Населението вълни като еволюционен фактор. Причини на вълните на населението

При действието на елементарни фактори честотата на някои гени се променя в генния басейн, което води до промяна в генотипа и във фенотипа на популацията, а с дългосрочния ефект на естествения подбор, диференциацията продължава.

Какво е microevolution?

Микроеволюция - промени в популацията под влиянието на еволюционни фактори, които могат да доведат до промяна в генния басейн или дори до появата на нов вид.

Еволюционни фактори можете да именувате всички процеси или явления. Сред тях трябва да споменем мутациите, изолацията, усещане на гени, Население вълни, които променят генетичния грим.

Размерът на всяко население непрекъснато се променя. Причините за това са различни биотични и абиотични ефекти. Такива колебания в размера на населението са от периодичен характер. Така че, след като се увеличи броят на лицата в населението, то намалява. През 1905 г. SS Chetverikov нарича този модел популационни вълни. Ако цитирате примери за вълни от населението, това може да са колебания в броя на жертвите на хищници, отглеждането на скакалци или зайци в Австралия. Примери за това са и избухванията на леминти в епидемиите от Арктика или от чума, регистрирани в Европа в миналото.

Характеристики на "вълните на живота"

Тези вълни са типични за всички живи организми. Те могат да бъдат периодични и не периодични. Периодични са най-често наблюдавани в краткотрайни организми - насекоми, едногодишни растения, както и в повечето микроорганизми и гъбички. Най-простият пример може да бъде сезонните промени в числата.

Непериодичните вълни на населението зависят от комбинацията от няколко сложни фактора. По правило те не касаят един, а няколко вида живи организми в биогеоценозата, поради което могат да доведат до радикално преструктуриране.

Сред промените в броя на индивидите в едно население трябва да се отдели внезапното появяване на някои видове организми в нови области, където естествените им врагове отсъстват. Също така трябва да се спомене острите нециклични промени в числата, които са свързани с природни "катастрофи" и могат да се проявят чрез унищожаване на биогеоценозата или целия ландшафт. По този начин, няколко сухи летни периода могат да променят значителна площ - да предизвикат появата на ливадна растителност в блата и голям брой сухи ливади.

Ако посочите причините за популационните вълни, тогава си струва да помните не само връзката на живите организми помежду си и с факторите на околната среда, но и влиянието на човека.

Еволюционното значение на "вълните на живота"

В случаите, когато населението на което и да е население е рязко намалено, само няколко индивида могат да останат. В същото време те имат честота гени (алели) е различна от тази в първоначалната популация. Ако след рязък спад на населението популацията рязко се покачи, тогава останала малка група от организми поражда ново огнище на нарастване на населението в населението. Ето защо може да се твърди, че вълните на населението засягат генетичния фонд, тъй като генотипът на тази група определя генетичната структура на цялото население.

В същото време множеството от мутации в населението и тяхната концентрация се променят съвсем случайно. Така че определена част от мутациите изчезва напълно и някои изведнъж растат. Ако се обобщим, тогава можем да кажем, че вълните на населението като еволюционен фактор са изключително важни, като се има предвид, че интензивният избор е основният доставчик на еволюционен материал, когато редки мутации заместват селекцията.

В допълнение, вълните от живот могат временно да доведат редица мутации или генотипове в друга абиотична или биотична среда. Независимо от това, дори комбинация от популационни вълни и мутации не гарантира еволюционния процес. Нуждаете се от действие на фактор, който засяга една посока (това е например изолация).

Ефектът на изолацията върху размера на популацията

Този фактор е изключително важен в еволюционния план, тъй като той провокира появата на нови символи при условия на един и същи вид и не позволява кръстосването на различни видове помежду си. Струва си да се отбележи, че най-често има географска изолация. Нейната същност се крие във факта, че единствената област е счупена и пресичането на индивиди от различни части става невъзможно или трудно.

Трябва да се отбележи, че в изолирана популация се развиват произволни мутации и в резултат на естествения подбор неговият генотип става все по-разнообразен. Освен това има екологична изолация и различни биологични механизми, които пречат на индивидите от различни видове да се размножават свободно. Пример за това могат да бъдат различни предпочитания относно мястото или времето на пресичане, както и, например, отлично поведение или различна структура на половите органи в животните, което се превръща в допълнително препятствие пред преминаването.

Ако обобщим, можем да кажем, че различните видове изолация допринасят за образуването на нови видове, но в същото време спомагат за запазването на генетичната структура на вида.

