لن ينكر أحد أن الواقع من حولنا متناغم ومثالي. لا يهم ما يؤمن به الشخص أو من يؤمن به ، ولكن من حوله لا يرى الجمال والتنوع فحسب ، بل يرى أيضًا نظامًا متناغمًا لا مكان فيه للفوضى. تتجلى النفعية الواضحة بشكل خاص في عالم الكائنات الحية. كل شيء ضعيف ، قبيح ، غير قادر على إنجاب ذرية صحية ، تم جرفه بفعل عوامل التطور ، الانتقاء الطبيعي في المقام الأول. ليس الدور الأخير في ذلك يتم لعبه بواسطة عملية بيولوجية مثل العزلة الإنجابية.
هذا ، بالإضافة إلى أشكال أخرى من آليات الدفاع التي تحمي الجينات في المجتمعات النباتية والحيوانية والبشرية ، سننظر فيها في هذه الورقة.
انتقال الخصائص الوراثية هو الخاصية الرئيسية للمادة الحية
التكاثر هو أهم عملية ، وبفضلها أصبح وجود ظاهرة الحياة ممكنًاعلى الأرض. بغض النظر عن مستوى تنظيمها ، من الأوالي إلى الثدييات ، فإن الإخصاب (في النباتات - التلقيح) ، مما يؤدي إلى ظهور ذرية خصبة قابلة للحياة ، تحدث فقط بين الأفراد الذين ينتمون إلى مجموعة من نفس النوع البيولوجي. من الواضح أن هناك آليات عزل طبيعية تتحكم في الجماع أو التلقيح.
بالطبع ، لا يتم استبعاد إمكانية حالات العبور بين الأنواع. تحدث في كل من الظروف الطبيعية ويتم إجراؤها بشكل مصطنع - من قبل الإنسان ، ولكنها تؤدي دائمًا إلى ظهور ذرية ضعيفة الحيوية أو هجينة معقمة. يكفي أن نذكر البغال العقيمة - أحفاد حصلوا عليها من عبور حمار وفرس. كما ترى ، هناك قوى معينة تعمل هنا ، والتي يمكن اعتبارها أنواعًا معينة من آليات العزل. دعونا نحددها بمزيد من التفصيل
تصنيف العمليات التي تؤدي إلى استقرار تجمع الجينات للسكان
في العقيدة التطورية ، والتي هي نتاج العمل العلمي المشترك لعلماء الطبيعة مثل Ch. Darwin ، A. N. سيفيرتسوف ، ج. سبنسر ، يعتبر الظواهر الشائعة التالية التي تساهم في استقرار وجود الأنواع البيولوجية: وهي العزلة الجغرافية والإنجابية والبيئية. يشارك قسم علم الأحياء - علم الوراثة السكانية ، في دراسة التغييرات التي تحدث في مجموعة الجينات لمجتمعات الكائنات الحية. إنها نتيجة عوامل مثل موجات الحياة والانحراف الجيني.
يحدد فرع علم الأحياء أعلاه دور العوامل الوقائية التي تهدف إلى الحفاظ على محافظة الأنماط النووية للأفراد في مجموعة سكانية ومنع تقاطعات التهجير السكاني. بعد ذلك ، سوف نكتشف آليات العزل التي تسمى بيئية ، وما هي أهميتها في الحفاظ على التركيب غير المتغير للجينات في السكان.
دور الظروف البيئية في الحفاظ على الجينات الجينية لمجتمعات الكائنات الحية
نتيجة للتطور - التطور التاريخي للأنواع ، يشكل أفراده مجموعات تعيش داخل حدود منطقة معينة ، تسمى النطاق. تتفاعل الكائنات الحية النباتية والحيوانية مع العوامل البيئية ، وكذلك مع مجتمعات الأنواع الأخرى التي تعيش في منطقة معينة ، أي أنها تحتل مكانًا بيئيًا معينًا. للحد من حدة المنافسة بين مجموعات من نفس النوع ، هناك آليات عزل معينة تضمن ، على سبيل المثال ، أن متطلبات كلا المجموعتين فيما يتعلق بنوع الغذاء تختلف. وهكذا ، تشكل خنفساء البازلاء مجموعتين من الحشرات: أحدهما يتغذى على بذور البازلاء ، والآخر يتغذى على الفاصوليا.
خلال فترة التكاثر ، نظرًا لحقيقة أن محاصيل العلف تنمو في مناطق مختلفة ، فإن الكائنات الحية في المجموعتين لا تتزاوج.
توقيت التكاثر وأهميتها في ضمان الاستقرار الجيني للسكان
للعوامل التي تعيق بشكل كبير ، أو حتى تمنع تمامًا التلقيح أو الجماع بين الكائنات الحية لنفس النظاميةالفئة ، يمكننا تضمين آليات العزل التي تتحكم في توقيت تكاثر الأفراد. على سبيل المثال ، يرتبط ازدهار مرج البلو جراس ، الذي ينمو في أفواه الأنهار ، بوقت نهاية فيضان الربيع. النباتات التي تعيش مباشرة على الشاطئ ، وخلال فترة الفيضان تحت الماء لفترة طويلة ، تتفتح في وقت متأخر عن تلك النباتات التي كانت تحت تأثير الفيضان لفترة قصيرة ، أو لم تغمرها المياه على الإطلاق. لأسباب واضحة ، لا يوجد panmixia (التلقيح المتبادل) بين النباتات التي تعيش في أجزاء مختلفة من المرج ، حيث تنضج حبوب اللقاح في أوقات مختلفة. نتيجة لذلك ، يتم تكوين العديد من مجموعات مرج العشب ، تختلف من حيث التكاثر.
