'

Лекция 4. Эволюция.

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Лекция 4. Эволюция. Дрейф генов. Популяционные волны. Изоляция. Образование видов.


Слайд 1

Дрейф генов – элементарный эволюционный фактор. Под дрейфом генов понимают случайные изменения генных частот, вызванные малой численностью популяции. При малом числе особей перестают выполняться законы Менделя.


Слайд 2

Экспериментальные доказательства роли дрейфа генов Исходные частоты аллелей А и а: по 0,5 N – число особей в популяции. Видно, что при 25 особях после 40-го поколения один аллель исчезает, при 250 – соотношение аллелей меняется, а при 2500 – остается близким к исходному.


Слайд 3

Таким образом, дрейф генов может приводить к: Росту гомозиготности популяции; Сохранению вредных аллелей вопреки отбору; Размножению редких аллелей; Полному исчезновению каких-либо аллелей.


Слайд 4

Основные причины, приводящие к уменьшению числа особей в популяции и, следовательно, дрейфу генов: Популяционные волны (эффект бутылочного горлышка) Заселение новых территорий (эффект родоначальника) Изоляция


Слайд 5

Тема популяционных волн в искусстве


Слайд 6

Виды популяционных волн: Периодические (например, сезонные колебания численности насекомых, однолетних растений, вирусов гриппа) Непериодические (зависят от многих факторов). Примеры: колебания численности хищник – жертва, вспышки численности леммингов в Арктике, пролёты саранчи, размножение кроликов в Австралии, чумные эпидемии в Европе в прошлом.


Слайд 7

В нижней точке кривой численности наблюдается «эффект бутылочного горлышка». Сквозь него проходят немногие особи и в новой популяции соотношение аллелей будет другим.


Слайд 8

«Только весенние воды нахлынут, и без того они сотнями гинут…» Некрасов Выживают лишь немногие особи, и приспособленность не играет роли, скорее случай (в лице д.Мазая)


Слайд 9

Антропологи полагают, что первые современные люди пережили эффект бутылочного горлышка около 100 000 лет назад, и объясняют этим генетическое сходство людей между собой. Даже у представителей кланов гориллы, обитающих в одном африканском лесу, больше генетических вариантов, чем у всех человеческих существ на планете.


Слайд 10

Эффект основателя – другая причина дрейфа генов. При этом несколько особей (или даже одна, но беременная) заселяют новое место


Слайд 11

Британский подвид благородного оленя (Cervus elaphus scoticus) сформировался в течение 8000 лет со времени образования пролива Ламанш. Когда же несколько пар вида интродуцировали в Новую Зеландию, то за несколько десятилетий эти олени успешно освоили новые местообитания и стали сильнее отличаться от своей родительской популяции, чем британский олень от материковой расы. Вот он – благородный олень из Новой Зеландии


Слайд 12

Пример эффекта основателя у человека: Секта меннонитов в Пенсильвании, США насчитывает сейчас около 8 000 человек, все - потомки трёх супружеских пар, эмигрировавших в 1770 году. 13% из них страдают редкой формой карликовости с многопалостью. Видимо, один из предков был гетерозиготным носителем этой мутации.


Слайд 13

Изоляция как эволюционный фактор


Слайд 14

Изоляция – нарушение свободы скрещивания. В изолированной группе частоты аллелей окажутся иными, чем в большой популяции. Изоляция приводит к дрейфу генов, и также является пусковым моментом видообразования. Изолирующий фактор


Слайд 15

Изоляция обеспечивается Прекопулятивными механизмами Посткопулятивными


Слайд 16

Прекопулятивные


Слайд 17

Посткопулятивные


Слайд 18

Различные примеры изоляции, которая способна дать новые виды


Слайд 19

Пример географической изоляции Райские сороки живут в тропических лесах Новой Гвинеи. Каждый из пяти видов обитает на своем горном хребте, отделенном от остальных саванной. Морфологические различия между видами настолько существенны, что изначально они были описаны в качестве отдельных родов. Черногорлая астрапия Великолепная астрапия Астрапия принцессы Стефании


Слайд 20

БЛИЗКИЕ ВИДЫ РАЙСКИХ СОРОК


Слайд 21

Пример экологической изоляции. Озеро Тана (Эфиопия) заселено комплексом близкородственных видов рыб-барбусов. Поскольку других видов рыб в озере очень мало, то барбусы освоили все доступные экологические ниши. Форма, питающаяся смешанной пищей Добывает насекомых, планктон и мальков рыб у поверхности воды Хищник


Слайд 22

Еще пример экологической изоляции: Сорняк большой погремок: возникли 2 расы по срокам цветения – до и после покоса. У рас цветки разного оттенка.


