Особенности и основные факторы микроэволюции в биологии

Микроэволюция в биологии

Что такое микроэволюция и в чем ее особенность?

Есть и другое определение микроэволюции — как комплекса эволюционных преобразований, происходящих в пределах популяционной группы за какой-либо короткий промежуток времени. Изменение частоты гетерозиготных генов в нескольких поколениях — один из примеров таких преобразований.

Начало микроэволюции связано с теми группами, в которых у особей отмечаются разные генотипы. Спусковым крючков для начала микроэволюции является постоянно действующий естественный отбор. Параллельно с микроэволюцией происходят элементарные эволюционные изменения.

Оба определения понятия микроэволюции не являются полными. Они дополняются в зависимости от подхода к ее трактовке.

Из этого следует, что элементарные эволюционные изменения являются материалом для образования в природе новых видов.

Генофонд внутри популяций со временем меняется так, что скрещивание между собой уже не представляется возможным. При относительной изолированности популяций образуются новые виды и наступает завершающий этап микроэволюции.

То есть, микроэволюция приводит к образованию новых видов.

В науке различают:

• филетическую микроэволюцию;
• видообразование.

Филетическая микроэволюция представляет собой комплекс постепенных изменений в течении определенного времени, которые происходят в пределах одного вида или группы особей. В результате такая микроэволюция приводит к изменению степени приспособленности организмов к конкретным условиям среды обитания — она возрастает.

А вот видообразование — это общая система образования нескольких новых видов из одного.

Основные факторы микроэволюции

Процесс микроэволюции становится более понятным при изучении факторов, которые ее характеризуют. Среди таких факторов:

• дрейф генов, мутации, популяционные волны, которые обеспечивают изменчивость в популяционном генофонде;
• изоляция, которая представляет собой препятствия: из-за них сокращается возможность размножения и обмена генетической информацией между популяциями внутри одного вида;
• естественный отбор, благодаря которому закрепляются особенности, повышающие приспособленность особей внутри популяции к изменениям, происходящим во внешней среде.

Для мутаций характерен ненаправленный процесс. Выделяют генные, хромосомные и геномные мутации. Генные мутации представляют собой замену одного основания на другое внутри триплета. За хромосомными мутациями скрывается увеличение и уменьшение численности хромосом, повреждение определенного участка хромосом. Зачастую результатом таких мутаций является гибель организма. В основе любой мутации могут лежать сразу несколько факторов — мутагенов.

Генетические потоки — это перенос мутаций из других популяций. Такой процесс определяется широтой расселения особей из соседних популяций внутри вида. Вместе с генетическими потоками мутации обеспечивают разнообразие внутри популяции. Благодаря естественному отбору и дрейфу генов обеспечивается сортировка генотипов.

Без воздействия естественного отбора мутации не могут привести к возникновению новых видов. Популяционные волны показывают флуктуацию численности популяции, поэтому их тоже можно считать поставщиками эволюционного материала: они подставляют редкие мутации под действие естественного отбора.

Проще говоря, мутации и естественный отбор в комплексе — это эволюционный способ разграничения полезных и вредных адаптаций внутри экосистем, а также анализа взаимодействия популяций внутри вида.

Изоляция — фактор накопления и закрепления изменений, обусловленных описанными выше факторами. Она бывает территориальной и биологической. В первом случае речь идет о разобщенности популяции внутри конкретного ареала. Проявление репродуктивной изоляции — несовпадение сроков размножения отдельных групп особей внутри вида.

Биологическая изоляция свидетельствует о том, что имеет место физическая несовместимость особей и невозможность воспроизведения полноценного потомства.

Естественный отбор — вектор эволюционного процесса, который бывает направленным и ненаправленным.

Можно выделить такие формы естественного отбора как:

• движущий или смещающей значение признака от средней величины. За счет него особи приспосабливаются к новой среде обитания;
• стабилизирующий. Он проявляется в стабильных популяциях и направлен на выбраковывание из них крайних генотипов. Эта форма отбора дает возможность сохраниться особям с близким к среднему значением признака;
• дизруптивный. Внутри популяций остаются особи с редкими генотипами. Этот отбор является способом выявления крайних отклонений значения признаков от среднего значения;
• дрейф генов. Под ним понимают случайное отклонение генов от постоянной частоты встречаемости. За счет дрейфа генов в популяции тоже закрепляются редкие генотипы.

Из этого следует, что направление эволюции идет по пути образования одного нового гена за другим — это сопровождается приспособлением к изменениям окружающей среды и образованием нового вида или новой экосистемы. Все эволюционные изменения относятся к системе микроэволюции, так как основаны на случайных эволюционных изменениях в генофонде популяций и генетическом аппарате отдельных особей.