Изоляция как фактор эволюции

Показатели биологического прогресса и регресса

Что является показателями биологического прогресса? Регресса?

увеличение численности особей таксона;
расширение ареала обитания;
появление подчиненных систематических групп (популяций в видах, видов в родах и т. д.).

уменьшение численности особей таксона;
сужение ареала обитания;
уменьшение числа подчиненных систематических групп.

В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).

Типы природной изоляции

В природе те организмы, которые являются слабыми, безобразными, а также неспособными к воспроизводству здравого потомства, сметаются воздействием вторичных условий, прежде всего естественного отбора. Такого рода биологическая схема экологических групп играет в жизни существенную роль.

Типы обособленности бывают следующие:

Генетический тип изоляции как временный фактор или сберегающийся в течение длительного периода времени. Это когда подвиды встречаются в одной и той же сфере: или они скрещиваются опять, или соединение между ними будет невозможным. Внутривидовое презиготическое образование подразумевает содействие некоторых условий, но в абсолютно всех случаях следует прекратить обмен генами между популяциями. В итоге каждая разновидность становится на генном предзиготическом уровне отделённой.
У высших животных и растений присутствуют непростые репродуктивные системы, которые состоят с мужских и женских репродуктивных органов, которые структурно адаптированы для облегчения спаривания, осеменения или опыления в период стандартного внутривидового периода. В случае если 2 вида организмов отличаются по структуре собственных гениталий либо цветов, это предотвращает спаривание, постзиготическое осеменение или опыление между особями различных типов. Подобные преграды не могут противодействовать и формируют механическую изоляцию видообразования.
Биотопическая изоляция совершается, если симпатические популяции захватывают различные зоны обитания и поэтому не встречаются. В то же время распределение зон обитания может быть небольшим, но действенным, потому что между биотопами не может быть конкретных пределов. Этот вид обособленности не очень результативен для передвигающихся животных.
Этологическая изоляция базируется на формировании и восприятии разных видов стимулов партнёрами по браку. Такие сигналы, каковыми меняются самцы и самки, готовые к спариванию, весьма многообразны. Это могут быть голосовые сигналы (напевание), позы партнёров в период ухаживания, световые сигналы на суше и т. д. Этологические механизмы обособленности систематизируются в согласовании с тем, какие органы эмоций применяются в каждом определённом случае. Зрительные, голосовые и химические стимулы нередко функционируют совместно.

Особенности классификации

Экологическая и географическая изоляция призваны предотвратить скрещивание особей разных видов. В результате можно выделить два основных типа изолирующих механизмов — предзиготический и постзиготический. Благодаря первому виду процесс образования зиготы становится невозможным. Постзиготический срабатывает уже после того, как зигота была сформирована.

Каждый из этих изолирующих механизмов делится на несколько форм. Применительно к предзиготическому это:

временная изоляция — брачный период животных или время цветения растений не совпадают;
биотопическая (среда обитания) — виды, обитающие в пределах одного ареала, занимают разные ниши;
этологическая (поведение) — на особые ритуалы ухаживания способны реагировать только особи конкретного вида;
механическая — из-за особенностей строения половой системы спаривание между представителями разных видов затруднено или вовсе невозможно.

Постзиготический тип также характеризуется несколькими генетическими факторами: нежизнеспособностью гибридов, стерильностью потомства и неполноценностью (фертильность снижается с каждым новым поколением). Различия между популяциями одного и того же типа четко прослеживаются на примере приспособления живых организмов к среде обитания.

Так, у животных это, например, различный окрас. Растения могут иметь серьезные отличия в наружной структуре.

Географическая изоляция

Географическая изоляция
— обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо труднопреодолимым географическим препятствием. Подобная изоляция может возникнуть в результате изменения географических условий в пределах ареала вида или при расселении групп особей за пределы ареала, когда «популяции основателей» могут закрепиться в некоторых обособленных районах с благоприятными для них условиями внешней среды. Географическая изоляция — один из важных факторов видообразования , так как она препятствует скрещиванию и тем самым обмену генетической информацией между обособленными популяциями.

