Ninguém negará que a realidade ao nosso redor é harmoniosa e perfeita. Não importa no que ou em quem uma pessoa acredita, mas ao seu redor ela vê não apenas beleza e diversidade, mas também uma ordem harmoniosa na qual não há lugar para o caos. A conveniência especialmente clara é manifestada no mundo dos seres vivos. Tudo o que é fraco, feio, incapaz de reproduzir descendentes saudáveis é varrido pela ação de fatores evolutivos, principalmente a seleção natural. Não é o último papel desempenhado por um processo biológico como o isolamento reprodutivo.
Isso, assim como outras formas de mecanismos de defesa que protegem o pool genético de comunidades de plantas, animais e humanos, serão considerados neste artigo.
A transmissão de características hereditárias é a principal propriedade da matéria viva
A reprodução é o processo mais importante, graças ao qual a própria existência do fenômeno da vida é possívelno chão. Independentemente do nível de sua organização, de protozoários a mamíferos, a fertilização (em plantas - polinização), levando ao aparecimento de descendentes viáveis e férteis, ocorre apenas entre indivíduos pertencentes a uma população da mesma espécie biológica. Obviamente, existem mecanismos naturais de isolamento que controlam a cópula ou polinização.
Claro que não se exclui a possibilidade de casos de cruzamento interespecífico. Eles ocorrem tanto em condições naturais quanto são realizados artificialmente - pelo homem, mas sempre levam ao aparecimento de descendentes com viabilidade enfraquecida ou híbridos estéreis. Basta lembrar as mulas estéreis - os descendentes obtidos do cruzamento de um burro e uma égua. Como você pode ver, certas forças estão em ação aqui, que podem ser consideradas como certos tipos de mecanismos de isolamento. Vamos defini-los com mais detalhes.
Classificação dos processos que levam à estabilidade do pool genético das populações
Na doutrina evolucionária, que é um produto do trabalho científico conjunto de cientistas naturais como Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, considera os seguintes fenômenos generalizados que contribuem para a estabilidade da existência de espécies biológicas: este é o isolamento geográfico, reprodutivo e ecológico. A seção de biologia - genética de populações, está envolvida no estudo das mudanças que ocorrem no pool genético de comunidades de organismos vivos. Eles são o resultado de fatores como ondas de vida e deriva genética.
O ramo da biologia acima estabelece o papel dos fatores de proteção visando preservar o conservadorismo dos cariótipos dos indivíduos de uma população e prevenir cruzamentos interpopulacionais. A seguir, descobriremos quais mecanismos de isolamento são chamados de ecológicos e qual é sua importância na manutenção da composição in alterada dos genes em uma população.
O papel das condições ambientais na preservação do pool genético de comunidades de organismos vivos
Como resultado da filogênese - o desenvolvimento histórico de uma espécie, seus indivíduos formam populações que vivem dentro dos limites de um determinado território, chamado de faixa. Organismos vegetais e animais interagem com fatores ambientais, bem como com comunidades de outras espécies que vivem em determinado território, ou seja, ocupam determinado nicho ecológico. Para reduzir a severidade da competição entre populações da mesma espécie, existem certos mecanismos de isolamento que garantem, por exemplo, que as exigências de ambos os grupos quanto ao tipo de alimento sejam diferentes. Assim, o besouro da ervilha forma duas comunidades de insetos: uma se alimenta de sementes de ervilha, a outra de feijão.
Durante o período reprodutivo, devido ao fato de que as culturas forrageiras crescem em zonas diferentes, os organismos das duas populações não se cruzam.
O momento da reprodução e sua importância para garantir a estabilidade genética da população
Aos fatores que impedem significativamente, ou mesmo impedem completamente a polinização ou cópula entre organismos da mesma sistemáticacategoria, podemos incluir mecanismos de isolamento que controlam o tempo de reprodução dos indivíduos. Por exemplo, a floração do prado de capim-azul, crescendo na foz dos rios, está correlacionada com a época do fim da cheia da primavera. As plantas que vivem diretamente na costa e durante o período de inundação por muito tempo debaixo d'água florescem mais tarde do que aqueles indivíduos que estiveram sob a influência da inundação por um curto período de tempo ou não foram inundados. Por razões óbvias, não há panmixia (polinização cruzada) entre plantas que vivem em diferentes partes do prado, uma vez que seu pólen amadurece em épocas diferentes. Como resultado, formam-se várias populações de prados de gramíneas, diferindo em termos de reprodução.
