Գենոֆոնդում տարրական գործոնների ազդեցությամբ փոխվում է որոշակի գեների հաճախականությունը, ինչը հանգեցնում է պոպուլյացիայի գենոտիպի և ֆենոտիպի փոփոխության, իսկ բնական ընտրության երկարատև ազդեցության դեպքում տեղի է ունենում նրա տարբերակումը։
Ինչ է միկրոէվոլյուցիան
Միկրոէվոլյուցիա - բնակչության փոփոխությունները էվոլյուցիոն գործոնների ազդեցության տակ, ինչը կարող է հանգեցնել գենոֆոնդի փոփոխության կամ նույնիսկ նոր տեսակի առաջացման:
Էվոլյուցիայի գործոններ կարելի է անվանել ցանկացած գործընթաց կամ երևույթ: Դրանց թվում են մուտացիաները, մեկուսացումը, գենետիկ դրեյֆը, բնակչության ալիքները, որոնք փոխում են գենետիկական կազմը։
Ցանկացած բնակչության թվաքանակն անընդհատ փոխվում է։ Դրա պատճառները կենսաբանական և աբիոտիկ բնույթի տարբեր ազդեցություններն են։ Բնակչության նման տատանումները պարբերական են։ Այսպիսով, պոպուլյացիայի մեջ անհատների թվի աճից հետո այն նվազում է։ 1905 թվականին Ս. Ս. Չետվերիկովը այս օրինաչափությունը անվանեց բնակչության ալիքներ: Եթե դուք բերում եք բնակչության ալիքների օրինակներ, ապա դրանք կարող են լինել գիշատիչների թվի տատանումներ, մորեխների կամ նապաստակների վերարտադրություն Ավստրալիայում: Մեկ այլ օրինակ է լեմինգների բռնկումներըԱրկտիկայի կամ ժանտախտի համաճարակներ, որոնք նախկինում գրանցվել են Եվրոպայում:
«Կյանքի ալիքներին» բնորոշ
Այս ալիքները բնորոշ են բոլոր կենդանի օրգանիզմներին։ Դրանք կարող են լինել պարբերական կամ ոչ պարբերական։ Պարբերականն առավել հաճախ նկատվում է կարճատև օրգանիզմների մոտ՝ միջատների, միամյա բույսերի, ինչպես նաև միկրոօրգանիզմների և սնկերի մեծ մասի մոտ։ Ամենապարզ օրինակը կլինի թվերի սեզոնային փոփոխությունները։
Պոպուլյացիայի ոչ պարբերական ալիքները կախված են մի քանի բարդ գործոնների համակցությունից: Որպես կանոն, դրանք վերաբերում են ոչ թե մեկ, այլ մի քանի տեսակի կենդանի օրգանիզմների բիոգեոցենոզում, հետևաբար կարող են հանգեցնել արմատական վերակազմավորման։
Պոպուլյացիայի մեջ անհատների թվի փոփոխություններից պետք է առանձնացնել օրգանիզմների որոշ տեսակների հանկարծակի հայտնվելը նոր տարածքներում, որտեղ նրանց բնական թշնամիները բացակայում են: Պետք է նշել նաև բնակչության կտրուկ ոչ ցիկլային փոփոխությունները, որոնք կապված են բնական «աղետների» հետ և կարող են դրսևորվել բիոգեոցենոզի կամ ողջ լանդշաֆտի ոչնչացմամբ։ Այսպիսով, մի քանի չոր ամառային շրջաններ կարող են փոխել զգալի տարածք՝ առաջացնել մարգագետնային բուսականության առաջացում ճահիճներում և մեծ թվով չոր մարգագետիններում:
Եթե նշեք պոպուլյացիայի ալիքների պատճառները, ապա արժե հիշել ոչ միայն կենդանի օրգանիզմների փոխհարաբերությունները միմյանց և շրջակա միջավայրի գործոնների հետ, այլև մարդու ազդեցությունը։
