Тема: Микроэволюция
Микроэволюция – это эволюционные изменения, которые происходят внутри вида, приводят к его дифференцировке и завершаются видообразованием. Термин «микроэволюция» был введен в 1927 г. Ю.А. Филипченко.
Элементарной единицей эволюции является популяция. Популяция – это неразделимая единица, на которой можно исследовать процесс эволюции.
Популяция – минимальная самовоспроизводящаяся группа особей одного вида, на протяжении эволюционно длительного времени населяющая определенное пространство, образующая самостоятельную генетическую систему и формирующая собственную экологическую нишу.
1. Основные эколого-генетические характеристики популяции
Основные экологические характеристики популяции:
1. Популяционный ареал (территория, на которой обитает популяция)
Размеры ареалов различны для разных видов. Виды космополиты встречаются повсеместно (подорожник, пастушья сумка, крыса, воробьи, мухи), виды эндемики обитают в определенной местности (утконос, ехидна, кистеперая рыба латимерия, гинкго, метасеквойя).
2. Численность особей в популяции (общее количество особей в популяции)
3. Динамика популяции (характер изменения численности популяции в зависимости от факторов внешней среды)
Изменение численности популяции зависит от рождаемости, смертности, миграции, поведенческих факторов (конкуренция, хищничество).
4. Возрастной состав (соотношение различных возрастных групп в популяции)
Значение возрастного состава популяции позволяет оценить способность популяции к воспроизводству. Чем больше возрастных групп, тем устойчивее популяция.
5. Половой состав (соотношение мужских и женских особей в популяции)
В соответствии с генетическими механизмами определения пола соотношение полов составляет 1:1, однако соотношение полов может изменяться. Например: в популяции человека при рождении 106 мальчиков:100 девочек, к 16-18 годам 100 мальчиков: 100 девочек, к 50 годам 85 мужчин : 100 женщин, к 80 годам 50мужчин : 100 женщин.
6. Плотность популяции (число особей на единицу площади или объема)
Может регулироваться поведенческими и физиологическими реакциями. Например: у мышевидных грызунов в результате стресса при перенаселении происходит гибель эмбрионов.
Основные генетические характеристики популяции:
1. Частота встречаемости того или иного фенотипа
2. Генетическая гетерогенность популяции, которая возникает в результате мутационной изменчивости.
3. Генетическое единство популяции и динамическое равновесие отдельных генотипов. Любая популяция – сложная генетическая система, находящаяся в равновесии. Моделью для изучения генетических процессов является идеальная популяция. Идеальная популяция – это популяция в которой:
- все особи свободно скрещиваются между собой
- не происходит мутационного процесса
- нет давления внешних факторов т.е. нет отбора
В идеальной популяции выполняется правило: «Частота гомозиготных и гетерозиготных организмов в условиях свободного скрещивания при отсутствии давления отбора и других факторов (мутации, миграции, дрейф генов) остается постоянной, т.е. пребывает в равновесии». При скрещивании в популяции особей с генотипами АА и аа, генотипы потомства первого поколения Аа, расщепление во втором поколении 1АА:2Аа:1аа. Обозначение частоты встречаемости доминантного гена А символом p, частоты встречаемости рецессивного гена а символом q.
р - частота встречаемости доминантного гена (А)
q – частота встречаемости рецессивного гена (а)
p2 – гомозиготный доминантный генотип (АА)
2pq – гетерозиготный генотип (Аа)
q2 – гомозиготный рецессивный генотип (аа)
p2 + 2pq + q2 = 1
(Для определения частоты встречаемости генотипов)
В 1908 г. Г.Харди и В. Вайнберг независимо друг от друга предложили формулу отражающую распределение генотипов в популяции.
p + q = 1