Репродуктивная изоляция в биологии

Существуют различные виды репродуктивной изоляции, различающиеся причинами. При этом результат у них один и тот же – невозможность скрещивания представителей родственных видов, или же значительное затруднение этого процесса.

Формы репродуктивной изоляции

Экологическая. Различие условий обитания живых организмов, например, популяции рыб нерестятся в разных местах, как некоторые виды лососей и родственных им рыб.
Этологическая. Снижение вероятности оплодотворения ввиду различий в образе жизни и поведения, например, у разных видов птиц отличаются ритуалы ухаживания и брачные песни, вследствие чего которых они не скрещиваются между собой. Например, утки и родственные им птицы.
Анатомо-морфо-физиологическая. Возникновение у живых организмов различий в строении, размерах отдельных органов половой системы, или в биохимических аспектах репродуктивной функции. Соответственно, они не могут иметь потомство. Пример – колибри разных видов, ареалы обитания которых пересекаются.
Генетическая. Возникновение в популяции несовместимых гамет или появление гибридов с пониженной жизнеспособностью, плодовитостью или стерильностью. Довольно редкий случай.
Временная. Представители родственных видов не скрещиваются друг с другом из-за различий в сроках размножения и суточных циклах. Примером могут служить мухи-дрозофилы видов Drosophila pseudoobscura и D. persimilis, которые обитают в одних и тех же местах и занимают одну и ту же экологическую нишу. Но они активны в разное время суток, и, соответственно, между собой они не скрещиваются, что укрепляет различия между двумя этими родственными видами.

См. также

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Смотреть что такое «Изоляция (генетика популяций)» в других словарях:

I Генетика (от греч. génesis происхождение) наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Важнейшая задача Г. разработка методов управления Наследственностью и наследственной Изменчивостью для получения нужных человеку форм… … Большая советская энциклопедия

Популяционная генетика, или генетика популяций раздел генетики, изучающий распределение частот аллелей и их изменение под влиянием движущих сил эволюции: мутагенеза, естественного отбора, дрейфа генов и миграция

Она также принимает во внимание… … Википедия. Раздел генетики (См

Генетика), изучающий генетическое строение и динамику генетического состава популяций (См. Популяция). Факторами, определяющими в популяциях изменения частот отдельных Генов и Генотипов, являются мутационный процесс… … Большая советская энциклопедия

Раздел генетики (См. Генетика), изучающий генетическое строение и динамику генетического состава популяций (См. Популяция). Факторами, определяющими в популяциях изменения частот отдельных Генов и Генотипов, являются мутационный процесс… … Большая советская энциклопедия

Раздел генетики, изучающий генофонд популяций и его изменение в пространстве и во времени. Разберемся подробнее в этом определении. Особи не живут поодиночке, а образуют более или менее устойчивые группировки, сообща осваивая среду обитания.… … Энциклопедия Кольера

Не следует путать с Географическая изоляция. Репродуктивная изоляция в эволюционной биологии это механизмы, предотвращающие обмен генов между популяциями. Разделение генофондов популяций в некоторых случаях ведет к образованию новых видов.… … Википедия

географическая изоляция
— Изоляция, возникающая при обитании популяций или видов на территориях, разделенных непреодолимыми барьерами; Г.и. имеет место у рыб из несвязанных водоемов, у наземных нелетающих животных при наличии водных преград и т.п.; Г.и. лежит в основе… … Справочник технического переводчика

— (также современный эволюционный синтез) современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма. СТЭ также опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и другие.… … Википедия

Ископаемый археоптерикс, обнаруженный вскоре после публикации « … Википедия

Эта статья о биологической эволюции. Другие значения термина в заглавии статьи см. на Эволюция (значения). Фи … Википедия

С репродуктивной изоляции популяций одного вида начинается, ею продолжается и изоляцией полной заканчивается, образование новых видов любых организмов на нашей планете. Репродуктивная изоляция — это альфа и омега эволюции жизни на Земле.

Экологическая изоляция растений

Другой пример экологической изоляции имеет место в случае двух видов паукообразных растений рода Традесканция, паук из Огайо (Tradescantia ohiensis) и зигзагообразный паук (Tradescantia subaspera).

