Niemand wird bestreiten, dass die Realität um uns herum harmonisch und perfekt ist. Es spielt keine Rolle, an was oder an wen ein Mensch glaubt, aber er sieht um sich herum nicht nur Schönheit und Vielf alt, sondern auch eine harmonische Ordnung, in der Chaos keinen Platz hat. Besonders deutlich zeigt sich die Zweckmäßigkeit in der Welt der Lebewesen. Alles Schwache, Hässliche, Unfähige, gesunde Nachkommen zu reproduzieren, wird durch die Wirkung evolutionärer Faktoren, vor allem der natürlichen Selektion, hinweggefegt. Nicht die letzte Rolle spielt dabei ein biologischer Prozess wie die reproduktive Isolation.
Diese und andere Formen von Abwehrmechanismen, die den Genpool von Pflanzen-, Tier- und Menschengemeinschaften schützen, werden wir in diesem Artikel betrachten.
Vererbung von Merkmalen ist die Haupteigenschaft der lebenden Materie
Reproduktion ist der wichtigste Prozess, dank dessen die bloße Existenz des Phänomens Leben möglich istauf der Erde. Unabhängig von der Ebene ihrer Organisation, von Protozoen bis zu Säugetieren, findet die Befruchtung (in Pflanzen - Bestäubung), die zum Auftreten lebensfähiger, fruchtbarer Nachkommen führt, nur zwischen Individuen statt, die zu einer Population derselben biologischen Art gehören. Offensichtlich gibt es natürliche Isolationsmechanismen, die die Kopulation oder Bestäubung kontrollieren.
Natürlich ist die Möglichkeit einer interspezifischen Kreuzung nicht ausgeschlossen. Sie treten sowohl unter natürlichen Bedingungen auf als auch künstlich durchgeführt - vom Menschen, führen jedoch immer zum Auftreten von Nachkommen mit geschwächter Lebensfähigkeit oder sterilen Hybriden. Es genügt, an die sterilen Maultiere zu erinnern - die Nachkommen, die aus der Kreuzung eines Esels und einer Stute stammen. Wie Sie sehen, sind hier bestimmte Kräfte am Werk, die als gewisse Arten von isolierenden Mechanismen betrachtet werden können. Lassen Sie uns sie genauer definieren.
Klassifizierung von Prozessen, die zur Stabilität des Genpools von Populationen führen
In der Evolutionslehre, die ein Produkt der gemeinsamen wissenschaftlichen Arbeit von Naturwissenschaftlern wie Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, betrachtet die folgenden weit verbreiteten Phänomene, die zur Stabilität der Existenz biologischer Arten beitragen: Dies ist die geografische, reproduktive und ökologische Isolation. Die Abteilung Biologie - Populationsgenetik beschäftigt sich mit der Erforschung von Veränderungen im Genpool von Lebensgemeinschaften. Sie sind das Ergebnis von Faktoren wie Lebenswellen und Gendrift.
Der obige Zweig der Biologie legt die Rolle von Schutzfaktoren fest, die darauf abzielen, den Konservatismus von Karyotypen von Individuen in einer Population zu bewahren und Kreuzungen zwischen Populationen zu verhindern. Als nächstes werden wir herausfinden, welche isolierenden Mechanismen als ökologisch bezeichnet werden und welche Bedeutung sie für die Aufrechterh altung der unveränderten Zusammensetzung der Gene in einer Population haben.
Die Rolle der Umweltbedingungen bei der Erh altung des Genpools von Gemeinschaften lebender Organismen
Als Ergebnis der Phylogenese - der historischen Entwicklung einer Art - bilden ihre Individuen Populationen, die innerhalb der Grenzen eines bestimmten Territoriums leben, das als Verbreitungsgebiet bezeichnet wird. Pflanzen- und Tierorganismen interagieren mit Umweltfaktoren sowie mit Gemeinschaften anderer Arten, die in einem bestimmten Gebiet leben, dh sie besetzen eine bestimmte ökologische Nische. Um die Konkurrenz zwischen Populationen gleicher Art zu vermindern, gibt es bestimmte Isolationsmechanismen, die zum Beispiel dafür sorgen, dass die Ansprüche beider Gruppen an die Art der Nahrung unterschiedlich sind. Der Erbsenkäfer bildet also zwei Insektengemeinschaften: die eine ernährt sich von Erbsensamen, die andere von Bohnen.
Während der Fortpflanzungszeit kreuzen sich die Organismen der beiden Populationen nicht, da Futterpflanzen in verschiedenen Zonen wachsen.
Der Zeitpunkt der Fortpflanzung und ihre Bedeutung für die Gewährleistung der genetischen Stabilität der Population
Zu den Faktoren, die die Bestäubung oder Kopulation zwischen Organismen der gleichen Systematik erheblich erschweren oder sogar ganz verhindernKategorie können wir isolierende Mechanismen einbeziehen, die den Zeitpunkt der Reproduktion von Individuen steuern. So korreliert beispielsweise die Blüte der Bluegrass-Wiese, die in den Mündungen von Flüssen wächst, mit dem Zeitpunkt des Endes der Frühjahrsflut. Pflanzen, die direkt am Ufer leben und während der Überschwemmungszeit lange unter Wasser stehen, blühen später als solche, die kurzzeitig unter dem Einfluss der Flut standen oder gar nicht überflutet wurden. Aus offensichtlichen Gründen gibt es keine Panmixie (Kreuzbestäubung) zwischen Pflanzen, die in verschiedenen Teilen der Wiese leben, da ihre Pollen zu unterschiedlichen Zeiten reifen. Dadurch bilden sich mehrere Populationen von Wiesenrispen, die sich in der Fortpflanzung unterscheiden.
