Виды изолирующих механизмов в микроэволюции. Поведенческая изоляция

Изолирующие механизмы

Чарлз Дарвин доказал, что виды организмов сформировались в процессе эволюции. Он пытался понять каким же образом появляются новые виды. И установил, что окружающая среда – основной фактор, который влияет на различия между популяциями близких видов.

Виды непрерывно приспосабливаются к условиям существования, и организация любого вида постоянно совершенствуется».

Каждый живой организм адаптируется к тем условиям окружающей среды в которых он находиться.

То есть все виды отличаются специфическими признаками, которые определяют их приспособленность к конкретным условиям обитания.

И именно условия окружающей среды способствуют тому, что виды приобретают новые свойства, которые изолируют их друг от друга.

Из-за неодинаковых условий среды ареала у особей популяции возникают свои приспособления, которые действуют как изолирующие механизмы.

Такой процесс можно назвать микроэвалюцией.

Микроэвалюция – это совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов.

Такие изменения могут произойти из-за: мутации, переноса генов и дрейфа генов. Эти изменения приводят к расхождению признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции внутри вида. Таким образом виды становятся изолированы друг от друга. И это в конечном итоге приводит к видообразованию… Но об этом позже.

А сейчас давайте рассмотрим какими же бывают изолирующие механизмы.

Изоляция бывает: географической, временной, репродуктивной, пространственной, поведенческой, молекулярной и экологической.

Рассмотрим географическую изоляцию.

Она может возникнуть в результате расширения зоны обитания вида. В таком случае особи популяции попадают в иные по сравнению с другими условия.

И в результате различных географических барьеров свободное скрещивание между особями, оказавшимися в новых условиях и теми, что остались на прежнем месте, затрудняется.

Благодаря действию естественного отбора со временем генофонд популяции может поменяться, что приведёт к возникновению нового подвида.

Географическая изоляция может возникнуть так же из-за хозяйственной деятельности человека.

Так в начале двадцатого века ареал соболя был сплошным и занимал значительную часть Евразии. А к 20м-30м годам из-за чрезмерного промысла соболя, его ареал приобрёл мозаичную структуру. Таким образом расстояние между популяциями одного вида увеличилось. Что препятствовало свободному скрещиванию.

А популяции медновского голубого песца, которая обитает на Командорских островах и популяция обыкновенного песца на Камчатке, разделены незамерзающим проливом. Который препятствует встрече особей этих популяций. И поэтому они развиваются обособленно друг от друга.

На острове Кильдине, в озере Могильном, которое расположено на берегу Кильдинского пролива между посёлком Восточный Кильдин и мысом Могильным. обитает Кильдская треска. По сравнению с океанической она отличается очень малыми размерами. Такой подвид сформировался в новых условиях. В связи с поднятием острова Кильдина залив моря оказался изолированным от моря и стал озером.

Особенность этого озера в том, что в его верхнем горизонте (3-5 метров) вода почти пресная, тогда как в нижних слоях вода морская.

Причина такой многослойности — просачивание морской воды через перемычку — вал в южной части озера шириной около 70 метров и высотой 5 с половиной метров. За тысячелетие существования озера в нём установился баланс между пресной и солёной морской водой, вследствие чего в разных слоях развивались одновременно и морские, и пресноводные организмы.

Таким образом слои воды разной степени солёности выступают как своеобразные изоляционные барьеры.

Временная изоляция

Она возникает, когда сроки размножения животных и цветения растений двух близких подвидов не совпадают. В таком случае особи не скрещиваются.

Например, виды плодовых мушек дразофила псевдообскура и дрозофила персимилис обитают на одной и той же территории в западной части Северной Америки. Однако скрещивания между ними не происходит. Потому что размножаются они в разное время суток.

У первого вида половая активность наблюдается по вечерам, а у второго — по утрам.

Временная изоляция также наблюдается и у представителей рода чайки. Так, например, у серебристых чаек максимум кладок приходится на последнюю треть апреля, а у восточной клуши - не раньше середины мая.

Ещё одним примером временной изоляции служат популяции чётных и нечётных лет у тихоокеанского лосося.

Цикл развития этого вида проходит в несколько стадий и длится около двух лет.

