Formarea speciilor este o etapă importantă în evoluție. Începe în populații saturate cu mutații care apar în mod constant, care, atunci când sunt încrucișate liber, formează noi genotipuri și fenotipuri (vezi capitolul „Fundamentele geneticii și selecției”). Acest lucru duce la divergența caracteristicilor între indivizii unei anumite populații - divergenţă(55). Populația inițială formează un grup de forme cu grade diferite de abateri ale trăsăturii.
Organismele cu caracteristici modificate sunt capabile să colonizeze noi habitate și să le mărească numărul. Indivizii cu abateri extrem de contrastante au cele mai mari șanse de a supraviețui și de a lăsa descendenți fertili. Formele intermediare concurează mai mult și se sting mai repede. Astfel, în populația inițială apar noi grupuri, din care se formează mai întâi noi populații, iar apoi, cu divergență ulterioară, noi subspecii și specii. Principiul divergenței explică originea diversității formelor de viață. Darwin a explicat în mod similar formarea genurilor, familiilor, ordinelor etc.
Există două metode de speciație: geografică și ecologică.
Speciația geografică este asociată cu extinderea gamei speciilor originale sau cu împărțirea acesteia în părți izolate prin diverse bariere naturale (râuri, munți etc.). Când gama unei specii se extinde, indivizii populațiilor întâlnesc noi condiții de sol și climat, diferite animale și floră. În condiții noi neobișnuite, acei indivizi ale căror genotipuri sunt cele mai în concordanță cu aceste condiții vor supraviețui și vor lăsa urmași. Acest lucru duce la o schimbare a fondului genetic, la formarea de noi populații și, ulterior, la apariția subspeciilor și speciilor.
Izolarea populațiilor, care împiedică încrucișarea liberă, duce, de asemenea, la modificări ale fondului genetic al populațiilor și apoi la crearea de noi populații, subspecii și specii. Un exemplu de izolare geografică pot fi centrele de origine ale plantelor cultivate (vezi secțiunea „Ameliorare”). Separarea acestor centre unul de celălalt prin creste, deșerturi și oceane a contribuit la izolarea lor și la formarea autonomă a florei în ele, ceea ce a condus la o diversitate excepțională de plante înrudite în ele.
Speciația ecologică asociat cu colonizarea de noi habitate (nişe ecologice) în raza de acţiune a speciilor sale. în care grupuri mici dintr-o populație se pot găsi în condiții de mediu care sunt neobișnuite pentru ei în raza de acțiune a speciei lor. Noile condiții vor ajuta la identificarea și consolidarea noilor mutații și vor schimba direcția selecție naturală, ceea ce va duce la o schimbare a fondului genetic, la o izolare și mai mare a populațiilor și apoi la formarea de noi populații, subspecii și specii adaptate la noile condiții specifice.
Un exemplu în acest sens sunt cele cinci specii de ranune care au evoluat în diferite habitate (56):
- buttercup este o plantă acvatică;
- buttercup crește în soluri umede;
- ranuncul auriu - în pajiști, grădini, de-a lungul drumurilor;
- buttercup Kassubian (Kashubian) - în păduri și parcuri;
- ranuncul otrăvitor - în locuri foarte umede.
Factori evolutivi elementari.
Procesul evolutiv care are loc într-o populație, care duce la o modificare a structurii genetice a populației și dirijat de selecția naturală, se numește microevoluție. Începe într-o populație formată din indivizi cu genotipuri inegale. Se numește totalitatea tuturor genotipurilor dintr-o populație Fondului genetic. Când sunt expuse la diverse factori elementari evoluție, fondul genetic al unei populații se modifică.
Astfel de factori pot include următorii:
- apariția unor noi modificări ereditare - mutații și combinații care duc la apariția de noi genotipuri în populații;
- fluctuații ale numărului populației, numite valuri de populație. Acestea pot apărea din cauza schimbărilor sezoniere (plante anuale, insecte), a disponibilității hranei (reproducția în masă a rozătoarelor) și a dezastrelor naturale (secete, inundații, incendii). Valurile de populație modifică concentrația gene individuale. În timpul unei scăderi a populației, unele gene pot dispărea, iar odată cu o nouă creștere a populației, alte gene pot crește în concentrație;
- geografice sau izolare biologică populații care creează bariere în calea încrucișării libere, ceea ce duce la diferențe în compoziția genetică a diferitelor populații și la izolarea acestora.
Toate aceste modificări ale fondului genetic sunt aleatorii în natură, sunt multidirecționale. Singurul factor de selecție și direcție al evoluției este selecția naturală, care, în condiții modificate, selectează și mărește numărul de indivizi al căror genotip este mai potrivit pentru condițiile specifice de mediu și reduce numărul de indivizi cu un genotip mai puțin adecvat acestui mediu. Diversitatea speciilor este rezultatul divergenței caracteristicilor și direcției rol creativ selecție naturală.
Selecția naturală duce de obicei la o complicare treptată și la creșterea organizării formelor vii, a adaptabilității relative la condițiile de existență și la diversitatea speciilor.
Speciile participă la procesele evolutive în formarea unor grupuri sistematice superioare. Acest proces se numește macroevoluție sau evoluție supraspecifică. În macroevoluție apar aceleași procese ca și în timpul speciației - divergența caracterelor, lupta pentru existență și selecția naturală.
