تحت تأثير العوامل الأولية في تجمع الجينات ، يتغير تواتر جينات معينة ، مما يؤدي إلى تغيير في التركيب الوراثي والنمط الظاهري للسكان ، ومع التعرض المطول للانتقاء الطبيعي ، يحدث تمايزها.
ما هو التطور الجزئي
التطور الدقيق - التغيرات السكانية تحت تأثير العوامل التطورية ، والتي يمكن أن تؤدي إلى تغيير في مجموعة الجينات أو حتى ظهور نوع جديد.
يمكن تسمية عوامل التطور بأي عمليات أو ظواهر. من بينها الطفرات ، والعزلة ، والانحراف الجيني ، والموجات السكانية التي تغير التركيب الجيني.
حجم أي مجتمع يتغير باستمرار. أسباب ذلك هي التأثيرات المختلفة ذات الطبيعة الحيوية واللاأحيائية. هذه التقلبات السكانية دورية. لذلك ، بعد زيادة عدد الأفراد في السكان ، يتناقص. في عام 1905 ، أطلق S. S. Chetverikov على هذه الموجات السكانية الانتظام. إذا أعطيت أمثلة على موجات السكان ، فقد تكون هذه تقلبات في عدد الحيوانات المفترسة ، وتكاثر الجراد أو الأرانب في أستراليا. مثال آخر هو تفشي القوارض فيأوبئة القطب الشمالي أو الطاعون التي تم تسجيلها في أوروبا في الماضي.
خاصية "موجات الحياة"
هذه الموجات مميزة لجميع الكائنات الحية. يمكن أن تكون دورية أو غير دورية. غالبًا ما يتم ملاحظة دورية في الكائنات الحية قصيرة العمر - في الحشرات والنباتات السنوية ، وكذلك في معظم الكائنات الحية الدقيقة والفطريات. سيكون أبسط مثال على ذلك هو التغييرات الموسمية في الأرقام.
تعتمد الموجات السكانية غير الدورية على مجموعة من عدة عوامل معقدة. كقاعدة عامة ، لا يتعلق الأمر بواحد ، بل بعدة أنواع من الكائنات الحية في التكاثر الحيوي ، وبالتالي يمكن أن يؤدي إلى إعادة هيكلة جذرية.
من بين التغييرات في عدد الأفراد في مجموعة سكانية ، ينبغي للمرء أن يسلط الضوء على الظهور المفاجئ لأنواع معينة من الكائنات الحية في مناطق جديدة حيث يغيب أعداؤها الطبيعيون. يجب أن نذكر أيضًا التغيرات الحادة غير الدورية في السكان ، والتي ترتبط "بالكوارث" الطبيعية ويمكن أن تتجلى من خلال تدمير التكاثر الحيوي أو المشهد بأكمله. لذلك ، يمكن لعدة فترات صيفية جافة تغيير مساحة كبيرة - مما يتسبب في ظهور نباتات المروج في المستنقعات وعدد كبير من المروج الجافة.
إذا أشرت إلى أسباب الموجات السكانية ، فمن الجدير أن نتذكر ليس فقط علاقة الكائنات الحية ببعضها البعض ومع العوامل البيئية ، ولكن أيضًا تأثير الإنسان.
المعنى التطوري لـ "موجات الحياة"
في الحالات التي يتم فيها تقليص حجم أي مجموعة بشكل حاد ، قد يبقى عدد قليل فقط من الأفراد.في الوقت نفسه ، يختلف تواتر الجينات (الأليلات) عن تلك الموجودة في السكان الأصليين. إذا كان هناك ارتفاع حاد بعد الانخفاض الحاد في عدد الأفراد في السكان ، فإن بداية اندلاع جديد للنمو في عدد الأفراد في السكان يتم تقديمها من قبل مجموعة صغيرة من الكائنات الحية المتبقية. هذا هو السبب في أنه يمكن القول أن الموجات السكانية تؤثر على تجمع الجينات ، لأن النمط الجيني لمجموعة معينة يحدد التركيب الجيني للسكان بأكمله.
