Полиморфизм популяции как механизм адаптации.

Определение полиморфизма впервые дал Форд в 1940г. Гомеостаз генетический- способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность.

Идею о ее существовании в первые высказал И. Лернерв 1950г. в опытах по отбору у кур породы белых леггорнов на длинноногость. Он добился увеличения длины ног с 9,7 до11,1см. Однако после 12-го поколения отбор перестал давать эффект, поскольку увеличение длины ног сопровождалось снижением воспроизводительной способности птиц. Отбор пришлось прекратить, и в популяции у особей постепенно увеличилась плодовитость, но снизилась длина ног. Это указывало на то, что в популяции поддерживается определенное равновесие генов и нарушение его приводит к снижению жизнеспособности и плодовитости особей. Наиболее эффективным механизмом адаптации является наследственный полиморфизм, т.е. наличие в популяции нескольких резко различающихся фенотипических форм, проявляющих при скрещивании менделевское расщепление (гетеростилия у растений, лево- и правозакрученные раковины у моллюсков, группы крови и резус-принадлежность у человека и т.д.). Часто наследственный полиморфизм представлен всего двумя формами. Например, половой диморфизм проявляется четкими фенотипическими отличиями женских и мужских особей, генетически детерминированных определенным соотношением половых хромосом.

Наследственный полиморфизм создается мутациями и комбинативной изменчивостью. Он поддерживается естественным отбором и бывает адаптационным (переходным) и гетерозиготным (балансированным).

Адаптационный полиморфизм возникает, если в различных, но закономерно изменяющихся условиях жизни отбор благоприятствует разным генотипам. Так, в популяциях двухточечных божьих коровок при уходе на зимовку преобладают черные жуки, а весной—красные. Это происходит потому, что красные формы лучше переносят холод, а черные интенсивнее размножаются в летний период.

Балансированный полиморфизм возникает, если отбор благоприятствует гетерозиготам в сравнении с рецессивными и доминантными гомозиготами.

Полиморфизм свойствен и популяции человека (например, различные группы крови, разные формы гемоглобина и т.д.).

 

 

33. Эффект группы. Многие виды животных нормально развиваются только тогда, когда объединяются в довольно большие группы. – Бакланы-колонии-10000 особей, 3 особи на 1 м².Африканские слоны-стадо 25 особей, Северные олени-стада 400 особей (наибольшая выживаемость). Преимущества групп: облегчает поиск и добывание пищи. Волки, объединённые в стаю нападают на крупных животных, а одиночки этого сделать не могут. Группам присущи все черты популяций, но они характеризуются более высокой степенью объединения и способностью к саморегуляции численности-это свойство носит название эффект группы. Показатели эффекта группы: а) территориальность. Многие животные привязаны к определённым местам. Они метят границы своей территории на которой добывают пищу, строят гнезда или жилища, выкармливают молодняк. Территориальность предупреждает перенаселённость у животных, ведущих групповой образ жизни, наблюдается тесное общение особей посредством запахов, звуков, специфики поведения, что обеспечивает возрастание эффективности функционирования группы и удовлетворение важных жизненных потребностей всех её членов. б) фазовая изменчивость. Обнаружена Уваровым в 1921г. У саранчовых у которых различаются 2 фазы:одиночная и стадная(причина плотность!). Большая скученность обуславливает образование стадной фазы. Отличия особей стадной фазы: подвижность, тяготение к миграциям, чем выше степень стадности, тем ниже плодовитость, выше выживаемость в ранних стадиях, выше жизнеспособность. В явлениях эффекта группы и особенно фазовой изменчивости большую роль играют гормональные механизмы. Установлено, что особые эндокринные железы насекомых- прилежащие тела -вырабатывают гормон управляющий переходом особи из одиночной фазы в стадную. Пересадка прилежащих тел от одиночной особи к стадной изменяет развитие последней в сторону одиночной фазы. Самое сильное проявление эффекта группы, по всей вероятности, свойственно общественным насекомым. Пчёлы, муравьи, термиты не могут жить в одиночку. Они обладают сложной системой сигнализации, способствующей сохранению особей во времени и пространстве.

 

Динамика популяций

-это процессы изменений показателей во времени и пространстве. Все структуры и границы популяций подвижны, динамичны. Непрерывно меняется возрастной состав популяции. Исчезновение одних генотипов и появление других определяют неизбежность постоянного изменения популяц-го аллелофонда. Множество эколог-их факторов, постоянно действуя в природе, ежеминутно меняют морфологические, физиологические, этологические и др. хар-ки популяций. Популяция не может сущ-ть без постоянных изменений, за счёт которых она приспосабливается к изменяющимся условиям среды. Некоторые популяции в ходе эволюции приспосабливаются к существованию в суровых, но стабильных условиях. Популяции таких организмов не приспособлены к резким изменениям условий жизни, они очень чувствительны к воздействию чел-ка и трудно поддаются восстановлению. Популяции других орг-ов, обитающие в условиях умеренного климата, в особенности популяции животных и однолетних растений способны выдерживать большие нарушения условий жизни. Колебание их численности обладает очень широкой амплитудой. Рост популяции. Такие показатели как рождаемость, смертность и возрастная структура очень важны и по их показателям можно судить о росте популяции в целом. Представления о росте популяции нужны для: -понимания их способностей к восстановлению численности; -понимания некоторых свойств динамики. Выделяют 2 типа роста
популяции: Кривые передающие хар-тер роста популяций.

 

J- рост с возрастающей скоростью до тех пор, пока не начинают действовать факторы, ограничив-ие рост; S- сначала рост медленный-затем быстрее-постепенно замедляется-равновесие. J-образная кривая называется кривой экспоненциального роста (логарифмического), а S-образная кривая роста (логистический рост). Пример: S-образной кривой- для животных, которые выселяют в незанятые области, или они сами распрстраняются в новые районы. Экспоненциальная (J- образная)- отражает рост популяций некоторых микроорганизмов (грибковых дрожжей, микроскоп-их водорослей).