الدور التطوري للعزلة
لقد أثبت علم الوراثة السكانية حقيقة أن استحالة عملية تبادل الجينات بين الكائنات الحية من أعراق أو مجتمعات مختلفة تؤدي إلى حقيقة أن أنواعًا مختلفة تمامًا من الطفرات تحدث في الأنماط الجينية للأفراد ، وتكرار حدوث تتغير أيضًا الأليلات السائدة والمتنحية. هذا يؤدي إلى حقيقة أن التجمعات الجينية للسكان تختلف بشكل متزايد عن بعضها البعض. سيتعلق هذا التناقض ، أولاً وقبل كل شيء ، بأشكال التكيف مع العوامل البيئية اللاأحيائية. على ماذا تعتمد؟
عمل معقد لأنواع مختلفة من العزل
يعتمد على آليات عزل بيئية وإنجابية مترابطة. يكشف علم الأحياء ، على وجه الخصوص ، قسمه - نظرية التطور ، عن تأثيره على مظهر من مظاهر عملية عالمية مثل الاختلاف ، أياختلاف علامات وخصائص الكائنات الحية. إنه أساس التطور الجزئي ، وهي عملية تؤدي إلى تكوين سلالات أولية ، ثم أنواع بيولوجية جديدة في الطبيعة.
كيف تحدث العزلة الجغرافية
في كل من علم النبات وعلم الحيوان ، يولي العلماء اهتمامًا جادًا للعامل الذي يقلل من احتمال التزاوج الحر بين الأفراد من نفس النوع إلى الصفر تقريبًا. يطلق عليه العزلة الجغرافية. اتضح أن التغيير الحاد في التضاريس مصحوب بالضرورة بظهور عوائق تؤدي إلى اختلافات أساسية في الكائنات الحية.
إنها تتعلق أولاً وقبل كل شيء بتوقيت نضوج الأمشاج ووقت الجماع أو التلقيح. يمكن الجمع بين كل هذه العوامل تحت مصطلح واحد - العزلة الإنجابية. ما هي العواقب على وجود السكان الذي يؤدي إليه؟
تناقضات
وجد العلماء أن مجموعات الكائنات الحية ذات الجينومات المتشابهة في البداية تكتسب المزيد والمزيد من السمات المتباينة بمرور الوقت بسبب اختفاء إمدادات غذائية واحدة وإمكانية التزاوج الحر. تعزل الحواجز المادية التي لا يمكن التغلب عليها في شكل فواصل قارية ، ورفع سلاسل الجبال ، وتدفقات الأنهار مجتمعات الأفراد عن بعضها البعض. هذه هي الطريقة التي تتطور بها الطبيعة. توضح الأمثلة أدناه العزلة الجغرافية كآلية مهمة للانتواع. وهكذا ، فإن مجموعات الثدييات الجرابية في أستراليا ، بعد انفصالها عن البر الرئيسي القديم لجندوانا ، لديها قدر كبير منالاختلافات التشريحية والفسيولوجية من الأنواع الحيوانية الأوروبية الحديثة التي نشأت بعد التجلد العظيم.
الفصل. داروين حول آليات الانتواع
حدد عالم الطبيعة الإنجليزي تشارلز داروين ، مبتكر نظرية الانتقاء الطبيعي المشهور عالميًا ، القوى الدافعة للتطور ، مما أدى إلى ظهور فئات وأوامر وعائلات جديدة للكائنات الحية. كما وصف العالم في كتاباته آليات العزل الجغرافي والبيئي. وقد رسم أمثلة على مظاهرها من الملاحظات التي تم إجراؤها خلال رحلته الشهيرة حول العالم. رأى داروين ورسم أنواعًا مختلفة من العصافير التي تعيش في جزر غالاباغوس. كان للطيور اختلافات جوهرية في شكل المنقار ، وحجم الجسم ، وأكلوا أطعمة مختلفة.
عند العبور بين الأفراد فقدوا تمامًا القدرة على تكوين ذرية خصبة. وبحسب الباحث فإن المسافات الكبيرة بين الجزر والاختلافات في نباتاتها وحيواناتها أدت إلى تكوين العديد من الأنواع الفرعية ، والتي تحولت بعد ذلك إلى أنواع مستقلة. لقد درسنا اتجاهًا آخر للتطور ، مما أدى إلى تكوين أنواع بيولوجية جديدة ، والتي تسير على طولها كل الطبيعة الحية إلى الأمام. تثبت الأمثلة التي درسناها أعلاه الدور المهم للآليات المكانية التي تمنع احتمال العبور بين الكائنات الحية من مجموعات سكانية مختلفة ، مما يؤدي في النهاية إلى ظهور وحدات منهجية جديدة.