Formarea de noi specii în natură este cea mai importantă etapă a procesului de evoluție. Darwin a demonstrat că formarea de noi specii în natură are loc sub influența forțelor motrice ale evoluției. Când condițiile de existență se schimbă în cadrul unei specii, are loc un proces de divergență a caracteristicilor - divergenţă, ceea ce duce la formarea de noi grupuri de indivizi în cadrul speciei. Un întreg „mănunchi” de forme provine din forma originală, dar nu toate beneficiază de o dezvoltare ulterioară. Cele mai divergente forme au oportunități mai mari de a lăsa urmași fertili și de a supraviețui, deoarece concurează mai puțin între ele decât cele intermediare, care se sting treptat în lupta pentru existență sub influența selecției naturale într-o serie nesfârșită de generații.
În natură, nu s-au păstrat întotdeauna formele cele mai divergente, extreme, și cele de mijloc au putut supraviețui și da naștere a urmașilor. Dintre formele extreme, uneori se dezvoltă una, dar se pot dezvolta mai multe. Dacă condițiile de mediu nu se schimbă sau se schimbă puțin pentru o lungă perioadă de timp, atunci specia rămâne aproape neschimbată în comparație cu părintele.
Luați în considerare o diagramă care arată clar evoluția grupurilor sistematice superioare (vezi Figura 9).
Figura 9. Evoluția grupurilor sistematiceÎncepând cu anii 30 ai secolului actual, atenția oamenilor de știință a fost atrasă de populație ca formă de existență a speciei. Noile cercetări pun în lumină etapele inițiale ale procesului evolutiv, care au loc în cadrul unei specii și conduc la formarea de noi grupuri intraspecifice - populații și subspecii. Acest proces se numește microevoluție. Este accesibil pentru observare și studiu direct, deoarece poate apărea într-un timp istoric scurt.
Speciația geografică asociat cu extinderea spectrului speciilor originale sau cu împărțirea spectrului în părți izolate prin bariere fizice (munti, râuri, schimbări climatice). Pe măsură ce gama unei specii se extinde, populațiile acesteia întâlnesc noi condiții de sol și climat, precum și noi comunități de animale, plante și microorganisme. În populație apar în mod constant schimbări ereditare, există o luptă pentru existență, iar selecția naturală operează. Toate acestea conduc în cele din urmă la o schimbare a compoziției genetice a populației - la microevoluție. Evoluția ulterioară a populației poate duce la apariția unei noi specii.
De exemplu, zada siberiană s-a mutat mult spre est; populațiile sale au populat teritoriul de la Urali până la Lacul Baikal și s-au găsit în condiții diferite. Mutațiile au apărut constant la indivizii populației ca urmare a încrucișării, au apărut noi combinații de gene; Datorită acestor procese, populația a devenit eterogenă. În procesul luptei pentru existență și ca urmare a acțiunii selecției naturale, indivizii au supraviețuit și au lăsat urmași cu schimbări care au fost utile în condiții specifice de viață. Acțiunea acestor factori pe o perioadă lungă de timp a contribuit la apariția unor diferențe mai accentuate între populații și în cele din urmă la apariția izolării biologice - neîncrucișarea indivizilor din diferite populații ale aceleiași specii. Drept urmare, în condiții mai severe, sub influența forțelor motrice ale evoluției, s-a format o nouă specie - zada dahuriană.
În condițiile din nordul îndepărtat, s-a format în mod similar un tip special de mac cu frunze mici, puternic pubescente. dezvoltare rapida pedunculi scurti și înflorire timpurie. Un alt exemplu: crinul de pădure a avut inițial un habitat continuu, dar odată cu glaciația s-a împărțit în părți izolate; În aceste teritorii s-au format populații independente, recunoscute de unii oameni de știință drept specii tinere.
Omniprezent în Europa, lumbago ocupă o gamă continuă de la vest la est. În forma vestică, frunzele sunt disecate subțire și împrăștiate, florile sunt căzute, astfel încât atunci când plouă mult în vest, apa stropește și nu stagnează, iar polenul nu este spălat. Forma estică în condiții uscate este caracterizată prin frunze mai grosolan disecate, erecte și flori erecte, de-a lungul cărora curge apa către rădăcini. Experimentele au demonstrat că frunzele formei de est evaporă mult mai puțină apă decât frunzele formei de vest. Toate aceste diferențe dintre lumbago din Europa de Vest și lumbago din est sunt de natură adaptativă. Între formele de vest și de est de lumbago există o serie continuă de forme de tranziție.
Pe banda din mijloc Uniunea Sovietică Peste 20 de specii de ranuncul cresc. Toți proveneau din aceeași specie. Descendenții săi au populat diverse habitate – stepe, păduri, câmpuri – și, datorită izolării, s-au separat unul de celălalt, mai întâi în subspecii, apoi în specii (vezi Figura 10).
Figura 10. Diversitatea speciilor în floră și faună.
Specia pițigoi mare reprezintă un complex complex de populații și subspecii situate în diferite stadii de izolare. Gama celor trei subspecii de pițigoi mare - eurasiatică, sud-asiatică și est-asiatică - formează un inel în jurul Podișului Asiei Centrale - o gamă de inele. Subspeciile ocupă zone bine definite, dar în zonele de contact pițigoiul din Asia de Sud se încrucișează cu celelalte două subspecii. Asia de Est și Eurasia, care trăiesc împreună în văile Amurului superior, nu se încrucișează. Separarea habitatelor țâțelor și formarea subspeciilor lor este asociată cu înaintarea ghețarului.