O papel evolutivo do isolamento
A genética de populações estabeleceu o fato de que a impossibilidade do processo de troca de genes entre organismos de diferentes raças ou comunidades leva ao fato de que tipos completamente diferentes de mutações ocorrem nos genótipos dos indivíduos, e a frequência de ocorrência de os alelos dominantes e recessivos também mudam. Isso leva ao fato de que os pools genéticos das populações são cada vez mais diferentes uns dos outros. Esta discrepância dirá respeito, em primeiro lugar, às formas de adaptação aos fatores ambientais abióticos. Do que depende?
Ação complexa de vários tipos de isolamento
É baseado em mecanismos interligados de isolamento ecológico e reprodutivo. A biologia, em particular, sua seção - a teoria da evolução, revela sua influência na manifestação de um processo tão global como a divergência, ou seja,divergência de sinais e propriedades dos organismos. Ele está subjacente à microevolução, um processo que leva à formação da primeira subespécie e, em seguida, de novas espécies biológicas na natureza.
Como ocorre o isolamento geográfico
Tanto em botânica quanto em zoologia, os cientistas prestam muita atenção ao fator que reduz a probabilidade de cruzamento livre entre indivíduos da mesma espécie a quase zero. É o chamado isolamento geográfico. Descobriu-se que uma mudança brusca no terreno é necessariamente acompanhada pelo aparecimento de obstáculos que levam a diferenças cardinais nos organismos.
Eles dizem respeito, em primeiro lugar, ao tempo de maturação dos gametas, ao tempo de cópula ou polinização. Todos esses fatores podem ser combinados em um termo - isolamento reprodutivo. Quais as consequências para a existência da população a que conduz?
Discrepâncias
Cientistas descobriram que populações de organismos com genomas inicialmente semelhantes adquirem características cada vez mais divergentes ao longo do tempo devido ao desaparecimento de um único suprimento alimentar e da possibilidade de cruzamento livre. Barreiras físicas intransponíveis na forma de quebras continentais, elevação de cadeias de montanhas e transbordamentos de rios isolam as comunidades de indivíduos umas das outras. É assim que a natureza se desenvolve. Os exemplos abaixo ilustram o isolamento geográfico como um importante mecanismo de especiação. Assim, grupos de mamíferos marsupiais na Austrália, após sua separação do antigo continente de Gondwana, têmdiferenças anatômicas e fisiológicas das espécies animais européias modernas que surgiram após a Grande Glaciação.
Ch. Darwin sobre os mecanismos de especiação
O mundialmente famoso criador da teoria da seleção natural, o naturalista inglês Charles Darwin, identificou as forças motrizes da evolução, levando ao surgimento de novas classes, ordens e famílias de organismos vivos. Também em seus escritos, o cientista descreveu os mecanismos de isolamento geográfico e ambiental. Ele desenhou exemplos de sua manifestação a partir de observações feitas durante sua famosa viagem ao redor do mundo. Darwin viu e desenhou vários tipos de tentilhões que vivem nas Ilhas Galápagos. As aves tinham diferenças fundamentais na forma do bico, no tamanho do corpo e comiam alimentos diferentes.
Ao cruzar entre os indivíduos perdeu completamente a capacidade de formar descendentes férteis. Segundo o investigador, as grandes distâncias entre as ilhas e as diferenças na sua flora e fauna levaram à formação de várias subespécies, que depois se transformaram em espécies independentes. Consideramos mais uma direção da evolução, levando à formação de novas espécies biológicas, ao longo das quais toda a natureza viva está avançando. Os exemplos que consideramos acima comprovam o importante papel dos mecanismos espaciais que impedem a probabilidade de cruzamentos entre organismos de diferentes populações, o que acaba levando ao surgimento de novas unidades sistemáticas.