Оба растения живут в общих географических районах, но не могут скрещиваться из-за разницы в местообитаниях. В Т. ohiensis растет на солнечных участках, а Т. subaspera предпочитает тенистые участки с небольшим количеством солнца.

Кроме того, эти растения цветут в разное время года, то есть они также представляют собой временную изоляцию.

Можно сделать вывод, что в условиях экологической изоляции разделение на группы организмов происходит в результате изменения их экологии или изменений среды, в которой они живут.

Изолированное лесоразведение в контексте интенсивного сельского хозяйства ( эвтрофикация , вспашка , пестициды ) представляет характеристики экологической изоляции для многих нелетающих видов.

Городские зеленые насаждения часто находятся в ситуации экологической изоляции (здесь Центральный парк в Нью-Йорке ).

В области ландшафтной экологии или биогеографии понятие эколандшафтной (или экологической или биологической ) инсуляризации описывает физическую или генетическую изоляцию популяции или группы популяций на территории и / или изоляцию конкретной среды обитания на ее территории. контекст.

Механизмы основных путей видообразования

Охарактеризуйте механизмы основных путей видообразования.

Существуют два основных пути видообразования — географический и экологический. При географическом видообразовании основным фактором является пространственная изоляция, приводящая к разделению ареала вида на отдельные изолированные зоны (и, как следствие, на изолированные популяции). Если условия обитания в этих зонах будут разные, могут постепенно сформироваться новые виды.

Экологическое видообразование происходит в том случае, если между особями одной популяции возникает изоляция в пределах единого ареала. Изолирующими барьерами в этом случае являются различия в способах взаимодействия организмов друг с другом и с окружающей средой (разные способы и места поиска пищи, разные сроки размножения и брачные ритуалы и т. д.).

Виды послекопулятивной репродуктивной изоляции

Понятие близкое к последнему виду докопулятивной изоляции, но в данном случае зародыш образуется. Однако он либо погибает на первых этапах онтогенеза, либо гибнет до наступления половой зрелости, либо гибридные особи стерильны. Механизм гибели и стерильности гибридов сложный, связан с генными, хромосомными или цитологическими особенностями. Примеры гибридов разных видов известны. Близкородственные гибриды, как исключение, могут быть способными к репродукции. Но тогда в биологии наблюдается явление вырождения гибридных форм — каждое последующее поколение гибридов становится все более ослабленным и постепенно вырождается.

Последствия

Утрата внутрипопулярного генетического разнообразия является одной из причин, а также значительной генетической дивергенцией, вызванной генетическим дрейфом и различным или ослабленным давлением отбора.

Генетическая дивергенция, связанная с географической и генетической изоляцией, будет более значительной по количественным признакам (Schwaegerie et al., 1986).

Частые репродуктивные стратегии растений, такие как самооплодотворение, происходят на географической периферии аллогамных видов или в определенных комплексах видов, которые, вероятно, имеют большое влияние на генетическую структуру периферических популяций. В изолированных популяциях, где плотность особей низкая, некоторые животные адаптируются аналогичным образом ( например, у некоторых видов пресноводных мидий самки становятся гермафродитами и могут самооплодотворяться , что временно спасает популяцию, но за счет сокращения обмены и генетическое разнообразие .

Исследования и модели

Понимание процессов сокращения популяции изолятов, возможно, могло бы ограничить их и лучше поддерживать биоразнообразие в долгосрочной перспективе, особенно в лесах . Поэтому мы ищем достаточно простые модельные ситуации для изучения этих явлений.

Исследования этого типа начались в начале прошлого века с создания островов в 1914 г. после подъема озера Гатун ( Панама ), где на островках, образованных озером Гури ( Венесуэла , 1986 г.) или недавно появившимися островами, примерно в 1994 году в районе Сен-Эжен во Французской Гвиане ( плотина EDF-Petit-Saut ), где CNRS и Национальный музей естественной истории смогли установить постоянную исследовательскую станцию и оборудование, чтобы «приветствовать многопрофильные группы биологов и экологов. и ветеринары, которые смогли составить перечень и непосредственно проследить последствия медленного повышения уровня воды с точки зрения изоляции и фрагментации.

