Under inverkan av elementära faktorer i genpoolen förändras frekvensen av vissa gener, vilket leder till en förändring av befolkningens genotyp och fenotyp, och vid långvarig exponering för naturligt urval sker dess differentiering.
Vad är mikroevolution
Mikroevolution - populationsförändringar under påverkan av evolutionära faktorer, vilket kan leda till en förändring i genpoolen eller till och med uppkomsten av en ny art.
Evolutionsfaktorer kan kallas vilka processer eller fenomen som helst. Bland dem finns mutationer, isolering, genetisk drift, befolkningsvågor som förändrar den genetiska sammansättningen.
Storleken på en befolkning förändras ständigt. Orsakerna till detta är olika influenser av biotisk och abiotisk natur. Sådana befolkningsfluktuationer är periodiska. Så efter en ökning av antalet individer i en population minskar det. 1905 kallade S. S. Chetverikov denna regelbundenhet för befolkningsvågor. Om du ger exempel på befolkningsvågor, så kan dessa vara fluktuationer i antalet rovdjur, reproduktion av gräshoppor eller kaniner i Australien. Ett annat exempel är utbrotten av lämlar iArktiska epidemier eller pestepidemier som registrerades i Europa förr.
Kännetecknande för "livets vågor"
Dessa vågor är karakteristiska för alla levande organismer. De kan vara periodiska eller icke-periodiska. Periodiska observeras oftast i kortlivade organismer - i insekter, ettåriga växter, såväl som i de flesta mikroorganismer och svampar. Det enklaste exemplet skulle vara säsongsmässiga förändringar i siffror.
Icke-periodiska befolkningsvågor beror på en kombination av flera komplexa faktorer. Som regel gäller de inte en utan flera typer av levande organismer i en biogeocenos, därför kan de leda till radikal omstrukturering.
Bland förändringarna i antalet individer i en population bör man lyfta fram det plötsliga uppträdandet av vissa arter av organismer i nya områden där deras naturliga fiender saknas. Vi bör också nämna skarpa icke-cykliska förändringar i befolkningen, som är förknippade med naturliga "katastrofer" och kan manifesteras genom förstörelsen av biogeocenosen eller hela landskapet. Så flera torra sommarperioder kan förändra ett betydande område - orsaka uppkomsten av ängsvegetation i träsk och ett stort antal torra ängar.
Om du anger orsakerna till befolkningsvågor är det värt att komma ihåg inte bara förhållandet mellan levande organismer med varandra och med miljöfaktorer, utan också människans inflytande.
Evolutionär innebörd av "livets vågor"
I fall där storleken på en population är kraftigt reducerad kan bara ett fåtal individer finnas kvar. Samtidigt är deras frekvens av gener (alleler) annorlunda än den som fanns i den ursprungliga populationen. Om det efter en kraftig minskning av antalet individer i populationen sker en kraftig ökning, så ges början på ett nytt utbrott av tillväxt i antalet individer i populationen av en liten grupp organismer som har blivit kvar. Det är därför man kan hävda att populationsvågor påverkar genpoolen, eftersom genotypen för en given grupp bestämmer den genetiska strukturen för hela populationen.
Samtidigt förändras mängden mutationer i befolkningen och deras koncentration dramatiskt av en slump. Så en viss del av mutationerna försvinner helt och hållet och en del växer plötsligt. För att sammanfatta kan vi säga att befolkningsvågor som en evolutionär faktor är extremt viktiga, eftersom de, under förutsättning av intensiv selektion, är huvudleverantören av evolutionärt material, när sällsynta mutationer ersätts med selektion.
Dessutom kan livets vågor tillfälligt föra ett antal mutationer eller genotyper till en annan abiotisk eller biotisk miljö. Trots detta säkerställer inte ens en kombination av befolkningsvågor och mutationer den evolutionära processen. Du behöver verkan av en faktor som påverkar i en riktning (detta är till exempel isolering).
Isoleringens inverkan på befolkningens storlek
Den här faktorn är extremt viktig i evolutionära termer, eftersom den provocerar uppkomsten av nya egenskaper i förhållandena för en art och förhindrar korsning av olika arter med varandra. Det är värt att notera att geografisk isolering oftast observeras. Dess väsen ligger idet faktum att det enda området slits, medan skärningen av individer från olika delar av den blir omöjlig eller svår.
Det är värt att notera att i en isolerad population utvecklas mutationer slumpmässigt, och som ett resultat av naturligt urval blir dess genotyp mer och mer mångsidig. Dessutom finns ekologisk isolering och olika biologiska mekanismer som hindrar individer av olika arter från att föröka sig fritt. Ett exempel kan vara olika preferenser vad gäller plats eller tid för korsning, samt till exempel olika beteende eller olika struktur hos djurens könsorgan, vilket blir ett ytterligare hinder för korsning.
Sammanfattningsvis främjar olika typer av isolering bildandet av nya arter, men bidrar samtidigt till att upprätthålla artens genetiska struktur.
