История становления эволюционной идеи. Сущность представления Ч. Дарвина о механизме органической эволюции. Дальнейшее развитие учения Дарвина. Современный период синтеза дарвинизма и генетики.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Возникновению эволюц. Теории Дарвина (1809-1882) способствовали социально-экономические и естественнонаучные предпосылки. Для освоения колониальных владений организовывались экспедиции в состав кот. Включались биологи, привозившие богатейшие научные материалы о разнообразии и особенностях флоры и фауны различных уголков земного шара. В кругосветном плавании на экспедиционном корабле «Бигль», продлившимся 5 лет принял участие Ч. Дарвин. Заслуги: он дал систематическое, полное для своего времени изложение док-й эволюции. А с другой - предпринял успешную попытку вскрыть сущность эволюц. Процесса, показав его движущие силы. По Дарвину в основе эволюции лежит взаимод. Таких природных явлений, как: изменчивость, наследственность, борьба за существование, естественный отбор расхождение признаков. Развитие дарвинизма. Значительную роль в утверждении дарвиновских идей сыграли выступил и труды Гексли, Аза Грея, Геккеля, Тимирязева. Следствием этого стало создание сравнительного метода в зоологии и эмбриологии. Результаты, полученные с помощью теории Дарвина, служили укреплению самой эволюционной идеи. Дарвинизм составил теоретический фундамент развития палеонтологии, экологии, биогеографии. Согласно Ламарку, эволюция происх-т путем направленных и передающихся по наследству изменений орг-мов, кот. Закреп-ся естественным отбором. Представитель неодарвинизма - Вейсман, неоламаркизма - Негели. Он считал, что естесв. Отбор всех рез-тов эволюции, т. к. он не создает ничего нового. В рез-те объединения достижений многих областей биологии родилась современная синтетическая теория эволюции. Центр. Место в ней отводится учению о популяциях, а также анализу природы элементарного эволюционного мат-ла и элементарных эволюц. факторов.

69)Понятие о биологическом виде. Вид-совокупность особей, сходных по основным морфологическим и функциональным признакам, кариотипу, поведенческим реакциям, имеющих общее происхождение, заселяющих опр. терри-ию, скрещиваюш. в природных усл-х искл. между собой и при этом произвол, плодов. пот-во. Видовая принадлежность особи определяются по соответствию ее переч.крит: морфол, физиолог, цитоген, экологич и др. Важный признак вида-полная ген изоляция. Вид служит основной един. сис-ки. особое положение среди др систем ед обуславл тем, что в этой группировке отдел особисущ реально. В составе вида в при русл особь рож дается, достигает половой зрелости и выполн главн биол ф-цию-участвуя в репродукции, обеспеч продол рода. Важнейшим фактором объединения орг-ов в виды служит половой процесс. Представители 1 вида, скрещиваясь др с др, обмениваются наслед материалом=> перекомб в кажд покол генов, сост генотипы отд особей. Благодаря половому процессу проис объедин генов, распред по генотипам разных особей, в общий генофонд вида. Формул-ка вида не может быть применена к агарным самооплод. и строго партенноген орг-мам. Группировки таких орг-ов, выделяют по сходству фенотипов, общности ареалов, близости генотипов по происх. Иногда понятие вид исп для орг-ов с половым процессом затруднено=> динамичность вида, появляющейся во внутривидовой изменчивости, размытости ареала.

70)Популяционная структура вида. Популяция: экологические и генетические характеристики. Правило Харди- Ваймберга: содержание и математическое выражение.

