Лекция 16 Микро- и макроэволюция

элементарная единица эволюции.
Эволюция оперирует группами организмов, но не индивидами.

Эволюционирует не особь, а группы особей, составляющих популяцию.
Генофонд – совокупность всех генов во всех их аллельных формах в гаметах организмов, составляющих популяцию. Генофонд вида складывается из генофонда популяций.
В случае индивидуального диплоидного организма частота встречаемости какого-либо аллеля может составлять 100, 50 или 0 %, но в популяции частота встречаемости данного аллеля – это процент индивидов, которые имеют этот ген. (Может составлять от 0 до 100 %).

в популяциях частоты генотипов и аллелей в поколениях остаются постоянными,

если на их равновесие не оказывают влияния такие факторы, как избирательные браки, мутации, отбор и дрейф генов.

аллелей в диплоидном организме равна произведению частот каждого аллеля.
Если

относительную частоту доминантного аллеля А в двухаллельной системе обозначить p, а относительную частоту рецессивного аллеля а обозначить q, и если p + q = 1, то при свободном скрещивании частоты трех генотипов составят: АА = p2, Аа = 2 pq, aa = q2.

– рецессивный, альбинос – гомозигота по рецессивному гену).
Частота гомозиготного генотипа:

q2 = 1 / 10 000 = 0,0001;
частота аллеля альбинизма q = √0,0001 = 0,01, или 1 %
Поскольку p + q = 1, частота доминантного аллеля в популяции равна 0,99, или 99 %.
Частота гетерозиготного генотипа – 2 pq = 2 х 0,99 х 0,01 = 0,0198.
Т. е. примерно 2 % индивидуумов в данной популяции несут аллель альбинизма либо в гетерозиготном, либо в гомозиготном состоянии.
Поэтому частота рецессивного аллеля в популяции достаточно велика при малом числе индивидуумов с выражением признака. Гетерозиготные индивидуумы назваются носителями.

– совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и

условиями среды.
Формы борьбы за существование:
1. Межвидовая БЗС (конкуренция за пищу у волка и лисицы, конкуренция за оптимальную освещенность у березы и клена и т. д.; взаимоотношения в форме паразитизма: паразиты делают организм хозяина менее конкурентоспособным).

территории и других условиях существования одинаковы. Поэтому конкуренция между ними

наиболее острая. (Конкуренция за гнездовую территорию у птиц, половой отбор в сезон размножения и др.)
3. Борьба с неблагоприятными условиями внешней среды.

Поставщик элементарного эволюционного материала.
Популяционные волны (волны жизни) – колебания численности

особей в популяции в ту или иную сторону от средней величины. Эволюционное значение: резко изменяют частоту редко встречающихся в популяциях аллелей и генотипов.
Рекомбинация генов (см. комбинативную изменчивость).

особей-носителей аллелей и генотипов в другие популяции или из других

популяций и их участие в панмиксии.
Дрейф генов – случайное, непредсказуемое, не зависящее от естественного отбора изменение частоты генов в популяциях (небольшие размеры популяции → неполная представленность возможных вариантов аллелей, случайная гибель особей и т. п.). Может привести как к исчезновению аллеля, так и к возникновению новых видов в островных и других репродуктивно изолированных популяциях. Может уменьшать или увеличивать изменчивость в пределах вида в целом.

отбор как направляющий фактор определяет пути эволюции.
Русский ученый-эволюционист А.Н.Северцов

установил следующие пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.

На макроуровне проявляются такие закономерности, как дивергенция (расхождение признаков у родственных форм, обусловливающих появление гомологичных органов) и конвергенция (схождение признаков у организмов неродственных, но имеющих похожие приспособления к среде обитания – аналогичные органы).

Ароморфоз – это эволюционные
изменения, приводящие к
качественно новому уровню
организации:
а) даёт возможность к переходу
в новую среду обитания;
б) способствует расширению
популяции и её местообитания;
в) возникают новые крупные
таксономические единицы: типы
(отделы), классы.
.

уровне класса: появление пятилучевой конечности
у амфибий, рептилий и теплокровных

позвоночных. 1-двухкамерное сердце рыбы; 2-трехкамерное сердце лягушки; 3-трехкамерное сердце пресмык. с неполной перегородкой

в желудочке; 4-четырехкамерное сердце млекопитающего: П-предсердие; Ж-желудочек

Идиоадаптации

- небольшие
эволюционные изменения, выражающиеся в
приспособлении к окружающим условиям
обитания:
А) повышения уровня организации не
происходит;
Б) образуются мелкие таксономические
группы: виды, роды, семейства;
В) возникают частные изменения в
строении и функциях органов (адаптации);
Г) мелкие полезные
приспособления к среде приводят
к разделению группы организмов на разные
ветви, но изменение класса организмов не
происходит.

среду) –
форма пассивной защиты

«вооруженным» насекомым (напр. божьей коровке).





Мимикрия (2) – подражание, заключающееся в

сходстве беззащитного или съедобного вида с одним или несколькими неродственными видами, хорошо защищенными и обладающими предостерегающей окраской (напр. мухи подражают осам и т. д.).

1

2

клюва у гавайских цветочниц и т. п.

Дегенерация - упрощение организации
и образа жизни в результате
приспособления орг. к более
примитивным условиям существования,
связанный обычно с переходом к
паразит. или прикрепленному
образу жизни, нередко
сопровождающейся потерей ряда
органов. Образуются новые
таксомические группы;

Омела – растение паразит

Безногая ящерица веретеница -маскируется под змею.

цепня, молодой бычий цепень, эхинококк, широкий лентец
Исчезновение органов чувств и

пищеварительной системы у паразитических червей

жизни;
В) уплощение тела камбалы.
Пример идиоадаптации:
А) приобретение легких предками земноводных;
Б) у

лианы атрофировались корни;
С) приспособление цветов к определнным видам насекомых-опылителей.

Какие из нижеперечисленных явлений могут быть отнесены к примерам ароморфоза?
А) приобретение млекопитающими постоянной температуры тела;
Б) способность лягушек впадать в анабиоз;
В) утрата кишечными паразитами органов пищеварения.

направления были выявлены
А.Н.Северцовым и И.И.Шмальгаузеном.

пума

большей приспособленности)
Происхождение от неспециализированных предков (Э.Коп, 1904)
Прогрессирующая специализация (усовершенствование приспособлений,

Ш.Депере, 1876)
Адаптивная радиация (филогенетическое развитие группы идет дивергентно, В.О. Ковалевский, 1875, Г.Осборн, 1915)
Чередование главных направлений эволюции (ароморфозов и идиоадаптаций. А.Н. Северцов)