Учебник MAXIMUM Education

Интернет-энциклопедия по школьным предметам от Maximum Education. Учебник поможет решить домашнее задание, подготовиться к контрольной и вспомнить прошлые темы.

10 класс
Биология

Синтетическая теория эволюции

Синтетическая теория эволюции- учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, молекулярной биологии, экологии и классического дарвинизма.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) возникла в начале 40-х годов XX в. В СТЭ авторы стремились обобщить все открытые генетикой факты и связать их с дарвинизмом. Большой вклад в создание СТЭ внесли А. Н. Северцов и И.И. Шмальгаузен.

Основные положения синтетической теории эволюции:

Единица эволюции – популяция 

Движущими силами эволюции по СТЭ являются: 

  • мутации 

  • комбинативная изменчивость 

  • популяционные волны 

  • дрейф генов 

  • изоляция 

  • естественный отбор 

Мутации – случайные изменения генетического материала, в результате которых возникают новые признаки и свойства организма. 

Исследованиям мутационных процессов в популяциях посвящены работы отечественного генетика С.С. Четверикова. В результате мутаций появляются новые аллели. Мутационный процесс происходит случайно и не являются направляющим фактором. Новые гены подвергаются действию естественного отбора. 

Комбинативная изменчивость – возникновение новых сочетаний генов, происходящее при гаметогенезе и оплодотворении (см. тему «Изменчивость»). 

Важно! Мутационная и комбинативная изменчивости обеспечивают разнообразие признаков особей в каждой популяции и таким образом служат материалом для естественного отбора.
 

Популяционные волны (волны жизни) – колебания численности особей в популяции. 

Причинами популяционных волн являются: 

  • периодические (сезонные) изменения условий окружающей среды (освещённости, температуры и пр.); 

  • случайные изменения мест обитания (пожары, землетрясения и пр.); 

  • расширение занимаемой территории, что приводит к увеличению численности. 

Пример волн жизни: 

увеличение количества зайцев через некоторое время приводит к возрастанию числа волков и рысей из-за достаточного количества пищи (зайцев). 

 

 

Популяционные волны приводят к изменению концентраций аллелей в генофонде популяций и могут быть причиной дрейфа генов. 

  

Дрейф генов – случайное изменение концентрации генов и генотипов в генофонде популяции. 

 

Например, в малочисленной популяции из-за стихийных бедствий (пожара, наводнения) может резко уменьшиться количество особой. При этом генетический состав новой популяции может значительно отличаться от исходной (выживут особи только с определёнными аллелями). В дальнейшем эти гены будут закрепляться, и генофонд популяции изменится. 

Данный пример называется «эффект бутылочного горлышка»

 

Также вариантом дрейфа генов является так называемый «эффект основателя», который наблюдается при заселении новых территорий особями вида. Представим, что в исходной популяции было примерно равное количество аллелей генов (см. рисунок ниже, фигуры разного цвета). На новую территорию заселяются малое количество особей только с некоторыми аллелями (фигуры желтого и красного цвета). В итоге сформируется новая популяция с другим генофондом. 

 

Важно! Исходя из вышесказанного, волны жизни и дрейф генов, так же, как и изменчивость, создают эволюционный материал. 

 

Изоляция – исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида из разных популяций. 

 

Изолированные популяции не могут обмениваться генетическим материалом, вследствие чего с течением времени накапливаются различия в генофонде. Происходит постепенное превращение популяций в разные виды. 

Изоляция бывает географическая (пространственная) и биологическая (репродуктивная). 

 

Географическая изоляция — обособление определенной популяции от других популяций того же вида каким-либо труднопреодолимыми географическими преградами. 

Биологическая изоляция – биологические различия, возникающие между особями одной популяции и препятствующие свободному скрещиванию.
 

 

Биологическая изоляция может быть: 

- экологической (разные сроки цветения, гнездования, нереста),  

- этологической (разное брачное поведение особей),  

- морфофизиологической (отличия в строении или размерах органов размножения),  

- генетической (изменение строения и числа хромосом). 

 

Все рассмотренные элементарный факторы эволюции действуют ненаправленно, но приводят к изменению соотношения генов и создают материал для естественного отбора. 

Главным направляющим фактором эволюции является естественный отбор

 

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (эволюционные взгляды в XIX и XX веке </п>