Высокое возрождение живопись италии кратко
Теория объектных отношений мелани кляйн кратко
Православие в ссср кратко
Биологические особенности свиней кратко
Мое отношение к поэме медный всадник кратко

Биология

Учебник для 10-11 классов

§ 49. Изоляция — эволюционный фактор

Еще Ч. Дарвин указывал, что изоляция очень важный эволюционный фактор, так как она приводит к расхождению признаков особей в пределах одного вида и предотвращает скрещивание особей разных видов между собой.

Географическая изоляция. Рассмотрим, какими способами осуществляется в природе изоляция, ведущая к расхождению признаков в популяции. Наиболее частой является пространственная, или географическая, изоляция. Сущность ее заключается в разрыве единого ареала, на котором обитал вид, на не сообщающиеся между собой части. В результате отдельные популяции обосабливаются, поэтому свободное скрещивание индивидуумов из разных частей ареала оказывается либо невозможным, либо крайне затрудненным.

В каждой изолированной популяции могут случайно возникать мутации. Вследствие дрейфа генов и действия естественного отбора генотипический состав изолированных популяций становится все более и более различным.

Причины, ведущие к возникновению географической изоляции, многочисленны: это образование гор или рек, перешейков или проливов, истребление популяций в определенных районах и т. д.

Вследствие невозможности скрещивания особей из различных изолированных популяций в каждой из них возникает свое направление эволюционного процесса. Это со временем приводит к значительным отличиям в их генотипической структуре и ослаблению и даже полному прекращению обмена генами между популяциями.

Экологическая изоляция. Другой путь, приводящий к расхождению популяции, — экологическая изоляция. Она основана на различиях в предпочтении животных или растений селиться в определенном месте и скрещиваться в строго определенное время года. Некоторые лососевые рыбы, например, нерестятся не ежегодно, а через год. Причем в одно и то же нерестилище в четный год приходит нереститься одна популяция рыб, а в нечетный год — другая. По этой причине представители разных популяций не могут скреститься и популяции оказываются изолированными.

Другой тип экологической изоляции связан с предпочтением живыми организмами конкретного местообитания. Севанская форель — пример такой изоляции. Разные популяции форели нерестятся в устьях различных ручьев и горных рек, впадающих в озеро, поэтому свободное скрещивание между ними крайне затруднено. Экологическая изоляция, таким образом, препятствует скрещиванию особей из разных популяций и служит, так же как и географическая изоляция, начальным этапом расхождения популяций.

Биологические механизмы, препятствующие скрещиванию особей разных видов. Существуют сложные механизмы, препятствующие скрещиванию особей разных видов, живущих на одной территории

Особенно важное значение в осуществлении такой изоляции имеют различия в поведении животных.

Несходство в брачных песнях, ритуалах ухаживания, выделяемых запахах, предпочитаемых местах обитания — все это надежно предохраняет особей разных видов от спаривания. Многие виды, кроме того, обладают различиями в строении половых органов, что является дополнительной преградой к скрещиванию. У растений наблюдается неспособность пыльцы одних видов прорастать на рыльцах пестиков других видов. В том случае, если оплодотворение все-таки происходит, наблюдается гибель зигот по генетическим причинам. В тех случаях, когда все барьеры оказываются преодоленными и все же рождается гибридное потомство, оно часто оказывается бесплодным из-за нарушений мейоза в связи с различиями в строении и числе хромосом.

Итак, различные типы изоляции, с одной стороны, создают предпосылки к расхождению популяций и к последующему видообразованию, а с другой — способствуют сохранению генетической структуры вида.

Объясните, как образуются новые виды в условиях географической или экологической изоляции.
В чем различие географической и экологической изоляции?

Механизм экологической изоляции

Экологическая изоляция или изоляция среды обитания является одним из 5 механизмов изоляции, которые предотвращают перекрестное связывание между различными видами до образования яйца или зиготы (механизм предзиготической изоляции)..

Этот механизм возникает, когда два вида, которые могут генетически скрещиваться, имеют репродуктивные барьеры, потому что они живут в разных областях. Таким образом, разные популяции могут занимать одну и ту же территорию, но жить в разных местах обитания, и поэтому физически не встречаются друг с другом..