«Կյանքի ալիքների» էվոլյուցիոն նշանակությունը
Այն դեպքերում, երբ ցանկացած բնակչության թվաքանակը կտրուկ կրճատվում է, կարող են մնալ միայն մի քանի անհատներ:Միևնույն ժամանակ, նրանց գեների (ալելների) հաճախականությունը տարբերվում է սկզբնական պոպուլյացիայի մեջ եղածից: Եթե պոպուլյացիայի մեջ անհատների թվի կտրուկ անկումից հետո կտրուկ աճ է նկատվում, ապա պոպուլյացիայի մեջ անհատների թվի աճի նոր բռնկման սկիզբը տրվում է մնացած օրգանիզմների փոքր խմբի կողմից։ Այդ իսկ պատճառով կարելի է պնդել, որ պոպուլյացիայի ալիքներն ազդում են գենոֆոնդի վրա, քանի որ տվյալ խմբի գենոտիպը որոշում է ամբողջ պոպուլյացիայի գենետիկական կառուցվածքը։
Միևնույն ժամանակ, պոպուլյացիայի մեջ մուտացիաների ամբողջությունը և դրանց կոնցենտրացիան կտրուկ փոխվում են պատահականորեն: Այսպիսով, մուտացիաների որոշակի մասն ընդհանրապես անհետանում է, իսկ որոշներն էլ հանկարծակի աճում են։ Ամփոփելու համար կարելի է ասել, որ բնակչության ալիքները որպես էվոլյուցիոն գործոն չափազանց կարևոր են, քանի որ ինտենսիվ ընտրության պայմաններում դրանք էվոլյուցիոն նյութի հիմնական մատակարարն են, երբ ընտրությանը փոխարինում են հազվագյուտ մուտացիաները։
։
Բացի այդ, կյանքի ալիքները կարող են ժամանակավորապես մի շարք մուտացիաներ կամ գենոտիպեր բերել մեկ այլ աբիոտիկ կամ բիոտիկ միջավայր: Չնայած դրան, նույնիսկ բնակչության ալիքների և մուտացիաների համակցությունը չի ապահովում էվոլյուցիոն գործընթացը։ Ձեզ անհրաժեշտ է գործոնի գործողություն, որն ազդում է մեկ ուղղությամբ (սա, օրինակ, մեկուսացումն է):
Մեկուսացման ազդեցությունը բնակչության թվի վրա
Այս գործոնը չափազանց կարևոր է էվոլյուցիոն առումով, քանի որ այն հրահրում է նոր հատկանիշների ի հայտ գալ մեկ տեսակի պայմաններում և խոչընդոտում է տարբեր տեսակների խաչմերուկը միմյանց հետ։ Հարկ է նշել, որ առավել հաճախ նկատվում է աշխարհագրական մեկուսացում։ Դրա էությունը կայանում է նրանումայն փաստը, որ միակ տարածքը պատռված է, մինչդեռ դրա տարբեր մասերից անհատների հատումը դառնում է անհնար կամ դժվար։
Հարկ է նշել, որ մեկուսացված պոպուլյացիայի դեպքում մուտացիաները զարգանում են պատահականորեն, և բնական ընտրության արդյունքում նրա գենոտիպը դառնում է ավելի ու ավելի բազմազան։ Բացի այդ, գոյություն ունի էկոլոգիական մեկուսացում և տարբեր կենսաբանական մեխանիզմներ, որոնք թույլ չեն տալիս տարբեր տեսակների անհատներին ազատորեն խառնվել: Օրինակ կարող են լինել տարբեր նախասիրությունները՝ կապված անցման վայրի կամ ժամանակի հետ, ինչպես նաև, օրինակ, կենդանիների մոտ տարբեր վարքագիծը կամ սեռական օրգանների տարբեր կառուցվածքը, ինչը լրացուցիչ խոչընդոտ է դառնում հատման համար:
:
