Генетико-автоматические процессы (дрейф генов, популяционные волны) в популяциях и их эволюционное значение.



Популяционные волны. Важнейшим элементарным фактором микроэволюции считаются периодические и непериодические изменения численности особей, так называемые популяционные волны. В природе нет ни одного вида, численность особей у которого из года в год, из поколения поколение, оставалась бы строго стабильной, постоянной. Во всех популяциях происходит изменение численности, масштаб которого может быть огромным (у майских жуков, например, в несколько миллионов раз). В целом причины колебания численности быть весьма различными. Но каким бы ни был механизм колебания численности в каждом конкретном случае, ясно, на численность могут влиять одновременно многие факторы.

Значение популяционных волн, или «волн жизни» по С. С. Четверикову (1916) для эволюции очень велико. Он обратил внимание на то, что при изменении численности особей в популяции меняется и интенсивность естественного отбора. Другим, более важным последствием оказывается реально возникшая возможность резкого изменения генетической структуры популяции. Как и мутационный процесс, эволюционное действие популяционных волн носит в значительной степени случайный характер. Этот фактор является также не направленным. В геноме популяции происходят весьма существенные изменения, но заранее предсказать направление этих изменений невозможно.

Популяционные волны, действуя совершенно иначе, чем мутационный процесс, являются, однако, вместе с ним фактором – поставщиком элементарного эволюционного материала, выводящим ряд генотипов совершенно случайно и не направленно в качестве «кандидатов» на роль новых звеньев в протекающих эволюционных явлениях и процессах, обогащающих основной генофонд населения вида.

Дрейф генов. К генетико – автоматическим процессам кроме популяционных волн относится и так называемый дрейф генов – процесс случайного, ненаправленного изменения частот аллелей в популяциях (Ромашов, Дубинин). Дрейф генов представляет собой случайные изменения концентрации аллелей в генофонде популяции, вызванные неизбирательной элиминацией и ограничением числа комбинаций в малочисленных группах. Дрейф генов в состоянии приводить к тому, что независимо от отбора аллель может исчезнуть генофонда популяции или, наоборот, увеличить свою концентрацию и стать нормой. При этом генотипический состав популяций изменится.

Дрейф генов мало сказывается на частотах аллелей в многочисленных популяциях. Однако в периоды резкого спада численности его роль сильно возрастает. В такие моменты он может становиться решающим фактором эволюции. В период спада частота определенных аллелей может резко и непредсказуемо меняться. Может происходить утеря тех или иных аллелей и резкое обеднение генетического разнообразия популяций. Потом, когда численность популяции начинает возрастать, популяция будет из поколения в поколение воспроизводить ту генетическую структуру, которая установилась в момент прохождения через «бутылочное горлышко» численности.

 

Миграция как фактор эволюции. Принцип основателя.

С эволюционной точки зрения миграция осуществляется такими процессами, как поток генов и интрогрессия генов.

Поток генов – обмен генами между популяциями одного вида. Популяции одного вида, как правило, не изолированы друг от друга. Между ними постоянно происходит обмен генами. Животные из одной популяции переселяются в другую. Пыльца и семена растений переносятся ветром, течениями, животными из одной популяции в другую.

Интрогрессия генов – это обмен генами между популяциями разных видов в ходе межвидовой гибридизации или переноса генетического материала вирусами.

Эволюционным последствием миграции и обмена генами является нивелировка генетических различий между локальными популяциями. Обмен генами извне «страхует» популяцию от чрезмерной специализации. Он приводит к тому, что в каждой популяции постоянно поддерживается внутренняя генетическая гетерогенность. Благодаря миграциям создается тот запас изменчивости, который гарантирует возможность приспособления популяций к меняющимся условиям. Благодаря миграциям поддерживается генетическое единство вида..

 В результате обмена мигрантами между двумя соседними популяциями, отличающимися по генетическому составу, частоты аллелей в каждой из них меняются из поколения в поколение. Поскольку мы определили эволюцию как изменение частот аллелей в популяциях, мы можем рассматривать миграцию как элементарный фактор эволюции.

Эффект основателя — явление снижения и смещения генетического разнообразия при заселении малым количеством представителей рассматриваемого вида новой географической территории. Термин ввёл Э. Майр; является вариантом генетического дрейфа. При таком заселении малое количество исходных особей, имеющих частоты аллелей генов (или других генетических маркеров) случайно отклоняющиеся от характерных для вида в среднем, дают начало новым популяциям. В образовавшихся популяциях частоты рассматриваемых аллелей будут так же смещены, как и в исходной группе особей. Эффект основателя имеет большое значение для филогенетики популяций — изучения степени родства между популяциями и путей расселения видов, а также для оценки путей расселения древних людей и степени родства между современными популяциями или народами.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 512; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