Die evolutionäre Rolle der Isolation
Populationsgenetik hat die Tatsache festgestellt, dass die Unmöglichkeit des Prozesses des Austauschs von Genen zwischen Organismen verschiedener Rassen oder Gemeinschaften dazu führt, dass völlig unterschiedliche Arten von Mutationen in den Genotypen von Individuen auftreten, und die Häufigkeit des Auftretens von Sowohl dominante als auch rezessive Allele ändern sich ebenfalls. Dies führt dazu, dass sich die Genpools von Populationen zunehmend voneinander unterscheiden. Diese Diskrepanz betrifft zunächst Formen der Anpassung an abiotische Umweltfaktoren. Wovon hängt es ab?
Komplexe Wirkung verschiedener Isolationsarten
Es basiert auf miteinander verbundenen ökologischen und reproduktiven Isolationsmechanismen. Die Biologie, insbesondere ihre Sektion - die Evolutionstheorie - zeigt ihren Einfluss auf die Manifestation eines solchen globalen Prozesses wie DivergenzDivergenz von Zeichen und Eigenschaften von Organismen. Sie unterliegt der Mikroevolution, einem Prozess, der zur Bildung erster Unterarten und dann neuer biologischer Arten in der Natur führt.
Wie es zu geografischer Isolation kommt
Sowohl in der Botanik als auch in der Zoologie achten Wissenschaftler ernsthaft auf den Faktor, der die Wahrscheinlichkeit einer freien Kreuzung zwischen Individuen derselben Art auf nahezu Null reduziert. Das nennt man geografische Isolation. Es stellte sich heraus, dass eine scharfe Veränderung des Geländes notwendigerweise mit dem Auftreten von Hindernissen einhergeht, die zu grundlegenden Unterschieden in den Organismen führen.
Sie betreffen in erster Linie den Zeitpunkt der Keimzellenreifung, den Zeitpunkt der Kopulation oder Bestäubung. All diese Faktoren lassen sich unter einem Begriff zusammenfassen - reproduktive Isolation. Was sind die Folgen für die Existenz der Bevölkerung, zu der es führt?
Unstimmigkeiten
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Populationen von Organismen mit ursprünglich ähnlichen Genomen im Laufe der Zeit immer mehr divergierende Merkmale annehmen, da sowohl ein einziges Nahrungsangebot als auch die Möglichkeit der freien Kreuzung wegfallen. Unüberwindbare physische Barrieren in Form von Kontinentalbrüchen, Hebungen von Gebirgszügen und Überschwemmungen von Flüssen isolieren Gemeinschaften von Individuen voneinander. So entwickelt sich die Natur. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die geografische Isolation als wichtigen Mechanismus für die Speziation. So haben Gruppen von Beutelsäugern in Australien nach seiner Trennung vom alten Festland Gondwana eine bedeutende Bedeutunganatomische und physiologische Unterschiede zu modernen europäischen Tierarten, die nach der großen Eiszeit entstanden sind.
Ch. Darwin über die Mechanismen der Artbildung
Der weltberühmte Schöpfer der Theorie der natürlichen Selektion, der englische Naturforscher Charles Darwin, identifizierte die treibenden Kräfte der Evolution, die zur Entstehung neuer Klassen, Ordnungen und Familien lebender Organismen führten. Auch in seinen Schriften beschrieb der Wissenschaftler die geografischen und umweltbedingten Isolationsmechanismen. Er zeichnete Beispiele für ihre Manifestation aus Beobachtungen, die er während seiner berühmten Weltreise gemacht hatte. Darwin sah und zeichnete verschiedene Arten von Finken, die auf den Galapagosinseln leben. Die Vögel hatten grundlegende Unterschiede in der Form des Schnabels, der Körpergröße und fraßen unterschiedliches Futter.
Bei der Kreuzung zwischen Individuen verlor die Fähigkeit, fruchtbare Nachkommen zu bilden, vollständig. Die großen Entfernungen zwischen den Inseln und die Unterschiede in ihrer Flora und Fauna führten laut dem Forscher zur Bildung mehrerer Unterarten, die sich dann zu eigenständigen Arten entwickelten. Wir haben eine weitere Evolutionsrichtung betrachtet, die zur Bildung neuer biologischer Arten führt, entlang derer sich die gesamte lebende Natur fortbewegt. Die oben betrachteten Beispiele beweisen die wichtige Rolle räumlicher Mechanismen, die die Wahrscheinlichkeit von Kreuzungen zwischen Organismen verschiedener Populationen verhindern, was letztendlich zur Entstehung neuer systematischer Einheiten führt.
