Различные способы видообразования
Понятие видообразования как процесса формирования двух (или более) новых видов из одного предкового, его виды. Морфологическая дивергенция и становление системы изолирующих механизмов. Особенности хромосомного видообразования у животных и растений.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.12.2012 |
| Размер файла | 20,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2МОУ ГИМНАЗИЯ
г. Протвино
РЕФЕРАТ
ПО БИОЛОГИИ НА ТЕМУ:
РАЗЛИЧНЫЕ СПОСОБЫ ВИДООБРАЗОВАНИЯ
Ученицы 11 Б класса
Багдасаровой Аделины
Процесс формирования двух (или более) новых видов из одного предкового называется видообразованием. Можно выделить две стороны этого процесса: морфологическую дивергенцию - накопление различий в окраске, пропорциях и размерах тела у формирующихся видов - и становление системы изолирующих механизмов - особенностей особей, препятствующих межвидовому скрещиванию или снижающих его успех
Чтобы процесс видообразования мог происходить, необходимо наличие изоляции между зарождающимися видами. В отличие от репродуктивной изоляции, обеспечиваемой системой изолирующих механизмов, она поддерживается главным образом внешними причинами. Такую изоляцию называют первичной. В зависимости от того, какие причины ее обеспечивают, выделяют несколько способов видообразования.
Географическое видообразование
Процесс видообразования может начаться благодаря возникновению различного рода географических преград между популяциями вида - гор, морей, пустынь, ледников и т.д. Такой способ видообразования самый распространенный и наиболее изученный; он называется географическим или аллопатрическим видообразованием (от латинских слов allo - разный и patria - родина). Наиболее яркие примеры географического видообразования - комплексы близкородственных видов, формирующих кольцевые ареалы.
Географическая изоляция обеспечивает возможность морфологической дивергенции, которая может происходить под действием нескольких факторов.
· Условия обитания в географических изолятах могут существенно различаться. Естественный отбор будет приводить к морфологической дивергенции этих популяций вследствие адаптаций к разным условиям существования. Роль естественного отбора в процессе видообразования наиболее ярко проявляется на примерах быстрой адаптивной радиации в условиях отсутствия конкуренции с другими видами. Этим термином обозначают возникновение нескольких видов от одного предкового, связанное с развитием у них адаптаций к различным условиям внешней среды. Наиболее благоприятные условия для адаптивной радиации складываются на группах островов (архипелагах), находящихся на значительном удалении от материка.
· В разных популяциях могут формироваться различия в брачной окраске особей под действием полового отбора. Многие близкородственные виды или разные подвиды одного вида у птиц различаются друг от друга прежде всего элементами брачного наряда самцов.
· Изменение генетического состава и морфологического облика популяций может происходить в силу чисто случайных причин. Такое явление называется дрейфом генов или генетико-автоматическими процессами.
· Генотип - это не "мозаика генов", а сложная и целостная система. Любой признак организма формируется в результате согласованного действия множества ферментов, каждый из которых кодируется своим геном. Функциональная интегрированность генотипа приводит к тому, что при морфологической дивергенции изолированных популяций изменяются не единичные, а многие гены, происходит формирование генных комплексов. Соответственно, и морфологические различия между популяциями приобретают комплексный характер.
Помимо накопления морфологических различий, действие вышеперечисленных факторов приводит к тому, что формируются генетические особенности изолированных популяций, накапливаются различия в экологии и поведении особей - происходит формирование системы изолирующих механизмов.
К моменту образования зоны вторичного географического контакта различия в экологии и поведении близкородственных форм могут обеспечивать надежную репродуктивную изоляцию между ними. В этом случае процесс видообразования можно считать завершенным. Если же во время географической разобщенности популяций изолирующие механизмы не сформировались, то в зоне перекрывания ареалов возникает массовая гибридизация, и поток генов сглаживает накопленные генетические и морфологические различия между популяциями. Между этими двумя крайними ситуациями существует целый ряд переходов. Некоторые варианты развития событий описаны в разделе "происхождение изолирующих механизмов".
Симпатрическое видообразование
Изоляция, необходимая на начальных стадиях видообразования, может обеспечиваться не только географическими преградами между популяциями: иногда обособленные группировки особей возникают в пределах одной популяции, и это может привести к формированию новых видов. Такой способ видообразования называется симпатрическим (от латинских слов sim - вместе и patria - родина). Этот способ отличается от предыдущего только факторами изоляции, причины же, приводящие к морфологической дивергенции и становлению системы изолирующих механизмов, те же, что и в случае географического видообразования.
При экологическом видообразовании изолирующим фактором являются естественный отбор (особая его форма - дизруптивный или раздробляющий отбор) в сочетании с неоднородностью среды обитания. Для успешного завершения процесса видообразования изоляция должна быть как можно более полной и существовать длительное время. Эти условия в природной обстановке трудновыполнимы, поэтому примеры экологического видообразования довольно редки. Зарождающиеся с помощью симпатрического видообразования виды часто называют "экологическими расами".