Gendrift
En slumpmässig förändring av antalet gener i en liten population kan få betydande konsekvenser, eftersom det kan leda till en förändring i allelfrekvens. Slumpmässiga förändringar i allelfrekvens kallas genetisk drift. Denna process är icke-riktad. Den upptäcktes först av genetikerna N. P. Dubinin och D. D. Romashov.
S. Wright fick bekräftelse angående slumpmässigheten i genetisk drift. I laboratoriet korsade han kvinnliga och manliga Drosophila, som var heterozygota för en viss gen. Därefter erhölls avkomma med en koncentration av den normala och muterade genen, som var 50%. Genomi flera generationer blev vissa individer homozygota för den muterade genen, några förlorade den helt och hållet och en annan del av individerna hade både den muterade och den normala genen.
Det bör noteras att även med en minskad livsduglighet hos mutanta individer och under påverkan av naturligt urval, kan den muterade allelen helt ersätta den normala och orsaka specifika populationsvågor.
Etiology of population waves
Av alla orsaker som kan påverka befolkningens kvantitativa egenskaper är den ledande platsen ockuperad av klimatförhållanden, medan biotiska faktorer förpassas till bakgrunden. Med låg artdiversitet beror antalet individer i populationen på vädret, miljöns kemiska sammansättning, samt graden av förorening.
Det är värt att notera att orsakerna till befolkningsvågor, som förutbestämmer förändringen i befolkningsstorlek, beror på dess täthet eller inflytande oberoende av denna parameter.
Abiotiska och antropogena faktorer är som regel inte beroende av befolkningstätheten. Den biotiska påverkan är mer beroende av den. Det bör noteras territoriellt beteende, som under evolutionens gång är den mest effektiva mekanismen som hämmar tillväxten av antalet individer i en befolkning. Så individers aktivitet är begränsad till motsvarande utrymme. Med en ökning av antalet utvecklas intraspecifik konkurrens om resurser eller direkt antagonism (attacker på konkurrenter).
Befolkningsvågor är också beroende av beteendereaktioner som, med en hög befolkning, kännetecknas av uppkomsten av en instinkt för massinvandring. En stressreaktion kan också utvecklas, där individer utvecklar fysiologiska egenskaper som minskar fertiliteten och ökar dödligheten. Så processen med oogenes och spermatogenes störs, fall av missfall blir vanligare, antalet individer i en generation minskar och puberteten ökar. Dessutom minskar instinkten att ta hand om avkomman, beteendet förändras - aggressiviteten växer, kannibalism och en otillräcklig reaktion på personer av det motsatta könet kan observeras, vilket i slutändan minskar befolkningen.
Funktioner för förändringar i antalet populationer
Många ekologiska processer förknippade med spridningen av en befolkning över ett område eller med ett lok alt utbrott av siffror liknar säregna vågor, som, som nämnts ovan, kallas "livsvågor". Ett typiskt exempel är en plötslig ökning av antalet skadeinsekter i ett begränsat område av skogen. Under gynnsamma förhållanden kan insekter fånga fler och fler nya territorier, vilket är en typisk bild av en ökning av deras täthet eller spridningen av den så kallade befolkningsvågen. Genom att känna till egenskaperna hos rörlighet och vissa populationsegenskaper kan man enkelt beräkna utbredningshastigheten för denna våg och möjliga kontrollmetoder.
På liknande sätt kan epidemiska vågor karakteriseras, så denna teori är framgångsrikanvänds för att fastställa arten av spridningen av olika sjukdomar och hastigheten på denna process.
Dessutom bör vi nämna populationsgenetiska vågor, som beskriver arten av fördelningen av en viss gen över det område som ockuperas av en viss population.
Befolkningsvågornas verkningsmekanism
Befolkningsvågor kan karakteriseras med ett modellexempel. Så, i en stängd låda finns det 500 svarta och samma antal vita bollar, vilket motsvarar frekvensen av alleler P-0, 50. Om vi tar bort 10 bollar slumpmässigt och antar att 4 av dem är svarta och 6 är vita, då kommer allelfrekvensen att vara 0,40 respektive 0,60.
Om du ökar antalet bollar med 100 gånger genom att lägga till 400 svarta och 600 vita, och sedan igen slumpmässigt plocka upp vilka 10 som helst, är det troligt att deras färgförhållande kommer att skilja sig betydligt från originalet, till exempel, 2 svarta och 8 vita. I det här fallet kommer allelfrekvensen att vara P-0,20 respektive P-0,80. Om vi tar det tredje provet, så finns det en chans att 9 vita bollar kommer att dras av 10 utvalda, eller till och med alla kommer att dras vara vit.
Slumpmässiga fluktuationer i frekvensen av alleler i naturliga populationer kan bedömas utifrån detta exempel, vilket kan minska eller öka koncentrationen av en viss gen.
