Микроэволюция генетико-экологические основы

Популяция как элементарная единица эволюции
1). Определение популяции, ее свойства
2).Целостность популяции

(генетическое, морфофизиологическое, экологическое единство)
III.Генетические основы эволюционного процесса 1. Мутации как материал эволюции - индивидуальная изменчивость (представления в рамках СТЭ). 2. Современные представления об изменчивости (микроэволюционная генетика)
3.Резерв популяционной изменчивости 4. Генетический полиморфизм и его типы 4. Эволюционное значение внутривидовой изменчивости

- видообразовании
как начальном

этапе эволюции
один из основных разделов СТЭ,
разработка его позднее, чем изучение закономерностей эволюции крупных таксонов.
изучение механизмов видообразования стало возможным только на основе достижений генетики и экологии

Н.В. Тимофеевым-Ресовским
в 1938 г.

для разграничения масштабов эволюционного процесса.

Микроэволюция - это эволюционные изменения,
которые
идут внутри вида
приводят к его дифференцировке,
завершаясь видообразованием

судьбы, пока не выразится в фенотипе,
поэтому является материалом для

видообразования.

Все уровни протекания эволюционного процесса иерархически взаимосвязаны,
что находит отражение в их роли для видообразования

эволюционной судьбой, является объектом отбора, (то есть движущей силы видообразования),

благодаря:
1. Сочетанию фенотипа и генотипа
2. Дискретности и целостности

3. Уникальности и неравноценности для отбора

он протекает только в группе особей,
поэтому популяция является единицей

эволюционного процесса
как обособленная и разнокачественная группа.

влияют через биотические отношения другие популяции.

«populus» - народ, население.
введен в биологию генетиком Иоганзеном в

1903 г.
для обозначения генетически неоднородных групп особей в отличие от чистой линии.

Вильгельм Людвиг
Иогансен
(1857-1927)
Ботаник, физиолог,
генетик

генетика
сформировали представление о популяции как о группе фено-генотипически сходных

особей одного вида,
относительно изолированной (пространственно или биологически) от других подобных групп данного вида и
самостоятельно изменяющейся во времени и пространстве.

вида, обменивающихся генетической информацией
и занимающих определенное пространство.

определении понятия
генетики - генетически изолированная самовоспроизводящаяся группа особей;
экологи -

форма существования вида в природе
эволюционисты - единица микроэволюции, способная к перестройке генофонда;
Изучение взаимосвязи генетического состава популяции и её экологических характеристик — суть эволюционной генетики
Понятие популяции является одним из центральных, что формирует популяционный подход в биологии.
Популяция рассматривается как биологическая система и единица, обладающая структурой и функцией

Качества популяции,
которые обусловливают ее статус

как единицы эволюции

Популяция - элементарная единица эволюции
Элементарная значит самая мелкая и неделимая единица для эволюции как процесса
В то же время это не означает структурной неделимости как уровня организации жизни.
Напротив, в популяции существует множество разнообразных группировок,
но они вносят только вклад в гетерогенность популяции, но не имеют собственной эволюционной судьбы, так как из-за скрещивания изменения не успевают закрепиться и перейти на уровень вида.

за счет:
а)смены поколений б)саморегуляции,
в) изолированности от других.
Это обеспечивает

длительность существования, необходимую для протекания эволюционных процессов.
2.популяция обладает эффективной величиной численности , необходимой для воспроизводства
3.обособленная и целостная группа на основе внутренних взаимоотношений
4.открытая система, способная к изменению, вследствие неоднородности.

группа особей вида
на протяжении эволюционно длительного времени
населяющая определенное

пространство,
образующая самостоятельную генетическую систему
и формирующая свою экологическую гипернишу.

самостоятельному существованию на данной территории в течение долгого времени за

счет размножения, а не притока извне.
2. Только при половом размножении обмен генами превращает популяцию в целостную генетическую систему.
3.С точки зрения историко-генетического подхода (С.С. Шварц), популяцию как генетическое единство можно выделить только у видов с половым размножением и перекрестным оплодотворением.

систему клонов,
или чистых линий,
совместно использующих среду
(совокупность особей

вегетативного происхождения или части особей: побеги и т. п.).

единицы, которая подвергается эволюционным преобразованиям
при ее сложной структуре

основана на генетическом, морфофизиологическом и экологическом единстве

А). Генетическое единство популяции –
общий генофонд
за счет скрещивания

в пределах нормы реакции.
Пример - размерная структура (связана и

возрастной и половой структурой).
Фенетический подход (связь генетической и морфологической составляющей единства популяции).

их соотношение может показывать, какие генотипы отбираются.
Особенно, если имеются

маркеры генов, то есть хорошо заметные дискретные, качественные признаки (фены).
Пример 1: красная и черная окраска элитр у двухточечной божьей коровки

пшеницы

криптической окраски
тела окуня

криптической окраски для оценки фенотипического разнообразия популяций речного окуня

через формирование ее
собственной экологической ниши.
Однако,

это не сводится к сумме требований составляющих ее особей, носит эмерджентный характер
и выражается через экологические характеристики популяций.

Величина ареала популяции в значительной мере зависит от степени подвижности

особей, радиусов репродуктивной активности.
У растений радиус репродуктивной активности определяется расстоянием, на которое может распространяться пыльца, семена или вегетативные части, способные дать начало новому растению.

ниже которой популяция неизбежно исчезает и она специфична для разных

видов.
С ней связан фактор эволюции - прохождение через «бутылочное горлышко».

фактором эволюции («волны жизни»), влияющим на изменения генетического состава популяции.

во времени.




Динамика численности популяции

горлышко».

фактор эволюции
(«волны жизни»),

счет изменения доли репродуктивных особей
через:
продолжительность жизни,
пополнение,
динамику
.

изменения соотношения аллелей, сцепленных с полом
(разная выживаемость полов).

(взаимосвязанные между собой возрастная и половая структуры и ареал популяции)

функционально связаны
в единую систему,
определяющей и соотношение фенотипов (частот аллелей).

изменчивость
(представления в рамках СТЭ).

генотипа особи,
что на молекулярном уровне представляет собой конвариантную редупликацию.
Представления

СТЭ отличаются от дарвиновских о наследственной и ненаследственной изменчивости.
1. Все признаки в той или иной мере обусловлены наследственно
2. новому поколению передается не признак, а код наследственной информации - возможность проявления признака в каком-либо диапазоне.
Т.е. Наследуется норма реакции развивающейся особи
на действия внешней среды.

генотипическая,
которая характеризуется
наследуемостью
этого признака.

изменчивость,
но отличаются по
величине наследуемости.
По жирности - 60%,

а удои -30%,
поэтому при отборе
можно быстро добиться
повышения жирности,
а отбор по удоям малоэффективен,
так как зависит от условий содержания

мутации являются элементарным эволюционным материалом,
благодаря:
разнообразию

их типов
высокой частоте возникновения
изменения ими любых признаков
насыщенности ими природных популяций
мутации и их комбинации первично определяют изменение генотипического состава популяций - то есть возникновение ЭЛЕМЕНТАРНОГО ЭВОЛЮЦИОННОГО ЯВЛЕНИЯ.

поколения с определенной
мутацией /к общему числу гамет)
3.проявлением в фенотипе
степень

выраженности признака экспрессивность
% частоты встречаемости признака - пенетрантность
4. взаимодействием со средой, где происходит развитие признака
Т.о. индивидуальный уровень изменчивости - это сложный процесс от кариотипа до фенотипа, развивающийся в изменчивой среде.