Теоретически, экологическое видообразование может происходить и при отсутствии первичной изоляции между зарождающимися видами. Для этого необходимо, чтобы в популяции действовал дизруптивный отбор, непосредственно направленный на формирование системы изолирующих механизмов. Такой вывод сделан на основе анализа компьютерных моделей и подтверждается в экспериментах с плодовой мушкой дрозофилой.
Вероятно, что именно таким образом - в результате экологического видообразования без первичной изоляции - произошли комплексы близкородственных видов рыб в изолированных озерах.
Хромосомное видообразование
Изменение числа и формы хромосом часто приводит к нескрещиваемости новой формы с родительским видом, и такой путь также является одним из способов видообразования. Чтобы подчеркнуть принципиальное отличие этого способа от географического и экологического видообразования, его часто называют внезапным. Таким образом могут возникать новые виды у организмов, способных к самооплодотворению, вегетативному или однополому размножению (партеногенезу). Наиболее обычен этот тип видообразования у растений, но встречается он и у некоторых групп животных - моллюсков, насекомых, рыб, амфибий и рептилий.
Различают несколько форм хромосомного видообразования - путем полиплоидии (кратного увеличения числа хромосом), гибридизации и хромосомных перестроек.
видообразование хромосомное морфологическая дивергенция
Хромосомное видообразование у животных
Среди разных групп беспозвоночных (червей, моллюсков, насекомых) и низших позвоночных (рыб, амфибий и рептилий) часто встречаются полиплоидные виды (с набором хромосом, большим, чем 2). Такие виды произошли с помощью хромосомного видообразования, но механизм его отличается от хромосомного видообразования у растений.
Хромосомное видообразование возможно у тех групп животных, которые способны к однополому размножению (партеногенезу): развитию яиц без оплодотворения. При скрещивании близкородственных видов, отличающихся своими хромосомными наборами, у гибридов нарушается процесс созревания половых клеток. Гибридные самцы поэтому бесплодны, но самки способны откладывать яйца, содержащие два хромосомных набора (по одному от каждого родительского вида), развивающиеся без оплодотворения. Получается новая гибридогенная форма, состоящая из одних самок и размножающаяся путем партеногенеза. В случае спаривания такой самки с самцом одного из родительских видов получаются особи, содержащие три набора хромосом и также способные только к однополому размножению. Аналогичным образом может возникнуть тетраплоидная форма (содержащая четыре хромосомных набора). У тетраплоидов восстанавливается способность к нормальному двуполому размножению, и на этом этапе процесс гибридогенного хромосомного видообразования завершается. Близкородственные виды, возникшие таким образом, обнаружены, например, у саламандр рода Ambistoma.
Хромосомное видообразование у растений
У растений новые виды достаточно легко могут образовываться с помощью мутации удвоения хромосом (полиплоидии). Возникшая таким образом новая форма будет репродуктивно изолирована от родительского вида, но благодаря самооплодотворению сможет оставить потомство. Для животных такой способ видообразования неосуществим, так как они не способны к самооплодотворению. Среди растений есть немало примеров близкородственных видов, отличающихся друг от друга кратным числом хромосом, что указывает на их происхождение путем полиплоидии. Так, у картофеля, есть виды с числом хромосом, равным 12, 24, 48 и 72, у пшениц - с 14, 28 и 42 хромосомами.
Полиплоиды обычно устойчивы к неблагоприятным воздействиям, и в экстремальных условиях естественный отбор будет благоприятствовать их возникновению. Так, на Шпицбергене и Новой Земле около 80% видов высших растений представлены полиплоидными формами.
У растений встречается и другой, более редкий способ хромосомного видообразования - путем гибридизации с последующей полиплоидией. Близкородственные виды часто различаются своими хромосомными наборами, и гибриды между ними получаются бесплодными вследствие нарушения процесса созревания половых клеток. Гибридные растения, тем не менее, могут существовать довольно продолжительное время, размножаясь вегетативно. Мутация полиплои-дии "возвращает" гибридам способность к половому размножению. Именно таким образом - путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией - возникла культурная слива.
У грызунов нередки случаи, когда близкие виды отличаются по количеству и форме хромосом. Например, у слепушонок (Ellobius talpinus) существует 16 форм (кариоморф), внешне не отличимых друг от друга, но отличающихся по количеству хромосом (от 32 до 54). Некоторые из кариоморф способны скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство, между другими же есть репродуктивная изоляция.
Таким образом, новые виды путем хромосомных перестроек возникают не сразу, а путем накопления нескольких хромосомных мутаций.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные положения теории эволюции Ж.-Б. Ламарка и Ч. Дарвина. Неоламаркизм: сторонники автогенетических концепций. Синтетическая теория эволюции. Экологические и генетические основы эволюции. Естественный отбор, формы и способы видообразования.
