Izolacijski mehanizmi v biologiji. Vrste izolacijskih mehanizmov, primeri

Nihče ne bo zanikal, da je resničnost, ki nas obdaja, harmonična in popolna. Ni pomembno, kaj ali kdo verjame, toda okrog njega vidi ne le lepoto in raznolikost, temveč tudi harmoničen red, v katerem ni prostora za kaos. Posebej očitno je, da se v svetu živih bitij kaže jasna ekspeditnost. Vsi šibki, grdi, nesposobni za reprodukcijo zdravega potomstva, zavračajo dejanja evolucijskih dejavnikov, predvsem z naravno selekcijo. Ni najmanj pomembno, da ima v njej biološki proces, kot je reproduktivna izolacija.

To, pa tudi druge oblike zaščitnih mehanizmov, ki ščitijo gensko skupino rastlinskih, živalskih in človeških skupnosti, bomo v tem prispevku obravnavali.

Prenos dednih lastnosti je glavna lastnost živih snovi

Razmnoževanje je najpomembnejši proces, zaradi katerega je mogoče samo obstoj pojava življenja na Zemlji. Ne glede na raven svoje organizacije, ki se začne s preprostega in konča s sesalci, se oploditev (v rastlinah - opraševanje), ki vodi do nastanka živahnega, rodovitnega potomstva, zgodi le med posamezniki, ki pripadajo populaciji iste biološke vrste. Očitno obstajajo naravni mehanizmi izolacije, ki nadzirajo kopulacijo ali opraševanje.

Seveda pa možnost izključitve medsektičnih prehodov ni izključena. Pojavljajo se v naravnih razmerah in se umetno izvajajo - po človeku, vendar vedno vodijo do videza bodisi mladičev z oslabljeno sposobnostjo preživetja bodisi sterilnih hibridov. Zadostuje, da se spomnimo brezplodnih mul-potomcev, pridobljenih pri prečkanju osla in kobile. Kot lahko vidimo, tukaj delujejo določene sile, ki jih je mogoče obravnavati kot nekatere vrste izolacijskih mehanizmov. Podrobneje jih definiramo.

Klasifikacija procesov, ki vodijo v stabilnost genskega bazena populacij

V evolucijskem pouku, ki je produkt skupnega znanstvenega dela naravnih znanstvenikov kot Charles Darwin, A.N. Severtsov, G. Spencer, razmišljajo o naslednjih, razširjenih pojavih, ki prispevajo k stabilnosti obstoja bioloških vrst: geografske, reproduktivne in ekološke izolacije. Oddelek biologija - populacijska genetika, se ukvarja s proučevanjem sprememb, ki se pojavljajo v genskem zboru skupnosti živih organizmov. So posledica delovanja dejavnikov, kot so valovi življenja in premikanje genov.

Zgornja veja biologije določa vlogo zaščitnih dejavnikov, katerih cilj je ohranjanje konservatizma kariotipov posameznikov prebivalstva in preprečevanje prehoda med prebivalci. Nato bomo ugotovili, kateri izolacijski mehanizmi imenujemo ekološki in kakšen je njihov pomen pri ohranjanju nespremenjene sestave genov v populaciji.

Vloga okoljskih pogojev pri ohranjanju genskega zbora skupnosti živih organizmov

Kot posledica filogeneze - zgodovinski razvoj vrste, njeni posamezniki, tvorijo populacije, ki naseljujejo meje določenega ozemlja, imenujejo območje. Rastlinski in živalski organizmi sodelujejo z okoljskimi dejavniki, pa tudi s skupnostmi drugih vrst, ki živijo na določenem ozemlju, torej imajo določeno ekološko nišo. Za zmanjšanje intenzivnosti konkurence med populacijami iste vrste obstajajo nekateri izolacijski mehanizmi, ki na primer zagotavljajo neskladje med zahtevami obeh skupin za vrsto živila. Torej, hrošč hrošča iz hrošča tvori dve skupini žuželk: eno se hrani na semenu graha, drugem - fižolu.

V reproduktivnem obdobju, ker krmne rastline rastejo na različnih območjih, se organizmi obeh populacij ne križajo med seboj.