В природных условиях организмы одного вида заселяют реал неравномерно, отмечается чередование участков повышенной и пониженной концентрации особей. В результате вид распадается на группировки или популяции. Соответствующие зонам более плотного заселения. Действительно, радиусы индивидуальной активности отдельных особей ограниченны. Так, виноградная улитка способна преодолеть расстояние в несколько десятков метров, ондатра - в несколько сот метров, песец - в несколько сот км. В репродуктивном процессе генофонд вида представлен генофондом популяции. Популяцией называют группу особей одного вида, населяющих определенную территорию достаточно долго. Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории и численности особей с учетом возрастного и полового состава популяции. Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от экологической ситуации. Возрастная структура популяций организмов разных видов варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости. Половой состав популяций обуславливается эволюционно закрепленными механизмами формирование первичного, вторичного, третичного соотношения полов. Генетически популяция хар-ея ее генофондом, кот. представлен сов-тью аллелей, образующих генотипы орг-мов данной популяции. Генофонды природных популяций отличают: 1. Наследственное разнообразие связано с наличием в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. 2. Генетическое единство популяций обуславливается достаточным уровнем панмиксии (вероятность случайных скрещиваний). Источником аллелей явл генофонд популяции. 3. Динамич равновесие долей особей с разными генотипами. Закон Харди-Вайнберга описывает условие генетической стабильности популяций. Здесь перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций.

71)Элементарные эволюционные факторы. Мутационный процесс игенетическая комбинаторика, популяционные волны. Изоляция, естественный отбор, их взаимодействие и влияние на генофонд популяции.

Это события и процессы, способствующие преодолению генетической инертности популяции, приводящие к изменению их генофондов, изменение наследств, мат-ла половых клеток в виде генных, хромосомных. И геномных мутаций происходят постепенно. Благодаря мутационному процессу поддерживается высокий уровень наследственного разнообразия природных популяций. Сов-ть аллелей, возникающих в рез-те мутаций, составляет исходный элементарный, эволюционный материал, кот. использ. в процессе видообразования как основа действия др. факторов. Хотя отдельная мутация-событие редкое. Общее число мутаций значительно. Мутационные процессы происходят постоянно на протяжение всего существования жизни, а отдельные мутации возникают многократно у разных организмов. Генофонды популяций испытывают непрерывное давление мутационного процесса. Это компенсирует высокую вероятность потери в ряду поколений единичной мутации. Популяционными волнами или «волнами жизни» называют периодические или апериодические колебания численности организмов в природных популяциях. Причины колебаний часто имеют экологическую природу. Отдельные «вспышки» численности оранизмов некоторых видов. Наблюдавшиеся в ряде регионов мира, были обусловлены деятельностью человека. Изменения генофондов популяций происходит как на подъеме, так и на спаде популяционных волны. При росте численности организмов наблюдается слияние ранее разобщенных популяций, и объединение их генофондов. На гребне нопуляции волны некот. группы особей выселяются за пределы ареала вида, оказываются в нетипичных условиях сущ-я и испытывают действие новых факторов естественного отбора. Это эффективный фактор в преодолении генетической инертности природных популяций. Ограничение панмиксии орг-мов называю изоляцией, она приводит к повышению доли близкородственных скрещиваний. Географическая изоляция заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида. Биология, изоляция возникает вследствие внутривидовых различий орг-мов и имеет несколько форм. Экологическая изоляция существует благодаря нюансам ритуала ухаживания, окраски, запахов, пения самок и самцов из разных популяций. Изоляция усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Необходимой предпосылкой естественного отбора служит борьба за сущ-е. конкуренция за пишу, жизненное пространство, партнера для спаривания. Естественный отбор происходит на всех стадиях онтогенеза орг-мов и обеспечивает дифференциальное воспроизведение генотипов благодаря отбору аллелей, повышающие выживаемость и репродуктивную способность, накапливаются в ряду поколений, изменяя генетический состав популяций в биологически целесообразном направлении. В природных условиях естественный отбор осущ-ся исключ. по фенотипу. Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов, кот. отражает генетическую конституцию орг-мов.

72)Естесгвеный отбор. Его формы. Творческая роль. Естественный отбор происходит на всех стадиях онтогенеза орг-мов и обеснечи-т диф-ное воспроизведение генотипов. Благодаря отбору аллели, повышающие выживаемость и репродуктивную способность, накапливаются в ряду поколений, изменяя генетический состав популяций в биологически целесообразном направлении. В природных условиях есть отбор осущ-ся исключительно по фенотипу. Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов, котор отражают генетическую конституцию орг-мов. Стабилизирующий отбор сохраняет в популяции средний вариант фенотипов или признака. Он устраняет из репродуктивного процесса фенотипы, уклоняющиеся от сложившейся адаптивной нормы приводит к преимущественному размножению типичных орг-ов. В эволюции ему принадлежит творческая роль. Исключая из репродукции генотипы с малой приспособительной ценностью, сохраняя благоприятные генные комбинации разного достоинства, он преобразует картину генотипической изменчивости, складывающуюся первоначально под действием случайных факторов в биологически целесообразном направлении. Результатом творческой роли отбора служит процесс ограниченной эволюции, идущей в целом по линии прогрессивного усложнения морфофизиологической организации, а в отдельных ветвях-по пути специализации.

