Факторы эволюции

Образование новых видов живых организмов на Земле происходит в результате постепенного изменения генофонда отдельных популяций. Эти изменения являются результатом множества событий, однако можно выделить несколько главных факторов, изменяющих популяции, которые получили название факторов эволюции. Это мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и естественный отбор.

Мутационный процесс является результатом постоянной мутационной изменчивости отдельных особей в популяции и появления новых комбинаций генов при скрещивании. Он увеличивает генетическое разнообразие (полиморфизм) популяции за счет сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Таким образом, популяции насыщены мутациями и обладают широкими возможностями для совершенствования существующих и выработки новых приспособлений, происходящих при изменении условий окружающей среды. Мутационный процесс является поставщиком элементарного мутационного материала, резервом наследственной изменчивости, который, однако, сам еще не определяет направления эволюции. Только под действием других факторов эволюции он может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.

Популяционные волны представляют собой периодические колебания численности особей в какой-либо популяции, возникающие под влиянием биотических или абиотических факторов окружающей среды. Например, при резком сокращении численности популяции в результате недостатка корма в неурожайный год или в результате вспышки заболеваний, среди оставшихся в живых особей случайно могут оказаться особи с редкими генотипами. Если впоследствии численность популяции восстановится, ее генофонд окажется значительно измененным. Случайное изменение генофонда может произойти в том случае, если какие-либо особи окажутся исключенными из процессов размножения. В этом случае частота встречаемости определенных генов в генофонде популяции также может резко измениться в течение всего нескольких поколений. Такие резкие и случайные изменения частоты встречаемости генов в генофонде популяции называют дрейфом генов. Таким образом, популяционные волны и возникающий при этом дрейф генов являются поставщиками эволюционного материала.

Изоляция — это совокупность различных факторов и явлений, которые ограничивают свободное скрещивание между особями различных популяций в пределах вида. Географическая изоляция связана с разделением единого ареала на несколько изолированных частей, скрещивание между которыми становится невозможным. Это может произойти в результате горообразовательных процессов, изменения русел рек, отделения от материка островов и т.д. Экологическая изоляция основывается на различиях в расселении либо во времени размножения особей одного вида. Например, некоторые лососевые нерестятся один раз в два года. Т.е в одной и той же реке один год идет на нерест одна популяция рыб данного вида, а на следующий год — другая. Так возникает невозможность скрещивания между особями этих популяций. Биологическая изоляция связана с различиями в строении половых органов, особенностями брачного поведения и т.п. Это также является препятствием для свободного скрещивания. В результате всех видов изоляции возникают предпосылки для расхождения признаков между популяциями и дальнейшего видообразования.

В эволюционном процессе ведущую роль играет естественный отбор — процесс избирательного выживания и оставления потомства особями с определенными признаками. Он действует в популяциях, отбирая особей с определенными фенотипами. Поскольку фенотип особей определяется их генотипом и его реализацией в определенных условиях окружающей среды, естественный отбор приводит к отбору определенных генотипов, которые закрепляются в генофонде популяции в процессе размножения. Стечением времени возникают новые группы особей, которые более приспособленны к изменившимся условиям, и образуются новые подвиды и виды. Существует несколько форм естественного отбора. Стабилизирующий отбор действует в условиях постоянства окружающей среды, выбраковывая любые отклонения от устоявшейся нормы. Движущий отбор обеспечивает изменение в определенном направлении какого-либо признака при изменении условий среды. При этом среднее значение признака будет смещаться от прежней нормы в сторону лучшего приспособления к изменившимся условиям среды. Разрывающий (дизруптивный) отбор приводит к сохранению и закреплению в потомстве нескольких различных отклонений от нормы в том случае, когда при изменении условий среды особи со средним значения признака становятся нежизнеспособными. В конечном итоге это приводит к дивергенции (или расхождению признаков) и создает предпосылки для возникновения разных видов.

Процесс эволюции условно разделяют на микроэволюцию и макроэволюцию. Микроэволюция — совокупность эволюционных процессов, которые протекают внутри вида, изменяют генетический состав его популяций и приводят к возникновению новых видов. Как правило, возникновение новых видов и разновидностей начинается с дивергенции, т.е. расхождении признаков между популяциями одного вида в результате изоляции (экологической или географической). Подобное расхождение признаков, проходящее в ряду поколений под влиянием условий окружающей среды, приводит возникновению внутри вида самостоятельных групп. Со временем эти группы перестают свободно скрещиваться, и в результате этого возникает два или несколько новых видов. Подобные эволюционные процессы лежат и в основе макроэволюции. Макроэволюция – процесс эволюционных преобразований уже надвидового масштаба, приводящий к возникновению высших систематических групп: родов, семейств и т.п. Макроэволюция протекает на базе микроэволюционных процессов, которые происходят на больших пространствах и в течение длительных периодов времени.

Примерные экзаменационные вопросы по теме «Эволюционное учение».

Перейти к оглавлению.