11 класс. Биология. Видообразование как результат микроэволюции

Комментарии преподавателя

 Видообразование

В ре­зуль­та­те изо­ля­ции со вре­ме­нем в по­пу­ля­ци­ях на­кап­ли­ва­ют­ся ге­не­ти­че­ские раз­ли­чия. Если изо­ля­ция про­дол­жа­ет­ся до­ста­точ­но долго, то таких из­ме­не­ний ста­но­вит­ся все боль­ше и боль­ше и может на­чи­нать­ся про­цесс ви­до­об­ра­зо­ва­ния.

Под изо­ля­ци­ей по­ни­ма­ют пре­кра­ще­ние по­то­ков генов между по­пу­ля­ци­я­ми. Наи­бо­лее оче­вид­ная при­чи­на изо­ля­ции – про­стран­ствен­ная гра­ни­ца или гео­гра­фи­че­ское раз­де­ле­ние по­пу­ля­ции.

Для вод­ных жи­вот­ных та­ки­ми пре­гра­да­ми обыч­но слу­жат мас­си­вы суши. Для су­хо­пут­ных – вод­ные пре­гра­ды или гор­ные хреб­ты. Непре­одо­ли­мость пре­гра­ды обыч­но носит от­но­си­тель­ный ха­рак­тер (раз­ли­вы рек, гор­ные пе­ре­ва­лы, су­хо­пут­ные мосты).

Две по­пу­ля­ции зве­рей (на­при­мер, вол­ков) могут раз­ме­стить­ся рядом на раз­ных бе­ре­гах реки, а по­пу­ля­ция птиц (на­при­мер, го­лу­бой со­ро­ки) ока­зы­ва­ют­ся раз­де­лён­ны­ми целым ма­те­ри­ком (см. видео).

Про­стран­ствен­ная изо­ля­ция может быть свя­за­на с раз­ме­ще­ни­ем кор­мо­вой базы или аре­а­ла­ми хищ­ни­ков и кон­ку­рен­тов.

Дру­гая при­чи­на, при­во­дя­щая к изо­ля­ции видов, – это раз­де­ле­ние эко­ло­ги­че­ских ниш, на­при­мер раз­ли­чия в по­ве­де­нии, пи­ще­вых пред­по­чте­ни­ях и дру­гих эко­ло­ги­че­ских осо­бен­но­стях.

Вид Окунь обык­но­вен­ный в круп­ных озе­рах об­ра­зу­ет две по­пу­ля­ции. Одни окуни живут в при­бреж­ной зоне, пи­та­ют­ся мел­ки­ми жи­вот­ны­ми, и рас­тут мед­лен­но. Дру­гие оби­та­ют на боль­шой глу­бине, пи­та­ют­ся рыбой и икрой и рас­тут быст­ро.

Неко­то­рые ло­со­се­вые рыбы мечут икру раз в два года. В одно и тоже нере­сти­ли­ще по­пе­ре­мен­но при­хо­дят на нерест раз­ные по­пу­ля­ции: одна в чет­ные годы, дру­гая в нечет­ные.

 Аллопатрическое и симпатрическое видообразование

Ви­до­об­ра­зо­ва­ние, ко­то­рое про­ис­хо­дит бла­го­да­ря гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции, на­зы­ва­ют ал­ло­пат­ри­че­ским – до­слов­но «ро­ди­на в раз­ных ме­стах».

Ви­до­об­ра­зо­ва­ние, ко­то­рое про­ис­хо­дит бла­го­да­ря эко­ло­ги­че­ской изо­ля­ции, на­зы­ва­ет­ся сим­пат­ри­че­ским – до­слов­но «ро­ди­на в одном месте» (схема 1).

Схема 1. Срав­не­ние ал­ло­пат­ри­че­ско­го и сим­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния

Клас­си­че­ский при­мер ал­ло­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния – это эн­де­мич­ные виды, воз­ник­шие на ост­ро­вах в ре­зуль­та­те гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции. Так, раз­но­об­раз­ные виды вьюр­ков на Га­ла­па­гос­ских ост­ро­вах, опи­сан­ные Дар­ви­ном, – сви­де­тель­ство эф­фек­тив­но­сти ал­ло­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния (рис. 1). Мо­ле­ку­ляр­ный ана­лиз их ДНК по­ка­зы­ва­ет, что при всем уди­ви­тель­ном мор­фо­ло­ги­че­ском мно­го­об­ра­зии видов дар­ви­нов­ских вьюр­ков, все они яв­ля­ют­ся по­том­ка­ми од­но­го един­ствен­но­го кон­ти­нен­таль­но­го вида. Его пред­ста­ви­те­ли, по­па­ли на Га­ла­по­гос­ские ост­ро­ва несколь­ко мил­ли­о­нов лет назад и дали на­ча­ло пяти ос­нов­ным ли­ни­ям.

Рис. 1. Дар­ви­нов­ские вьюр­ки. Слева – раз­но­об­ра­зие форм клюва вьюр­ков, как ре­зуль­тат эко­ло­ги­че­ской изо­ля­ции. Спра­ва – ос­нов­ные пять форм вьюр­ков, воз­ник­шие на ост­ро­вах в ре­зуль­та­те гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции.