Процесс размножения тихоокеанского лосося происходит только раз в жизни, так как после нереста рыба погибает. И естественно, что популяции чётного года (половозрелые особи) не спариваются с популяцией нечётного года.

Репродуктивная изоляция возникает при невозможности скрещивания особей двух подвидов из-за несоответствия в строении половых органов, различий в поведении и несовместимости генетического материала.

Изолирующие механизмы препятствуют развитию организма из зиготы, образовавшейся в результате слияния половых клеток самца и самки разных видов. Гибриды, возникшие таким образом, обычно быстро погибают или остаются бесплодными.

Например, стерильный гибрид – мул (помесь осла с кобылой) и лошак (помесь жеребца и ослицы).

Репродуктивная изоляция была обнаружена между двумя популяциями рыб – нерок семейства лососёвых.

В 1937 году нерка была переселена в озеро Вашингтон (в США). Нерестилась она во впадающей в озеро реке. Где через какое-то время образовалась крупная речная популяция.

Через несколько лет было обнаружено, что часть особей озера стала нереститься не в реке, а в самом озере.

В 1992 г. было установлено, что "речные" и "озёрные" формы уже представляют собой две частично изолированные популяции, немного отличающиеся морфологически.

Таким образом репродуктивная изоляция, считающаяся одним из главных критериев вида. Возникновение репродуктивной изоляции ─ ключевой этап видообразовании.

Пространственная изоляция

Например, два вида фруктовых мушек, которые обитают на Гавайских островах разобщены в пространстве. Оба вида питается соком одного и того же древесного растения.

Но один вид питается соком, стекающим по стволам и ветвям в верхних ярусах дерева, а второй — лужицами сока на лесной подстилке.

Скрещивания между этими видами практически никогда не происходит из-за их пространственной разобщённости.

Таким образом из-за разной экологической специализации возникают различия между популяциями.

Пространственная изоляция наблюдается и у близких видов синиц, которые обитают в Европейской части России. Их изоляция обусловлена различиями в местах кормёжки, и местах обитания.

Таким образом экологические различия отражаются и в ряде небольших деталей внешнего строения, в том числе в изменениях длины и толщины клюва.

Поведенческая изоляция связана с отличием в поведении среди животных.

Интересный пример поведенческой изоляции демонстрируют различные виды светлячков.

Светляки обладают способностью светиться в темноте.

У каждого из видов наблюдается определённая световая траектория и типы испускаемых световых сигналов.

Выделяют четыре основных типа световых сигналов: непрерывное свечение, прерывающееся свечение, пульсация и вспышки.

А траектории испускаемых сигналов могут быть зигзагообразными, прямыми или в форме петли. При спаривании особи одного вида находят друг друга, ориентируясь строго на тип светового сигнала.

Каким же образом происходит это свечение? Дело в том, что у светлячков имеются специальные органы свечения, расположенные на последних брюшных сегментах.

Эти органы представлены фотогенными клетками, под которыми находятся клетки-отражатели света, заполненные кристаллами мочевой кислоты. Здесь и происходят химические реакции, благодаря которым образуется свет.

Свет образуется при окислении светоизлучающего пигмента ─ люциферина. При помощи фермента – белка – люциферазы.

Различия в окраски свечения у разных видов светлячков обусловлены различием в строении фермента люциферазы.

Температура и рН среды оказывают существенное влияние на окраску свечения. И возможно именно эти факторы повлияли на изменения строения фермента люциферазы.

Итак, этот пример показывает, что изоляция между популяциями может закрепляться путём формирования определённых типов поведения. В данном случае путём ответной реакции на сигналы того или иного типа.

Молекулярная изоляция

Молекулярная изоляция необходима для некоторых водных организмов с наружным оплодотворением. Ведь половые продукты самца и самки выделяются во внешнюю среду, где и происходит оплодотворение. И поэтому очень важно, чтобы сперматозоид оплодотворил яйцеклетку своего вида.

В таком случае изолирующие механизмы срабатывают на молекулярном уровне.

Так, например, у морских звёзд и некоторых видов моллюсков. У каждого из видов есть свои определённые белковые молекулы, которые связывают сперматозоид и яйцеклетку. Эти молекулы находиться на поверхности яйцеклеток и реагируют лишь на сперматозоиды «своего» вида.

Белковые молекулы в данном случае выступают как изолирующие факторы, которые исключают возможность слияния половых клеток разных видов.