Ամփոփելով՝ մեկուսացման տարբեր տեսակներ նպաստում են նոր տեսակների ձևավորմանը, բայց միևնույն ժամանակ օգնում են պահպանել տեսակի գենետիկական կառուցվածքը։
Գենի շեղում
Ցանկացած փոքր պոպուլյացիայի գեների թվի պատահական փոփոխությունը կարող է զգալի հետևանքներ ունենալ, քանի որ դա կարող է հանգեցնել ալելների հաճախականության փոփոխության: Ալելների հաճախականության պատահական փոփոխությունները կոչվում են գենետիկ դրեյֆ: Այս գործընթացը ոչ ուղղորդված է: Այն առաջին անգամ հայտնաբերել են գենետիկներ Ն. Պ. Դուբինինը և Դ. Դ. Ռոմաշովը:
S. Ռայթը ստացել է հաստատում գենետիկ դրեյֆի պատահականության վերաբերյալ: Լաբորատորիայում նա հատել է էգ և արական Drosophila-ն, որոնք հետերոզիգոտ են որոշակի գենի համար: Դրանից հետո սերունդ է ստացվել նորմալ և մուտանտ գենի կոնցենտրացիայով, որը կազմել է 50%: միջոցովմի քանի սերունդների ընթացքում որոշ անհատներ դարձել են հոմոզիգոտ մուտանտի գենի նկատմամբ, ոմանք ընդհանրապես կորցրել են այն, իսկ անհատների մի մասն ուներ և՛ մուտանտը, և՛ նորմալ գենը:
:
Հարկ է նշել, որ նույնիսկ մուտանտ անհատների կենսունակության նվազման դեպքում և բնական ընտրության ազդեցության տակ մուտանտի ալելը կարող է ամբողջությամբ փոխարինել նորմալին՝ առաջացնելով պոպուլյացիայի հատուկ ալիքներ։
Պոպուլյացիայի ալիքների էթիոլոգիա
Բոլոր պատճառներից, որոնք կարող են ազդել բնակչության քանակական բնութագրերի վրա, առաջատար տեղը զբաղեցնում են կլիմայական պայմանները, մինչդեռ բիոտիկ գործոնները հետին պլան են մղվում։ Տեսակային ցածր բազմազանության դեպքում պոպուլյացիայի մեջ առանձնյակների թիվը կախված է եղանակից, շրջակա միջավայրի քիմիական կազմից, ինչպես նաև աղտոտվածության աստիճանից։
Հարկ է նշել, որ բնակչության ալիքների պատճառները, որոնք կանխորոշում են բնակչության թվի փոփոխությունը, կախված են դրա խտությունից կամ ազդեցությունից՝ անկախ այս պարամետրից:
Աբիոտիկ և մարդածին գործոնները, որպես կանոն, կախված չեն բնակչության խտությունից։ Կենսաբանական ազդեցությունն ավելի շատ կախված է դրանից։ Հարկ է նշել տարածքային վարքագիծը, որը էվոլյուցիայի ընթացքում հանդիսանում է բնակչության անհատների թվի աճը զսպող ամենաարդյունավետ մեխանիզմը։ Այսպիսով, անհատների գործունեությունը սահմանափակվում է համապատասխան տարածությամբ։ Թվերի աճով զարգանում է ներտեսակային մրցակցություն ռեսուրսների համար կամ ուղղակի անտագոնիզմ (հարձակումներ մրցակիցների վրա):