Мо­ле­ку­ляр­ные часы эво­лю­ции поз­во­ля­ют уста­но­вить по­сле­до­ва­тель­ные часы их ди­вер­ген­ции. Наи­бо­лее древ­ние из них – это линия на­се­ко­мо­яд­ных вьюр­ков.

Позд­нее вы­де­ли­лась линия вьюр­ков-ве­ге­та­ри­ан­цев, ко­то­рые пи­та­ют­ся ле­пест­ка­ми цвет­ков, поч­ка­ми и пло­да­ми. Затем от этой линии от­де­ли­лись еще две с более мощ­ны­ми клю­ва­ми.

Дре­вес­ные вьюр­ки ис­поль­зо­ва­ли их для из­вле­че­ния на­се­ко­мых из ство­лов де­ре­вьев, а на­зем­ные для пи­та­ния твер­ды­ми се­ме­на­ми.

Пред­ста­ви­те­ли ис­ход­но­го вида вьюр­ков по­па­ли на Га­ла­па­гос­ские ост­ро­ва мил­ли­о­ны лет назад и дали на­ча­ло пяти ос­нов­ным ли­ни­ям. На одном ост­ро­ве по­яви­лась линия на­се­ко­мо­яд­ных вьюр­ков. На дру­гом ост­ро­ве по­яви­лись вьюр­ки-ве­ге­та­ри­ан­цы, пи­та­ю­щи­е­ся цве­та­ми, ли­стья­ми и се­ме­на­ми. На иных ост­ро­вах по­яви­лись и за­кре­пи­лись линии вьюр­ков с мощ­ны­ми клю­ва­ми, ко­то­рые поз­во­ля­ли им раз­би­вать кору и грызть твер­дые се­ме­на.

При­ме­ром сим­пат­ри­че­ско­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния могут слу­жить рыб­ки-ци­х­ли­ды (см. видео). В аф­ри­кан­ском озере Вик­то­рия, ко­то­рое об­ра­зо­ва­лось 12 тысяч лет назад, оби­та­ют более 500 видов рыб-ци­х­лид, ко­то­рые от­ли­ча­ют­ся друг от друга по внеш­не­му виду, об­ра­зу жизни, по­ве­де­нию и ряду дру­гих при­зна­ков. Мо­ле­ку­ляр­ный ге­не­ти­че­ский ана­лиз по­ка­зы­ва­ет, что все они про­изо­шли от од­но­го об­ще­го пред­ка.

Гео­гра­фи­че­ской изо­ля­ции между ними не было.

 Основные пути ведущие к появлению новых видов

Вы­де­ля­ют три ос­нов­ных пути, ве­ду­щих к по­яв­ле­нию новых видов.

Пер­вый из них – про­стое пре­об­ра­зо­ва­ние су­ще­ству­ю­щих видов. В ходе эво­лю­ции вид А ме­ня­ет­ся и пре­вра­ща­ет­ся в вид Б. Такой про­цесс на­зы­ва­ет­ся фи­ле­ти­че­ским ви­до­об­ра­зо­ва­ни­ем. Число видов при этом не уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Вто­рой путь на­зы­ва­ет­ся ги­бри­до­ген­ным. Он свя­зан со сли­я­ни­ем двух су­ще­ству­ю­щих видов А и Б и об­ра­зо­ва­ни­ем но­во­го вида С. Виды А и Б в таком слу­чае могут со­хра­нять­ся.

Тре­тий путь ви­до­об­ра­зо­ва­ния обу­слов­лен ди­вер­ген­ци­ей, т. е. раз­де­ле­ни­ем од­но­го пред­ко­во­го вида на несколь­ко неза­ви­си­мо эво­лю­ци­о­ни­ру­ю­щих видов.

Этим путем, в ос­нов­ном, и шла эво­лю­ция би­о­раз­но­об­ра­зия на Земле (схема 2).

Схема 2. Пути во­до­об­ра­зо­ва­ния: фи­ле­ти­че­ский, ги­бри­до­ген­ный и ди­вер­гент­ный

Дар­вин рас­смат­ри­вал толь­ко ди­вер­гент­ный путь ви­до­об­ра­зо­ва­ния. Фи­ле­ти­че­ский и ги­бри­до­ген­ный пути были от­кры­ты позже.

Таким об­ра­зом, ви­до­об­ра­зо­ва­ние – это про­цесс пре­вра­ще­ния ге­не­ти­че­ски изо­ли­ро­ван­ных по­пу­ля­ций в новые виды под дей­стви­ем есте­ствен­но­го от­бо­ра.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/11-klass/bbiologicheskie-posledstviya-priobreteniya-prisposoblenijb/vidoobrazovanie-kak-rezultat-mikroevolyutsii

исчтоник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=OWFuZevgZ8Q

http://www.youtube.com/watch?v=dOa1jY-zMlM

источник презентации - http://prezentacii.com/biologiya/2604-mikroevolyuciya-vidoobrazovanie.html

Файлы