Экологическая изоляция

Этот вид изоляции возникает между животными, которые обитают на одной и той же географической области, но условия обитания у них оказываются различными.

Например, животные, которые обитают на берегу моря в зоне прилива и отлива…

Хорошо изолированы от других видов, живущих на расстоянии всего лишь нескольких метров от них, но ниже зоны отлива.

Случаи экологической изоляции, связанные с различиями в пище, местообитании или географическом распространении, среди птиц достаточно обыкновенны.

Например, на островах Кергелен гнездятся два вида крачек.

Кергеленская крачка — гнездиться в октябре и ноябре, a Антарктическая крачка — на тех же самых гнездовьях в январе и феврале.

Эти два вида отличаются также по питанию: кергеленская крачка держится у болот в глубине острова, кормятся насекомыми на земле и рыбой пресноводных водоёмов на островах.

А Антарктическая крачка — питается исключительно рыбой и морскими беспозвоночными.

videouroki.net

поведенческая изоляция - это... Что такое поведенческая изоляция?

поведенческая изоляция поведенческая изоляция.

(Источник: «Англо-русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд-во ВНИРО, 1995 г.)

behavioral isolation
этологическая изоляция

Смотреть что такое "поведенческая изоляция" в других словарях:

Поведенческая изоляция половая и этологическая и — Поведенческая изоляция, половая и., этологическая и. * паводзінская ізаляцыя, палавая і., эталагічная і. * behavioral isolation or sexual i. or ethological i. предзиготный (до скрещивания) механизм изоляции (), при котором два аллопатрических… … Генетика. Энциклопедический словарь
Поведенческая психотерапия — Поведенческая терапия; бихевиоральная терапия (от англ. behaviour «поведение») одно из ведущих направлений современной психотерапии[1]. Поведенческая психотерапия основана на теории научения Альберта Бандуры[2], а также на… … Википедия
Когнитивно-поведенческая психотерапия — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Когнитивно … Википедия
КОГНИТИВНО-ПОВЕДЕНЧЕСКАЯ ПСИХОТЕРАПИЯ — Первый опыт применения поведенческой терапии основывался на теоретических положениях И. П. Павлова (классическое обусловливание) и Скиннера (Skinner В. F.), (оперантное обусловливание). По мере того как новые поколения врачей… … Психотерапевтическая энциклопедия
половая (поведенческая, этологическая) изоляция — Форма репродуктивной изоляции, обусловленная несовместимостью поведения (параметров ухаживания и т.п.) самцов и самок; в эксперименте П.и. оказывается весьма непрочной и может быть преодолена. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый… … Справочник технического переводчика
Когнитивно-поведенческая терапия (cognitive behavior therapy) — К. п. т. это подход, предназначенный для изменения умственных образов, мыслей и мыслительных паттернов с тем, чтобы помочь больным в преодолении эмоциональных и поведенческих проблем. Он основан на теории, согласно к рой поведение и эмоции… … Психологическая энциклопедия
половая изоляция — sexual (ethological, behavioral) isolation половая (поведенческая, этологическая) изоляция. Форма репродуктивной изоляции, обусловленная несовместимостью поведения (параметров ухаживания и т.п.) самцов и самок; в эксперименте П.и. оказывается… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Когнитивная психотерапия — (англ. Cognitive therapy) одно из направлений современного когнитивно бихевиорального направления в психотерапии, разработанное А. Беком и опирающееся на положение об определяющей роли познавательных процессов (и в первую очередь мышления) в… … Википедия
Эволюция — Эта статья о биологической эволюции. Другие значения термина в заглавии статьи см. на Эволюция (значения). Фи … Википедия
Отчуждение политическое (alienation political) — Политическое отчуждение (П. о.), или недовольство, по существу представляет собой чувство неудовлетворенности, разочарования и безразличия в отношении политических лидеров, политики правительства и самой политической системы. Чувства политической … Психологическая энциклопедия

