6. Рекомбінація і її значення у еволюції.

Мутаційний процес і потік генів можуть створити у популяції мінливість по одиничним генам. Якщо в результаті таких первинних процесів виникає алель на мінливість по 2 або більшому числу генів, то створюється грунт для дії вторинного процесу – рекомбінації. В результаті рекомбінації нові алелі, носіями яких скоріше за все були різні особини, можуть поєднуватись в одному генотипі. За рахунок рекомбінації число генотипів, які між собою відрізняються може збільшитись, цей процес перетворює невеликий першопочатковий запас мінливості по множинним генам в значно більшу кількість фенотипічної мінливості.

Рекомбінація – головний генератор фенотипічної різноманітності, якою оперує природній добір. Різноманітність фенотипів, яку ми спостерігаємо і є втіленням різноманітності генних сполучень, а рекомбінація забезпечує генерацію все нових і нових сполучен. Рекомбінація видимо виникла одночасно чи одразу після виникнення життя. Але спершу вона була спорадичною, одиночною. Такою вона і залишилась у світі прокаріот. Бактерії інколи входять в контакт одна з одною і обмінюються генетичною інформацією. Але це не означає, що рекомбінація полегшує їх життя, підвищує їх пристосованість. Вона дає шанс, що нова рекомбінація генів виявиться корисною.

Еволюія нових складних ознак у багатоклітинних організмів починається з виникнення мінливості по множинним генам і завершується закріпленням в популяції нової адаптивної комбінації генів. Рекомбінація – важливий проміжний етап в цьому процесі.

Процес рекомбінації «сліпий» у відношенні адаптивної цінності рекомбінантів, що утворюються. Він механічно створює як корисні, так і непотрібні в адаптивному сенсі типи рекомбінантів. Зрозуміло, що бажано звести до мінімуму наявність других. У будь-якому складному організмі чужі гени із віддаленої спорідненої популяції навряд чи зможуть гармонічно поєднуватись з коадаптивними генами нативної популяції. Один із шляхів зниження частки погано адаптованих рекомбінантів полягає в створенні перешкод для широкої гібридизації.

7 Методи, що використовуються для вивчення еволюції організмів.

1) палеонтологічні: виявлення викопних проміжних форм, відновлення філогенетичних рядів, виявлення послідовності викопних форм. Яскравий представник перехідних форм – Ichthyostega – дозволяє пов’язати риб з наземними хребетними. Archaeopteryx – між рептиліями і сучасними птахами. Lycaenops – з групи терапсид, між рептиліями і хижими ссавцями (диференціювання зубів, тверде піднебіння – робить схожим на ссавців).

2) біогеографічні: порівняння флори і фауни. Доказом флори і фауни далекого минулого є існування реліктових форм – гатерія – єдиний представник цілого класу рептилій (жили в мезозої) у Новій Зеландії. Латимерія – кистепера риба - у східній Африці, збереглась майже незмінна з девону. 3) морфологічні методи – порівняльно-анатомічні, гістологічні та інші. Гомологія органів – органи з загальним планом будови, які розвиваються із схожих зачатків, виконують як спільні так і відмінні функції. (наприклад кінцівки ссавців – спільні елементи: лопатка, кістки плеча, передпліччя, зап’ясток, п’ясток, фаланги пальців). Аналогічні органи лише ззовні схожі, що пов’язано з виконанням схожих функцій. Наприклад будова ока наземних хребетних і головоногих молюсків (вони розвиваються з різних зачатків). Рудиментарні органи – які втратили свої функції, наприклад, у китових на місці поясу задніх кінцівок є кістки в товщі м’язів. У людини – мускулатура, яка піднімає волосся («гусяча шкіра»), вушні м’язи. Атавізми – повернення до предкових форм – у людини – хвіст, волосяний покрив на тілі, наявність більше однієї пари сосків. Рудиментарні – у особин всієї популяції, атавізми – лише у деяких особин. Це є теж доказами еволюційного процесу.

4) ембріологічні методи – виявлення зародкової схожості і вивчення рекапітуляції. На ранніх стадіях розвитку ембріони всіх хребетних не відрізняються один від одного. На середніх стадіях – з’являються особливості, характерні для риб і амфібій, на пізніх – для рептилій, птахів і ссавців. 5) методи систематики – класифікація організмів та створення їх природної філогенетичної системи. 6) методи екології – вивчають умови існування і взаємодії організмів. Нарпиклад метелик-монарх є неїстівною для хижаків через те, що споживає листя отруйних рослин і накопичує в тілі отруйні глікозиди.7) генетичні методи – можливість встановити філогенез груп на основі генетичного матеріалу. Аналіз числа і особливостей будови хромосом близьких видів часто дозволяє виявити напрямок можливої еволюції геному таких форм. 8) методи молекулярної біології – вияснення будови нуклеїнових кислот і білків. Побудова філогенетичних дерев макромолекул. Вивчення еволюції на макромолекулярному рівні призвело до виникнення ідеї про молекулярний годинник – накопичення змін в макромолекулах з постійною швидкістю.