Izolacijski mehanizmi v biologiji. Vrste izolacijskih mehanizmov, primeri

Nihče ne bo zanikal, da je resničnost, ki nas obdaja, harmonična in popolna. Ni važno, kaj ali v katerem človek verjame, a okrog njega vidi ne samo lepoto in raznolikost, temveč tudi harmonično ureditev, v kateri ni prostora za kaos. Posebej očitno je, da se v svetu živih bitij kaže jasna ekspeditnost. Vse šibke, grdo, nesposobne za reprodukcijo zdravega potomstva, zavrača delovanje evolucijskih dejavnikov, predvsem z naravno selekcijo. Ni najmanj pomembno, da ima tak biološki proces kot reproduktivna izolacija.

To, pa tudi druge oblike zaščitnih mehanizmov, ki ščitijo gensko skupino rastlinskih, živalskih in človeških skupnosti, bomo v tem prispevku obravnavali.

Prenos dednih lastnosti je glavna lastnost živih snovi

Reprodukcija je najpomembnejši proces, zahvaljujoč katerega je mogoč sam obstoj pojava življenja na Zemlji. Ne glede na stopnjo njene organizacije, od najenostavnejših in konča pri sesalcih, gnojenje (rastlin - opraševanju), kar vodi v nastanek uspešne, rodovitna potomcev, se pojavi le med posamezniki, ki pripadajo populaciji iste vrste. Očitno obstajajo naravni mehanizmi izolacije, ki nadzirajo kopolacijo ali opraševanje.

Seveda pa možnost izključevanja medsebojnih prehodov ni izključena. Pojavljajo se v naravnih razmerah in se umetno izvajajo - po človeku, vendar vedno vodijo do videza bodisi mladičev z oslabljeno preživetje bodisi sterilnih hibridov. Dovolj je, da se spomniš brezplodnih muljev - potomcev, pridobljenih pri prečkanju osla in kobile. Kot vidimo, tukaj delujejo določene sile, ki jih je mogoče obravnavati kot določene vrste izolacijskih mehanizmov. Podrobneje jih definiramo.

Klasifikacija procesov, ki vodijo v stabilnost genskega zbora populacij

V evolucijskem pouku, ki je produkt skupnega znanstvenega dela naravnih znanstvenikov kot Charles Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, razmišljajo o naslednjih, razširjenih pojavih, ki prispevajo k stabilnosti obstoja bioloških vrst: geografske, reproduktivne in ekološke izolacije. Odsek biologija - populacijska genetika, se ukvarja s preučevanjem sprememb, ki se pojavljajo v genskem zboru skupnosti živih organizmov. So posledica delovanja dejavnikov, kot so življenjski valovi in ​​premikanje genov.

Zgoraj navedena veja biologije določa vlogo zaščitnih dejavnikov, katerih cilj je ohranjanje konservatizma kariotipov posameznikov prebivalstva in preprečevanje medpopulacijskih prehodov. Nato bomo ugotovili, kateri izolacijski mehanizmi imenujemo ekološki in kakšen je njihov pomen pri ohranjanju nespremenjene sestave genov v populaciji.

Vloga okoljskih pogojev pri ohranjanju genske skupine skupnosti živih organizmov

Zaradi filogeneze - zgodovinski razvoj vrste, njeni posamezniki, oblikujejo populacije, ki naseljujejo meje določenega ozemlja, ki se imenujejo območje. Rastlinski in živalski organizmi sodelujejo z okoljskimi dejavniki, pa tudi s skupnostmi drugih vrst, ki živijo na določenem ozemlju, torej imajo določeno ekološko nišo. Za zmanjšanje intenzivnosti konkurence med enakimi populacijami biološke vrste, obstajajo določeni izolacijski mehanizmi, ki na primer zagotavljajo neskladje med zahtevami obeh skupin za vrsto živila. Torej, hrošč hrošča grapa dve skupini žuželk: ena hrani na semenu graha, drugem - fižol.

Med reproduktivnim obdobjem, ker rastline krme rastejo na različnih območjih, se organizmi obeh populacij ne križajo med seboj.

