Популяция как эволюционная единица.

Эволюция идет на уровне популяции. Популяция – совокупность свободно скрещивающихся особей определенного вида, в течение длительного времени, населяющих определенное пространство, частично изолированных от др. популяций. Пространство - ареал, занимаемое популяцией, м. б. неодинаковым как для разных видов, так и в пределах одного вида. П предст собой цепочку последовательно сменяющихся друг с другом поколений, большое кол-во особей, кот облад единым генофондом. Занимают опред экол-ю нишу, сущ-т в пределах какого-то ареала. При этом подвергаясь действию факторов экол среды популяция может изменять свою стр-ру (генотипическую), разделяться на изолированные группы, образовывать виды, что означ она им-т эвол-ую судьбу. П – это устойчивая система, наход-ся в длит-м равновесии. Такое св-во наз-т популяционным гомеостазом – это относительно равновесное состояние популяции, кот формир-ся на основе взаим-я динамики численности особей популяции и ее генетической стр-ры. Внутри популяции сущ-т непрерывный поток генов, а также система скрещивания, кот формир общую генетт-ю стр-ру. В устой-й популяции за счет обогащения генома особей в ходе мутац-го проц попул-ых волн создается большой резерв гентич-й изменчивости – это генетическая гетерогенность. Это гетерогенность поддерживается мутац-м проц, скрещ-м и формирует резерв наслед изменчивости, кот позволяет популяции возм-ть выжив-я при создании сложных экол-х ситуаций. В ходе микроэвол сложившаяся устойч м/т нарушаться, такими факторами как: мутац проц, попул волны, изоляция (они способствуют появлению изменений в генофонде популяции и при действии ест отбора возм-но форм-е новых адапт-х св-в) и ест отбор (при длит-м и направл-м действии отбора эти адапт-е св-ва м/т углубляться и завершиться появл-м нового вида т.е. проц микроэвол). Микроэвол – это эвол-ые проц приводящие к внутривидовой дивергенции (расхождения), в рез преобраз-я попул-й стр-ры завершающееся видообразованием. Например, в большом смешанном лесу средней полосы нашей страны, занимающем более или менее однородный участок местности, в определенном месте может расти небольшая гр. деревьев, каких-либо кустарников или многолетних трав. Величина ареала популяции в значительной мере зависит от степени подвижности особей – «радиусов индивидуальной активности». Если радиус невелик - ареал также невелик. У раст. радиус определяется расстоянием, на кот. могут распространяться пыльца, семена или вегетативные части. Численность особей в популяции в связи с размерами ареала популяций может изменяться. Уменьшение численности (пожар, наводнение и др.) сократит популяцию настолько, что оставшиеся единицы, могут не найти партнеров для размножения. Динамика популяций, размеры популяции подвержены постоянным колебаниям. У юго-западного побережья Англии обитают в диком виде популяции кроликов. В период максимальной численности общее число достигло 10000 особей, а после холодной и малокормной зимы – сократилось до 100 особей. С. С. Четвериков в 1905 обратил впервые внимание на эволюционное значение колебаний численности особей в популяциях и назвал его «волнами жизни». Возрастной состав популяции состоит из разных по возрасту и полу особей. На эти соотношения влияют общая продолжительность жизни, половая зрелость, размножение, приспособления к определенным условиям. Рассмотрим на прмиере: возьмем стадо белух, в этом стаде будет существовать параллельно несколько гр.: I гр. состоит из детенышей этого года рождения; II гр. – подросшие детеныши прошлого года, III – половозрелые не размножающиеся, IV гр. – взрослые размножающиеся. Один из наиболее важных выводов популяционной генетики явл. положение о генет-ком единстве популяции. Любая популяция сложная генет-кая система, находящаяся в динамическом равновесии. Совокупность аллелей всех особей, составляющих популяцию, называется генофондом, важной харак-кой кот. явл. частота аллелей и генотипов в популяции. Одно из св-в популяции – генет-кая гетерогенность. Генет-кая гетерогенность, поддерживается мутационным процессом и скрещиванием. В этом смысле гетерогенность популяций обеспечивает существование «мобилизационного резерва» наследственной изменчивости (С. М. Гершензон). Экспериментальное эволюционное явление – длительное, необратимое и венторизованное изменение популяций генофонда. В естественных популяциях действует внутр-ий и внешний эволюц-ные факторы, кот. нарушают их генотипическое равновесие и приводят к образованию новых видов, что и составляет сущность микроэволюции. Иными словами, микроэволюция это начальный этап эволюц-ых преобразований, на основе кот. происходит становление новых видов.

БИЛЕТ 20

Транспорт веществ в растении. Восходящий и нисходящий токи веществ в растениях. Передвижение органических веществ. Транспортные формы веществ. Зависимость транспорта от температуры, водного режима и минерального питания.

Ксилемный транспорт. Ближний транспорт-это передвижение ионов, метаболитов и воды между клетками и тканями (в отличие от мембранного транспорта в каждой клетке).

Дальний транспорт. передвижение веществ между органами в целом растении. Транспорт веществ в растении осуществляется по любым тканям и по проводящим пучкам, специализированным для этой цели. В свою очередь передвижение воды и растворенных веществ по любым тканям может происходить: а) по клет-ым стенкам,т.е. по апопласту б) по цитоплазме клеток, соединенных др.сдругом плазмодесмами, т.е. по симпласту в) возможно, по эндоплазматическому ретикулуму с участием плазмодесм. Передвижение воды и веществ по проводящим пучкам включает в себя транспорт по ксилеме («восходящий ток»-от корней к органам побега) и по флоэме («нисходящий ток»-от листьев к зонам потребления питат-х в-в или отложения их в запас). По флоэме транспортируются метаболиты и при мобилизации зап-х в-в.

У многоклет-х водорослей метаболиты передвигаются по симпласту. Исключение составляют ламинарии-крупные бурые водоросли, у которых таллом дифференцирован на ткани и ситовидные трубки формируются в центральной части стебля. Симпластное и апопластное проведение воды и в-в вдоль всего растения присуще и большинству мхов. У всех остальных высших наземных растений им-ся провод.пучки, состоящие из трахеид и (или) сосудов ксилемы, ситовидных трубок и клеток-спутников флоемы, паренхимных и других специализированных клеток. Провод.пучки объединяют все части растит-го огранизма, обеспечивая передвижение в-в на расстоянии от десятков сантиметров до десятков метров (у древесных ). Транспорт по клеточным стенкам и по цитоплазме у сосуд.раст-й осущ-ся на небольшие расст-я, измеряемые например, радиальный транспорт в корнях и стеблях, передвижение в-в в мезофилле листьев.

Механизмы ксилемного транспорта. Ксилемный сок представляет собой раствор, в основном состоящий из неорг.в-в. Однако в пасоке, вытекающей из ксилемы пенька при удалении верхней части стебля, обнаружены также различные азотистые соединения (амин-кты, амиды, алкалоиды и др.), органическое кислоты, фосфоорганические эфиры, соед-я, содержащие серу, некот-е кол-во сахаров и многоатомных спиртов, а также фитогормоны. В ксилемном соке могут содержаться и более сложные в-ва, попадающие сюда из вакуолей и цитоплазмы трахеальных элементов, заеанчивающих свое развитие. Органич-е компоненты ксилемного сока меняются в завис-ти от вида растения и от природы ионов, присутсвующих в наружном р-ре.