Čas razmnoževanja in njihov pomen pri zagotavljanju genetske stabilnosti prebivalstva

Dejavniki, ki znatno otežujejo ali celo popolnoma zatirjajo opraševanje ali kopičenje med organizmi ene sistematične kategorije, vključujejo izolacijske mehanizme, ki nadzorujejo čas razmnoževanja posameznikov. Na primer, cvetenje travniških travnikov, ki rastejo v rečnih ustjih reke, je povezano s časom pomladanske poplavne ukinitve. Rastline, ki živijo neposredno na kopnem, in pri poplavah za dolgo časa pod vodo, cvetijo kasneje kot tiste osebe, ki so bile pod vplivom visoke vode kratkoročne ali na splošno niso poplavljene. Zaradi očitnih razlogov je panmixia (križno opraševanje) med rastlinami, ki živijo na različnih krajih travnika, odsotna, saj se zorenje cvetenja pojavi ob različnih časih. Posledično se oblikuje več populacij travnika, ki se razlikujejo glede na čas razmnoževanja.

Evolucijska vloga izolacije

Populacijska genetika je ugotovila dejstvo, da nezmožnost procesa izmenjave genov med organizmi različnih ras ali skupnosti vodi do dejstva, da se v genotipih posameznikov pojavljajo popolnoma različne vrste mutacij, pogostost pojavljanja prevladujočih in recesivnih alelov pa se spreminja. To vodi v dejstvo, da se genska združenja populacij vedno bolj razlikujejo med seboj. To neskladje bo najprej zadevalo oblike prilagajanja abiotičnim dejavnikom okolja. Od česa je odvisno?

Kompleksno delovanje različnih vrst izolacije

Temelji na medsebojno povezanih mehanizmih ekološke in reproduktivne izolacije. Biologija, zlasti njena delitev - teorija evolucije, razkriva njihov vpliv na manifestacijo takega globalnega procesa kot divergenca, to je na razhajanje značilnosti in lastnosti organizmov. Podlaga je mikroevolucija - proces, ki vodi k nastanku podvrste najprej in nato ter novih bioloških vrst v naravi.

Kako se pojavi geografska izolacija?

Tako v botani kot v zoologiji znanstveniki posvečajo resno pozornost faktorju, ki skoraj nič zmanjša verjetnost prostega prehoda med posamezniki iste vrste. Prejel je ime geografske osamitve. Izkazalo se je, da ostro spremembo na terenu nujno spremljajo videz ovir, kar vodi k nastanku kardinalnih razlik v organizmih.

Najprej se nanašajo na zorenje gamet, čas kopulacije ali opraševanja. Vsi ti dejavniki se lahko kombinirajo v enem terminu - reproduktivni izolaciji. Kakšne so posledice za obstoj prebivalstva?

Sprememba značilnosti

Znanstveniki so ugotovili, da populacije organizmov, ki imajo na začetku podobne genome, s časom, pridobijo vedno več divergentnih lastnosti zaradi izginotja kot ene krmne baze in možnost prostega prehoda. Neodoljive fizične ovire v obliki kontinentalnih napak, dvig gorskih območij, poplave rek, ločujejo skupnosti posameznikov drug od drugega. Tako se razvija živa narava. Spodnji primeri prikazujejo geografsko izolacijo kot pomemben mehanizem za speciacijo. Tako so skupine sardobnih sesalcev Avstralije, po njeni ločitvi od antične celine Gondwana, imele pomembne anatomske in fiziološke razlike od sodobnih evropskih živalskih vrst, ki so nastale po Veliki ledeniki.

Charles Darwin o mehanizmih speciacije

Svetovno znani ustvarjalec teorije naravne selekcije, angleški naravoslovec Charles Darwin, je opredelil gonilne sile evolucije, kar je pripeljalo do nastanka novih razredov, naročil in družin živih organizmov. V svojih spisih je znanstvenik opisal geografske in ekološke izolacijske mehanizme. Primeri njihove manifestacije, je izhajal iz opazovanj med njegovim slavnim izletom po celem svetu. Darwin je videl in skiciral različne vrste rib, ki živijo na otokih Galapagos. Ptice so imele kardinalne razlike v obliki kljuna, velikost prtljažnika in hranjenje različnih živil.

Ko so prestopili med seboj, so posamezniki popolnoma izgubili sposobnost oblikovanja rodovitnega potomstva. Po mnenju raziskovalca so velike razdalje med otoki in razlike v njihovi flori in favni pripeljale do nastanka večih podvrst, nato pa so postale neodvisne vrste. Upoštevali smo še eno smer evolucije, ki je pripeljala do nastanka novih bioloških vrst, po katerih se napreduje celotna obstoječa živa narava. Zgoraj omenjeni primeri dokazujejo pomembno vlogo prostorskih mehanizmov, ki preprečujejo verjetnost prehajanja med organizmi različnih populacij, kar na koncu privede do nastanka novih sistemskih enot.