dic.academic.ru

Поведенческая изоляция III - Справочник химика 21

Симпатрическое видообразование не связано с географическим разобщением популяций в период создания генетической изоляции. Для него необходимо развитие какого-либо механизма репродуктивной изоляции, возникающего в результате отбора в пределах географически изолированной области. Этот механизм может быть структурным, физиологическим, поведенческим или генетическим. [c.335] Второй критерий, который может быть иопользован для определения уникальности человека, состоит не только в том, что исключителен продукт развития (люди), но и в том, что процессы и механизмы, участвовавшие в достижении конечного результата, также уникальны. Так, хотя все организмы от птиц-носорогов до лошадей исключительны в том смысле, как это было описано выше, процессы, с помош,ью которых они эволюционировали, одинаковы для всех естественный отбор ведет к адаптации, генетической изоляции и характерному набору поведенческих и морфологических особенностей. Здесь необходимо рассмотреть вопрос о том, может ли этот процесс сохранять свою силу и в ходе эволюции человека. [c.18]

Изоляция возникает вследствие конкуренции между популяциями за дефицитные ресурсы или прямого антагонизма, включающего у высших животных поведенческие реакции, а у растений, микроорганизмов и низших животных - химические изолирующие механизмы (продуцирование антибиотиков, аллопатических веществ и др.). [c.38]

Выделение и клонирование различных генов, ответственных за осуществление поведенческих реакций у различных животных, позволяют использовать их в качестве зондов для изоляции гомологичных генов у человека. В 1965 г. проблемы генетики человека привлекли особое внимание, поскольку оказалось, что наличие лишней Y-хромосомы (XYY генотип) в геноме мужчины способствует большей его агрессивности по сравнению с обычным хромосомным набором (XY). В последнее время достигнут определенный прогресс в изучении генетических и молекулярно-генетических аспектов поведения человека так, ген шизофрении локализован в 5-й хромосоме, психоза - в 11-й хромосоме, маниакально-депрессивного психоза - в 11-й хромосоме и в Х-хромосоме. Подробнее эти проблемы будут рассмотрены в последующих главах. [c.170]

Дивергенция на уровне рас и видов проявляется в трех глав ных направлениях, Переход от низших к высшим уровням ка ветвящемся филогенетическом древе сопровождается 1) возрастанием дифференциации генотипа 2) возрастанием морфологической, физиологической и поведенческой дифференциации 3) более сильной изоляцией (рис. 23.I). [c.238]

Для предупреждения скрещивания между двумя видами, как правило, используются не все РИМ, перечисленные в табл. 26.1 однако обычно репродуктивную изоляцию между видами все же обеспечивают не один, а два или несколько механизмов. Одни РИМ более распространены среди растений (например, временная изоляция), тогда как другие-среди животных (например, поведенческая изоляция) но даже в случае близкородственных видов изоляция различных пар видов часто осуществляется с помощью разных механизмов. Это обстоятельство может служить примером того, насколько гибко действует естественный отбор эволюционная функция РИМ заключается в предотвращении интербридинга, а как эта функция выполняется, зависит от конкретных условий и существующей генетической изменчивости. [c.206]

Впрочем, несмотря на генетическую запрограммированность, инстинкты, как и любые другие признаки организма — анатомические, биологические, физиологические и поведенческие— зависят от окружаюшей среды и модифицируются в зависимости от ее изменений. Следовательно, ни одну поведенческую реакцию нельзя рассматривать как только инстинктивную (врожденную), или как только приобретенную (т. е. выработанную условиями жизни) любая из описанных здесь форм поведения, на первый взгляд как будто бы чисто инстинктивная или чисто приобретенная, зависит от обоих факторов. Некоторые исследователи предпочитают говорить о видоспецифическом поведении вместо инстинктивного и индивидуально-специфическом поведении вместо приобретенного. Но какова бы ни была терминология, в обоих случаях сохраняет свою силу принцип взаимодействия наследственности и условий среды. Это убедительно продемонстрировал профессор Торп, изучавший пение зяблика. Он установил, что зяблики, выкормленные родителями в природных условиях, и зяблики, выросшие в изоляции от родителей или глухие с момента вылуп-ления, издают звуки, которые ухо человека воспринимает как типичное пение зяблика. Однако спектрофонограммы показали, что их пение но- [c.354]

