Mechanizmy izolacyjne w biologii. Rodzaje mechanizmów izolacyjnych, przykłady

Nikt nie zaprzeczy, że otaczająca nas rzeczywistość jest harmonijna i doskonała. Nie ma znaczenia, co lub w który człowiek wierzy, ale wokół niego widzi nie tylko piękno i różnorodność, ale także harmonijny porządek, w którym nie ma miejsca na chaos. Szczególnie wyraźnie, wyraźny cel manifestuje się w świecie żywych istot. Wszystkie słabe, brzydkie, niezdolne do odtworzenia zdrowego potomstwa są odrzucane przez działanie czynników ewolucyjnych, przede wszystkim przez dobór naturalny. Nie ma najmniejszej roli w tym procesie biologicznym, takim jak izolacja reprodukcyjna.

To, jak również inne formy mechanizmów ochronnych, które chronią pulę genową zbiorowisk roślinnych, zwierząt i ludzi, będziemy rozważać w tym dokumencie.

Transfer cech dziedzicznych jest główną właściwością materii żywej

Powielanie jest najważniejszym procesem, dzięki któremu możliwe jest istnienie zjawiska życia na Ziemi. Niezależnie od poziomu jego organizacji, począwszy od najprostszych i kończących się na ssakach, nawożenie (w roślinach – zapylanie), prowadzące do pojawienia się żywotnych, żyznych potomków, występuje tylko wśród osobników należących do populacji tych samych gatunków biologicznych. Oczywiście istnieją naturalne mechanizmy izolujące, które kontrolują kopulację lub zapylanie.

Oczywiście nie można wykluczyć możliwości przekraczania międzygatunkowych połączeń. Występują zarówno w warunkach naturalnych, jak i są sztucznie prowadzone – przez człowieka, ale zawsze powodują pojawienie się jakiegokolwiek potomstwa z osłabioną żywotnością lub sterylnymi hybrydami. Wystarczy przypomnieć sobie bezowocnych mułów-potomków uzyskanych z przejścia przez osła i klacz. Jak widać, niektóre siły działają tutaj, które można uznać za pewne rodzaje mechanizmów izolujących. Określmy je bardziej szczegółowo.

Klasyfikacja procesów prowadzących do stabilności puli genów populacji

W nauce ewolucyjnej, która jest produktem wspólnych prac naukowych takich naturalnych naukowców jak Charles Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, rozważyć następujące, powszechne zjawiska przyczyniające się do stabilności istnienia gatunków biologicznych: izolacja geograficzna, reprodukcyjna i ekologiczna. Biologia sekcji – genetyka populacji, bierze pod uwagę zmiany zachodzące w zbiorze genów zbiorowisk żywych organizmów. Są to konsekwencje działania takich czynników, jak fale życia i dryfowanie genów.

Powyższy oddział biologiczny określa rolę czynników ochronnych mających na celu zachowanie konserwatyzmu kariotypów osób fizycznych i zapobieganie przeprawom między ludźmi. Następnie dowiemy się, jakie mechanizmy izolacyjne są nazywane ekologicznym i jakie jest ich znaczenie w utrzymaniu niezmienionej struktury genów w populacji.

Rola warunków środowiskowych w ochronie puli genowej zbiorowisk żywych organizmów

W wyniku filogenezy – historyczny rozwój gatunku, jego jednostek, tworzą populacje zamieszkujące granice pewnego obszaru, nazywany obszarem. Organizmy roślinne i zwierzęce oddziałują z czynnikami środowiskowymi, a także ze wspólnoty innych gatunków, które żyją na danym terytorium, tzn. Zajmują pewną niszę ekologiczną. Aby zmniejszyć intensywność konkurencji między populacjami tego samego gatunku, istnieją pewne mechanizmy izolacyjne, które zapewniają na przykład rozbieżność między wymaganiami obu grup dotyczących typu żywności. Tak więc chrząszcz grochu chrząszcza tworzy dwie grupy owadów: jeden nasiona grochu, drugi – fasola.

W okresie rozmnażania, z uwagi na fakt, że rośliny pastewne rosną w różnych strefach, organizmy obu populacji nie mieszają się ze sobą.

