Ingen vil benægte, at virkeligheden omkring os er harmonisk og perfekt. Det er ligegyldigt, hvad eller hvem en person tror på, men omkring ham ser han ikke kun skønhed og mangfoldighed, men også en harmonisk orden, hvor der ikke er plads til kaos. Særligt klart tydelig hensigtsmæssighed manifesteres i de levende væseners verden. Alt svagt, grimt, ude af stand til at reproducere sundt afkom, bliver fejet væk af evolutionære faktorer, primært naturlig selektion. Ikke den sidste rolle i det spilles af en sådan biologisk proces som reproduktiv isolation.
Dette, såvel som andre former for forsvarsmekanismer, der beskytter genpuljen af plante-, dyre- og menneskesamfund, vil vi overveje i dette papir.
Transmission af arvelige egenskaber er den vigtigste egenskab ved levende materie
Reproduktion er den vigtigste proces, takket være hvilken selve eksistensen af livsfænomenet er muligpå jorden. Uanset niveauet af dets organisation, fra protozoer til pattedyr, forekommer befrugtning (i planter - bestøvning), hvilket fører til udseendet af levedygtige, frugtbare afkom, kun mellem individer, der tilhører en population af samme biologiske art. Det er klart, at der er naturlige isoleringsmekanismer, der styrer kopulation eller bestøvning.
Selvfølgelig er muligheden for tilfælde af interspecifik krydsning ikke udelukket. De forekommer både under naturlige forhold og udføres kunstigt - af mennesker, men fører altid til udseendet af enten afkom med svækket levedygtighed eller sterile hybrider. Det er tilstrækkeligt at genkalde de sterile muldyr - efterkommerne fra krydsningen af et æsel og en hoppe. Som du kan se, er visse kræfter på spil her, som kan betragtes som visse typer af isolerende mekanismer. Lad os definere dem mere detaljeret.
Klassificering af processer, der fører til stabiliteten af genpuljen af populationer
I den evolutionære doktrin, som er et produkt af det fælles videnskabelige arbejde udført af sådanne naturvidenskabsmænd som Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, betragter følgende udbredte fænomener, der bidrager til stabiliteten af eksistensen af biologiske arter: dette er geografisk, reproduktiv og økologisk isolation. Sektionen af biologi - befolkningsgenetik, er engageret i undersøgelsen af ændringer, der forekommer i genpuljen af samfund af levende organismer. De er resultatet af faktorer som livsbølger og genetisk drift.
Ovenstående gren af biologi fastslår rollen som beskyttende faktorer, der sigter mod at bevare konservatismen af karyotyper af individer i en befolkning og forhindre krydsninger mellem befolkningsgrupper. Dernæst vil vi finde ud af, hvilke isoleringsmekanismer der kaldes økologiske, og hvad deres betydning har for at opretholde den uændrede sammensætning af gener i en population.
Miljøforholdenes rolle i bevarelsen af genpuljen af samfund af levende organismer
Som et resultat af fylogenese - den historiske udvikling af en art, danner dens individer populationer, der lever inden for grænserne af et bestemt territorium, kaldet området. Plante- og dyreorganismer interagerer med miljøfaktorer såvel som med samfund af andre arter, der lever i et givet territorium, det vil sige, de indtager en vis økologisk niche. For at mindske hårdheden af konkurrencen mellem populationer af samme art er der visse isoleringsmekanismer, der for eksempel sikrer, at begge gruppers krav til fødevaretypen er forskellige. Ærtebillen danner således to samfund af insekter: det ene lever af ærtefrø, det andet af bønner.
I reproduktionsperioden, på grund af det faktum, at foderafgrøder vokser i forskellige zoner, krydses organismerne i de to populationer ikke.
Timingen af reproduktion og deres betydning for at sikre befolkningens genetiske stabilitet
Til de faktorer, der væsentligt hæmmer, eller endda fuldstændigt forhindrer bestøvning eller kopulation mellem organismer af samme systematiskekategori, kan vi inkludere isoleringsmekanismer, der styrer tidspunktet for reproduktion af individer. For eksempel er blomstringen af blågræseng, der vokser i flodernes udmunding, korreleret med tidspunktet for slutningen af forårsfloden. Planter, der lever direkte på kysten, og under oversvømmelser i lang tid under vand, blomstrer senere end de individer, der var under påvirkning af oversvømmelsen i kort tid, eller slet ikke blev oversvømmet. Af indlysende årsager er der ingen panmixia (krydsbestøvning) mellem planter, der lever i forskellige dele af engen, da deres pollen modnes på forskellige tidspunkter. Som følge heraf dannes der flere populationer af enggræseng, der adskiller sig med hensyn til reproduktion.