Изоляцию обеспечивают географические, или территориальномеханические, и биологические факторы. Биологические факторы изоляции в конечном итоге основаны на генетических,факторахч Даже поведенческие, или этологические, факторы изоляции базируются на генетических различиях особей. В то же время следует выделить и собственно генетические факторы изоляции, такие, как 1) полиплоидия, 2) хромосомные перестройки, 3) ядерно-цитоплазматическая несовместимость, 4) несовместимость экс-п рессии отдельных генов вследствие их мутационных измене-ний. [c.474]

В цитированной книге Э. Майр подробно разбирает различные механизмы репродуктивной изоляции, изучает, как возникают преграды для скрещивания географические, поведенческие, генетические и др. По вот интересная особенность - сам Э. Майр отмечает, что эти преграды не обязательно приводят к образованию дискретных единиц - видов Краевые популяции широко распрострапеппых видов могут относиться друг к другу как различные виды, даже если они связаны цепью скрещивающихся популяций [67, с. 26]. Это может быть проиллюстрировано с помощью представления о радиусе скрещивания далекие точки X, расстояние между которыми больше этого радиуса, могут быть связаны цепью точек, в которой расстояние между ближайшими соседями меньше него. [c.65]

У высших животных копуляции обычно предшествует ухаживание. Ухаживание слагается из ряда стимулов (танцы, демонстрации, пение, феромоны и т. п.) и реакций на эти стимулы, которые подготавливают самок и самцов к копуляции. У видов, принадлежащих к той или иной группе, брачное поведение варьирует и сигналы видоспецифичны, так что самки данного вида не реагируют на самцов чужого вида. Поведенческие запреты на спаривание с особями чужого вида создают этологическую изоляцию. Этологическая изоляция играет ключевую роль в предотвращении [c.186]

В некоторых группах растений межвидовые гибриды плодовиты и изоляция между видами обеспечивается главным образом наружными преградами. Экологическая и сезонная изоляция, а также изоляция, обусловленная строением цветка,— главные преграды, разделяющие виды. Морфологические, физиологические и поведенческие различия между видами, ведущие к возникнове нию таких преград, находятся, конечно, под контролем генов У потомков естественных межвидовых гибридов, если они появ ляются, происходит расщепление по генным различиям и по со ответствующим признакам, определяющим внешнюю изоляцию Это создает возможность для возникновения продуктов межвидо вой рекомбинации с новыми сочетаниями признаков, закладываю щих основу новых, внешне изолированных субпопуляций. Если внешняя изоляция сохраняется и в дальнейшем, то из этих суб-популяций могли бы возникнуть новые виды гибридного происхождения. [c.219]