Čas razmnoževanja in njihov pomen pri zagotavljanju genske stabilnosti prebivalstva

Za dejavnike, ki bistveno ovirajo ali celo popolnoma zatirjajo opraševanje ali kopičenje med organizmi iz ene sistematične kategorije, je mogoče vključiti izolacijske mehanizme, ki nadzirajo razmere razmnoževanja posameznikov. Na primer, cvetenje travniških travnikov, ki rastejo v rečnih ustjih reke, je povezano s časom pomladanske poplavne ukinitve. Rastline, ki živijo neposredno na obali, in pri poplavah za dolgo časa pod vodo, cvetijo kasneje kot tiste osebe, ki so bile pod vplivom visoke vode kratkoročne ali na splošno niso poplavljene. Iz očitnih razlogov ni panmiksije med križanjem rastlin, ki živijo v različnih krajih travnika, saj zorenje cvetnega prahu poteka v različnih časih. Posledično se oblikujejo številne populacije travniških kobilic, ki se razlikujejo po času razmnoževanja.

Evolucijska vloga izolacije

Populacijska genetika je ugotovljeno dejstvo, da je nezmožnost proces izmenjave genov med organizmi različnih ras in skupnosti, vodi k temu, da so genotipi posameznikov pride do povsem različne vrste mutacij, in spremeni pogostost pojavljanja kot dominantnih in recesivnih alelov. To vodi v dejstvo, da se genska združenja populacij vedno bolj razlikujejo med seboj. To odstopanje bo najprej zadevalo oblike prilagoditve abiotičnim dejavnikom okolja. Od česa je odvisno?

Kompleksno delovanje različnih vrst izolacije

Temelji na medsebojno povezanih mehanizmih ekološke in reproduktivne izolacije. Biologija, zlasti njena delitev - teorija evolucije, razkriva njihov vpliv na manifestacijo takega globalnega procesa kot divergence, to je razhajanje znakov in lastnosti organizmov. Podlaga je mikroevolucija - proces, ki vodi k nastanku podvrste najprej in nato ter novih bioloških vrst v naravi.

Kako se pojavi geografska izolacija?

Tako v botani kot zoologiji znanstveniki posvečajo resno pozornost faktorju, ki skoraj nič zmanjša verjetnost prostega prehoda med posamezniki iste vrste. Prejel je ime geografske izolacije. Izkazalo se je, da ostro spremembo na terenu nujno spremljajo videz ovir, ki vodijo k nastanku kardinalnih razlik v organizmih.

Najprej se nanašajo na zorenje gamet, čas kopulacije ali opraševanja. Vsi ti dejavniki se lahko kombinirajo v enem terminu - reproduktivni izolaciji. Kakšne so posledice za obstoj prebivalstva?

Sprememba značilnosti

Znanstveniki so ugotovili, da populacije organizmov, ki imajo podobne genomov na začetku, sčasoma postajajo velike različne lastnosti zaradi izginotja kot eno preskrbe s hrano, in možnost prostega prehoda. Nepremostljive fizične ovire v obliki zlomov celin, dvig gorovja, reke razlitja izolirano skupnost posameznikov drug od drugega. To je na ta način razvija divje živali. Primeri, ki ponazarjajo nadaljnjem geografsko izolirane kot pomemben mehanizem specifikaciji. Tako je skupina avstralskih Tobolčar sesalci po njeni ločitvi od starodavne celine Gondvane, imajo pomembne anatomske in fiziološke razlike od sodobnih evropskih vrst, ki so se pojavile po Veliki poledenitve.

Charles Darwin o mehanizmih speciacije

Svetovno znani ustvarjalec teorije naravne selekcije, angleški naravoslovec Charles Darwin, je določil gonilne sile evolucije, kar je pripeljalo do nastanka novih razredov, naročil in družin živih organizmov. V svojih spisih je znanstvenik opisal geografske in ekološke izolacijske mehanizme. Primeri njihove manifestacije, je izhajal iz opazovanj med njegovim slavnim izletom po celem svetu. Darwin je videl in skiciral različne vrste sladkarije, ki naseljujejo otoke Galapagos. Ptice so imele kardinalne razlike v obliki kljuna, velikost prtljažnika in hranjenje različnih živil.

Ko so prestopili med seboj, so posamezniki popolnoma izgubili sposobnost, da oblikujejo rodovitno potomstvo. Kot je verjel raziskovalec, so velike razdalje med otoki in razlike v njihovi flori in favni pripeljale do nastanka večih podvrst, nato pa so postale neodvisne vrste. Razmišljali smo še eno smer evolucije, ki je vodila k nastanku novih bioloških vrst, po katerih napreduje celotna obstoječa živa narava. Zgoraj omenjeni primeri dokazujejo pomembno vlogo prostorskih mehanizmov, ki preprečujejo verjetnost križanj med organizmi različnih populacij, kar na koncu privede do nastanka novih sistemskih enot.