Вопрос 7. Синтетическая теория эволюции. Элементарные эволюционные факторы, дрейф генов
СТЭ – современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего генетики и дарвинизма. Она так же опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию и др.
Положения синтетической теории (Хаксли и Симпсон)
1) Элементарной единицей эволюции считается локальная популяция.
2) Материалом для эволюции являются мутационная и комбинативная изменчивость.
3) Естественный отбор рассматривается как главная причина возникновения адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов.
4) Дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков.
5) Вид есть система популяций репродуктивно изолированная от других популяций видо и каждый вид экологически обособлен.
6) Видообразовании заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.
Для осуществления эволюции необходимы 3 процесса:
1. Мутационный, генерирующий новые варианты с малым фенотипическим выражением
2. Рекомбинационный, создающий новые фенотипы особей.
3. Селекционный, определяющий соответствие этих фенотипов данным условиям обитания.
Дрейф генов – генетико-автоматический процесс, открытые Райтом, Фишером, Дубининым, Ромашевым. Установлено, что в небольших популяциях гетерозиготные особи рано или поздно исчезают. Вся популяция становится гомозиготной. При этом одна популяция будет состоять из особей с доминантным признаком, а другая с рецессивным. Таким образом, один из аллелей почти полностью исчезает.
Дрейф генов эффективнее в малых популяциях. Отсюда следует, что дрейф генов приводит к тому, что при спаде численности популяции или в условиях изоляции уменьшается гетерозиготность и возрастает генетическая однородность.
Факторы эволюции:
1) Мутационный процесс. Затрагивает все признаки организма.
2) Популяционные волны. Изменение численности особей в популяции.
3) Изоляция. Формирование 2 и более генетически отличающихся групп организмов ( географическая и генетическая изоляция).
4) Естественный отбор – движущий и стабилизирующий.
Вопрос 8. Взаимоотношение мутационного процесса и отбора в популяции (С.С. Четвериков).
Популяционные волны – изменение численности особей в популяции. С.С. Четвериков назвал их волнами жизни. Колебания численности особей могут привести к временному изменению их ареала. В результате организмы оказываются в нетипичных условиях, что может повлечет за собой усилении мутационного процесса. Рост численности популяций приводит к их слиянию и обмену генофондом. В небольших популяциях большую роль играет дрейф генов. Случайное повышение концентрации некоторых мутаций приводит дает новый материал для отбора. Таким образом, популяционные волны наряду с мутационным процессом являются поставщиками элементарного эволюционного материала.
Вопрос 9. Биологический вид – качественный этап эволюции.
Дарвин определил, что каждый вид – историческая категория, качественный этап биологической эволюции. Каждый вид возник из другого и существует, пока не изменятся условия. Особи относящиеся к одному виду имеют общие, свойственные только им морфологические, цитохимические, физиологические признаки. Каждый вид имеет свой ареал обитания. В репродуктивном отношении каждый вид изолирован от других видов. Виды – генетически замкнутые системы, между особями разных видов гибридизация невозможна, а если и происходит, то потомство бесплодно. Генофонд вида достаточно разнообразен, чтобы обеспечить изменчивость, необходимую для существования вида в различных условиях его обитания. Особи одного вида могут образовывать несколько популяций.
Вопрос 10. Популяционная структура вида. Популяция – элементарная единица эволюции. Первичное эволюционное явление. Балансированный полиморфизм. Популяционная структура человечества.
Особи любого вида распространены в своем ареале не равномерно, а отдельными устойчивыми скоплениями – популяциями. Популяция – совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенное пространство и свободно скрещивающиеся между собой. Каждая популяция имеет свой ареал, возрастной и половой состав.
Популяции не свойственен единообразный генотип, она характеризуется генетической разнородностью. Каждая популяция на протяжении многих поколений непрерывно обогащается новыми мутантными генами, появляющимися в половых клетках отдельных особей. Приток нового генетического материала происходит так же путем миграции особей из одной популяции в другую. Сохранение резерва изменчивости осуществляется путем перевода в гетерозиготное состояние. Мутации как правило не являются полезными, но они направлены на приспособление к условиям существования.
Важное свойство популяции – генетический полиморфизм. Благодаря естественному отбору каждая локальная популяция приспособлена к тем условиям, в которых она обитает.
Изменение генофонда популяции является первичным эволюционным явлением.
В генетике человека популяцией можно назвать группу людей, занимающих одну территорию и свободно вступающих в брак. Могут быть географические, религиозные, социальные преграды вступления в брак. Крупные популяции человека состоят из нескольких антропологических групп, отличающихся по происхождению и занимающих большую территорию.
Малые популяции, численность которых не превышает 1500-4000 человек называют демами. Они характеризуются высокой частотой родственных браков. 80-90%. Еще меньшие популяции с численностью не более 1500 называют изолятами и родственные браки составляют 90%. Для современных человеческих популяций характерно их возрастание и разрушение существовавших ранее брачных изолятов.
Человечество характеризуется большим полиморфизмом. Сохраняется этот полиморфизм благодаря нейтральности этих признаков по отношению к жизнеспособности. Но полиморфизм в активности иммунной системы не является нейтральным.