في الوقت نفسه ، تتغير مجموعة الطفرات في السكان وتركيزهم بشكل كبير عن طريق الصدفة. لذلك ، يختفي جزء معين من الطفرات تمامًا ، وينمو بعضها فجأة. للتلخيص ، يمكننا القول أن الموجات السكانية كعامل تطوري مهمة للغاية ، لأنها ، في ظل ظروف الاختيار المكثف ، هي المورد الرئيسي للمواد التطورية ، عندما يتم استبدال الطفرات النادرة بالانتقاء.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن موجات الحياة قادرة مؤقتًا على إحداث عدد من الطفرات أو الأنماط الجينية في بيئة غير حيوية أو حيوية أخرى. على الرغم من ذلك ، حتى مجموعة من الموجات والطفرات السكانية لا تضمن عملية التطور. أنت بحاجة لعمل عامل يؤثر في اتجاه واحد (هذا ، على سبيل المثال ، العزلة).
تأثير العزلة على حجم السكان
هذا العامل مهم للغاية من الناحية التطورية ، لأنه يثير ظهور سمات جديدة في ظروف نوع واحد ويمنع تقاطع الأنواع المختلفة مع بعضها البعض. من الجدير بالذكر أن العزلة الجغرافية يتم ملاحظتها في أغلب الأحيان. جوهرها يكمن فيحقيقة أن المنطقة الوحيدة ممزقة ، في حين أن تقاطع الأفراد من أجزاء مختلفة منها يصبح مستحيلاً أو صعبًا.
من الجدير بالذكر أنه في مجموعة سكانية معزولة ، تتطور الطفرات بشكل عشوائي ، ونتيجة للانتقاء الطبيعي ، يصبح التركيب الوراثي أكثر وأكثر تنوعًا. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عزلة بيئية وآليات بيولوجية مختلفة تمنع الأفراد من الأنواع المختلفة من التزاوج بحرية. مثال على ذلك هو التفضيلات المختلفة فيما يتعلق بمكان أو وقت العبور ، وكذلك ، على سبيل المثال ، سلوك مختلف أو بنية مختلفة للأعضاء التناسلية في الحيوانات ، والتي تصبح عقبة إضافية أمام العبور.
تلخيصًا ، تعزز أنواع العزلة المختلفة تكوين أنواع جديدة ، ولكنها في نفس الوقت تساعد في الحفاظ على التركيب الجيني للأنواع.
الانجراف الجيني
يمكن أن يكون للتغيير العشوائي في عدد الجينات في أي مجموعة صغيرة عواقب وخيمة ، حيث يمكن أن يؤدي إلى تغيير في تردد الأليل. التغييرات العشوائية في تردد الأليل تسمى الانجراف الجيني. هذه العملية غير اتجاهية. تم اكتشافه لأول مرة من قبل علماء الوراثة N. P. Dubinin و D. D. Romashov.
S. تلقى رايت تأكيدًا بشأن عشوائية الانجراف الجيني. في المختبر ، عبر أنثى وذكور ذبابة الفاكهة ، والتي كانت متغايرة الزيجوت لجين معين. بعد ذلك ، تم الحصول على النسل بتركيز الجين الطبيعي والمتحور ، والذي كان 50٪. خلاللعدة أجيال ، أصبح بعض الأفراد متماثلين بالنسبة للجين الطافر ، والبعض الآخر فقده تمامًا ، وكان لدى جزء آخر من الأفراد الجين الطافر والجين الطبيعي.
وتجدر الإشارة إلى أنه حتى مع انخفاض قابلية الأفراد المتحولين للحياة وتحت تأثير الانتقاء الطبيعي ، يمكن للأليل الطافرة أن يحل محل الطبيعي تمامًا ، مما يتسبب في موجات سكانية محددة.
مسببات الموجات السكانية
من بين جميع الأسباب التي يمكن أن تؤثر على الخصائص الكمية للسكان ، تحتل الظروف المناخية المكانة الرائدة ، بينما يتم إهمال العوامل الحيوية في الخلفية. مع انخفاض تنوع الأنواع ، يعتمد عدد الأفراد في المجتمع على الطقس والتركيب الكيميائي للبيئة ، فضلاً عن درجة التلوث.