chem21.info

Примеры поведенческой изоляции - Биология

Различные ритуалы спаривания вида животных создают чрезвычайно сильные репродуктивные барьеры, которые называют сексуальными или изоляция поведения, та одинокая очевидно подобная разновидность в большинстве групп животного мира. В раздельнополых разновидностях мужчины и женщины должны искать партнера, быть в близости друг к другу, выполнить сложные ритуалы спаривания и наконец совокупляться или выпустить их гаметы в окружающую среду, чтобы размножаться.Соединение танцев, песен мужчин, чтобы привлечь женщин или взаимный уход пар, является всеми примерами типичного поведения ухаживания, которое позволяет и признание и репродуктивную изоляцию. Это вызвано тем, что каждая из стадий ухаживания зависит от поведения партнера. Мужчина только перейдет на вторую стадию выставки, если женщина покажет определенные ответы в своем поведении. Он только пройдет на третью стадию, когда она покажет второе ключевое поведение. Поведения и связующего звена, синхронизированы вовремя и приводят наконец к соединению или освобождению гамет в окружающую среду. Никакое животное, которое физиологически не подходит для оплодотворения, не может закончить эту требовательную цепь поведения. Фактически, самого маленького различия в образцах ухаживания двух разновидностей достаточно, чтобы предотвратить спаривание (например, определенный образец песни действует как механизм изоляции в отличных видах кузнечика рода Chorthippus.).Даже там, где есть минимальные морфологические различия между разновидностями, различий в поведении может быть достаточно, чтобы предотвратить спаривание. Например, Дрозофила melanogaster и D. simulans, которые считают двойными разновидностями из-за их морфологического подобия, не сцепляйтесь, даже если они держатся вместе в лаборатории. Дрозофила ananassae и D. pallidosa являются двойными разновидностями из Меланезии. В дикой местности они редко производят гибриды, хотя в лаборатории возможно произвести плодородных потомков. Исследования их сексуального поведения показывают, что мужчины ухаживают за женщинами обеих разновидностей, но женщины показывают отмеченное предпочтение спаривания с мужчинами их собственных разновидностей. Различная область регулятора была найдена на Хромосоме II из обеих разновидностей, который затрагивает поведение выбора женщин.Феромоны играют важную роль в сексуальной изоляции видов насекомых. Эти составы служат, чтобы опознать людей тех же самых разновидностей и того же самого или различного пола. Испаренные молекулы изменчивыхферомонов могут служить широко достигающим химическим сигналом. В других случаях феромоны могут быть обнаружены только на коротком расстоянии или контактом.В разновидностях melanogaster группы Дрозофилы феромоны женщин - смеси различных составов, есть ясный диморфизм в типе и/или количестве подарка составов к каждому полу. Кроме того, есть различия в количестве и качестве учредительных составов между связанными разновидностями, предполагается, что феромоны служат, чтобы различить людей каждой разновидности. Пример роли феромонов в сексуальной изоляции сочтен в 'кукурузных мотыльках' в роду Ostrinia. Есть две двойных разновидности в Европе, которую это иногда пересекает. Женщины и разновидностей производят феромоны, которые содержат изменчивый состав, у которого есть два изомера, E и Z; 99% состава, произведенного женщинами одной разновидности, находятся в форме изомера E, в то время как женщины другого изомера 99% продукции Z. Производством состава управляет всего одно местоположение, и межвидовой гибрид производит равное соединение этих двух изомеров. Мужчины, для их части, почти исключительно обнаруживают изомер, испускаемый женщинами их разновидностей, таких, что гибридизация, хотя возможно недостаточна. Восприятием мужчин управляет один ген, отличный от того для производства изомеров, heterozygous мужчины показывают умеренный ответ на аромат любого типа. В этом случае всего 2 'мест' оказывают влияние этологической изоляции между разновидностями, которые генетически очень подобны.Сексуальная изоляция между двумя разновидностями может быть асимметричной. Это может произойти, когда спаривание, которое производит потомков только, позволяет одной из двух разновидностей функционировать как прародителя женского пола и другой как мужчина, в то время как взаимный крест не происходит. Например, половина волков, проверенных в области Великих озер Америки, показывает митохондриальные последовательности ДНК американских волков, в то время как митохондриальная ДНК от волков никогда не находится в популяциях американских волков. Это, вероятно, отражает асимметрию в межразновидностях, сцепляющихся из-за разницы в размерах двух разновидностей, поскольку волки мужского пола используют в своих интересах свой больший размер, чтобы спариваться с американскими волками женского пола, в то время как волки женского пола и американские волки мужского пола не сцепляются.

otvetytut.com

Изолирующие механизмы в эволюции видов

"Введение в общую биологию и экологию. 9 класс". А.А. Каменский (гдз)

Вопрос 1. Что такое изолирующие механизмы? В чем значение изолирующих механизмов?Изолирующие механизмы — это те, которые приводят к ограничению генного обмена между популяциями (географическая, репродуктивная и временная изоляция). Появление изолирующих механизмов у особей одной популяции, связанные с приспособлением их к обитанию в неоднородных условиях среды одного ареала, приводит к образованию нового подвида и, как следствие, возможности появления нового вида. Те же механизмы препятствуют скрещиванию между особями близких видов в тех случаях, когда они живут на одной территории.