Multe specii și genuri de animale ciliate trăiesc în Lacul Baikal viermi plati, crustacee și pești, care nu se găsesc altundeva, deoarece lacul este separat de alte bazine de apă lanțuri muntoase de aproximativ 20 de milioane de ani.
Speciația ecologică apare atunci când populațiile aceleiași specii rămân în raza lor de acțiune, dar condițiile lor de habitat sunt diferite. Sub influența forțelor motrice ale evoluției, compoziția lor genică se modifică. După multe generații, aceste schimbări pot ajunge atât de departe încât indivizii din diferite populații ale aceleiași specii nu se vor încrucișa între ei și va apărea izolarea biologică, ceea ce este tipic, de regulă, pentru tipuri diferite. De exemplu, un tip de Tradescantia s-a format pe vârfuri stâncoase însorite, iar altul - în pădurile umbroase. În câmpia inundabilă din Volga inferioară s-au format specii de iarbă de grâu, bromegass și iarbă cu peri (soricel), care produc semințe înainte sau după viitura râului. Acest lucru îi diferențiază de speciile originale, care cresc în zonele neinundate și sunt inseminare în principal în timpul inundațiilor.
În legătură cu specializarea alimentară s-au format cinci specii de țâțe: pițigoiul mare se hrănește cu insecte mari în grădini și parcuri; Pițigoiul albastru vânează insecte mici în crăpăturile scoarței și în muguri; pițigoiul smoc se hrănește cu semințele de conifere; Nașii și moscoviții se hrănesc în principal cu insecte din păduri tipuri diferite(vezi Figura 10).
David Catchpole și Karl Wieland
Oamenii de știință care efectuează cercetări pe insula Trinidad s-au mutat ( Poecilia reticulata) de la bazinul de la fundul cascadei, care era plin de pești răpitori, până la bazinele de deasupra nivelului căderilor, unde guppiii nu mai trăiseră anterior și unde era un singur prădător cunoscut (care putea mânca doar guppii mici). , adică exemplarele mai mari erau sigure). Descendenții guppiilor relocați s-au adaptat la noile condiții de existență: au dobândit mai mult dimensiuni mari, a ajuns la maturitate mai târziu și a produs descendenți mai puțini, mai mari.
Viteza acestor schimbări i-a nedumerit pe evoluționişti, deoarece conform viziunii lor tradiționale asupra lumii de milioane de ani, guppiilor ar fi trebuit să le ia mult mai mult pentru a se adapta. Un evoluționist a spus: „Guppies s-au adaptat la noile condiții de existență în doar patru ani - și acest lucru este de 10 mii - 10 milioane de ori mai rapid decât se aștepta nivel mediu adaptări stabilite pe baza evidenței fosile”.
Șopârle cu picioare scurte
Și acest lucru se aplică nu numai peștilor guppy. Există un număr mic de șopârle anole în Bahamas ( Anolis sagrei) a fost mutat de pe una dintre insule, unde creșteau copaci înalți, pe insule învecinate, unde anterior nu existau șopârle și unde erau prezente plante stufoase joase. Forma corpului generațiilor ulterioare de șopârle s-a schimbat rapid. În special, lungimea relativă a membrelor posterioare a scăzut semnificativ, iar aceasta este considerată o adaptare la noul habitat de arbust cu creștere scăzută. (, au membre posterioare mai lungi decât șopârlele care locuiesc pe ramuri. Se pare că acesta este un compromis între agilitatea necesară pentru a sări de la o ramură la alta și viteza pe care o oferă picioarele mai lungi pe suprafața largă a trunchiurilor copacilor).
Dar din nou, ceea ce a fost surprinzător pentru evoluţionişti a fost viteză o adaptare care a fost de multe mii de ori mai mare decât interpretarea lor „înregistrare paleontologică” .
Diaspora de margarete
Pe micile insule din Columbia Britanică, semințele dispersate de vânt din buruienile din familia margaretelor (Asteraceae) își pierd rapid capacitatea de a zbura. Este caracteristic că embrionul de sămânță devine din ce în ce mai plat, în timp ce „zburătorul” în formă de parașută care ține sămânța în vânt devine din ce în ce mai mic. Aceste modificări sunt benefice deoarece reduc aria de răspândire a semințelor. Altfel, pe astfel de insule mici, semințele ușoare purtate de vânt s-ar pierde în ocean (și astfel descendenții lor ar fi reduse). Vă rugăm să rețineți că astfel de modificări duc la la pierdere capacitatea de a se propaga pe distanțe lungi în vânt.
Muște, pești și cinteze
Există un număr imens de alte exemple de adaptări rapide, până la formarea de noi specii (speciație). (Când o populație descinde dintr-o altă populație cu care nu se mai poate încrucișa, aceasta este de obicei definită ca formarea unei noi specii). În jurnal Creare S-a raportat recent că evoluționiștii raportează o rată „alarmantă” de schimbare a anvergurei aripilor muștelor europene de fructe introduse accidental în America. În mod similar, s-au observat schimbări rapide la muștele de fructe. Drosophila, precum și la somonul sockeye (în termen de nouă și, respectiv, treisprezece generații).
În cazul faimoșilor cinteze ai lui Darwin, pentru a vederi moderne pe insula Galappagos separată de populațiile lor ancestrale, el estimează că ar fi durat între unu și cinci milioane de ani. in orice caz real Observațiile adaptărilor rapide la cinteze i-au determinat pe evoluționisti să scurteze această scară de timp doar până la câteva secole.