74)Генетический полиморфизм популяций. Адаптивный и баланеированый полиморфизм.Генетический груз и его биолог сущьность. Вприродных популяциях большинство орг-мов высокогетерозиготны. Средний уровень гетерозиготности у рас-ий сост 17 %, беспозвоночньгх-13.4%, позвоночньгх-6.6%. Учеловека этотпоказатель равен 6.7%. Столь высокий уровень гетерозиготности по наиболее редкой форме 1% наз полиморфизмом. Наследственныйполиморфмизм создается мутациями и комбинативной изменчивостью. Он поддерживается естественным отбором и бывает адаптационным и балансированым. Адаптационный полиморфизм возникает, если в различных, но закономерно изменяющихся условиях жизни отбор благоприятствуют разным генотипам. Балансированный полиморфизм возникает, если отбор благоприятствует гетерозиготам в сравнении с рецессивными и доминантными гомозиготами. Он придает популяции ряд ценных св-в, что определяет его биологич значение. Генетически разнородная популяция осваивает более широкий спектр условий жизеи, используя среду обитания более полно. Вее генофонде накапливается большой объем резервной наследственной изменчивости. В результате она приобретает эволюционную гибкость и может изменяясь в том или ином направлении, компенсировать колебания среды в ходе исторического развития. В ген полиморфной популяции из поколения в поколения рождаются орг-мы генотипов, приспособленность кот неодинакова. В каждый момент времени жизнеспособность такой популяции ниже уровня, кот был бы достигнут при наличии в ней лишь наиболее удачных генотипов. Величину, на которую приспособленность реальной популяции отличается от приспособленности идеальной популяции из лучших генотипов, возможных при данном генофонде наз генетическим грузом. Он явл своеобразной платой за экологическую и эволюционную гибкость. Генетический груз-неизбежное следствие ген полиморфизма.

75)Видообразование.Пути видооб-ия. Видообразование заключается в разделении первоначально единого вида на два или более новых. Это связано с возникновением межпопуляционных изоляционных барьеров и углублением различий между генофондами популяций под действием естественного отбора вплоть до ген изоляции. Такой процесс, ведущий к увеличению кол-ва видов, наз дивергентным. Выделяют также филетическое видообразование. Оно заключается в постепенном превращении во время одного вида в другой. Этот способ наблюдается, если изменения условий захватывают весь ареал. Известны примеры видообразования путем гибридизации. Аллопатрическое вид-ие, препятствие к скрещиванию первично обусловлены пространственным разобщением популяции. Генетич изоляция развивается вторично. При симпатрическом вид-ии новый вид обр внутри ареала исходного вида. С самого начала изоляция явл генетической. Такое положение создается в результате полиплоидии в следствии нарушения норм хода мейоза, при крупных хромосомных перестройках или межвидовой гибридизации. Аллопатрическое вид-ие происходит медленно и дает виды, отличающиеся по морфофизиологическому критерию от вида-родоначальника. Симпатический путь относительно быстрый и дает виды, близкие к исходному по морфофизиологическим показателям. Симпатическое видообразование на основе полиплоидии хар-но для рас-ий. Так, разные виды пшеницы составляют ряд с набором14, 28, 42 хр-м. В клетках дикого хлопчатника 26хр, культурного-52. Культурная слива возникает путем гибридизации терна с алычой.