Усещане на гени

Рандомизираната промяна в броя на гените във всяка малка популация може да има забележими последствия, тъй като може да доведе до промяна в честотата на алелите. Случайни промени в честотата на алелите се наричат ​​генни отклонения. Този процес има нерегламентиран характер. За първи път са открити от генетиците Н. Дубинин и Д.Д. Ромашов.

Утвърждаването на случайността на генното отклонение се получава от С. Райт. Той прекоси женски и мъжки Drosophila в лабораторни условия, които бяха хетерозиготни за определен ген. След това се получава потомство с нормална и мутантна генна концентрация, което е 50%. След няколко поколения някои хора станаха хомозиготни за мутантния ген, други дори го загубиха, а друга част от индивидите имаше както мутант, така и нормален ген.

Следва да се отбележи, че дори при намалена жизнеспособност на мутантни индивиди и подложени на влияние на естествения подбор, мутантният алел е способен напълно да измести нормалното, причинявайки специфични вълни на населението.

Етиология на популационните вълни

От всички причини, които могат да засегнат количествените характеристики на населението, водещото място е заето от климатични условия, биотични фактори по този начин се разпределят по втория план. При ниско видово разнообразие броят на индивидите в популацията зависи от времето, химическия състав на околната среда и степента на замърсяване.

Струва си да се отбележи, че причините за вълните на населението, които предопределят промяната в размера на населението, зависят от неговата плътност или влияние независимо от този параметър.

Абиотичните и антропогенните фактори като правило не зависят от това гъстота на населението. Биотичното влияние зависи повече от него. Трябва да се отбележи териториалното поведение, което в хода на еволюцията е най-ефективният механизъм, който ограничава нарастването на броя на лицата в населението. Така че дейността на хората е ограничена до съответното пространство. С увеличаване на броя на вътрешно специфично състезание за ресурси или директен антагонизъм (атака срещу конкурентите).

Популационните вълни също зависят от поведенческите реакции, които с висок размер на населението се характеризират с появата на инстинкт на масовата миграция. Може също така да се развие стрес-отговор, при който индивидите развиват такива физиологични характеристики, които намаляват фертилитета и допринасят за повишената смъртност. По този начин процесът на овогенеза и сперматогенеза се нарушава, честотата на спонтанните аборти нараства, броят на индивидите в едно поколение намалява и периодът на пубертета се увеличава. Освен това инстинктът за грижа за потомството намалява, промени в поведението - нараства агресивността, канибализъм и неадекватен отговор на хората от противоположния пол, което в крайна сметка намалява размера на населението.

Особености на промените в броя на популациите

Много екологични процеси, свързани с разпространението на населението в района или с местно огнище на населението, приличат на вълните, които, както беше споменато по-горе, се наричат ​​"вълни от живот". Типичен пример е внезапното нарастване на броя на вредителите от насекоми в ограничена горска територия. При благоприятни условия насекомите са в състояние да уловят все повече и повече нови територии, което е типична картина за увеличаване на тяхната плътност или разпространение на така наречената популационна вълна. Познавайки характеристиките на мобилността и някои характеристики на популацията, е възможно лесно да се изчисли скоростта на разпространение на тази вълна и възможните методи на борба.

По същия начин епидемичните вълни могат да бъдат характеризирани, така че тази теория се използва успешно за определяне на естеството на разпространението на различни заболявания и скоростта на този процес.

Освен това трябва да се отбележат генетичните вълни на населението, които описват естеството на разпределението на определен ген в обхвата, който заема определена популация.

Механизмът на действие на популационните вълни

Популационните вълни могат да се характеризират, като се използва примерен модел. Така че в затворена кутия има 500 черни и еднакви бели топчета, което съответства на честотата на алелите P-0.50. Ако изтриете на случаен принцип 10 топки и приемете, че 4 от тях имат черен цвят и 6 са бели, то тогава честотата на алелите ще бъде 0,40 и 0,60.

Ако увеличите броя на топките с 100 пъти, добавите 400 черни и 600 бели, а след това отново случайно вземете всички 10, тогава вероятността е, че цветното им съотношение ще се различава значително от оригинала, например 2 черни и 8 бели. Алелната честота ще бъде Р -0.20 и Р-0.80, съответно. Ако вземем третата проба, има вероятност да бъдат извлечени 9 бели топки от 10 избрани, или дори всички те ще имат бял цвят.

В този пример може да се преценят случайни вариации в честотата на алелите в природните популации, които могат да намалят или да увеличат концентрацията на даден ген.