Tantari si soareci
Nu cu mult timp în urmă, evoluționiștii au fost surprinși să descopere că țânțarii care se hrănesc cu sângele păsărilor care s-au mutat în metroul londonez au devenit deja o specie separată (iar acum mușcă oameni și șobolani). Potrivit unui studiu recent asupra șoarecilor de casă de pe insula Madeira (se crede că au fost introduși pe insulă după așezarea portugheză în secolul al XV-lea), „mai multe rase cromozomiale izolate reproductiv” (de fapt, noi „specii”) au apărut în mai puțin de 500 de ani.
Și în toate aceste exemple, schimbările rapide nu au nimic de-a face cu apariția de noi gene ca urmare a mutațiilor (mecanismul imaginar al evoluției de la moleculă la om), și a apărut în principal ca urmare a selecției genelor deja existente. Aici avem dovezi reale, evidente că formarea adaptivă de noi forme și specii dintr-un singur gen creat, însoțită de degenerare, poate avea loc destul de repede. Acest lucru nu necesită milioane de ani.
Ar trebui evoluţioniştii să se bucure şi creaţioniştii să dispere de toate aceste schimbări vizibile? Deloc. Creaționiștii bine informați au susținut de mult timp că selecția naturală poate produce cu ușurință variații semnificative pe perioade scurte de timp, pe baza informațiilor genetice preexistente. Cu toate acestea, aceasta nu este o dovadă a ideii de evoluție de la moleculă la om, deoarece nu sunt adăugate informații noi aici.
Selecția naturală în sine scapă de anumite informații și de toate mutațiile observate care au vreun efect asupra supraviețuirii sau abilității funcționale a unui organism, chiar și mutațiile rare „favorabile” sunt o pierdere de informații. Formarea unor specii mai mari de pești guppy este rezultatul redistribuirii deja existente material genetic. Astfel de variații pot fi suficiente pentru a determina două grupuri de pești să oprească încrucișarea și astfel să formeze „noi specii” prin definiție, fără a utiliza informații noi.
Conform relatării biblice despre istorie, astfel de schimbări rapide ale formei corpului nu sunt doar acceptabile, ci și de fapt trebuie sa petrecându-se mult mai repede decât se aşteaptă evoluţioniştii. Când animalele au părăsit Arca pentru a se reproduce și a umple Pământul și toate nișele ecologice goale, selecția naturală ar fi putut face cu ușurință ca speciile originale de (de exemplu) „câine” prezente pe Arcă să se „împartă” în lupi, coioți și etc. Și din moment ce există înregistrări istorice ale acestor specii existente la câteva sute de ani după Potop, aceasta înseamnă că foarte rapid speciație (neevolutivă). Deci, atunci când astfel de exemple de schimbare rapidă apar astăzi, ele sunt o dovadă istoria biblică. Și asta se întâmplă tot timpul.
Totuşi, din moment ce evoluţioniştii interpretat greșit Toate astfel de adaptări/speciații ca „eveniment evolutiv”, ei sunt nedumeriți de faptul că se întâmplă mult mai repede decât permite interpretarea lor a înregistrării fosilelor. (Și acest lucru, desigur, este ușor de înțeles dacă îți dai seama că interpretarea tradițională a înregistrării fosile ca o „înregistrare” a istoriei de-a lungul a milioane de ani este, de fapt, eronată. Înregistrările fosile arată cum potopul și consecințele sale a îngropat toată viața vegetală Și lumea animală pe o perioadă de timp mult mai scurtă decât milioane de ani).
Deoarece astfel de schimbări rapide provoacă ideile evoluționiste tradiționale, astfel de descoperiri sunt adesea contestate, dar fără rezultat. „Evoluția” rapidă (un nume greșit, după cum am văzut) este acceptată de experții în fosile care susțin teoria echilibrului punctat. Potrivit acestei teorii, istoria evoluționistă nu suferă nicio schimbare de cele mai multe ori, ci este „întreruptă” de exploziile scurte și ascuțite de evoluție (care, în mod convențional, apar prea repede pentru a-și lăsa amprenta asupra înregistrării fosile). Cu toate acestea, acest punct de vedere nu numai că rămâne minoritar în rândul evoluţioniştilor, dar ridică şi întrebarea de ce, dacă peste tot au loc schimbări rapide, nu a existat educaţie. mult mai mult numărul de specii noi de-a lungul întregului „timpul geologic”? Cu alte cuvinte, modificările observate încă se produc prea repede pentru ca o astfel de explicație să fie satisfăcătoare.
Nu numai că aceste schimbări rapide nu adaugă informații noi, dar chiar și unii evoluționiști spun că evoluția este „de la moleculă la om” nu a fost observată în niciunul dintre aceste studii. Cintezele sunt încă cinteze, țânțarii sunt țânțari, iar șoarecii sunt încă șoareci. Un genetician evoluționist a spus cu privire la noile date despre peștii guppy: „Din câte știu eu, guppiii sunt încă guppy”.
Înțelegerea înregistrării fosilelor
Dacă ne întoarcem la Cuvântul Celui care știe totul, atunci faptele lumea modernă complet de înțeles. Creaturile lui Dumnezeu erau menite să se reproducă „după felul lor”, așa că un șoarece face un șoarece, o șopârlă face o șopârlă și o margaretă face o margaretă. Evoluția nu s-a întâmplat niciodată și nu se întâmplă astăzi. Cu toate acestea, toate organismele au o minunată capacitate genetică înnăscută de a se schimba rapid ca răspuns la presiunile mediului. Și asta se observă cel mai bine astăzi în mediul izolat al insulelor.
