованию внутривидовых форм и новых видов.