Mehanizmi izolacije u biologiji. Vrste izolacijskih mehanizama, primjeri

Nitko neće poričiti da je stvarnost koja nas okružuje skladno i savršeno. Nije bitno tko ili u kome osoba vjeruje, ali oko njega ne vidi samo ljepotu i raznolikost nego i skladan red, u kojem nema mjesta za kaos. Posebno jasno, jasna se eksplicitnost manifestira u svijetu živih bića. Sve slabe, ružne, nesposobne za reprodukciju zdravog potomstva odbacuju djelovanje čimbenika evolucije, prije svega prirodnom selekcijom. Ne najmanje uloga u njoj igra takav biološki proces kao reproduktivna izolacija.

Ovo, kao i drugi oblici zaštitnih mehanizama koji štite genski bazen biljaka, životinja i ljudskih zajednica, razmotrit ćemo u ovom radu.

Prijenos nasljednih osobina je glavna svojstva žive tvari

Reprodukcija je najvažniji proces zahvaljujući kojem je moguće postojanje fenomena života na Zemlji. Bez obzira na stupanj njegove organizacije, počevši od najjednostavnijih, a završava s sisavaca, oplodnje (biljaka - oprašivanja), što dovodi do pojave održiv, plodno potomstvo, javlja se samo između pojedinaca koji pripadaju populacije iste vrste. Očito postoje prirodni mehanizmi izolacije koji kontroliraju kopiranje ili oprašivanje.

Naravno, mogućnost interspecifičnih prijelaza nije isključena. Pojavljuju se iu prirodnim uvjetima i obavljaju se umjetno - od strane čovjeka, ali uvijek dovode do pojave potomaka slabije postojane ili sterilnih hibrida. Dovoljno je sjetiti se plodnih mula - potomaka dobivenih od prelaska magarca i kobile. Kao što vidimo, ovdje djeluju određene sile, koje se mogu smatrati određenim vrstama mehanizama izolacije. Definirajmo ih detaljnije.

Razvrstavanje procesa koji dovode do stabilnosti genskog bazena populacije

U evolucijskoj nastavi, koji je rezultat zajedničkog znanstvenog rada takvih prirodnih znanstvenika kao što je Charles Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, razmotriti sljedeće široko rasprostranjene pojave koje doprinose stabilnosti postojanja bioloških vrsta: geografske, reproduktivne i ekološke izolacije. Biologija sekcije - genetika populacije, bavi se proučavanjem promjena koje se javljaju u genetskom skupu zajednica živih organizama. Oni su posljedica djelovanja takvih čimbenika kao što su valovi života i drift gena.

Navedena grana biologije uspostavlja ulogu zaštitnih čimbenika usmjerenih na očuvanje konzervativizma kariotipova pojedinaca stanovništva i sprečavanje međupopulacijskih prijelaza. Zatim ćemo saznati koji su mehanizmi izolacije nazvani ekološkim i što je njihovo značenje u održavanju nepromijenjenog sastava gena u populaciji.

Uloga ekoloških uvjeta u očuvanju genskog bazena zajednica živih organizama

Kao rezultat filogeneze - povijesni razvoj vrste, njezinih pojedinaca, oblikuje populacije koje nastanjuju granice određenog teritorija, nazvanog područja. Povrće i životinjski organizmi u interakciji s čimbenicima okoliša, kao is zajednicama drugih vrsta koje žive na određenom području, tj. Zauzimaju određenu ekološku nišu. Smanjiti intenzitet natjecanja između populacija iste biološke vrste, postoje određeni mehanizmi izolacije koji osiguravaju, na primjer, neslaganje između zahtjeva obje skupine za vrstu hrane. Dakle, buba boginja graška tvori dvije zajednice insekata: jedna se hrani sjemena grašaka, a drugi grah.

Tijekom reprodukcijskog razdoblja, zbog činjenice da krmno bilje raste u različitim zonama, organizmi dvaju populacija ne međusobno se međusobno miješaju.

Vrijeme reprodukcije i njihovo značenje u osiguravanju genetske stabilnosti stanovništva

Faktore koji značajno ometaju ili čak potpuno suzbijaju oprašivanje ili kopiranje između organizama jedne sustavne kategorije, moguće je uključiti mehanizme izolacije koji kontroliraju uvjete reprodukcije pojedinaca. Na primjer, cvjetanje travnjaka livada koje se uzgajaju u ušću rijeka povezano je s vremenom proljetne poplave. Biljke koje žive izravno na obali, a tijekom poplava dugo pod vodom, cvjetaju se kasnije od onih pojedinaca koji su pod utjecajem visoke vode kratkoročni ili općenito nisu poplavljeni. Iz očitih razloga nije prisutna panmixija (križna oprašivanja) između biljaka koji žive na različitim mjestima livade, jer se zrenje peluda odvija u različitim vremenima. Kao rezultat toga, formiraju se nekoliko populacija livadarskog skakavca, koje se razlikuju po vremenu reprodukcije.