Astfel de exemple de adaptare rapidă ne oferă o perspectivă asupra câte dintre nișele ecologice goale de pe Pământ au fost umplute după Potop, un eveniment global din poveste adevarata Pământ. Ca urmare a acestui dezastru, întregul „Lumea a pierit atunci” (2 Petru 3:6). Deoarece aceasta era deja o lume păcătoasă, fosilele arată dovezi ale morții, suferinței și bolilor. Dar, din moment ce a fost o lume creată, înregistrarea fosilă conține atât rămășițele unor creaturi care nu mai există, cât și cele care încă mai trăiesc, dar nu conține nicio dovadă că un tip s-a schimbat treptat în altul, oricât de repede sau n-a fost. se întâmplă încet.
Legături și note
- D.N. Reznik, F.Kh. Shaw, F.H. Rodd și R.G. Spectacol. Aprecierea gradului de evoluţie în populaţiile naturale pește guppy ( Poecilia reticulata), revistă Ştiinţă 275 (5308):1934–1937, 1997.
- V. Morell. Eliberați de prădători, peștii guppy fac un salt evolutiv înainte. Revistă Ştiinţă 275 (5308):1880, 1997.
- J. B. Losos, K. I. Warheit și T. W. Schoener. Diferențierea adaptivă la șopârle Anolis, ca urmare a colonizării experimentale a insulelor. Revistă Natură 387 (6628):70–73, 1997.
- T.J. Caz. Selecția naturală manifestată la nivelul membrelor. Revistă Natură 387 (6628):15–16, 1997.
- V. Morell. Prinderea șopârlelor în stare de adaptare. Revistă Ştiinţă 276 (5313):682–683, 1997.
- Evoluționistii au inventat o nouă unitate numită „Darwin” pentru a măsura rata de schimbare în anumite forme ale tuturor speciilor (mărimea corpului, lungimea membrelor etc.). În cazul șopârlei Anolis sagrei, nivelul schimbării a ajuns la 2.117 Darwin, în ciuda faptului că, pe baza rămășițelor fosile de peste „milioane de ani din înregistrarea fosilelor”, evoluționiștii au stabilit intensitatea schimbărilor de la 0,1 la 1,0 Darwin. Nivelul schimbării peștilor guppy din insula Trinidad a fost chiar mai mare - de la 3.700 la 45.000 Darwin. Experimentele de selecție artificială la șoareci de laborator arată niveluri de până la 200.000 Darwin (ref. 2 și 4).
Speciația este un proces evolutiv în care populațiile individuale specii existente organismele vii formează noi specii. În natura vie, speciația are loc peste tot și întotdeauna. Cu toate acestea, acesta este de obicei un proces destul de lung, care nu poate fi observat direct. Astfel, formarea unei noi specii poate dura milioane de ani.
Ca urmare a speciației, numărul speciilor de pe Pământ este în continuă creștere. Cu toate acestea, multe specii dispar dintr-un motiv sau altul (din cauza schimbării condițiilor climatice, ca urmare a activității umane etc.). Așadar, de-a lungul întregii istorii a Pământului, numărul speciilor de organisme vii care au apărut pe el, conform unor estimări, depășește un miliard, dar numărul speciilor vii este estimat la aproximativ 2 milioane.
Există două metode principale de speciație, adică modul în care se formează o specie nouă dintr-una existentă anterior. Un mod de speciație se numește geografic (sau alopatric), celălalt se numește biologic (sau ecologic, sau simpatric).
Când modul geografic de speciație una dintre populațiile unei specii se află în condiții de viață ușor diferite și izolată de alte populații ale aceleiași specii. Izolarea împiedică schimbul de gene, iar noile condiții obligă populația să-și urmeze propria cale evolutivă. Pe parcursul unei serii de generații, indivizii dezvoltă noi caracteristici adaptate mediului existent. În acest caz, astfel de modificări pot apărea în genotip care exclud posibilitatea încrucișării cu indivizi din specia originală a acestei populații. Ca urmare, pe baza acestei populații se formează o nouă specie.
Exemplu clasic Modul geografic de speciație sunt cintezele lui Darwin. Se presupune că unele grupuri de cinteze trăiesc în America de Sud, într-un fel sau altul a ajuns pe diferite insule Galapagos. Mai mult, fiecare grup a urmat propriul său drum evolutiv.
Modul biologic de speciație apare de obicei într-o perioadă mai scurtă de timp decât cea geografică și este tipică în într-o măsură mai mare pentru plante decât pentru animale. În speciația biologică, o nouă specie se formează ca urmare a unei modificări aleatorii a genotipului unui individ. În același timp, nu se mai poate încrucișa cu alți indivizi ai speciei originale. Acest lucru, de exemplu, apare la plante ca urmare a poliploidiei (o creștere multiplă a numărului de cromozomi). Planta mutantă se poate reproduce apoi vegetativ sau prin autopolenizare, întemeind efectiv o nouă specie. Poliploidia nu este singura modalitate de speciație biologică. Noul fel se poate forma si ca urmare a altor rearanjamente cromozomiale.
De obicei, speciația biologică are ca rezultat scindarea speciilor originale în specii care ocupă nișe ecologice diferite. Prin urmare, se mai numește și speciație ecologică.
