11. Мутация

Мутацией (лат. mutatio - перемена) называют внезапные наследственные изменения генетического материала, возникающие без видимых причин (спонтанно), или могут быть индуцированы внешним воздействием на организм. Мутации имеют следующие

свойства:

• они возникают внезапно, скачкообразно;

• наследственны, т.е. передаются из поколения в поколение;

• ненаправлены - может мутировать любой локус хромосом;

• одни и те же мутации могут возникать повторно;

• мутации могут быть полезными и вредными, доминантными и рецессивными.

Различают мутации: 1) геномные, когда в ядре клетки изменяется число хромосом; 2) хромосомные, при которых или изменяется последовательность генов внутри одной хромосомы (инверсия), или часть хромосомы теряется (делеция), или же хромосомы обмениваются частями или присоединяются друг к другу (транслокация). Хромосомные перестройки часто обнаруживаются при помощи оптического микроскопа; 3) точковые, или генные, когда изменяется структура самого гена, т. е. последовательности в нем нуклеотидов, образующих генетический текст. Наиболее часто при этом один нуклеотид заменяется другим, и после этого в белке, который кодируется таким геном, одна аминокислота заменяется другой. В нормальных условиях каждый ген изменяется в каждом поколении у одной из 100 тыс. особей. Радиоактивное и ультрафиолетовое излучения, многие химические соединения (мутагены) повышают темп возникновения мутаций. Многие мелкие мутации практически не снижают жизнеспособности и плодовитости организма (нейтральные), другие приводят к смерти (летальные) или бесплодию. Но некоторые мутации в конкретных условиях оказываются полезными и сохраняются в следующих поколениях естественным отбором или же селекционеро. В эволюции особое значение имеют мутации генотипа половых клеток— гамет. Мутации, возникающие в клетках организма с диплоидным набором хромосом (соматические), не наследуются, кроме случаев бесполого размножения.

12. Естественный отбор - процесс, в рез-те кот-го выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменнениями; протекает медленно, играет творческую роль в природе: из ненаправленных наследственных изменений отбираются те, кот-е могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных усл-х сущ-я. Естественный отбор - главная движущая сила процесса эволюции. В рез-те его действия создаётся увеличение числа популяций и повышение разнообр-я их генного состава. При таких усл-ях возм-ти отбора расширяются. При естественном отборе отбирающим фактором служат условия окружающей среды, при этом отбираются любые жизненно важные признаки. Естественный отбор действует только на пользу популяции и вида в целом, приводит к образованию новых популяций и в дальнейшем подвидов и видов. Ест. и Иск. отборы органически связаны. При искусственном человек направляет действие отбора в желательную ему сторону. Человек отбирает особи по замеченным признакам и напр-ет действие отбора в желательную ему сторону. Существуют три формы естественного отбора. 1) Движущий (или направляющий ) естественный отбор это такой отбор, который благоприятствует одному направлению изменчивости и не благоприятствует всем остальным направлениям. Движущий естественный отбор обычно наблюдается при изменении условий окружающей среды. 2) Стабилизирующий естественный отбор это такой отбор, который благоприятен сохранению какого-либо выработанного признака в популяции и неблагоприятен любым его изменениям. Рассмотрим пример с зимней окраской белой куропатки. Белый цвет оперения прекрасно маскирует куропаток на фоне снега. Не трудно понять, что стабилизирующий естественный отбор встречается там, где условия внешней среды постоянны, но при изменении условий приспособительный признак может потерять свое приспособительное значение. В изменившихся условиях стабилизирующий отбор заменится движущим отбором. 3. Разделяющий естественный отбор направлен на сохранение в популяции организмов с противоположными признаками. При этом носители промежуточных признаков уничтожаются (элиминируются) отбором. Например, результатом разделяющего естественного отбора может быть такой признак как скорость развития личинок комаров. В высоких широтах при коротком безморозном периоде популяции комаров, зимующей на стадии личинки или яйца, важно иметь либо высокую, либо низкую скорость развития личинок. Высокая скорость развития позволит до морозного периода осуществить вылет новой генерации комаров и отложить в воду яйца. Замедленное развитие приведет к появлению взрослых насекомых только летом следующего года. Средняя скорость развития личинок вредна для популяции, так как не позволяет успеть до наступления холодов комарам, отложить яйца в воду, то есть оставить новое потомство.

13. Антропогенные факторы - человек и все формы его деятельности, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. Одни экологические факторы необходимы организму, без них невозможна жизнь; другие не являются обязательными. Все факторы, необходимые для жизни организма (популяции, сообщества), определяют условия его существования. Большинство экологических факторов (температура, влажность,

интенсивность солнечной радиации, источники пищи, конкуренты, паразиты и др.), подвержены значительным колебаниям в пространстве и времени. Воздействие экологического фактора зависит от его интенсивности. Интенсивность действия факторов называют оптимальной (opt) в том случае, если обеспечивается наиболее благоприятное существование организма. Для

каждой особи, популяции, биоценоза оптимальное значение того или иного фактора различно. Оно меняется с возрастом, зависит от силы воздействия других факторов. Недостаточное или избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизни особи. Минимальное (min) и максимальное (тах) значение действующего

фактора, при которых возможна жизнедеятельность, называют пределами выносливости. Это критические точки, за пределами которых существование живого уже невозможно. Границы, за которыми наступает гибель, называют верхними и нижними

пределами выносливости. Фактор среды в конкретных условиях, наиболее удаленный от оптимума, снижает возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальные сочетания остальных факторов. Такой фактор, интенсивность которого приближается к пределу выносливости или выходит за его

пределы, называют ограничивающим, или лимитирующим.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида - расселение его по земной поверхности. Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике растениеводства, животноводства, в обеспечении комфортного образа жизни человека и сохранения его здоровья. Факторы среды могут оказаться ограничивающими в одних условиях и

неограничивающими в других. Сочетание всех "ограничивающих" факторов называют сопротивлением среды. Одни виды способны выдерживать значительные отклонения от оптимального

значения фактора, т.е. обладают широким диапазоном выносливости и могут существовать при значительных изменениях климата и пищи. Их называют эврибионтными. Другие (стенобионтные) имеют узкий диапазон выносливости и существуют в относительно постоянных условиях среды. Иногда может происходить компенсация одного фактора другими, например, в местах, где мало кальция и много стронция, моллюски используют последний для

построения раковины. Низкая температура на северном пределе распространения растительности компенсируется продолжительностью в течение суток светового периода (беспрерывный световой день летом). Компенсация одного фактора другим всегда ограничена. Ни один из необходимых для жизни факторов не может быть заменен другим. Для жизни и процветания в тех или иных условиях организм должен располагать всеми веществами, которые ему необходимы. Потребности к факторам

внешней среды неодинаковы у разных видов, у одного и того же вида в разных условиях, а также на разных этапах жизненного цикла.