Czas rozmnażania i ich znaczenie w zapewnieniu stabilności genetycznej populacji

Czynniki, które znacznie komplikują, a nawet całkowicie hamują zapylanie lub kopulację między organizmami jednej kategorii systemowej, obejmują mechanizmy izolujące, które kontrolują czas odtwarzania osób. Na przykład kwitnienie łąk łąkowych rosnących w ujściach rzek jest skorelowane z czasem zakończenia powodziowego wiosennego. Rośliny, które żyją bezpośrednio nad brzegiem, a podczas powodzi dłużej pod wodą, rozkwitają później niż osoby, które były pod wpływem wysokiej wody krótkotrwałe, lub wcale nie zalane. Z oczywistych powodów nie ma panmiksji (krzyżowej zapylania) między roślinami żyjącymi w różnych miejscach łąki, ponieważ dojrzewanie pyłków zachodzi w różnym czasie. W wyniku tego powstaje kilka populacji trawników łąkowych, różniących się czasem rozmnażania.

Ewolucyjna rola izolacji

Genetyka populacji ustaliła, że niemożliwość przeprowadzenia procesu wymiany genów między organizmami różnych ras czy społeczności prowadzi do różnego rodzaju mutacji w genotypach osób, a częstość występowania zarówno dominujących jak i recesywnych alleli różni się. Prowadzi to do tego, że zbiorniki genów populacji coraz bardziej się różnią. Ta rozbieżność dotyczy przede wszystkim form adaptacji do czynników abiotycznych środowiska. Co to zależy?

Kompleksowe działanie różnych rodzajów izolacji

Opiera się na wzajemnie powiązanych mechanizmach izolacji ekologicznej i rozrodczej. Biologia, w szczególności jej podział – teoria ewolucji, ujawnia ich wpływ na manifestację tak globalnego procesu, jak rozbieżność, czyli rozbieżność cech i właściwości organizmów. Polega ona na mikroelementach – procesie prowadzącym do powstawania podgatunku, a następnie nowych gatunków biologicznych.

Jak powstaje izolacja geograficzna?

Zarówno w botanice, jak iw zoologii naukowcy przywiązują dużą wagę do czynnika, co zmniejsza prawdopodobieństwo swobodnego przekraczania pomiędzy osobami tego samego gatunku. Otrzymała nazwę izolacji geograficznej. Okazało się, że gwałtowna zmiana terenu jest koniecznie towarzyszy pojawieniu się przeszkód, co prowadzi do pojawienia się kardynalnych różnic w organizmie.

Odnoszą się one przede wszystkim do dojrzewania gamet, czasu kopulacji lub zapylania. Wszystkie te czynniki mogą być połączone w jednym terminie – izolacja reprodukcyjna. Jakie są konsekwencje dla istnienia populacji?

Różnice w charakterystyce

Naukowcy ustalili, że populacje organizmów o początkowo podobnych genomach, z upływem czasu, stają się coraz bardziej rozbieżnymi cechami z powodu zaniku, jako pojedynczej bazy żywnościowej i możliwości swobodnego przekraczania. Nieodparta bariera fizyczna w postaci awarii kontynentalnych, podniesienie zasięgu gór, powodzie rzek izoluje społeczności jednostek od siebie nawzajem. W ten sposób rodzi się przyroda. Poniższe przykłady ilustrują izolację geograficzną jako ważny mechanizm specjalizacji. Tak więc grupy ssaków śledczych Australii po oddzieleniu od starożytnego kontynentu Gondwana mają znaczne różnice anatomiczne i fizjologiczne od współczesnych europejskich gatunków zwierząt, które pojawiły się po Wielkim Lodowcu.

Charles Darwin o mechanizmach specjalizacji

Znany na całym świecie twórca teorii selekcji przyrodniczej, angielski przyrodnik Charles Darwin, określił siły napędowe ewolucji, prowadząc do pojawienia się nowych klas, zleceń i rodzin żywych organizmów. W swoich pismach naukowiec opisał geograficzne i ekologiczne mechanizmy izolujące. Przykłady ich manifestacji wyciągnął z obserwacji dokonanych podczas jego słynnej podróży okrążającej świat. Darwin widział i zarysował różne gatunki żyjących na Wyspach Galapagos. Ptaki miały kardynalne różnice w kształcie dzioba, wielkości tułowia i karmiły różne pokarmy.

Przechodząc między sobą, jednostki całkowicie utracili zdolność do urodzenia płodnego potomstwa. Zdaniem naukowca, duże odległości pomiędzy wyspami i różnice w ich florze i faunie doprowadziły do powstania kilku podgatunków, a następnie przekształcone w niezależne gatunki. Rozważaliśmy jeszcze jeden kierunek ewolucji, prowadzący do powstawania nowych gatunków biologicznych, wzdłuż których cała natura żyjąca już się rozwija. Powyższe przykłady dowodzą ważnej roli mechanizmów przestrzennych zapobiegających prawdopodobieństwu skrzyżowań między organizmami różnych populacji, co prowadzi ostatecznie do pojawienia się nowych jednostek systematycznych.