Эволюция.Лекция 2 Механизмы эволюции. Микроэволюция. Вид, популяция и её характеристики. - презентация

1 Эволюция.Лекция 2 Механизмы эволюции. Микроэволюция. Вид, популяция и её характеристики.

2 Условно эволюционный процесс подразделяют на Микроэволюцию -эволюцию на уровне вида и ниже. -Методы изучения микроэволюции – -полевые наблюдения и -эксперимент Макроэволюцию – эволюцию на надвидовом уровне. - Методы изучения макроэволюции – - Палеонтология - Сравнительная анатомия - Сравнительная эмбриология Тройной парал- лелизм

3 Начнём с микроэволюции т.е., эволюции на уровне вида

4 Примеры микроэволюции: Промышленный меланизм у бабочки берёзовой пяденицы

5 Ящерицы на Багамах. На 6 островах из 12 провели экспериментЯщерицы на Багамах. На 6 островах из 12 провели эксперимент Ввезли хищных ящериц другого вида. Уже через год под действием отбора выжили либо длинноногие бегуны, либо коротконогие с когтями, которые залезали от врагов на деревья. На контрольных 6 островах ничего не изменилось.

6 Важнейшим понятием в биологии является ВИД Вид (лат. species) группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство.лат. Вид реально существующая генетически неделимая единица живого мира, основная структурная единица в системе организмов, качественный этап эволюции жизни.

7 Существуют критерии для определения вида Морфологический критерий позволяет различать разные виды по внешним и внутренним признакам. Физико-биохимический критерий фиксирует неодинаковость химических свойств разных видов. Географический критерий свидетельствует, что каждый вид обладает своим ареалом. Экологический позволяет различать виды по комплексу условий, в которых они сформировались и приспособились к жизни. Репродуктивный критерий обуславливает репродуктивную изоляцию вида от других, даже близкородственных.

8 Научное название вида биномиально, то есть состоит из двух слов: названия рода, к которому принадлежит данный вид, и второго слова, называемого в зоологии видовым названием. Первое слово пишется с заглавной буквы, второе со строчной. Например, Fasciola hepatica, Homo sapiens

9 Каждый вид представляет собой генетически замкнутую систему, репродуктивную изолированную от других видов. В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.

10 1 – ареал вида, 2, 3, 4 - различные популяции

11 Популяция - совокупность особей вида, в течение большого числа поколений населяющих определенное пространство, внутри которого особи могут свободно скрещиваться друг с другом, в то время как обмен особями с соседними популяциями затруднен.

12 Характеристики популяции: Статические Динамические Генетические Экологические

13 Характеристики популяции. 1. статические Ареал (территория) Численность (сколько особей) Плотность (численность разделённая на ареал) Половой и возрастной состав

14 Ареал может быть : Сплошной Прерывистый Узкий - виды-эндемики и реликты Широкий - виды-космополиты Важны понятия : Радиус индивидуальной активности Территориальность

15 Песец и его ареал (прерывистый)

16 Виды, ареал которых сокращается : соболь или увеличивается: заяц-русак

17 Ареал соболя, сокращаясь, из сплошного стал прерывистым

18 Ареал зайца- русака расширяется

19 Виды – космополиты (расселены повсеместно): серая крыса и рыжий таракан, ну и человек, конечно

20 Реликт – кистепёрая рыба латимерия

21 В Байкале много видов-эндемиков, которые, как этот рачок, нигде больше не встречаются

22 Территориальность. Мечение территории животными часто производится с целью информации о себе для других особей своего же или других видов. Что служит меткой? Пахучие вещества Моча и кал Крики и пение Высокие заборы, сигнализация Государственные границы

23 Численность Эффективная численность – число особей реально, участвующих в размножении. Минимальная численность – число особей, достаточное для поддержания популяции. Обычно считается не менее 1000 особей

24 Плотность – число особей на единице территории или акватории Росянка английская (Drosera longifolia L.) Вид, для которого низкая плотность популяций является биологической нормой. Внесен в Красные книги

25 Плотность населения Земли Чем краснее цвет на рисунке, тем выше плотность

26 Плотность населения Земли (по странам)

27 От чего зависит размер популяции?