76)Популяционная структура чел-ва. Демы. Изоляты. Демографические и генетич хар-ки попяляций людей. В антропогенетике популяцией из Группу людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак. В формировании популяции людей гл роль играет не общность территории, а соц факторы. Размер, уровень рождаемости и смертности, возрастной состав, экономическое состояние, уклад жизни явл демографическими показателями популяции людей. Генетически они хар-ся генофондами. Демографические показатели оказывают серьезное воздействие на состояние генофондов чел популяций, гл обр через структуру браков. Большое значение в определении структуры браков имеет размер грунпы. Популяции из 1500-4000 человек наз ДЕМАМИ, популяции численностью до 1500 чел-к наз ИЗОЛЯТАМИ. Для демов и изолятов типичен относ низкий естественный прирост населения. Частота внутригрупповых браков в них составляет 80-90%, приток лиц из др групп сохр на уровне 1-2%.В большинстве по размеру популяциях распределение аллелей отдельный генов в генотипах индивидуумов последовательных поколений подчиняется з-ну Харди-Вайнберга. Клеточные и физико-хим механизмы наследственности и изменчивости универсальны для всех живых существ, включая чел-ка. Очевидна зависимость жизне-ти от особенностей генотипа индивидуума. Большую часть истории человечество было совокупностью более или менее изолированных в репродуктивном отношении групп. В отдельные исторические периоды происходили миграции значительных людских контингентов, сопровождающиеся объединением ранее разобщенных групп. Генофонды популяций людей испытывали ранее и продолжают испытывать в настоящее время действие элементарных эволюционных факторов. Социальность чел-ка вносит в это действие опед специфику.

77)Люди как объект действия эволюционных факторов. Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, естественного отбора на ген конституцию людей. Мутационный процесс у чел-ка сходен с таковым у др орг-ов по всем основным показателям-средней частоте мутирования на локус или геном за поколение, генечико-физиологическим хар-ам мутации, наличию антимутациотнных барьеров. Это совпадение неслучайно. Основные хар-ки спонтанного мутагенеза формировались на начальных этапах эволюции жизни под действием таких постоянных фвкгоров, как УФЛ, тем-ра. В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества усиливается благодаря росту индуцированных мутаций. Их причиной нередко служат факторы, возникающие в связи с производительной деятельностью человека в условиях научно-технической революции. Мутагеннные факторы индуцируют мутации, как в половых, так и в соматических кл. В последнем случае результатом может быть состоять в повышении частоты опред заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей. В отношении ИИ, в частности, это лейкозы. Далее идут рак молочной и щитовидной железы. ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ВОЛНЫ На фоне общей тенденции к повышению численности людей имели место отдельные снижения этого показателя. Причиной снижения явилась эпидемия чумы с большой смертностью, кот в средние века распространилась на значительные территории. ИЗОЛЯЦИЯ.Специфическим для чел общества явл формы изоляции, зависящие от разнообразия культур, экономических укладов, религиозных и морально-этических уставок. Фактор изоляции оказывал влияние на генофонды популяций людей. Длительным проживанием в состоянии относ культурной и географической изоляции объясняют некоторые антропологические особенности представителей малых народностей: своеобразный рельеф ушной раковины бушменов. Сохранению высокого уровня ген изоляции 2 популяций, существующих на одной территории, способствуют отличия по физическим признакам или образу жизни. Между двумя ген различающимися популяциями, разделенными географическими, иногда вклиниваются др популяции, через кот и происходит обмен генами.

78)Специфика действия естественного отбора. Отбор против гетеро и гомозигот. Отбор и контротбор. Факторы контротбора в отношении серповидноклеточности эритроцитов. В процессе видообразования естественного отбора переводит случайную индивидуальную изменчивость в биологически полезную групповую популяционную, видовую. Стабилизирующая его форма сохраняет удачные комбинации аллелей от предшествующих этапов эволюции. Отбор поддерживает также состояние ген полиморфизма. Смена биол факторов исторического развития социальными привела к тому, что в человеческих популяциях отбор утратил функцию видооб-ия. За ним сохранились функции стабилизации генофонда и поддержания наследственного разнообразия. В пользу стабилизирующей формы отбора говорит, большая смертность среди недоношенных и переношенных новорожденных по сравнению с доношенными. Отрицательный отбор по одному локусу можно увидеть на примере системы группы крови" резус" Около 85%населения Европы имеет в эритроцитах антиген Rh и обр группу Rh-положительных индивидуумов. Остальные люди из Европ популяции лишены этого антигена и явл Rh-отрицат. Синтез антигена Rh контролируется дом аллелями D и происходти у лиц с генотипами DDи Dd. Резус-отриц люди явл рецессивными гомозиготам и(). При беременности -отриц жен Rh-полож плодом при нарушении целостности плаценты в родах Rh-полож эритроциты плода проникают в орг-м матери и иммунизируют его. При послед беременности Rh-пол плодом(Dd) анти-Rh-антитела проникают через плаценту в орг-м плода и разрушают его эритроциты. Развивается гемолитическая болезнь новорожденного. Ведущим ее симптомом явл тяжелая анемия.Под действием отбора находятся аллели, контролирующие синтез антигенов систем групп крови АВО. Об этом свидетел снижение против ожидаемого кол-ва детей в АВО-несовместимых браках жен О-группа с мужа В или АВ-гр. Особенность отбора по локусам группоспецифичных антигенов эритроцитов, таких как " резус" или АВО, заключается в том, что действует на уровне зиготы или ранних стадий эмбриогенеза. 3амечено, что в браках где мать и отец несовместимы по фактору" резус", число детей с гемолитической болезнью меньше ожидаемого. Отрицательный отбор действует в большинстве популяций людей по аллелям аномальных гемоглобинов. Его особая жестокость обуславливается тем, что он направлен против гомозигот. Ребенок, умирающий, н-р от серповидно-клеточной анемии, явл гомозиготным по аллелю S. Каждая такая смерть устраняет из генофонда популяции аллели одного вида. Это приводит к сравнительно быстрому снижению изменчивости по соотв локусу. Высокая частота аллелей таких аномальных гемоглобииов, как S, C, D, E, в некоторых районах планеты показывает действие естественного отбора, но поддержанию в чел популяциях состояния балансированного ген полиморфизма. Отриц отбор в отношении аллеля S перекрывается мощным пол отборпом гетерозигот HbHbА благодаря высокой жизне-ти последних в очагах тропической малярии. Таким обр, нормальные люди в 13 раз чаще, чем индивидуумы с аномальным генотипом. Устранение фактора контротбора приводит к снижению частоты аллеля серповидно-клеточности. Этой причиной, действующей на протяжении уже неск столетий наряду с метисацией, объясняют относ низкую частоту гетерозигот НЬНЬS среди североамериканских негров в сравнении с африканскими. Результатом наложения многочисленных и разнонаправленных векторов отбора явл формирование и поддержание генофондов популяций в состоянии, обеспечивающем возникновение в каждом поколении генотипов достаточной приспособленности с учетом местных условий.

79)Особенности генофондов изолятов. Система браков. Дрейф генов в популяциях людей, мед аспекты. Высокая степень репродуктивной изоляции малочисленных чел популяций на протяжении многих поколений создавала благоприятные условия для дрейфа генов. Дрейф генов приводит к сглаживанию изменчивости внутри группы и появлению случайных, не связанных с отбором различий между изолятами. Примером действия дрейфа генов в чел популяциях служит эффект родоночальники. Он возникает, когда несколько семей порывают с родительской популяцией и создают новую на другой территории.Такая популяция обычно поддерживает высокий уровень брачной изоляции. Это способствует случайному закреплению в ее генофонде одних аллелей и утрате др. В результате частота очень редкого аллеля может стать значительной. На протяжении большей части истории человечества дрейф генов оказывал влияние на генофонды популяций людей. Последствия дрейфа генов, представляющие интерес для медицины, заключается в неравномерном распределении по группам населения Земного шара некоторых наслед заболеваний. Так, изоляцией и дрейфом генов объясняется относ высокая частота церебромакулярной дегенерации в Квебеке и Ньюфаундленде, детского цестиноза во Франции, алкаптонурии в Чехии. Изменение ген состава популяции вследствие генетико-автоматических процессов приводит к гомозиготизации индивидуумов. При этом чаще фенотипические последствия оказываются небдагоприятными. Вместе с тем помнить, что возможно образование и благоприятных комбинаций аллелей.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