Formarea de noi specii în natură este etapa finală a microevoluției. Sub influența factorilor evolutivi cu rol principal al selecției naturale, este în derulare procesul de transformare a populațiilor intraspecifice deschise genetic în sisteme de specii stabile genetic. Între indivizi ai diferitelor populații din cadrul unei specii, procesul de încrucișare și de lăsare a urmașilor fertili este posibil. Atâta timp cât există un flux de gene între populațiile dintr-o specie, fondul de gene al speciilor este sistem unificat. Ca urmare a izolării populațiilor, încrucișarea între forme divergente se oprește, nu există schimb de informații ereditare, iar populațiile sau grupurile de populații devin sisteme genetice independente.
O specie este considerată o etapă calitativă a procesului evolutiv, deoarece este cel mai mic sistem supraorganism stabil genetic din natura vie. În timpul speciației, au loc în principal două procese: apariția adaptărilor la condițiile de mediu în schimbare și separarea bazată pe izolarea de noi specii. Pe baza teritoriului de așezare al speciilor originale, putem distinge două căi principale de speciație: alopatrică și simpatrică.
Speciația alopatrică sau geografică este asociată cu izolarea spațială a grupurilor divergente și poate fi efectuată în principal prin migrarea sau dezmembrarea gamei de către diverse bariere (râuri, munți, soluri, climă etc.). specii, populațiile se regăsesc în condiții de mediu diferite, care prin procese microevolutive pot duce la formarea de noi specii. Un exemplu de diferențiere a speciilor în procesul de migrație poate fi complexul complex de populații și subspecii ale speciei pițigoi mari. Răspândirea acestei specii din Europa în Est a luat două rute: de la nord la Orientul Îndepărtat și de la sud în jurul Țărilor înalte din Asia Centrală. Pe Orientul îndepărtat Există subspecii eurasiatice și din Asia de Est, care, atunci când trăiesc împreună, nu produc hibrizi. În timpul procesului de decontare, între ei a apărut o barieră de reproducere.
Speciația prin fragmentare a gamei speciilor părinte poate fi urmărită folosind exemplul apariției speciilor de lacramioare. Crinul pădurii a fost larg răspândit în Eurasia în urmă cu câteva milioane de ani, dar din cauza glaciării aria sa s-a împărțit în mai multe teritorii. Până în prezent, s-au format câteva specii noi.
Speciația simpatrică are loc în intervalul speciilor originale. Se pot distinge mai multe metode: prin poliploidie (în genul tutun numărul inițial de cromozomi este de 12, dar există forme cu 24, 48, 72 de cromozomi); prin hibridizare cu dublarea ulterioară a cromozomilor (hibrizii interspecifici sunt obișnuiți în rândul plantelor: zmeură, pelin, frasin de munte), prin izolare sezonieră (păstrăvii din Lacul Sevan, după timpul de reproducere, formează rase de iarnă și primăvară).
Sfârșitul lucrării -
Acest subiect aparține secțiunii:
Curs de biologie de cursuri pentru studenții care studiază în limba rusă
Stat instituție educațională.. mai sus învăţământul profesional.. Universitatea de Stat Medicală din Ryazan..
Dacă aveți nevoie material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:
Ce vom face cu materialul primit:
Dacă acest material ți-a fost util, îl poți salva pe pagina ta de pe rețelele sociale:
| Tweet |
Toate subiectele din această secțiune:
Biologie
curs de prelegeri pentru studenții care studiază în limba rusă Ryazan Alcătuit de: Conf. univ. dr. Kalygina T.A.
Proprietățile de bază ale viețuitoarelor
Ființele vii diferă de corpurile nevii într-un număr de proprietăți. Principalele proprietăți ale viețuitoarelor includ: Organizarea specifică. Organismele vii au
Niveluri de organizare a ființelor vii
Viața pe Pământ este un sistem integral format din diverse niveluri structurale organizarea fiinţelor biologice. Există mai multe niveluri principale de organizare (divizia are
Teoria celulei
În 1665 R. Hooke a fost primul care a descoperit celulele vegetale. În 1674 A. Leeuwenhoek a descoperit celula animală. În 1839 T. Schwann și M. Schleiden au formulat teoria celulară. Principiul principal al teoriei celulare
Structura celulară
Pe baza structurii lor, există 2 tipuri de celule: - procariote - eucariote Procariotele includ bacterii și alge albastru-verzi. Procariotele diferă de eucariote în următoarele moduri: ei
Membrana celulară exterioară
1 – capul polar al moleculei de fosfolipide 2 – coada de acid gras a moleculei de fosfolipide 3 – proteina integrala
Evoluția celulară
Există două etape în evoluția unei celule: 1. Chimic. 2.Biologic. Etapa chimică a început acum aproximativ 4,5 miliarde de ani. Sub influenta radiații ultraviolete, radiații
Structura și funcțiile nucleului celular
Miez - parte obligatorie Celulă eucariotă. Funcția principală a nucleului este de a stoca material genetic sub formă de ADN și de a-l transfera către celulele fiice în timpul diviziunii celulare. in afara de asta
Cromatina și cromozomii
Cromatina este o formă despiralizată a existenței cromozomilor. Într-o stare despiralizată, cromatina se găsește în nucleul unei celule nedivizoare. Cromatina și cromozomii se schimbă între ele
Ciclul de viață al celulei
G1 – perioada presintetică S – perioada sintetică G2 – perioada postsintetică G0 –
Proliferarea celulară
Proliferarea este o creștere a numărului de celule prin mitoză, ceea ce duce la creșterea și reînnoirea țesuturilor. Intensitatea proliferării este reglată de substanțe care sunt produse atât în interiorul celulelor,
Forme de reproducere a organismelor vii
Reproducerea este proprietatea organismelor vii de a reproduce propriul lor fel. Există două forme principale de reproducere: asexuată și sexuală. Reproducerea asexuată contribuie la conservarea celor mai mari
Spermatogeneza
Complot secțiune transversală tubul contort al testiculului (vezi pag. 27) Cellules germinales primordiales – n
Tipuri și perioade de ontogeneză
Ontogeneza este un proces dezvoltarea individuală indivizii din zigot în timpul reproducerii sexuale (sau apariția unei fiice în timpul reproducerii asexuate) până la sfârșitul vieții. Termenul „ontogeneză” în 1866 sugerat de oamenii de știință germani
Caracteristici structurale și tipuri de ouă
Ovulele (sau ouăle) sunt celule reproductive feminine foarte specializate, relativ mari și imobile. Diferențele fundamentale nu există nicio diferență în structura ovulului și a celulelor somatice
Perioada embrionară de dezvoltare, etapele sale
Perioada de dezvoltare embrionară este cea mai complexă la animalele superioare și constă din mai multe etape: 1. Formarea zigotului 2. Fragmentarea 3. Formarea blastulei
Zdrobirea în acorduri
A – lanceta (complet uniformă) B – amfibieni (complet neuniform) C – păsări (incomplet discoidal)
Histogeneza si organogeneza
Histogeneza este procesul de formare a țesuturilor în embriogeneză. Organogeneza este procesul de formare a sistemelor de organe în embriogeneză. În acest stadiu al dezvoltării embrionare se disting două faze.