В дополнение к другим механизмам изоляции, экологическая изоляция предотвращает производство гибридных видов, которые не способствуют росту и развитию биологических популяций, поскольку большинство гибридных особей стерильны, то есть они не способны размножаться.

Считается, что виды, вовлеченные в гибридное сшивание, имеют энергетические затраты, которые не являются успешными. Кроме того, эти механизмы репродуктивной изоляции играют решающую селективную роль в видообразовании.

Видообразование — это процесс образования новых видов. Процесс видообразования — тот, который породил разнообразие организмов или биологическое разнообразие.

Дарвин о видообразовании

Автор учения о естественном отборе Чарльз Дарвин смог обнаружить основные двигающие силы развития, благодаря которым и появились новые отряды, классы и семейства. Также английский ученый в своих трудах достаточно подробно описал экологический и механический изоляционные механизмы.

По его мнению, большие расстояния между регионами, а также существенные различия в их фауне и флоре стали главной причиной формирования отдельных подвидов, образовавших затем виды.

В природе все организмы, не приспособившиеся к условиям обитания или неспособные к размножению, устраняются в ходе естественного отбора

Несложно понять, какое важное значение имеет эта биологическая схема. В ходе эволюции у особей сформировались особые механизмы, благодаря которым скрещивание возможно только между представителями одного вида

Существование эволюции с точки зрения эмбриологии

Докажите существование эволюции с точки зрения эмбриологии.

Все многоклеточные организмы, способные к половому размножению, развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. При этом хорошо заметно сходство ранних стадий формирования эмбриона с таковыми у достаточно далеких (с точки зрения эволюционного родства) групп организмов. Эмбрион в своем развитии повторяет стадии зародышевого развития предковых форм, и чем ближе родство двух видов (таксонов), тем больше стадий совпадает. Например, у всех зародышей птиц и млекопитающих закладывается двухкамерное сердце и появляются жаберные щели, характерные для рыб. Однако позже нарастают отличия эмбриона млекопитающего от эмбриона птицы. Еще позднее, чем отличия между классами, начинают формироваться признаки, характерные для рода и вида. Все это доказывает, что организмы имеют общее эволюционное происхождение, которое можно проследить по зародышевым стадиям

Программа коммунистической партии рф кратко и понятно самое важное видео

Характеристики выпускника инклюзивной школы

Синквейн на тему профессии в доу

Субъективное это в философии определение кратко

Политическая борьба гражданское общество социальные движения кратко

Докопуляционнные механизмы

Это связанные с невозможностью спаривания. Выделяют три формы:

Этологичекая, связанная с особенностями сексуального поведения репродуктивная изоляция. Примеры: ритуальное брачное поведение птиц, разная ритмичность миганий у светлячков, характер и тембр брачных звуков у лягушек, различие в феромонах (вещества химической коммуникации) крупных кошек.
Механическая изоляция связана с различиями в строении органов размножения. Например, различия в строении цветка орхидей приводят к возможности их опыления конкретным видом колибри. То же характерно и для разных видов знакомого всем шалфея. У животных встречается редко. К примеру, у дрозофил спаривание разных видов приводит к травмированию или даже смерти партнера.
Отсутствие взаимодействия половых клеток (гамет) называют гаметической изоляцией. Доказано экспериментально в лабораториях и зоопарках. В таком случае спаривание происходит, но зигота не оплодотворяется.

Виды изоляции силовых кабелей

Кабельная продукция имеет характеристики, требования к которым постоянно растут. Изоляция силовых кабелей считается качественной, если обладает высокой электрической прочностью для предотвращения повреждений кабеля, поскольку изделие изначально рассчитано на определенное напряжение. С помощью изоляции из ПВХ или пластика (возможны варианты с резиной или бумагой) осуществляется защита токопроводящих жил. Пластмассовая изоляция кабеля

Медный кабель: виды, преимущества, применение

Симметричные кабели для систем пожарной безопасности (КПС)

Применение дешевого кабеля – отсутствие гарантии безопасности