реферат [54,1 K], добавлен 12.02.2011Способы видообразования и роль в них полиплодий. Характеристика хромосомных перестроек и модификаций гетерохроматина. Роль множественных геномных перестроек и работа изолирующих механизмов. Изучение стадий эволюционной дивергенции и динамика популяций.
реферат [2,6 M], добавлен 11.12.2011Типы молекулярной эволюции. Сравнения аминокислотных последовательностей гомологичных белков, выделенных из разных организмов. Гены, белки и "молекулярные часы". Структурные гены и регуляторы в эволюции. Типы видообразования, генетическая дивергенция.
реферат [30,5 K], добавлен 04.03.2010Изучение истории развития концепции вида, источников возникновения многообразия в живой природе, основных этапов эволюционного процесса. Характеристика аллопатрического, симпатрического и филетического способов видообразования, генетического единства.
реферат [27,7 K], добавлен 07.11.2011Приспособленность организмов и ее относительность, примеры приспособленности у растений и животных. Движущая сила эволюции — естественный отбор. Образование новых видов, дивергенция в естественных условиях. Приобретение видами наследственных признаков.
реферат [26,3 K], добавлен 02.10.2009Характеристика этапов (биохимический, морфофизиологический, развитие психики и сознания), и теорий (Дарвина, синтетическая) эволюции живой природы. Рассмотрение эмбриологического, биохимического и биогеографического доказательств видообразования.
реферат [39,6 K], добавлен 09.02.2010Виды селекции и ее значение. Методы селекции микроорганизмов и животных. Биотехнология, генетическая и клеточная инженерия. Цели и задачи селекции как науки. Процесс одомашнивания новых видов растений и животных для удовлетворения потребностей человека.
курсовая работа [389,3 K], добавлен 10.09.2010Общая характеристика семейств рассматриваемых видов лиан. Климатические особенности произрастания, морфологическая характеристика. Анатомическое строение растений. Структурные особенности фотосинтезирующих органов лиан заказника "Камышанова поляна".
курсовая работа [6,9 M], добавлен 18.09.2013Рецепторные системы растений и животных. Становление и функционирование системы восприятия света фотосистемами. Включение энергии фотона в процессы фотосинтеза. Основные химические формулы хлорофилла. Защитная фотопротекторная функция каротиноидов.
реферат [26,1 K], добавлен 17.08.2015Покрытосеменные (цветковые) – крупный тип растений, к которому относится более половины всех известных видов. Происхождение, классификация и анатомо-морфологическая характеристика отдела покрытосеменных. Роль покрытосеменных в природе и жизни человека.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.10.2010Методики исследований грибов, водорослей, лишайников, высших растений, беспозвоночных и позвоночных животных. Правила сбора растений и животных, сушки растений, умерщвления и фиксирования животных. Практические навыки проведения экскурсий в природе.
отчет по практике [90,6 K], добавлен 04.06.2014Селекция как наука о методах создания новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Особенности селекции животных на современном этапе, используемые методы и принципы, подходы, инструментарий и назначение.
презентация [1008,6 K], добавлен 25.01.2012Наука о выведении новых форм живых организмов и задачи селекции по улучшению качества продукции, сортов и пород. Генетическое разнообразие растений, животных и их географическое распространение, гетерозис и инбридинг, их значение в природе и отборе.
презентация [3,0 M], добавлен 17.09.2012Аутбридинг – скрещивание непосредственных форм одного вида. Примеры гибридов, полученных данным путем. Различия в селекции животных и растений. Понятие полиплоидии, механизм ее возникновения. Использование метода для восстановления плодовитости растений.
презентация [408,8 K], добавлен 26.10.2014Различные способы передвижения у простейших животных, строение органелл передвижения. Таксисные реакции и необходимые условия их возникновения. Характеристика многощетинковых и монощетинковых червей, особенности их строения, тип питания и размножения.
контрольная работа [16,2 K], добавлен 08.08.2009Создания и совершенствования сортов культурных растений и пород домашних животных, применение этих методов в растениеводстве (селекция растений) и животноводстве (селекция животных). Сорта растений и породы животных с нужными биологическими свойствами.
презентация [598,9 K], добавлен 25.10.2011Параллелизм как эволюционное развитие генетически близких групп. Дивергенция как расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей. Конвергенция как приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп.
презентация [6,7 M], добавлен 11.12.2012Общие сведения и история селекции - науки о методах создания новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, с полезными для человека свойствами. Основные принципы селекции животных, ее некоторые особенности.
презентация [939,1 K], добавлен 06.09.2016Понятие селекции как эволюции, управляемой человеком. Выведение новых сортов растений и пород животных для человека свойствами как основная задача селекционеров. Методы селекции: отбор, гибридизация, мутагенез. Центры происхождения культурных растений.
презентация [63,1 K], добавлен 23.02.2013Понятие и значение селекции как науки о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Оценка роли и значения микроорганизмов в биосфере, и особенности их использования. Формы молочнокислых бактерий.
презентация [1,1 M], добавлен 17.03.2015