28 Волны жизни, колебания (или флюктуации) численности особей в популяции. Термин введён русским биологом С. С. Четвериковым в Подобные колебания численности могут быть сезонными или несезонными, повторяющимися через различные промежутки времени; обычно они тем длиннее, чем продолжительнее цикл развития организмов

29 Волны жизни Заяц и рысь Горбуша

30 Половой и возрастной состав может изменяться очень сильно, например, в популяции комаров зимуют только самки, все самцы погибают, но летом их численность резко возрастает Зимующие комары в пещере на Южном Урале

31 Структура браков

32 Есть полигинные виды (виды, где самец имеет гарем)

33 Виды, где на одну самку приходится несколько самцов встречаются реже У человека полиандрия встречается в некоторых человеческих популяциях (в Индии, Тибете, у алеутов)

34 Традиционная структура браков в мире Полиандрия Полигиния

35

36 Характеристики популяции: 2. динамические Рождаемость Смертность Естественный прирост (рождаемость минус смертность

37 Так называемый «русский крест»

38

39 Особенности человеческих популяций Большой радиус индивидуальной активности Границы часто социальные в большей степени, чем географические Специальные термины: Изолят: до 1500 человек Дем: от 1500 до 4000

40 Например, все члены секты амишей в округе Ланкастер произошли от 3 пар, иммигрировавших в Америку в 1770 году

41

42 Характеристики популяции 3. генетические Генофонд (аллелофонд) – совокупность всех аллелей всех особей популяции. Его можно описать как ассортимент аллелей, т.е.,какие варианты генов есть в популяции - генетическая гетерогенность популяции частоту встречаемости аллелей, т.е., как часто встречаются аллели - генетический полиморфизм

43 Генетический полиморфизм у мышей

44 Генетическая гетерогенность – наличие в популяции разных аллелей генов (множественный аллелизм) Генетический полиморфизм – наличие отдельных аллелей с частотой выше 1 %, т.е. с частотой заведомо более высокой, чем частота спонтанных мутаций

45 Высокая частота аллеля S обусловлена отбором в пользу устойчивости к малярии S

46 Закон Харди–Вайнберга – основной закон популяционной генетики (по сути - закон Менделя, но приложенный к популяции гласит, что в идеальной популяции существует постоянное соотношение частот аллелей и генотипов, которое описывается уравнением: (p A + q a) 2 = р 2 АА + 2рq Aa + q 2 aa = 1, pA – частота встречаемости доминантного аллеля; qa – рецессивного. pA+qA=1

47 Идеальная (менделевская) популяция соответствует 5 требованиям: Число особей велико (иначе закон Менделя не будет выполняться из-за статистических погрешностей) Панмиктическая (свободно скрещивающаяся) В ней нет мутаций Нет миграций Нет естественного отбора

48 В ОБЩЕМ ВИДЕ ФОРМУЛА ВЫГЛЯДИТ ТАК

49

50 Идеальная популяцияРеальные популяции 1. Численность популяции бесконечно большая 1. Популяция состоит из конечного числа особей 2. Наличие панмиксии – свободного скрещивания;; равновероятность встречи гамет и образования зигот 2. Существует избирательность при образовании брачных пар, при встрече гамет и образования зигот 3. В популяции отсутствуют мутации 3. Мутации происходят всегда 4. В популяции отсутствует естественный отбор 4. Действует естественный отбор 5. Популяция изолирована от других популяций этого вида 5. Существуют миграции – поток генов

51 СОГЛАСНО СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ: Популяция – это элементарная эволюционирующая единица Изменение генофонда популяции – это элементарное эволюционное событие Фактор, способный влиять на генофонд популяции – элементарный эволюционный фактор

52 Важнейшие эволюционные факторы: Мутации и рекомбинации, т.е., наследственная изменчивость; Миграции - поставляют материал Естественный отбор – выживание и размножение наиболее приспособленных; Дрейф генов – случайное сохранение генотипов, связанное с изоляцией, волнами жизни или эффектом родоначальника - избирательно сохраняют генотипы

53 Характеристики популяции: 4.экологические Экологическая ниша – совокупность всех экологических факторов, описывающих место популяции в экосистеме Будет рассмотрено в разделе «Экология» бу

54 О факторах эволюции речь пойдёт на следующей лекции

55 Спасибо за внимание!