Микроэволюция»

Дидактические материалы

Лекции.

Цель:

Обеспечить наглядность при изучении материала и приобретении практических знаний умений и навыков.

1. Популяция
Популяция – это группа особей одного вида, обитающая в определённом ареале длительное время. Это группа обладает большой частотой скрещивания организмов внутри группы и частично изолирована от другой группы этого же вида. Популяция – это элементарная единица эволюции, так как в ней происходят мутации и перекомбинации генов. Виды могут состоять и нескольких популяций: - севанская форель – 5 популяций, нерестящихся в разное время, - растение овсяница – 15 популяций в разных природных зонах.
2. Мутации и стабильность в популяциях.
Механизм образования вида в популяции
Особи одной популяции, приобретая новый признак передают его следующим поколениям этой же популяции и т.д. => каждая популяция имеет свой генофонд в зависимости от условия среды, например, густота меха у зайца на севере и юге => МОЖЕТ ЛИ НОВЫЙ ГЕН ПОПАСТЬ В СОСЕДНЮЮ ПОПУЛЯЦИЮ? ДА НЕТ
Если есть возможность скрещивания => есть возможность обмена генетической информации между популяциями => различия между популяциями не усиливается => образование нового вида не происходит например: популяция лягушек разных озёр; суслики; соболь.	Если нет возможности скрещивания => нет обмена генетической информацией => различия между популяциями усиливаются => происходит образование нового вида например: популяции галапагосских вьюрков
Задание: Приведите примеры образования новых видов, используя схемы:

3. Виды изоляции
Причина нескрещивания популяций – изоляция - это нарушение свободы скрещивания.
1. Географическая – изменения ландшафта (горы, вода, равнины, деятельность человека) Пример: - начало ХХ века - сплошной ареал соболя на территории Сибири => вырубка леса – два ареала: восточно-сибирский и западно-сибирский; - песцы Командорских. островов и Камчатки => пролив не замёрз. - моллюски => достаточно L = 200 – 400 м. - ландыш => ледниковые языки. - лиственница сибирская => лиственница даурская => расстояние.
2. Экологическая - изменение условий обитания Пример: - лососевые – нерест 1 раз в 4 года, - форель – каждая популяция в свои реки, - житняк – семена до разлива Волги и после, - погремок большой (летний и весенний) семена до покоса и после , - окунь обыкновенный – прибрежная зона и глубина (разное время роста), - форель озеро Севан – срок нереста и глубина.
3. Биологическая - изменение строения репродуктивных органов. Пример: - прорастание пыльцы в пыльцевой трубке (разная скорость), - сроки спаривания; время гнездования.
4. Генетическая- изменение кариотипа (РЕДКО!) - гибридизация + удвоение числа хромосом (искусственно) (слива = терн + алыча) - полиплоидия (хризантема с числом хромосом: 9; 18; 27; 36…. 90; табак и картофель (24; 48; 72; хромосомы).
Задание: Рассмотрите рисунок. В результате каких процессов происходит обособление четырех популяций (1)? Какие процессы приводят к образованию подвида d (2)? В каком случае можно говорить о возникновении нового вида D (3)? Почему не происходит разделение разновидностей а, Ь, с на новые виды?

Идеальная популяция, в которой действует закон Харди–Вайнберга, находится в состоянии равновесия. Но в природных популяциях концентрация генов и генотипов постоянно изменяется под влиянием экологических факторов, мутаций и т.д. В итоге популяции изменяются, т.е. эволюционируют. Факторы, вызывающие эволюцию популяций, называются эволюционными. К ним относятся: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, естественный отбор и др.

2. Роль мутаций в эволюции.

Эволюция проявляется в изменении признаков и свойств отдельных видов. Эти преобразования организмов должны быть основаны на каких-то наследственных изменениях. Как элементарные наследственные изменения известны только мутации.
Нет признаков и свойств организма, которые бы в той или иной мере не затрагивались мутациями.
Известно, что до 1/4 всех откладываемых яичек дрозофилы в каждом поколении содержат те или иные мутации. И у львиного зева 25% всех семян несут мутантные признаки.
Конечно, несколько появившихся мутаций еще не изменят популяцию. Но, возникая непрерывно, они будут накапливаться и распространяться в генофонде. Скорость распространения мутаций в популяции зависит от нескольких факторов:

– степени доминирования;
– влияния на жизнеспособность особей;
– размеров популяции;
– степени изоляции популяции.

Если мутации являются полезными, то они подхватываются естественным отбором и через 1–2 поколения число особей, обладающих ими, значительно возрастет. Поэтому мутации являются элементарным эволюционным материалом, с которым «работает» естественный отбор.
Изучение большого числа природных популяций подтвердило вывод С.С. Четверикова об их насыщенности разнообразными мутациями. В разных популяциях частоты мутантных генов различны. Практически нет двух популяций, в которых мутации возникали бы с одинаковой частотой и затрагивали бы одни и те же признаки. Четвериков писал: «Популяции подобны губке, впитывают рецессивные мутации, оставаясь при этом фенотипически однородными. Существование такого скрытого резерва наследственной изменчивости создает возможность для эволюционных преобразований популяций под воздействием естественного отбора».