Sob a ação de fatores elementares no pool gênico, a frequência de certos genes muda, o que leva a uma mudança no genótipo e fenótipo da população, e com exposição prolongada à seleção natural, ocorre sua diferenciação.
O que é microevolução
Microevolução - mudanças populacionais sob influência de fatores evolutivos, que podem levar a uma mudança no pool genético ou até mesmo ao surgimento de uma nova espécie.
Fatores de evolução podem ser chamados de quaisquer processos ou fenômenos. Entre eles estão mutações, isolamento, deriva genética, ondas populacionais que alteram a composição genética.
O tamanho de qualquer população está mudando constantemente. As razões para isso são várias influências de natureza biótica e abiótica. Tais flutuações populacionais são periódicas. Assim, após um aumento no número de indivíduos em uma população, ele diminui. Em 1905, S. S. Chetverikov chamou essa regularidade de ondas populacionais. Se você der exemplos de ondas populacionais, podem ser flutuações no número de predadores, a reprodução de gafanhotos ou coelhos na Austrália. Outro exemplo são os surtos de lêmingues emEpidemias árticas ou de peste que foram registradas na Europa no passado.
Característica das "ondas da vida"
Essas ondas são características de todos os organismos vivos. Podem ser periódicos ou não periódicos. Periódicos são mais frequentemente observados em organismos de vida curta - em insetos, plantas anuais, bem como na maioria dos microrganismos e fungos. O exemplo mais simples seria as mudanças sazonais nos números.
As ondas populacionais não periódicas dependem de uma combinação de vários fatores complexos. Como regra, eles não dizem respeito a um, mas a vários tipos de organismos vivos em uma biogeocenose, portanto, podem levar a uma reestruturação radical.
Entre as mudanças no número de indivíduos em uma população, deve-se destacar o aparecimento súbito de certas espécies de organismos em novas áreas onde seus inimigos naturais estão ausentes. De referir também as alterações não cíclicas acentuadas da população, que estão associadas a “catástrofes” naturais e podem manifestar-se pela destruição da biogeocenose ou de toda a paisagem. Assim, vários períodos de verão seco podem alterar uma área significativa - causar o aparecimento de vegetação de prados em pântanos e um grande número de prados secos.
Se você indicar as causas das ondas populacionais, vale lembrar não apenas a relação dos organismos vivos entre si e com os fatores ambientais, mas também a influência do homem.
Significado evolutivo das "ondas da vida"
Nos casos em que o tamanho de qualquer população é drasticamente reduzido, apenas alguns indivíduos podem permanecer. Ao mesmo tempo, sua frequência de genes (alelos) é diferente daquela que estava na população original. Se após um declínio acentuado no número de indivíduos na população houver um aumento acentuado, o início de um novo surto de crescimento no número de indivíduos na população é dado por um pequeno grupo de organismos que permaneceu. É por isso que se pode argumentar que as ondas populacionais afetam o pool gênico, uma vez que o genótipo de um determinado grupo determina a estrutura genética de toda a população.
Ao mesmo tempo, o conjunto de mutações na população e sua concentração mudam drasticamente por acaso. Assim, uma certa parte das mutações desaparece completamente, e algumas crescem de repente. Para resumir, podemos dizer que as ondas populacionais como fator evolutivo são extremamente importantes, pois, sob a condição de seleção intensiva, são o principal fornecedor de material evolutivo, quando mutações raras substituem a seleção.
Além disso, as ondas da vida são capazes de trazer temporariamente uma série de mutações ou genótipos para outro ambiente abiótico ou biótico. Apesar disso, mesmo uma combinação de ondas populacionais e mutações não garante o processo evolutivo. Você precisa da ação de um fator que afeta em uma direção (isto é, por exemplo, isolamento).
O impacto do isolamento no tamanho da população
Esse fator é extremamente importante em termos evolutivos, pois provoca o surgimento de novos traços nas condições de uma espécie e impede o cruzamento de espécies diferentes entre si. Vale a pena notar que o isolamento geográfico é mais frequentemente observado. Sua essência resideo fato de que a única área está rasgada, enquanto a interseção de indivíduos de diferentes partes dela se torna impossível ou difícil.
Vale a pena notar que em uma população isolada, as mutações se desenvolvem aleatoriamente e, como resultado da seleção natural, seu genótipo se torna cada vez mais diversificado. Além disso, há isolamento ecológico e vários mecanismos biológicos que impedem que indivíduos de diferentes espécies se reproduzam livremente. Um exemplo seriam as diferentes preferências em relação ao local ou horário do cruzamento, bem como, por exemplo, comportamento diferente ou estrutura diferente dos órgãos genitais nos animais, o que se torna um obstáculo adicional ao cruzamento.
Resumindo, diferentes tipos de isolamento promovem a formação de novas espécies, mas ao mesmo tempo ajudam a manter a estrutura genética da espécie.
