Видообразование. Факторы и способы видообразования.

Процесс возникновения новых видов из генетически открытых систем – популяций на основе наследственной изменчивости под действием естественного отбора называют видообразованием. Вид представляет собой единое целое до тех пор, пока особи из разных популяций внутри вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Скрещивание между собой особей из разных популяций обеспечивает поток генов из одной популяции в другую. Возникновение постоянного ограничения свободного скрещивания особей внутри популяции или из разных популяций называется изоляцией.

 

 Факторы видообразования. Изменению генофонда популяций, лежащему в основе видообразования, способствуют элементарные эволюционные факторы: мутации, комбинативные изменения, поток и дрейф генов, популяционные волны. Эти факторы эффективны только при изоляции популяции от остальных. Различают географическую, или пространственную, изоляцию и биологическую, или репродуктивную, изоляцию.

 

Географическая изоляция – это обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо трудно преодолимым географическим барьером. Причинами ее могут быть появление новых гор, рек, проливов, каналов, лесов и т.д. Географическая изоляция не дает возможности для свободного скрещивания особей изолированной популяции с особями из других популяций того же вида, тем самым препятствуя обмену наследственной информации между популяциями. Это может привести к большим различиям, генетической несовместимости и возникновению из изолированных популяций новых видов.

 Если вид занимает широкий ареал, то между популяциями, живущими на противоположных краях ареала, может наблюдаться географическая изоляция. Она также чаще происходит между популяциями организмов, ведущих прикрепленный (растения) и малоподвижный (улитки) образ жизни.

 Биологическая изоляция может произойти на одной и той же территории между обитающими вместе популяциями одного вида. Различают несколько форм биологической изоляции: этологическую, экологическую, сезонную, морфофизиологическую,генетическую.

 Этологическая изоляция – это различие в поведении, особенно в период размножения (брачные песни, ритуалы ухаживания, выделяемые запахи), мешающее скрещиванию.

 Экологическая изоляция – это разные предпочитаемые местообитания в пределах ареала вида. В результате этого особи из разных мест обитания не встречаются при спаривании. Иногда из экологической изоляции выделяют сезонную изоляцию, т.е. смещение сроков размножения. Например, у некоторых лососевых рыб, идущих на нерест через год, одна популяция нерестится в реке в один год, а другая популяция того же вида нерестится в этой же реке на другой год.

 Морфофизиологическая изоляция – это различия в размерах и пропорциях организмов и отдельных органов, препятствующие скрещиванию.

 Генетическую изоляцию обусловливают различия наследственного аппарата, приводящие к несовместимости половых клеток, что препятствует оплодотворению или снижает жизнеспособность зародышей.

 Способы видообразования. Различают два способа видообразования: аллопатрическое, или географическое, и симпатрическое, или экологическое.

 Аллопатрическое видообразование происходит при увеличении ареала исходного вида, когда популяции разделяют большие расстояния, мешающие скрещиванию, или с разделением ареала на изолированные части физическими преградами (горы, реки). Популяции, обитающие в различных участках ареала вида, подвергаются действию разных направлений естественного отбора. Географическая изоляция препятствует обмену генетической информацией между этими обособленными популяциями.

 Разные условия среды вызывают различающиеся приспособления у особей изолированных популяций. Борьба за существование и естественный отбор способствуют выживанию особей с полезными в данных условиях изменениями. С течением длительного времени это приводит к возникновению биологической изоляции и особи двух или более популяций одного вида перестают скрещиваться. В результате образуется новый вид.

 Способом аллопатрического видообразования сформировались пять видов ландыша из одного материнского вида. В четвертичный период из-за наступившего оледенения произошло разделение ареала ландыша майского на пять географически разорванных ареалов. Популяции, находившиеся в этих ареалах, с течением времени эволюционировали в самостоятельные виды.

 Симпатрическое видообразование связано с заселением новых мест обитания в пределах ареала своего вида. Новые условия способствуют образованию и закреплению новых мутаций и изменению направления естественного отбора, что приводит к образованию новых популяций. Между особями из образовавшихся разных популяций скрещивание не происходит из-за возникшей биологической изоляции. С течением времени из этих популяций формируются новые подвиды и виды. Примером симпатрического видообразования могут служить пять видов лютиков, сформировавшихся в разных средах обитания.

№5