Популяция - единица эволюции

Популяция – единица эволюции
Синтетическая теория эволюции
 Синтетическая теория в её нынешнем виде
образовалась в результате переосмысления
ряда положений классического дарвинизма с
позиций генетики начала XX века. После
переоткрытия законов Менделя (в 1901 г.),
доказательства дискретной природы
наследственности и особенно после создания
теоретической популяционной генетики
трудами Рональда Фишера, Джона
Б. С. Холдейна-младшего и Сьюэла Райта,
учение Дарвина приобрело прочный
генетический фундамент.
Синтетическая теория эволюции
 Статья С. С. Четверикова «О некоторых
моментах эволюционного процесса с точки
зрения современной генетики» (1926) по сути
стала ядром будущей синтетической теории
эволюции и основой для дальнейшего синтеза
дарвинизма и генетики. В этой статье
Четвериков показал совместимость
принципов генетики с теорией
естественного отбора и заложил основы
эволюционной генетики.
Для осуществления эволюции
необходимо наличие трёх процессов:
 мутационного, генерирующего новые варианты
генов с малым фенотипическим выражением;
 рекомбинационного, создающего новые
фенотипы особей;
 селекционного, определяющего соответствие
этих фенотипов данным условиям обитания
или произрастания.
Основные положения СТЭ
 элементарной единицей эволюции считается локальная





популяция;
материалом для эволюции являются мутационная и
рекомбинационная изменчивость;
естественный отбор рассматривается как главная
причина развития адаптаций, видообразования и
происхождения надвидовых таксонов;
дрейф генов и принцип основателя выступают
причинами формирования нейтральных признаков;
вид есть система популяций, репродуктивно
изолированных от популяций других видов, и каждый
вид экологически обособлен;
видообразование заключается в возникновении
генетических изолирующих механизмов и
осуществляется преимущественно в условиях
географической изоляции.
Эффект бутылочного горлышка
 — сокращение
генофонда (т.е.
генетического
разнообразия)
популяции вследствие
прохождения периода,
во время которого по
различным причинам
происходит
критическое
уменьшение её
численности, в
дальнейшем
восстановленное
Эффект бутылочного горлышка
 Классическим примером действия эффекта
является популяция гепардов. С использованием
современных методов генетического анализа было
установлено, что гепарды обладают очень малым
генетическим разнообразием (предполагается, что
в результате какой-то катастрофы выжила лишь
одна пара особей). Недостаток генетического
разнообразия поставил данный вид на грань
вымирания. В настоящее время численность
гепардов продолжает падать и насчитывает менее
20 тысяч особей. Эффект бутылочного горлышка
сказался на жизнеспособности всего вида: у
гепардов повышенная чувствительность к
болезням и различные отклонения, приводящие к
снижению плодовитости.
Гомологичные органы
(результат дивергенции)
 Строение передних
конечностей некоторых
позвоночных несмотря на
выполнение этими органами
совершенно разных функций, в
принципиальных чертах
строение сходны.
 Некоторые кости в скелете
конечностей могут
отсутствовать, другие срастаться, относительные
размеры костей могут
меняться, но их гомология
совершенно очевидна.
Дивергенция
 Внешнее сходство
(европейский крот – сумчатый
крот, белка летяга – сумчатая
летяга) обитателей разных
областей обусловлено
сходством условий, в которых
протекала их эволюция.
Глубинное сходство обитателей
одной области объясняется
тем, что именно в этой области
жил когда-то их общий предок
(все австралийские сумчатые,
сколь бы различны они ни
были, происходят от общего
сумчатого предка).
Конвергенция
 Конвергентная эволюция (от лат. con — вместе и
vergere — сближаться) — схождение признаков в
процессе эволюции неблизкородственных групп
организмов, приобретение ими сходного строения в
результате существования в сходных условиях и
одинаково направленного естественного отбора.
 В результате конвергенции органы, выполняющие у
разных организмов одну и ту же функцию,
приобретают сходное строение. Конвергентное
сходство никогда не бывает глубоким.
Конвергенция
Ежовые относятся к одной из
древнейших ветвей млекопитающих
Ехидновые (лат. Tachyglossidae) —
семейство отряда однопроходных. В этот
же отряд наряду с ехиднами входит
утконос.
Большой ежовый тенрек.
Несмотря на сильное внешнее
сходство, не имеет отношения
к ежам.
Аналогичные органы
(результат конвергенции)
Аналогичные органы
(результат конвергенции)
Параллелизм
 все признаки живых существ полностью
определяются генотипом и характером отбора.
 параллелизм (вторичное сходство родственных
существ) объясняется тем, что организмы
унаследовали большое количество одинаковых
генов от своего недавнего предка, а
происхождение конвергентных признаков
целиком приписывается действию отбора.
Параллелизм
 Параллельное развитие можно
проследить на вымерших
южноамериканских копытных —
литоптернах. Вверху —
лошадеподобный тоатерий. Предки его
имели трехпалые конечности,
например треозодон(1). У
протеротерия (2) средний палец уже
удлинен, а у тоатерия (3) и передняя и
задняя конечности однопалые, как у
лошади (4). Однако тоатерий был
«фальшивой лошадью»: его зубы были
приспособлены для перетирания
мягких листьев, а не жесткой травы.
Поэтому, когда в Южной Америке
лесостепи сменились пампасами с
жесткой степной растительностью,
тоатерии быстро вымерли. Их
параллелизм с «настоящими»
лошадьми был неполным.