Слайд 23

Род пеночек объединяет несколько десятков видов птиц, многие из которых практически не отличимы друг от друга по внешнему виду. В то же время, пеночки очень хорошо отличаются по песням, и эти различия служат основным фактором изоляции между ними.


Слайд 24

Кряква и шилохвость часто гнездятся бок о бок друг с другом, населяя пресно-водные водоемы лесной полосы. Эти виды очень хорошо различаются друг от друга по окраске и брачным ритуалам, и в природе практически не гибридизируют. Тем не менее, в зоопарках смешанные пары между кряквой и шилохвостью - не редкость. Большинство яиц в кладках смешанных пар оказываются неоплодотворенными, но из оплодотворенных яиц вылупляются вполне жизнеспособные и плодовитые гибриды. Брачное поведение гибридов нарушено и представляет собой мозаику элементов, свойственных родительским видам, в следствие чего им трудно сформировать брачную пару в природных условиях.


Слайд 25

шилохвость кряква


Слайд 26

Приливно-отливная полоса тропических морей населена множеством манящих крабов. Самцы этих ракообразных совершают своей огромной клешней сложные манящие движения, отпугивая конкурентов и одновременно подманивая самку. Один из видов - Uca tetragonon обитает в нижней части литорали (части берега, затопляемой во время прилива), среди осколков ракушек, обломков отмерших кораллов; его можно встретить и на песчаных и илистых почвах. Второй краб - Uca perplexa живет в верхней части литорали и встречается только на илистых грунтах.


Слайд 27

Изоляция посредством гибридизации Привычная для нас серая ворона в Западной Европе отсутствует, ее заменяет близкий вид - черная ворона. Зона гибридизации серой и черной ворон проходит по территории Германии, Чехии, Австрии и границе Италии. Гибридная зона существует, по-видимому, уже несколько тысяч лет, но ее ширина, тем не менее, не превышает 100 км. Сами гибриды вполне жизнеспособны, но потомство очень ослаблено.


Слайд 28

Чёрная ворона Серая ворона


Слайд 29

Изоляция у человека Те же механизмы, что и в природе, Плюс различные социальные барьеры, например, сословные, религиозные или имущественные (о чём создано много художественных произведений – «Ромео и Джульетта», «Анна Каренина», «Юнона и Авось» и др. В наше время изолирующие барьеры быстро разрушаются.


Слайд 30

Таким образом, в ходе микроэволюции: В популяциях накапливаются различия, которые позволяют приспосабливаться к разным условиям Возникает дивергенция Со временем могут возникнуть новые виды Со временем виды становятся родами, семействами и т.д.


Слайд 31

Схема дивергенции и возникновения новых видов. Единственный рисунок, который Дарвин поместил в «Происхождение видов»


Слайд 32

Ещё одно изображение дивергентной эволюции – отдельные веточки – популяции одного вида


Слайд 33

Итак, образование новых видов – одно из следствий эволюции


Слайд 34

Основные способы видообразования Аллопатрическое происходит на основе географической, пространственной изоляции (от allos – другой, patria – родина). Симпатрическое происходит на основе экологической изоляции (от латинских слов sim - вместе и patria - родина). Часто сперва возникают изменения кариотипа (робертсоновские перестройки, полиплоидия и др.) что предотвращает скрещивание.


Слайд 35

Галапагосские или Дарвиновы вьюрки – пример аллопатрического видообразования (на основе географической изоляции) Исходный предок с континента дал разные виды на островах


Слайд 36

Гавайские цветочницы. – экологическая изоляция Все питаются разными видами пищи


Слайд 37

Виды – двойники. Клёст-еловик и клёст-сосновик, внешне не отличимы, живут на одной территории, но не скрещиваются – пример симпатрического видообразования на основе экологической изоляции


Слайд 38

Кариотипы грызунов – слепушонок. В рамке – вид, имеющий только акроцентрические хромосомы, распространен от Украины до Зауралья. Остальные формы встречаются в Памиро-Алае и не отличаются внешне и экологически. Возникли как результат роберсоновских (центрических) слияний. 2n=54


Слайд 39

Человечество представлено сейчас единственным видом, хотя в прошлом жили разные виды гоминид. Видимо, имело место симпатрическое видообразование – слияние хромосом. Процессы географического видообразования начались, но не успели завершиться.


Слайд 40

Спасибо за внимание! Послезавтра - макроэволюция


×

HTML:





Ссылка: