13. Методы изучения процесса эволюции

Палеонтологические методы. По существу, все без исключения методы палеонтологии как науки об ископаемых организмах могут рассматриваться как методы изучения эволюционного процесса. Биогеографические методы. Биогеография дает в руки исследователей методы, позволяющие проанализировать общий ход эволюционного процесса в самых разных масштабах. Морфологические методы. Использование морфологических (сравнительно-анатомических, гистологических и др.) методов изучения эволюции основано на принципе: глубокое внутреннее сходство организмов может показать родство сравниваемых форм. Генетические методы изучения эволюции разнообразны. Это и прямое определение генетической совместимости сравниваемых форм (например, посредством гибридизации), и анализ цитогенетических особенностей организмов. Эмбриологические методы. Эмбриология располагает целым арсеналом методов изучения эволюционного процесса. Среди них главные: выявление зародышевого сходства и изучение рекапитуляции. Экологические методы. Экология, изучая условия существования и взаимоотношения между живыми организмами, играет важную роль в познании процессов эволюции. Методы молекулярной биологии. Уже Ч. Дарвин сделал успешные попытки использовать биохимические показатели для установления систематической принадлежности тех или иных форм. Биохимический полиморфизм. Начиная с 60-x годов в практику микроэволюционных исследований широко входит метод изучения вариаций белков, обнаруживаемых с помощью электрофореза (Р. Левонтин). С помощью этого метода можно с большей точностью, чем прежде, определять уровень генетической изменчивости в популяциях, а также степень сходства и различия между популяциями по сумме таких вариаций.

14. Мутации, закономерность проявления на уровне популяционных частот аллелей.

Виды мут-й: единичные (гипот Фишера), направленные (А-»а), обратимые (А «=»а). При скрещ АА*Аа вероятность потери мутантного аллеля (Р) завис от числа рожд потомков (n): (1/2)n. Распределение Пуассона – вер-ть того, что один из вар-в аллелей реализ-ся(что появится то или иное кол-во потомков): , где к зад-ся количеством детей в семье). Вероятн потери мутации (потери мутантн аллеля за 1 поколение): . По данным она равна e-1 = 0.3679. Вероятность сохранения аллеля а во втором поколении (1 - 0.3679 = 0.6321) выше, чем вероятность его потери. Если за одно поколение мутирует один аллель из 100 тысяч таких аллелей, то частота равна 1/100000=1•10^-5. В естественных условиях обычно наблюдаются величины 10^-6 - 10^-5. Пусть ро частота аллеля А в исходном поколении, u - частота или скорость мутирования аллеля А  а: p1 = po - (u • po) = po • (1 - u). Число поколений, необходимое для мутационного сдвига частот аллелей: t= ln2/u. Подсчет частоты аллеля А через t поколений при неизменном темпе мутирования: pt = po • (1- u)t. Для описания процесса мутирования, идущего в прямом и обратном направлении, введем дополнительную переменную v, которая характеризует скорость обратной мутации a  А.В первом поколении после начала мутаций частота аллеля А составит: p1 = po - u•po + v •qo или p1 = po - u•po + v •(1- po). Мутационный процесс приводит либо к замене одного аллеля другим, либо к равновесию частот. Однако для проявления результатов мутационного процесса из-за малых скоростей требуются большие интервалы времени либо большое число поколений.