Desvio de genes
Uma mudança aleatória no número de genes em qualquer pequena população pode ter consequências significativas, pois pode levar a uma mudança na frequência alélica. Mudanças aleatórias na frequência alélica são chamadas de deriva genética. Este processo não é direcional. Foi descoberto pelos geneticistas N. P. Dubinin e D. D. Romashov.
S. Wright recebeu confirmação sobre a aleatoriedade da deriva genética. No laboratório, ele cruzou Drosophila fêmea e macho, que eram heterozigotos para um gene específico. Em seguida, a prole foi obtida com uma concentração do gene normal e mutante, que foi de 50%. Atravéspor várias gerações, alguns indivíduos tornaram-se homozigotos para o gene mutante, alguns o perderam completamente, e outra parte dos indivíduos tinha o gene mutante e o gene normal.
Ress alte-se que mesmo com uma viabilidade reduzida de indivíduos mutantes e sob a influência da seleção natural, o alelo mutante poderia substituir completamente o normal, causando ondas populacionais específicas.
Etiologia das ondas populacionais
De todos os motivos que podem afetar as características quantitativas da população, o primeiro lugar é ocupado pelas condições climáticas, enquanto os fatores bióticos são relegados a segundo plano. Com baixa diversidade de espécies, o número de indivíduos na população depende do clima, da composição química do ambiente, bem como do grau de poluição.
Vale ress altar que as causas das ondas populacionais, que predeterminam a mudança no tamanho da população, dependem de sua densidade ou influência independentemente desse parâmetro.
Fatores abióticos e antropogênicos, via de regra, não dependem da densidade populacional. A influência biótica é mais dependente dele. Deve-se notar o comportamento territorial, que no curso da evolução é o mecanismo mais eficaz que restringe o crescimento do número de indivíduos em uma população. Assim, a atividade dos indivíduos é limitada ao espaço correspondente. Com o aumento dos números, desenvolve-se a competição intraespecífica por recursos ou antagonismo direto (ataques aos concorrentes).
As ondas populacionais também dependem do comportamentoreações que, com uma população elevada, são caracterizadas pelo aparecimento de um instinto de migração em massa. Uma resposta ao estresse também pode se desenvolver, na qual os indivíduos desenvolvem características fisiológicas que reduzem a fertilidade e aumentam a mortalidade. Assim, o processo de ovogênese e espermatogênese é perturbado, os casos de abortos se tornam mais frequentes, o número de indivíduos em uma geração diminui e o período da puberdade aumenta. Além disso, o instinto de cuidar da prole diminui, o comportamento muda - cresce a agressividade, observa-se canibalismo e uma reação inadequada a pessoas do sexo oposto, o que acaba reduzindo a população.
Características de mudanças no número de populações
Muitos processos ecológicos associados à disseminação de uma população sobre uma área ou a um surto local de números assemelham-se a ondas peculiares, que, como mencionado acima, são chamadas de "ondas de vida". Um exemplo típico é um aumento repentino no número de pragas de insetos em uma área limitada da floresta. Em condições favoráveis, os insetos conseguem capturar cada vez mais novos territórios, o que é um quadro típico do aumento de sua densidade ou da propagação da chamada onda populacional. Conhecendo as características de mobilidade e certos traços populacionais, pode-se calcular facilmente a velocidade de propagação desta onda e possíveis métodos de controle.
Da mesma forma, ondas epidêmicas podem ser caracterizadas, então esta teoria é bem sucedidausado para determinar a natureza da propagação de várias doenças e a velocidade desse processo.
Além disso, devemos mencionar as ondas genéticas populacionais, que descrevem a natureza da distribuição de um determinado gene sobre a área ocupada por uma determinada população.
Mecanismo de ação das ondas populacionais
As ondas populacionais podem ser caracterizadas usando um exemplo de modelo. Então, em uma caixa fechada há 500 bolas pretas e o mesmo número de bolas brancas, que corresponde à frequência dos alelos P-0, 50. Se removermos 10 bolas ao acaso e assumirmos que 4 delas são pretas e 6 são brancas, então, respectivamente, a frequência do alelo será 0,40 e 0,60.
Se você aumentar o número de bolas em 100 vezes adicionando 400 pretas e 600 brancas e, em seguida, pegar aleatoriamente 10, é provável que a proporção de cores seja significativamente diferente da original, por exemplo, 2 pretos e 8 brancos. Nesse caso, a frequência alélica será P-0,20 e P-0,80, respectivamente. Se tomarmos a terceira amostra, há uma chance de que 9 bolas brancas sejam retiradas de 10 selecionadas, ou mesmo todas elas seja branco.
Flutuações aleatórias na frequência de alelos em populações naturais podem ser julgadas a partir deste exemplo, que pode reduzir ou aumentar a concentração de um determinado gene.
