Senki sem tagadja, hogy a körülöttünk lévő valóság harmonikus és tökéletes. Nem mindegy, hogy az ember miben és kiben hisz, de nemcsak szépséget és sokszínűséget lát maga körül, hanem egy harmonikus rendet is, amelyben nincs helye a káosznak. Különösen egyértelműen a célszerűség nyilvánul meg az élőlények világában. Mindent, ami gyenge, csúnya, egészséges utódokat nem képes szaporítani, az evolúciós tényezők, elsősorban a természetes szelekció hatása elsodor. Nem utolsósorban szerepet játszik benne egy olyan biológiai folyamat, mint a reproduktív izoláció.
Ezt, valamint a védekezési mechanizmusok egyéb formáit, amelyek a növényi, állati és emberi közösségek génállományát őrzik, megvizsgáljuk ebben az írásban.
Az örökletes tulajdonságok átvitele az élő anyag fő tulajdonsága
A szaporodás a legfontosabb folyamat, amelynek köszönhetően az élet jelenségének létezése lehetségesföldön. A megtermékenyítés (növényekben - beporzás), a szervezettség szintjétől függetlenül, a protozoáktól az emlősökig, életképes, termékeny utódok megjelenéséhez vezet, csak az azonos biológiai faj populációjához tartozó egyedek között történik. Nyilvánvalóan léteznek természetes izolációs mechanizmusok, amelyek szabályozzák a párzást vagy a beporzást.
Természetesen nem kizárt az interspecifikus keresztezés lehetősége sem. Mind természetes körülmények között fordulnak elő, mind mesterségesen - az ember által -, de mindig gyengült életképességű utódok vagy steril hibridek megjelenéséhez vezetnek. Elég csak felidézni a steril öszvéreket – a szamár és a kanca keresztezéséből származó leszármazottakat. Amint látható, itt bizonyos erők működnek, amelyek bizonyos típusú elválasztó mechanizmusoknak tekinthetők. Határozzuk meg őket részletesebben.
A populációk génállományának stabilitásához vezető folyamatok osztályozása
Az evolúciós doktrínában, amely olyan természettudósok közös tudományos munkájának eredménye, mint Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer a következő széles körben elterjedt jelenségeket tekinti, amelyek hozzájárulnak a biológiai fajok létének stabilitásához: ez a földrajzi, szaporodási és ökológiai elszigeteltség. A biológia - populációgenetika részleg az élő szervezetek közösségeinek génállományában bekövetkező változások tanulmányozásával foglalkozik. Ezek olyan tényezők eredménye, mint az élethullámok és a genetikai sodródás.
A biológia fenti ága meghatározza a védőfaktorok szerepét, amelyek célja az egyedek kariotípusainak konzervativizmusának megőrzése egy populációban és a populációk közötti kereszteződések megakadályozása. Ezután megtudjuk, milyen izolációs mechanizmusokat nevezünk ökológiainak, és mi a jelentőségük a populáció gének változatlan összetételének megőrzésében.
A környezeti feltételek szerepe az élőlényközösségek génállományának megőrzésében
A filogenezis – egy faj történeti fejlődése – eredményeként egyedei populációkat alkotnak, amelyek egy bizonyos terület, az úgynevezett elterjedési terület határain belül élnek. A növényi és állati szervezetek kölcsönhatásba lépnek a környezeti tényezőkkel, valamint más fajok közösségeivel, amelyek egy adott területen élnek, vagyis egy bizonyos ökológiai rést foglalnak el. Az azonos fajok populációi közötti verseny súlyosságának csökkentése érdekében bizonyos elválasztó mechanizmusok biztosítják például, hogy a két csoport tápláléktípusra vonatkozó követelményei eltérőek legyenek. Így a borsóbogár két rovarközösséget alkot: az egyik borsómaggal, a másik babbal táplálkozik.
A szaporodási időszakban, mivel a takarmánynövények különböző zónákban nőnek, a két populáció élőlényei nem keresztezik egymást.
A szaporodás időzítése és jelentősége a populáció genetikai stabilitásának biztosításában
Azokra a tényezőkre, amelyek jelentősen gátolják, vagy akár teljesen megakadályozzák a beporzást vagy az azonos szisztematikus szervezetek közötti párosodástkategóriába sorolhatunk olyan izoláló mechanizmusokat, amelyek az egyedek szaporodásának időzítését szabályozzák. Például a folyók torkolatában növő kékfüves rét virágzása korrelál a tavaszi árvíz végének időpontjával. A közvetlenül a parton élő növények, illetve a hosszan tartó víz alatti elöntés időszakában később virágoznak, mint azok az egyedek, amelyek rövid ideig voltak az árvíz hatása alatt, vagy egyáltalán nem voltak elöntve. Nyilvánvaló okokból nincs panmixia (keresztbeporzás) a rét különböző részein élő növények között, mivel virágporuk eltérő időben érik. Ennek eredményeként több, szaporodási szempontból eltérő réti füves rét populáció képződik.