Вопрос 2. Какие виды изолирующих механизмов вам известны? Приведите примеры.Необходимым фактором микроэволюции является изоляция популяции особей с возникшим новым признаком от популяции особей, не имеющих этого признака. Изоляция может осуществляться несколькими путями.Географическая изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции связан с расширением зоны обитания вида — ареала. При этом новые популяции попадают в иные по сравнению с другими популяциями условия: климатические, почвенные и т.п. В популяции постоянно происходят наследственные изменения, действует естественный отбор — в результате этих процессов генофонд популяции меняется, и возникает новый подвид. Свободному скрещиванию новых популяций или подвидов между собой могут мешать разрывы ареала за счет рек, гор, ледников и т.п. Так, например, на основе географических факторов изоляции из одного вида ландышей за несколько миллионов лет возник целый ряд видов. Этот путь видообразования — медленный, происходящий на протяжении сотен, тысяч и миллионов поколений.Временная изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции связан с тем, что в случае несовпадения сроков размножения два близких подвида не смогут скрещиваться, и дальнейшая дивергенция приведет к образованию двух новых видов. Таким образом, возникают новые виды рыб, если сроки нереста подвидов не совпадают, или новые виды растений, если не совпадают сроки цветения подвидов. Репродуктивная изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции возникает при невозможности скрещивания особей двух подвидов из-за несоответствия в строении половых органов, различий в поведении, несовместимости генетического материала. В любом случае всякая изоляция приводит к репродуктивному разобщению — то есть к невозможности скрещивания возникающих видов. Можно привести множество примеров возникновения новых подвидов и видов из одного. Так на основе географической изоляции образовалось несколько видов синиц и т.д.Пространственная изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции связан с пространственной разобщённостью. На Гавайских островах обитает два вида фруктовых мушек, которые внешне очень похожи. Оба вида живут в одних и тех же местах, питаясь соком одного и того же древесного растения. При этом один вид питается соком, стекающим по стволам и ветвям в верх-них ярусах дерева, в то время как другой — лужицами сока на лесной подстилке. Скрещивания между этими видами никогда не происходит из-за их пространственной разобщённости.Поведенческая изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции связан с отличием в поведении среди животных. Интересный пример поведенческой изоляции демонстрируют различные виды светлячков. Для каждого из обитающих вместе видов характерна определенная световая траектория и типы испускаемых световых сигналов. Траектории могут быть зигзагообразными, прямыми или в форме петли, а световые пульсации — короткими или длинными в виде устойчивых отблесков. При спаривании особи подбирают друг друга, строго ориентируясь на тип светового сигнала. Этот пример показывает, что изоляция между популяциями может закрепляться путем формирования определенных типов поведения — выработки рефлекторных реакций лишь на сигналы того или иного типа. Цветочную пыльцу некоторых видов растений, например орхидей, разносят лишь определенные виды животных, чье инстинктивное поведение — залог того, что генный обмен будет происходить только среди особей своего вида.Молекулярная изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции основан на различии в молекулярном строении репродуктивных органов. У животных с наружным оплодотворением изолирующие механизмы срабатывают на молекулярном уровне. У морских звезд и некоторых видов моллюсков роль изолирующих факторов играют различия в строении специальных белковых молекул, которые связывают сперму и яйцеклетки. Находясь на поверхности яйцеклеток, эти молекулы реагируют лишь на сперматозоиды «своего» вида, что исключает возможность слияния половых продуктов разных видов. У животных с внутренним оплодотворением эту роль выполняют различия в строении половых органов.Генетическая изоляция как фактор эволюции. Этот вид изоляции связан со стерильностью организмов. Изолирующие механизмы препятствуют развитию организма из зиготы, образовавшейся в результате слияния гамет самца и самки разных видов. Гибриды, возникшие таким образом, обычно быстро погибают или остаются бес плодными. Так, бесплодны гибриды зайца-беляка и зайца-русака, куницы и соболя, лошади и осла (мулы).Экологическая изоляция как фактор видообразования. Этот вид изоляции основан на занимании различных мест обитания двух групп животных на одной и той же географической области. Мор-ские животные, обитающие только в литоральной зоне, хорошо изолированы от других, живущих на расстоянии всего лишь нескольких метров от них, но ниже зоны отлива.В любом случае всякая изоляция приводит к репродуктивному разобщению — то есть к невозможности скрещивания возникающих видов.

Вопрос 3. Почему гибриды различных видов организмов стерильны?У межвидовых гибридов срабатывают изолирующие механизмы. Обычно они связаны с тем, что в организме гибридов невозможен мейоз, вследствие чего не образуются половые клетки. Например, вследствие этого стерилен мул — гибрид лошади и осла, бесплодны гибриды белуги и севрюги.

buzani.ru

32. Изоляция как один из важнейших факторов эволюции.

Факторы эволюции - процессы, определяющие механизм эволюции. К факторам эволюции относят изменчивость,наследственностьи естественный отбор (см.Отбор естественный). Движущие силы, вызывающие и закрепляющие изменения в популяциях, рассматриваемых как элементарные единицы эволюции. Важнейшими Ф. э. являются мутационный процесс (см.Мутация),изоляция, популяционные волны (волны жизни, см.),дрейф генетическийиотбор естественный.