Isolationens evolutionære rolle
Befolkningsgenetik har fastslået det faktum, at umuligheden af processen med at udveksle gener mellem organismer af forskellige racer eller samfund fører til, at helt forskellige typer mutationer forekommer i individers genotyper, og hyppigheden af forekomst af både dominante og recessive alleler ændres også. Dette fører til det faktum, at genpuljer af populationer i stigende grad er forskellige fra hinanden. Denne uoverensstemmelse vil først og fremmest vedrøre former for tilpasning til abiotiske miljøfaktorer. Hvad afhænger det af?
Kompleks virkning af forskellige typer isolering
Den er baseret på indbyrdes forbundne økologiske og reproduktive isolationsmekanismer. Biologi, især dens sektion - evolutionsteorien, afslører deres indflydelse på manifestationen af en sådan global proces som divergens, dvs.divergens af organismers tegn og egenskaber. Det ligger til grund for mikroevolution, en proces, der fører til dannelsen af først underarter og derefter nye biologiske arter i naturen.
Sådan opstår geografisk isolation
Både i botanik og i zoologi er videnskabsmænd seriøst opmærksomme på den faktor, der reducerer sandsynligheden for fri krydsning mellem individer af samme art til næsten nul. Det kaldes geografisk isolation. Det viste sig, at en skarp ændring i terrænet nødvendigvis er ledsaget af udseendet af forhindringer, der fører til kardinalforskelle i organismer.
De vedrører først og fremmest tidspunktet for modning af kønsceller, tidspunktet for kopulation eller bestøvning. Alle disse faktorer kan kombineres under én term - reproduktiv isolation. Hvad er konsekvenserne for eksistensen af den befolkning, det fører til?
Uoverensstemmelser
Forskere har fundet ud af, at populationer af organismer med oprindeligt lignende genomer får flere og flere divergerende egenskaber over tid på grund af forsvinden af både en enkelt fødevareforsyning og muligheden for fri krydsning. Uoverstigelige fysiske barrierer i form af kontinentale brud, hævning af bjergkæder og flodoverløb isolerer samfund af individer fra hinanden. Det er den måde, naturen udvikler sig på. Eksemplerne nedenfor illustrerer geografisk isolation som en vigtig mekanisme for artsdannelse. Således har grupper af pungdyrpattedyr i Australien, efter dets adskillelse fra det gamle fastland Gondwana, betydeligeanatomiske og fysiologiske forskelle fra moderne europæiske dyrearter, der opstod efter den store istid.
Ch. Darwin om mekanismerne for artsdannelse
Den verdensberømte skaber af teorien om naturlig udvælgelse, den engelske naturforsker Charles Darwin, identificerede evolutionens drivkræfter, hvilket førte til fremkomsten af nye klasser, ordener og familier af levende organismer. Også i sine skrifter beskrev videnskabsmanden de geografiske og miljømæssige isoleringsmekanismer. Han trak eksempler på deres manifestation fra observationer foretaget under hans berømte tur rundt i verden. Darwin så og tegnede forskellige typer finker, der lever på Galapagos-øerne. Fuglene havde kardinalforskelle i næbbets form, kroppens størrelse og spiste forskellig mad.
Når krydsning mellem individer mistede fuldstændig evnen til at danne frugtbart afkom. Ifølge forskeren førte de store afstande mellem øerne og forskellene i deres flora og fauna til dannelsen af flere underarter, som så blev til selvstændige arter. Vi har overvejet endnu en udviklingsretning, der fører til dannelsen af nye biologiske arter, langs hvilke al levende natur bevæger sig fremad. Eksemplerne, vi har betragtet ovenfor, beviser den vigtige rolle af rumlige mekanismer, der forhindrer sandsynligheden for krydsninger mellem organismer af forskellige populationer, hvilket i sidste ende fører til fremkomsten af nye systematiske enheder.