Inducerea embrionară
Clarificarea mecanismelor de dezvoltare este una dintre probleme complexe stiinta biologica.
Embriogeneza în ansamblu este determinată de aparatul ereditar al celulelor (după cum sa menționat deja, în timpul ontogenezei
Dezvoltarea embrionară a păsărilor
Celula ouă a păsărilor este puternic telolecitală; polul vegetativ conține mult gălbenuș. Ca urmare a fertilizării, se formează un embrion unicelular - un zigot, care se caracterizează prin
Organe provizorii extraembrionare
În dezvoltarea embrionară a vertebratelor, un rol major îl au organele provizorii care funcționează în embrion și sunt absente la vârsta adultă. Acestea includ: sacul vitelin, amnios, seros
Caracteristicile dezvoltării postembrionare
Ontogenia postembrionară (postnatală) începe din momentul nașterii, la ieșirea din membranele embrionare (în timpul dezvoltării intrauterine) sau la ieșirea din membranele ovulelor și se termină cu moartea
Efort. Moarte clinică și biologică
Îmbătrânirea este un model biologic general de declin al organismului, caracteristic tuturor ființelor vii. Bătrânețea este ultima etapă naturală a ontogenezei, care se termină cu moartea.
Regenerarea organelor și țesuturilor, tipurile sale
Regenerarea este procesul de restaurare a țesuturilor sau organelor pierdute sau deteriorate. Există două tipuri de regenerare: - fiziologică - reparatoare fiziologică
Transplantul
Transplantul este grefarea și dezvoltarea țesuturilor transplantate într-o locație nouă. Organismul din care este prelevat materialul pentru transplant se numește donator, iar cel căruia i se efectuează transplantul se numește
Homeostazia în organismele vii Homeostazia este proprietatea ființelor vii de a menține constanta mediului lor intern, în ciuda variabilității factorilor. mediu inconjurator
Ritmuri biologice. Cronobiologie
Ritmuri biologice – repetarea regulată a modificărilor de intensitate procese biologice. Ritmurile biologice se regasesc la toate fiintele vii, sunt fixate ereditar si sunt factori
Comunitate
Orice tip de ființe organizate și orice populație din orice specie nu există izolat de alte ființe, ci formează o unitate complexă și contradictorie numită comunitate biotică. Bi
Încrucișare monohibridă
Mendel a efectuat experimente pe mazăre. La încrucișarea soiurilor de mazăre cu semințe galbene și verzi (au fost încrucișate organisme homozigote sau linii pure), toți descendenții (adică hibrizi de prima generație)
Încrucișarea di- și polihibridă. A treia lege a lui Mendel
Într-o încrucișare dihibridă, organismele părinte sunt analizate în două perechi semne alternative. Mendel a studiat caracteristici precum culoarea semințelor și forma lor. Când se încrucișează mazărea cu galbenul
Determinarea genului
În majoritatea organismelor, sexul este determinat în momentul fecundației (singam) și este reglat de complementul cromozomial al zigotului se numește tipul cromozomial de determinare a sexului. La oameni și mamifere
Moștenirea trăsăturilor legate de sex și limitate de sex
Trăsăturile legate de sex sunt cele a căror dezvoltare este determinată de genele localizate pe cromozomii sexuali. Dacă gena este localizată pe cromozomul Y, atunci este moștenită la oameni, mamifere
Legătura genelor. Experimente și regula lui Morgan
Studiul moștenirii legate de sex a stimulat studiul legăturii dintre genele localizate pe autozomi. Orice organism se caracterizează prin constanța cromozomilor în cariotip.
