Современные теории биологической эволюции

В середине XX века на основе теории Дарвина сформировалась синтетическая теория эволюции (сокращённо СТЭ). СТЭ является в настоящее время наиболее разработанной системой представлений о процессах видообразования. Основой для эволюции по СТЭ является динамика генетической структуры популяций. Основным движущим фактором эволюции считается естественный отбор.

22 Микроэволюция - часть современной синтетической теории эволюции (современный дарвинизм), согласно которой видообразование начинается с элементарного эволюционного явления, которое заключается в изменении генетического состава (генетической конституции или генофонда) популяции.

Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.

Популяционная генетика — это ветвь биологии, которая обеспечивает математический аппарат для изучения микроэволюционных процессов. Экологическая генетика наблюдает микроэволюцию в реальности. Как правило, наблюдаемые процессы эволюции являются примерами микроэволюции, например, образование штаммов бактерий, обладающих устойчивостью к антибиотикам.

Микроэволюции часто противопоставляют макроэволюции, которая представляет собой значительные изменения в частотах генов на популяционном уровне в значительном геологическом промежутке времени. Каждый подход вносит свой вклад в эволюционные процессы.

Второе понятие микроэволюции — процесс видообразования.

Вид (лат. species) — основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.

Популя́ция (от лат. populatio — население) — это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории. Этот термин используется в различных разделах биологии, демографии, медицине и психометрике.

Популяция — группа особей, способная к более-менее устойчивому самовоспроизводству (как половому, так и бесполому), относительно обособленная (обычно географически) от других групп, с представителями которых (при половой репродукции) потенциально возможен генетический обмен. С точки зрения популяционной генетики, популяция — это группа особей, в пределах которой вероятность скрещивания во много раз превосходит вероятность скрещивания с представителями других подобных групп. Обычно говорят о популяциях как о группах в составе вида или подвида.

Популяция является наименьшей эволюционной единицей.

Изменения в популяции происходят под действием элементарных эволюционных факторов. Материалом для эволюции служит совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций. Мутационная изменчивость носит случайный и ненаправленный характер. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.

Факторы эволюции

Факторы эволюции - движущая сила, вызывающая и закрепляющая изменения в популяциях как элементарных единицах эволюции. Важнейшими факторами эволюции являются: мутационный процесс и естественный отбор.

БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ — одно из осн. понятий в теории эволюции Ч. Дарвина, которое он
употреблял для обозначения отношений между организмами, а также между организмами и абиотич. условиями,
приводящих к гибели менее приспособленных и выживанию наиболее приспособленных особей, т.е. к естеств.
отбору. Сложность проблемы и метафорич. характер термина породили его различ. толкования и даже исключение
этого понятия из эволюц. биологии нек-рыми совр. дарвинистами. Делались попытки учение о борьбе за сущ.
переносить на человеческое об-во (социальный дарвинизм).
Естественный отбор - процесс дифференцированного выживания и воспроизведения организмов в ходе эволюции. Естественный отбор обусловливает относительную целесообразность строения и функций организмов, выживание наиболее приспособленных особей и гибель наименее приспособленных. В ходе естественного отбора популяции постепенно приобретают новые признаки, что приводит к образованию новых видов.

Изменчивость - способность организмов изменять свои признаки и свойства. Изменчивость возникает под воздействием внешней среды или появляется в результате хромосомных перестроек. Различают ненаследственную (модификационную) и наследственную (комбинативную) изменчивость.

Изоляция - разобщение особей или их групп друг от друга. Изоляция внутри вида служит одним из важнейших факторов эволюции. Различают географическую и эколого-физиологическую изоляции.

Наследственность - свойство организмов повторять в ряду поколений сходные признаки и свойства:

- типы обмена веществ;

- психологические особенности;

- типы индивидуального развития и т.д.

Наследственность осуществляется на основе передачи наследственных факторов, ответственных за формирование признаков и свойств организма. Наследственность может реализовываться в разных вариантах в зависимости от особенностей генотипа и внешних условий.

Приспособленность организмов - относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных в данных условиях существования особей.

Элементарные эволюционные факторы - естественный отбор, мутации, популяционные волны и изоляция: географическая, экологическая, генетическая.

МУТАЦИИ (от лат. mutatio — изменение, перемена), возникающие естественно или вызываемые
искусственно изменения наследств. свойств организма в результате перестроек и нарушений в генетич. материале

 

24 Древнее и современное видообразование

Видообразова́ние — процесс возникновения новых видов[1] Видообразование — это процесс изменения старых видов и появления новых в результате накопления новых признаков.

Согласно синтетической теории эволюции (СТЭ), основой для видообразования является наследственная изменчивость организмов, ведущий фактор — естественный отбор. В СТЭ выделяют два способа видообразования: географическое, или аллопатрическое, и экологическое, или симпатрическое.

Типы видообразования

На начальном этапе становления политипической модели вида возникли трудности с пониманием механизмов изоляции. Процессы видообразования можно разделить на два класса: симпатрические и аллопатрические.

Аллопатрическое видообразование – тот случай, когда географические преграды разделяют прежде единый ареал.

Симпатрическое видообразование – расщепление вида внутри неразрывного ареала. Как это может происходить, как особь, уклоняющаяся в сторону особой специализации, опознает брачного партнёра с теми же склонностями и возможно ли такое вообще?

 

Макроэволюция. Конвергенция и дивергенция.

Сущность макроэволюции. Этим понятием обозначают происхождение надвидовых таксонов (родов, отрядов, классов, типов, отделов). В общем смысле макроэволюциейможно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение.

 

Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов — новых родов, из родов — новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.

Конвергенция (от лат. convergere — сближаться, сходиться) (в биологии) — схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. В результате конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение. Конвергентное сходство никогда не бывает глубоким.

Следствием конвергентной эволюции является конвергентное сходство. То есть сходство организмов, основанное не на их родстве, а на близком наборе признаков, сформировавшемся независимо в разных группах.