Урок 26. Популяция-элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции

В ходе эволюции происходит передача наследственных свойств и признаков организмов в ряду поколений. Отдельный организм не может выступать в роли элементарной единицы эволюции. Во-первых, он существует ограниченное время (одно поколение) и не способен обеспечить продолжение рода. Во-вторых, каждая особь развивается на основе генотипа, полученного от родителей. Дарвин рассматривал эволюцию на уровне вида. В то время вид считался наименьшей неделимой единицей природы. Однако по современным представлениям вид дискретен и разделяется на популяции. Значит, вид не является наименьшей неделимой единицей природы, способной к эволюции, а представляет собой этап эволюционного процесса. Следовательно, особь или вид не могут быть элементарной единицей эволюции, а ее роль выполняет популяция. В природе популяция может длительно существовать, благодаря смене поколений особей, различающихся по генотипам. Совокупность генотипов всех особей популяции называется генофондом. Эффективность распространения в популяции каждого конкретного генотипа зависит от того, насколько сформировавшийся на его основе фенотип особи соответствует условиям ее обитания. Однако условия жизни и численность популяции непостоянны во времени. Соответственно изменяется и полезность фенотипов. Не остаются постоянными и сами генотипы. Отдельные их элементы (гены) также меняются со временем. В генах возникают мутации, меняющие генотипы и фенотипы особей и их потомков.

Со временем генофонды популяций могут стать настолько разными, что между особями этих популяций будет невозможно скрещивание. Это значит, что популяции стали новыми видами. Образование новых видов — это результат эволюции.

Как видно, для протекания эволюционного процесса необходимо, чтобы в популяции появилось генотипическое разнообразие особей и происходило изменение соотношения генотипов в генофонде, т. е. сформировался элементарный эволюционный материал. Его формирование в популяции происходит в результате действия определенных факторов — предпосылок эволюции.

Предпосылки эволюции

Предпосылки эволюции в зависимости от их роли можно разделить на две группы:

• Создают элементарный эволюционный материал:

  • мутационный процесс;

  • комбинативная изменчивость;

  • поток генов;

  • популяционные волны;

  • дрейф генов;

• Закрепляет генетические различия популяций:

  • изоляция.

Мутационный процесс — случайный и ненаправленный процесс возникновения наследственных изменений — мутаций — под действием мутагенных факторов среды.

Комбинативная изменчивость — наследственные изменения, возникающие вследствие образования новых комбинаций генов (рекомбинаций) у потомков. Комбинативная изменчивость создает эволюционный материал для естественного отбора в виде новых комбинаций генов.

Поток генов — случайный обмен генами между популяциями одного вида в результате миграции особей. Поток генов создает эволюционный материал для естественного отбора в виде измененного соотношения генов в генофонде популяции.

Популяционные волны (волны жизни) — более или менее регулярные колебания численности, случайным образом изменяющие частоту встречаемости генов и мутаций в популяциях.

Дрейф генов — случайное, не подверженное закономерностям изменение частоты встречаемости генов в генофонде популяции. Способствуют дрейфу генов уменьшение численности популяции или изменение ее возрастного и полового состава в результате стихийных бедствий.

Изоляция — наличие барьеров различной природы, препятствующих обмену генами между популяциями в результате свободного скрещивания особей. Она закрепляет результат действия естественного отбора в изолированных популяциях и приводит к формированию у них независимых генофондов.