"Введення в загальну біологію та екологію. 9 клас". А.А. Каменський (гдз)
Питання 1. Що таке ізолюючі механізми? У чому значення ізолюючих механізмів?
Ізолюючі механізми - це ті, які призводять до обмеження генного обміну між популяціями (географічна, репродуктивна і тимчасова ізоляція). Поява ізолюючих механізмів у особин однієї популяції, пов'язані з пристосуванням їх до проживання в неоднорідних умовах середовища одного ареалу, призводить до утворення нового підвиду і, як наслідок, можливості появи нового виду. Ті ж механізми перешкоджають схрещуванню між особинами близьких видів в тих випадках, коли вони живуть на одній території.
Питання 2. Які види ізолюючих механізмів вам відомі? Наведіть приклади.
Необхідним чинником мікроеволюції є ізоляція популяції особин з виниклим новою ознакою від популяції особин, які не мають цієї ознаки. Ізоляція може здійснюватися кількома шляхами.
Географічна ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції пов'язаний з розширенням зони проживання виду - ареалу. При цьому нові популяції потрапляють в інші в порівнянні з іншими популяціями умови: кліматичні, грунтові і т.п. У популяції постійно відбуваються спадкові зміни, діє природний відбір - в результаті цих процесів генофонд популяції змінюється, і виникає новий підвид. Вільного схрещування нових популяцій або підвидів між собою можуть заважати розриви ареалу за рахунок річок, гір, льодовиків і т.п. Так, наприклад, на основі географічних чинників ізоляції з одного виду конвалій за кілька мільйонів років виник цілий ряд видів. Цей шлях видоутворення - повільний, що відбувається протягом сотень, тисяч і мільйонів поколінь.
Тимчасова ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції пов'язаний з тим, що в разі неспівпадання термінів розмноження два близьких підвиду не зможуть схрещуватися, і подальша дивергенція призведе до утворення двох нових видів. Таким чином, виникають нові види риб, якщо терміни нересту підвидів не збігаються, або нові види рослин, якщо не збігаються терміни цвітіння підвидів. Репродуктивна ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції виникає при неможливості схрещування особин двох підвидів через невідповідність у будові статевих органів, відмінностей в поведінці, несумісності генетичного матеріалу. У будь-якому випадку будь-яка ізоляція призводить до репродуктивного роз'єднання - тобто до неможливості схрещування виникають видів. Можна навести безліч прикладів виникнення нових підвидів і видів з одного. Так на основі географічної ізоляції утворилося кілька видів синиць і т.д.
Просторова ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції пов'язаний з просторовою роз'єднаністю. На Гавайських островах мешкає два види фруктових мушок, які зовні дуже схожі. Обидва види живуть в одних і тих же місцях, харчуючись соком одного і того ж деревної рослини. При цьому один вид харчується соком, що стікає по стовбурах і гілках в верх-них ярусах дерева, в той час як інший - калюжками соку на лісовій підстилці. Схрещування між цими видами ніколи не відбувається через їх просторової роз'єднаності.
Поведінкова ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції пов'язаний з відмінністю в поведінці серед тварин. Цікавий приклад поведінкової ізоляції демонструють різні види світлячків. Для кожного з мешкають разом видів характерна певна світлова траєкторія і типи випускаються світлових сигналів. Траєкторії можуть бути зигзагоподібними, прямими або у формі петлі, а світлові пульсації - короткими або довгими у вигляді стійких відблисків. При спарюванні особини підбирають один одного, суворо орієнтуючись на тип світлового сигналу. Цей приклад показує, що ізоляція між популяціями може закріплюватися шляхом формування певних типів поведінки - вироблення рефлекторних реакцій лише на сигнали того чи іншого типу. Квітковий пилок деяких видів рослин, наприклад орхідей, розносять лише певні види тварин, чиє інстинктивне поведінка - запорука того, що генний обмін відбуватиметься лише серед особин свого виду.
Молекулярна ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції заснований на відмінності в молекулярній будові репродуктивних органів. У тварин із зовнішнім заплідненням ізолюючі механізми спрацьовують на молекулярному рівні. У морських зірок і деяких видів молюсків роль ізолюючих факторів грають відмінності в будові спеціальних білкових молекул, які пов'язують сперму і яйцеклітини. Перебуваючи на поверхні яйцеклітин, ці молекули реагують лише на сперматозоїди «свого» виду, що виключає можливість злиття статевих продуктів різних видів. У тварин з внутрішнім заплідненням цю роль виконують відмінності в будові статевих органів.
Генетична ізоляція як фактор еволюції. Цей вид ізоляції пов'язаний зі стерильністю організмів. Ізолюючі механізми перешкоджають розвитку організму з зиготи, що утворилася в результаті злиття гамет самця і самки різних видів. Гібриди, що виникли таким чином, зазвичай швидко гинуть або залишаються біс плодовими. Так, безплідні гібриди зайця-біляка і зайця-русака, куниці і соболя, коня і осла (мули).
Екологічна ізоляція як фактор видоутворення. Цей вид ізоляції заснований на зайняття різних середовищ існування двох груп тварин на одній і тій же географічній області. Мор-ські тварини, що живуть тільки в літоральної зоні, добре ізольовані від інших, що живуть на відстані всього лише кількох метрів від них, але нижче зони відливу.
У будь-якому випадку будь-яка ізоляція призводить до репродуктивного роз'єднання - тобто до неможливості схрещування виникають видів.
Питання 3. Чому гібриди різних видів організмів стерильні?
У міжвидових гібридів спрацьовують ізолюючі механізми. Зазвичай вони пов'язані з тим, що в організмі гібридів неможливий мейоз, внаслідок чого не утворюються статеві клітини. Наприклад, внаслідок цього стерильний мул - гібрид коня і осла, безплідні гібриди білуги і севрюги.
- Ви тут:
- Головна
- Біологія
- А.А. Каменський-9кл
- Ізолюючі механізми в еволюції видів | параграф 7.6