Изоляция - - исключение или ограничение свободной передачи генов (свободного скрещивания) между особями двух групп (популяций) в пределах одного вида. И. лежит в основе образования видов.

Изоляция как биологический термин обозначает разобщение особей или групп особей друг от друга. Такое разобщение приводит к видовым изменением, что и является движущей силой эволюции, так как изолированные друг от друга группы приобретают совершенно разные видовые характеристики. Таким образом, изоляция является одним из факторов эволюции – движущей силой, которая вызывает и закрепляет изменения в отдельных популяциях. Основными факторами эволюции являются естественный отбор и мутационные процессы. Также к таким факторам относят и дрейф генов, что в условиях изоляции особенно проявляется. Дрейф генов приводит к значительному снижению генетического разнообразия одной изолированной популяции, а одновременно с этим увеличиваются различия между отдельно взятыми популяциями по ряду видовых признаков. Именно так изоляция становится причиной возникновения конкретного вида, отличающегося своими признаками от других. Примером могут служить люди – сколько разнообразных рас и народов, а сколько племен существовало и существует сейчас. Очень показательна и разница в развитии каждого отдельно взятого народа.

Географическая изоляция - - изоляция популяций рядом непреодолимых географических барьеров от большинства др. популяций вида. Г. и. наблюдается у рыб из несвязанных протоками водоемов, у наземных нелетающих животных при наличии водных преград и т. п. Г. и. - основа географического, или аллопатрического, видообразования.

Изоляция генетическая - - любое нарушение случайного, т. е. панмиктического, скрещивания, обусловленное генетическими причинами. Нескрещиваемость особей при И. г. может быть связана с различиями в строении половых органов, несовместимостью гамет, элиминацией спермия после его проникновения в яйцеклетку, нежизнеспособностью или стерильностью гибридов. И. г. является фактором, обеспечивающим дифференциацию родов.

Изоляция пространственная - естественная или искусственно созданная разобщенность ареалов или отдельных популяций (их частей) внутри ареала, т.н. экологическая изоляция, препятствующая свободному скрещиванию по чисто механическим причинам. Искусственная И. п. обусловливает сохранение в изолированной части популяции той частоты генов, которая установилась под влиянием средовых факторов в этом конкретном районе ареала ее обитания.

Изоляция частичная - - неполная изоляция между двумя популяциями (видами), вследствие чего между ними иногда происходит обмен генами. Некоторые исследователи считают ее наиболее благоприятной для эволюционных изменений.).

Поведенческая изоляция, половая и., этологическая и. - - предзиготный (до скрещивания) механизм изоляции, при котором два аллопатрических вида не могут скрещиваться из-за разных сроков наступления у особей поведения ухаживания. П. и. может быть преодолена в эксперименте, что указывает на ее эволюционную "непрочность" (лабильность).

Экологическая изоляция - - предзиготный, т. е. до скрещивания, механизм репродуктивной изоляции, вследствие которого особи разных видов встречаются редко (если вообще встречаются), т.к. каждый вид адаптирован к строго определенным условиям обитания и сроки их размножения не совпадают, поскольку ведущими факторами в определении этих сроков являются температура и светоспецифичность.

Репродуктивная (биологическая) изоляция — нескрещиваемость в природных условиях между обитающими вместе организмами. Выделяют несколько основных форм репродуктивной изоляции:

этологическая — различия в поведении;
экологическая — разные предпочитаемые местообитания;
временна́я — различные сроки размножения;
морфологическая — различия в размерах, пропорциях и структуре организмов и отдельных органов;
генетическая — различия наследственного аппарата, приводящие к несовместимости половых клеток.

Все эти формы репродуктивной изоляции возникают независимо друг от друга и могут сочетаться в любых комбинациях. Репродуктивная изоляция обусловливает возникновение независимости генофондовдвух популяций, которые после этого могут стать самостоятельными видами (Симпатрическое видообразование) Возникновению репродуктивной изоляции часто способствует длительная географическая.

studfiles.net

Изолирующие механизмы в эволюции видов

"Введение в общую биологию и экологию. 9 класс". А.А. Каменский (гдз)

buzani.ru