وتجدر الإشارة إلى أن أسباب الموجات السكانية ، والتي تحدد مسبقًا التغير في حجم السكان ، تعتمد على كثافتها أو تأثيرها بشكل مستقل عن هذه المعلمة.
العوامل اللاأحيائية والبشرية ، كقاعدة عامة ، لا تعتمد على الكثافة السكانية. التأثير الحيوي يعتمد بشكل أكبر عليه. وتجدر الإشارة إلى السلوك الإقليمي ، والذي يعد في سياق التطور الآلية الأكثر فاعلية التي تحد من نمو عدد الأفراد في مجموعة سكانية ما. لذلك ، يقتصر نشاط الأفراد على المساحة المقابلة. مع زيادة الأعداد ، تتطور المنافسة غير المحددة على الموارد أو العداء المباشر (الهجمات على المنافسين).
تعتمد الموجات السكانية أيضًا على السلوكردود الفعل التي تتميز ، مع ارتفاع عدد السكان ، بظهور غريزة الهجرة الجماعية. يمكن أيضًا أن تتطور استجابة الإجهاد ، حيث يطور الأفراد سمات فسيولوجية تقلل الخصوبة وتزيد من معدل الوفيات. لذلك ، يتم إزعاج عملية تكوين البويضات وتكوين الحيوانات المنوية ، وتصبح حالات الإجهاض أكثر تكرارًا ، ويقل عدد الأفراد في جيل واحد وتزداد فترة البلوغ. بالإضافة إلى ذلك ، تنخفض غريزة رعاية الأبناء ، وتغيرات السلوك - تنمو العدوانية ، ويمكن ملاحظة أكل لحوم البشر ورد الفعل غير الكافي على الأشخاص من الجنس الآخر ، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل عدد السكان.
ملامح التغييرات في عدد السكان
العديد من العمليات البيئية المرتبطة بانتشار السكان في منطقة ما أو مع انتشار محلي للأعداد تشبه موجات غريبة ، والتي ، كما ذكرنا سابقًا ، تسمى "موجات الحياة". ومن الأمثلة النموذجية الزيادة المفاجئة في عدد الآفات الحشرية في منطقة محدودة من الغابة. في ظل ظروف مواتية ، تستطيع الحشرات التقاط المزيد والمزيد من المناطق الجديدة ، وهي صورة نموذجية لزيادة كثافتها أو انتشار ما يسمى بالموجة السكانية. معرفة خصائص التنقل وبعض سمات السكان ، يمكن للمرء بسهولة حساب سرعة انتشار هذه الموجة والطرق الممكنة للسيطرة.
بالمثل يمكن توصيف الموجات الوبائية ، لذلك نجحت هذه النظريةتستخدم لتحديد طبيعة انتشار الأمراض المختلفة وسرعة هذه العملية.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن نذكر الموجات الجينية السكانية ، التي تصف طبيعة توزيع جين معين على المنطقة التي يشغلها سكان معينون.
آلية عمل الموجات السكانية
يمكن وصف الموجات السكانية باستخدام مثال نموذجي. لذا ، في الصندوق المغلق ، يوجد 500 كرة سوداء ونفس العدد من الكرات البيضاء ، وهو ما يتوافق مع تردد الأليلات P-0 ، 50. إذا أزلنا 10 كرات عشوائيًا وافترضنا أن 4 منها سوداء و 6 بيضاء ، إذن ، على التوالي ، سيكون تردد الأليل 0.40 و 0.60.
إذا قمت بزيادة عدد الكرات بمقدار 100 مرة بإضافة 400 أسود و 600 أبيض ، ثم التقط عشوائيًا أي 10 كرات ، فمن المحتمل أن تختلف نسبة ألوانها بشكل كبير عن الأصل ، على سبيل المثال ، 2 أسود و 8 بياض. في هذه الحالة ، سيكون تردد الأليل P-0.20 و P-0.80 على التوالي. إذا أخذنا العينة الثالثة ، فهناك احتمال أن يتم سحب 9 كرات بيضاء من 10 كرات محددة ، أو حتى جميعها سوف كن ابيض
يمكن الحكم على التقلبات العشوائية في تواتر الأليلات في التجمعات الطبيعية من هذا المثال ، والتي يمكن أن تقلل أو تزيد من تركيز جين معين.