Evolucijska uloga izolacije

Populacijska genetika je utvrdila činjenicu da je nemogućnost procesu razmjene gena između organizama različitih rasa ili zajednice dovodi do činjenice da su genotipovi pojedinaca doći do potpuno različite vrste mutacija, a mijenja učestalost pojave kao dominantnih i recesivnih alela. To dovodi do činjenice da se genski bazeni populacije sve više međusobno razlikuju. Ova neslaganja će se, prije svega, odnositi na oblike prilagodbe abiotskim čimbenicima okoliša. Odakle ovisi?

Složeno djelovanje raznih vrsta izolacije

Temelji se na međusobno povezanim mehanizmima ekološke i reproduktivne izolacije. Biologija, naročito, njezina podjela - teorija evolucije, otkriva njihov utjecaj na manifestaciju takvog globalnog procesa kao što je divergencija, odnosno divergencija znakova i svojstava organizama. To je temelj mikroevolucije - proces koji vodi do formiranja podvrste, a zatim i novih bioloških vrsta u prirodi.

Kako se pojavljuje geografska izolacija?

I u botaniku i zoologiji, znanstvenici plaćaju ozbiljnu pozornost faktoru koji smanjuje gotovo nulu vjerojatnost slobodnog prijelaza između pojedinaca iste vrste. Dobio je ime zemljopisne izolacije. Pokazalo se da oštra promjena na terenu nužno prati pojavljivanje prepreka koje dovode do pojave kardinalnih razlika u organizmima.

Prije svega, oni se tiču ​​sazrijevanja gameta, vremena preklapanja ili oprašivanja. Svi ti čimbenici mogu se kombinirati u jednom termu - reproduktivnom izolacijom. Koje su posljedice za postojanje stanovništva?

Varijacije u svojstvima

Znanstvenici su otkrili da se populacije organizama koji imaju slične genoma u početku, s vremenom postaje veliki različita svojstva zbog nestanka kao jednu opskrbe hranom, te mogućnost besplatnog prijelaza. Nepremostive fizičke prepreke u obliku prijeloma kontinenata, podizanje planinskih lanaca, rijeka proliti izoliranu zajednicu pojedinaca jedni od drugih. Tako se razvija živa priroda. Primjeri u nastavku ilustriraju geografsku izolaciju kao važan mehanizam za speciation. Dakle, grupa australski tobolčar sisavci poslije njegovog odvajanja od drevnog kontinenta Gondvane, imaju značajne anatomske i fiziološke razlike od modernih europskih vrsta koje su se pojavile nakon Velike glacijacije.

Charles Darwin o mehanizmima speciazije

Svjetski poznati kreator teorije prirodne selekcije, engleski prirodarist Charles Darwin, utvrdio je pokretačke sile evolucije, što je dovelo do pojave novih klasa, redova i obitelji živih organizama. Također u svojim spisima, znanstvenik je opisao geografske i ekološke mehanizme izolacije. Primjeri njihove manifestacije, privukao je iz promatranja tijekom svog slavnog putovanja po cijelom svijetu. Darwin je vidio i nacrtao različite vrste finova koji nastanjuju otočje Galapagos. Ptice su imale kardinalne razlike u obliku kljuna, veličini prtljažnika i hrane raznovrsne hrane.

Pri prelasku između sebe, pojedinci su potpuno izgubili sposobnost formiranja plodnih potomaka. Kao što je istraživač smatrao, velike udaljenosti između otoka i razlike u njihovoj flori i fauni dovele su do formiranja nekoliko podvrsta, a zatim se pretvorilo u samostalne vrste. Razmotrili smo još jedan smjer evolucije, što je dovelo do formiranja novih bioloških vrsta, na kojima se cijela postojeća živa priroda napreduje. Gore spomenuti primjeri dokazuju važnu ulogu prostornih mehanizama kojima se sprječava vjerojatnost križanja između organizama različitih populacija što u konačnici dovodi do pojave novih sustavnih jedinica.