Az elszigeteltség evolúciós szerepe
A populációgenetika megállapította, hogy a géncsere folyamatának lehetetlensége a különböző fajokhoz vagy közösségekhez tartozó organizmusok között ahhoz vezet, hogy az egyedek genotípusaiban teljesen eltérő típusú mutációk fordulnak elő, és a mutációk előfordulási gyakorisága a domináns és recesszív allélok is megváltoznak. Ez oda vezet, hogy a populációk génkészletei egyre jobban különböznek egymástól. Ez az eltérés elsősorban az abiotikus környezeti tényezőkhöz való alkalmazkodás formáit érinti. Mitől függ?
Különböző típusú szigetelések komplex hatása
Összekapcsolt ökológiai és szaporodási izolációs mechanizmusokon alapul. A biológia, különösen annak szakasza - az evolúció elmélete - feltárja hatásukat egy olyan globális folyamat megnyilvánulására, mint a divergencia, azazaz organizmusok jeleinek és tulajdonságainak eltérése. Ez a mikroevolúció alapja, egy olyan folyamat, amely első alfajok, majd új biológiai fajok kialakulásához vezet a természetben.
Hogyan történik a földrajzi elszigeteltség
A tudósok mind a botanikában, mind az állattanban komoly figyelmet fordítanak arra a tényezőre, amely az azonos fajhoz tartozó egyedek szabad keresztezésének valószínűségét szinte nullára csökkenti. Ezt nevezik földrajzi elszigeteltségnek. Kiderült, hogy a terep éles változása szükségszerűen olyan akadályok megjelenésével jár együtt, amelyek az élőlények kardinális különbségeihez vezetnek.
Először is az ivarsejtek érésének időpontjára, a párosodás vagy beporzás idejére vonatkoznak. Mindezek a tényezők kombinálhatók egy kifejezés alatt - a reproduktív izoláció. Milyen következményekkel jár a népesség létére, amelyhez vezet?
Eltérések
A tudósok azt találták, hogy a kezdetben hasonló genomokkal rendelkező organizmusok populációi az idő múlásával egyre inkább eltérő tulajdonságokra tesznek szert az egyetlen táplálékkészlet eltűnése és a szabad kereszteződés lehetősége miatt. A kontinentális áttörések, a hegyláncok felemelkedése és a folyók túlcsordulása formájában jelentkező leküzdhetetlen fizikai akadályok elszigetelik egymástól az egyének közösségeit. Így fejlődik a természet. Az alábbi példák szemléltetik a földrajzi elszigeteltséget, mint a specifikáció fontos mechanizmusát. Így az erszényes emlősök csoportjai Ausztráliában, miután elváltak Gondwana ősi szárazföldjétől, jelentős mértékbenanatómiai és élettani különbségek a nagy eljegesedés után keletkezett modern európai állatfajoktól.
Ch. Darwin a specifikáció mechanizmusairól
A természetes kiválasztódás elméletének világhírű megalkotója, az angol természettudós, Charles Darwin azonosította az evolúció hajtóerejét, ami az élő szervezetek új osztályainak, rendjeinek és családjainak kialakulásához vezetett. A tudós írásaiban is leírta a földrajzi és környezeti elszigetelő mechanizmusokat. Megnyilvánulásukra példákat merített híres világkörüli utazása során végzett megfigyelésekből. Darwin különféle típusú pintyeket látott és rajzolt a Galápagos-szigeteken. A madarak csőr alakja, testük mérete alapvetően különbözött, és különböző ételeket ettek.
Az egyedek közötti keresztezés során teljesen elvesztette a termékeny utódképzés képességét. A kutató szerint a szigetek közötti nagy távolságok, illetve növény- és állatviláguk különbségei több alfaj kialakulásához vezettek, amelyek aztán önálló fajokká alakultak. Az evolúciónak még egy irányát vettük figyelembe, amely új biológiai fajok kialakulásához vezet, amelyek mentén az összes élő természet előrehalad. A fentebb megvizsgált példák bizonyítják a térbeli mechanizmusok fontos szerepét, amelyek megakadályozzák a különböző populációkhoz tartozó szervezetek közötti kereszteződések valószínűségét, ami végső soron új szisztematikus egységek megjelenéséhez vezet.
