Изолационни механизми в биологията. Видове изолационни механизми, примери

Никой няма да отрече, че реалността около нас е хармонична и съвършена. Няма значение какво или в което човек вярва, но около него вижда не само красота и разнообразие, но и хармоничен ред, в който няма място за хаос. Особено ясно е, че в света на живите същества се проявява ясна целесъобразност. Всички слаби, грозни, неспособни да възпроизвеждат здрави потомци се отхвърлят от действието на еволюционните фактори, преди всичко от естествения подбор. Не на последно място в него се играе такъв биологичен процес като репродуктивна изолация.

Това, както и други форми на защитни механизми, които защитават генетичния фонд на растителни, животински и човешки общности, ще разгледаме в тази статия.

Прехвърлянето на наследствени черти е основното свойство на живата материя

Възпроизвеждането е най-важният процес, благодарение на който е възможно самото съществуване на феномена живот на Земята. Независимо от нивото на неговата организация, като се започне от най-простите и завършва с бозайници, оплождане (растения - опрашване), което води до създаването на жизнеспособно, плодородна потомство, се случва само между лицата, принадлежащи на населението на един и същи вид. Очевидно съществуват механизми за естествена изолация, които контролират копулацията или опрашването.

Разбира се, не е изключена възможността за междуспецифични пресичания. Те се срещат както при естествени условия, така и се извършват изкуствено - от човека, но винаги водят до появата на потомство с отслабена жизнеспособност или на стерилни хибриди. Достатъчно е да припомним безплодните мулета - потомци, получени от прекосяването на магарето и кобилата. Както виждаме, тук действат определени сили, които могат да се разглеждат като определени видове изолационни механизми. Нека ги дефинираме по-подробно.

Класификация на процесите, водещи до стабилността на генофонда на популациите

В еволюционното преподаване, което е продукт на съвместната научна работа на такива природни науки като Чарлз Дарвин, А.Н. Severtsov, G. Spencer, обмислят следните широко разпространени феномени, допринасящи за стабилността на съществуването на биологични видове: географска, репродуктивна и екологична изолация. Секторна биология - популационна генетика, се занимава с изучаването на промените, настъпващи в генния басейн на общностите от живи организми. Те са последица от действието на такива фактори като вълните на живота и отклонението на гените.

Гореспоменатата клон на биологията установи ролята на защитните фактори, насочени към запазване консерватизъм кариотипове на индивиди в популация и предотвратяване кръстосването между населението. След това ще открием какви изолационни механизми се наричат ​​екологични и какво е тяхното значение за поддържане на непроменения състав на гените в населението.

Ролята на условията на околната среда в опазването на генофонда на общностите от живи организми

В резултат на филогенезата - историческото развитие на вида, неговите индивиди, формират популации, обитаващи границите на определена територия, наречена район. Растенията и животните си взаимодействат с фактори на околната среда, както и с общностите на други видове, които живеят на територията, която е, заемане на определена екологична ниша. Да се ​​намали интензивността на конкуренцията между популациите на едни и същи биологични видове, съществуват известни изолационни механизми, които осигуряват например несъответствие между изискванията на двете групи за вида храна. Така че бръмбарът бръмбар образува две общности от насекоми: един се храни със семена от грах, друг - боб.

По време на репродуктивния период, поради факта, че фуражните култури растат в различни зони, организмите на двете популации не се преплитат един с друг.

Времето на възпроизвеждане и тяхното значение за осигуряване на генетична стабилност на населението

Фактори, които възпрепятстват значително или дори напълно потискат опрашване или съвокуплението между организми систематичен категории включват изолационни механизми, които контролират времето на възпроизвеждане на индивиди. Например, цъфтежът на ливадните ливади, отглеждани в естуарите на реките, е свързан с времето на пролетното прекратяване на наводненията. Растенията, които живеят непосредствено до плажната ивица и в периода на наводнения е дълго под вода, разцвет по-късно от тези лица, които са били под влияние на краткосрочни наводнение, или никакви наводнения. По очевидни причини panmixia (кръстосано опрашване) между растенията, живеещи в различни части на ливадите, което липсва, тъй като узряването на прашец те се случват по различно време. В резултат на това се формират няколко популации от скални ливади, които се различават по отношение на времето за възпроизводство.

Еволюционната роля на изолацията

Населението генетика е установил, че неспособността на процес ген обмен между организми от различни раси или общност води до факта, че генотиповете на индивидите се появят напълно различни видове мутации, и се променя честотата на възникване като доминиращите и рецесивни алела. Това води до факта, че генните басейни на популациите все повече се различават помежду си. Това несъответствие ще засяга, на първо място, формите на адаптиране към абиотичните фактори на околната среда. От какво зависи?

Комплексно действие на различни видове изолация

Тя се основава на взаимосвързани механизми за екологична и репродуктивна изолация. Биологията, по-специално нейното разделение - теорията за еволюцията, разкрива тяхното влияние върху проявлението на такъв глобален процес като различия, тоест разликата в признаците и свойствата на организмите. Тя стои в основата на микроеволюцията - процес, който води до образуването на подвидове на първо място, а след това и нови биологични видове в природата.

Как се извършва географската изолация?

В ботаниката и зоологията, учените са се обръща сериозно внимание на фактори, които намаляват почти до нула вероятността за свободно преминаване между индивиди от същия вид. Тя получава името на географската изолация. Оказа се, че рязкото изменение на терена задължително е придружено от появата на пречки, които водят до появата на кардинални различия в организмите.

На първо място, те засягат зреенето на гамети, времето на копулация или опрашване. Всички тези фактори могат да се комбинират в един термин - репродуктивна изолация. Какви са последиците за съществуването на населението?

Промяна на характеристиките

Учените са установили, че населението на организми, които имат сходни геноми първоначално, с течение на времето се превръща в големи различия в черти, заради изчезването като една доставка на храна, както и възможността за свободно преминаване. Непреодолими физически бариери под формата на фрактури на континентите, повишаване на планинските вериги, реки прелеят изолирана общност от индивиди от един на друг. Така се развива живата природа. Примерите по-долу илюстрират географската изолация като важен механизъм за специализация. По този начин, Австралийската група торбести бозайници след отделянето му от древния континент Гондвана, имат значителни анатомични и физиологични различия спрямо съвременните европейски видове, които се появиха след Великата заледяване.

Чарлз Дарвин относно механизмите на специализация

Световноизвестната създател на теорията за естествения подбор, на английски естественик Чарлз Дарвин, е идентифицирала движещите сили на еволюцията, което води до появата на нови класове, поръчки и семейства на живите организми. Също в писанията си ученият описва географски и екологични изолационни механизми. Примери за своето проявление, той привлече от наблюденията, направени по време на известното му обиколка по целия свят. Дарвин видял и скицирал различните видове фини, които обитавали островите Галапагос. Птиците имаха кардинални разлики във формата на човката, размера на багажника и хранеха различни храни.

Когато преминават помежду си, индивидите напълно губят способността си да формират плодородно потомство. Според изследователите, големите разстояния между островите и разнообразието на своите флора и фауна е довело до образуването на няколко подвида, а след това се превърна в отделни видове. Ние разгледахме още едно направление на еволюцията, което доведе до формирането на нови биологични видове, по които се развива цялото съществуващо жизнено естество. Примерите ние са обсъдени по-горе, показват важната роля на пространствени механизми за предотвратяване на вероятността от кръстоски между различни популации от организми, които в крайна сметка води до появата на нови системни единици.