Prevederi de bază ale teoriei cromozomiale a eredității
Principalele prevederi ale teoriei cromozomiale a eredității se rezumă la următoarele: - purtătorii de informații ereditare sunt cromozomii și genele localizate în aceștia, - genetice
Etapele dezvoltării geneticii moleculare
Genetica moleculară a apărut din biochimie și a apărut ca stiinta independentaîn anii 50 ai secolului trecut. Nașterea acestei științe este asociată cu o serie de descoperiri biologice importante: 1
Activitatea genelor funcționale sau expresia genei
La procariote, se desfășoară în două etape: transcripție și translație La eucariote există și o etapă de procesare. Expresia genei implică sinteza unei molecule de ARNm pe o moleculă de ADN, complexul
Reglarea expresiei genelor la procariote
Schema de reglare a transcripției genelor structurale ale unei celule procariote în funcție de tipul de represiune
Definiție și forme de variabilitate
Genetica studiază două proprietăți de bază ale ființelor vii - ereditatea și variabilitatea. Variabilitatea este proprietatea organismelor de a dobândi noi caracteristici și caracteristici ale dezvoltării individuale
Factori mutageni
Factorii care provoacă mutații se numesc factori mutageni (mutageni) și se împart în: 1. Fizici; 2. Chimic; 3. Biologic. La m fizică
Stabilitatea și repararea materialului genetic
Rezistenta la modificari ale materialului genetic este asigurata de: 1. Un set diploid de cromozomi. 2. ADN dublu helix. 3. Degenerare (redundanță
Legea seriei omologice a variabilității ereditare N.I
Se știe că mutația are loc în diverse direcții. Totuși, această diversitate este supusă unui anumit tipar, descoperit în 1920 de N.I. El a formulat legea homol
Metoda genealogică
Tipurile de moștenire și formele de manifestare a înclinațiilor genetice la om sunt foarte diverse, iar diferențierea între ele necesită metode speciale de analiză, în primul rând genealogice,
Metoda de cercetare dublă
Studiile pe gemeni sunt una dintre principalele metode ale geneticii umane. Există gemeni identici, care iau naștere dintr-un ovul fertilizat de un spermatozoid. Ele apar din cauza
Metoda dermatoglifelor
Aceasta este o știință care studiază determinarea ereditară a modelelor care formează liniile pielii de pe vârfurile degetelor, palmelor și tălpilor unei persoane. S-a dovedit că fiecare națiune
Hibridarea celulelor somatice
Celulele hibride au anumite proprietăți, permițând determinarea localizării genei sau a legăturii genelor. Pierderea cromozomilor umani din anumite tipuri de celule hibride permite obținerea unei clone
Metoda ontogenetică
Vă permite să studiați modelele de manifestare a oricărui semn sau boală în procesul de dezvoltare individuală. Există mai multe perioade de dezvoltare umană. Antenatal (dezvoltare inainte de nastere)
Metoda de simulare
Lege serie omoloagă N.I Vavilova (speciile și genurile care sunt apropiate genetic au serii similare de variabilitate ereditară) ne permite să extrapolăm datele experimentale cu anumite restricții.
Metoda de cercetare imunologică
Această metodă se bazează pe studiul compoziției antigenice a celulelor și fluidelor corpului uman - sânge, saliva, suc gastric etc. Antigenele celulelor sanguine testate cel mai frecvent sunt eritro
Boli genetice
1) Un tip de moștenire autozomal dominant este caracterizat de o încălcare a sintezei proteinelor structurale sau proteinelor care îndeplinesc funcții specifice (de exemplu, hemoglobina). Fenotipic, în acest caz, t
Boli cromozomiale cauzate de anomalii autozomale
Bolile cromozomiale sunt un grup de afecțiuni patologice ereditare cauzate de o modificare a numărului de cromozomi sau de o încălcare a structurii acestora. Cele mai frecvente trisomii sunt dir.
Boli cromozomiale cauzate de anomalii ale cromozomilor sexuali
Cromozomii sexuali sunt principalii purtători ai genelor care controlează dezvoltarea sexului, prin urmare anomaliile lor numerice sau structurale determină diverse abateri în dezvoltarea sexuală.
Teoria evoluției a lui J.B. Lamarck
J.B. Lamarck în „Filosofia zoologiei” (1809), în care au fost conturate mai întâi bazele unui concept evolutiv integral, a formulat două legi: 1) privind influența folosirii și neutilizarii unui organ asupra acestuia.
Teoria evoluției a lui Charles Darwin
În 1858, Charles Darwin și, independent de el, A.R Wallace au fundamentat principiul selecției naturale și ideea luptei pentru existență ca mecanism al acestei selecții. Teoria evoluției prin mâncare
Microevoluție. Criteriile și structura speciei. Populația
Se numește microevoluție Primul stagiu transformări evolutive ale populației: de la apariția modificărilor ereditare până la formarea adaptării și apariția unor noi specii pe baza acestora. Studiu
Factori de evoluție
Modificările în compoziția genotipică a populațiilor apar sub influența multor evenimente care sunt capabile să transforme populațiile într-un fel sau altul. Cu toate acestea, este posibil să distingem următoarele elemente de bază
Conceptul de origine animală umană
Baza ideilor moderne despre originea omului este conceptul conform căruia omul a apărut din lumea animală, iar prima dovadă științifică în favoarea acestui concept a fost
Diferențele dintre oameni și animale
Omul are diferențe semnificative față de animale, ceea ce a fost observat și de antici, de exemplu Anaxagoras (500-428 î.Hr.) și Socrate (469-399 î.Hr.) credeau că
Factori determinanți ai antropogenezei
Există factori sociali și biologici ai antropogenezei. Antropogeneza este originea omului și formarea lui ca specie în procesul de formare a societății. O persoană are o serie de specific