Բնակչության ալիքները նույնպես կախված են վարքագծիցռեակցիաներ, որոնք բարձր բնակչությամբ բնութագրվում են զանգվածային միգրացիայի բնազդի ի հայտ գալով։ Կարող է նաև զարգանալ սթրեսային արձագանք, որի դեպքում անհատները զարգացնում են ֆիզիոլոգիական առանձնահատկություններ, որոնք նվազեցնում են պտղաբերությունը և բարձրացնում մահացությունը: Այսպիսով, խախտվում է օոգենեզի և սպերմատոգենեզի պրոցեսը, հաճախանում են վիժումների դեպքերը, մեկ սերնդում նվազում է անհատների թիվը և մեծանում սեռական հասունացման շրջանը։ Բացի այդ, սերունդներին հոգալու բնազդը նվազում է, վարքագիծը փոխվում է՝ աճում է ագրեսիվությունը, նկատվում է մարդակերություն և ոչ ադեկվատ ռեակցիա հակառակ սեռի մարդկանց նկատմամբ, ինչը, ի վերջո, նվազեցնում է բնակչության թիվը։
Պոպուլյացիաների թվի փոփոխության առանձնահատկությունները
Բազմաթիվ էկոլոգիական գործընթացներ, որոնք կապված են տարածքի վրա բնակչության տարածման կամ թվերի տեղական բռնկման հետ, նման են յուրահատուկ ալիքների, որոնք, ինչպես նշվեց վերևում, կոչվում են «կյանքի ալիքներ»: Տիպիկ օրինակ է անտառի սահմանափակ տարածքում միջատների վնասատուների քանակի հանկարծակի աճը: Բարենպաստ պայմաններում միջատները կարողանում են գրավել ավելի ու ավելի շատ նոր տարածքներ, ինչը նրանց խտության ավելացման կամ այսպես կոչված պոպուլյացիայի ալիքի տարածման բնորոշ պատկերն է։ Իմանալով շարժունակության առանձնահատկությունները և բնակչության որոշակի գծերը՝ կարելի է հեշտությամբ հաշվարկել այս ալիքի տարածման արագությունը և վերահսկման հնարավոր մեթոդները։
Նմանապես, համաճարակային ալիքները կարող են բնութագրվել, ուստի այս տեսությունը հաջողությամբօգտագործվում է տարբեր հիվանդությունների տարածման բնույթը և այս գործընթացի արագությունը որոշելու համար։
Բացի այդ, պետք է նշել պոպուլյացիան-գենետիկ ալիքները, որոնք նկարագրում են որոշակի գենի բաշխման բնույթը որոշակի պոպուլյացիայի կողմից զբաղեցրած տարածքում:
Պոպուլյացիայի ալիքների գործողության մեխանիզմ
Բնակչության ալիքները կարելի է բնութագրել մոդելային օրինակով: Այսպիսով, փակ տուփի մեջ կա 500 սև և նույնքան սպիտակ գնդիկ, որը համապատասխանում է P-0 ալելների հաճախականությանը, 50: Եթե պատահականորեն հանենք 10 գնդիկ և ենթադրենք, որ դրանցից 4-ը սև են, իսկ 6-ը՝ սպիտակ:, ապա, համապատասխանաբար, ալելի հաճախականությունը կկազմի 0,40 և 0,60։
Եթե գնդակների թիվը 100 անգամ ավելացնեք՝ ավելացնելով 400 սև և 600 սպիտակ, և այնուհետև պատահականորեն ընտրեք ցանկացած 10, ապա հավանական է, որ դրանց գունային հարաբերակցությունը էականորեն տարբերվի բնօրինակից, օրինակ. 2 սև և 8 սպիտակ. Այս դեպքում ալելի հաճախականությունը կլինի համապատասխանաբար P-0.20 և P-0.80, եթե վերցնենք երրորդ նմուշը, ապա հավանականություն կա, որ ընտրված 10-ից 9 սպիտակ գնդիկ կկազմեն, կամ նույնիսկ բոլորը: եղիր սպիտակ։
Բնական պոպուլյացիաներում ալելների հաճախականության պատահական տատանումները կարելի է դատել այս օրինակից, որը կարող է նվազեցնել կամ մեծացնել որոշակի գենի կոնցենտրացիան:
