Κύματα πληθυσμού ως ένα εξελικτικό παράγοντα. Αιτίες των κυμάτων του πληθυσμού

Η δράση στην πισίνα γονιδίων των στοιχειωδών παραγόντων αλλάζει τη συχνότητα ορισμένων γονιδίων, η οποία οδηγεί σε μια αλλαγή στη γονότυπο και φαινότυπο στον πληθυσμό, και η παρατεταμένη έκθεση σε φυσική επιλογή επεκτείνει τη διαφοροποίησή του.

Τι είναι μικροεξέλιξη

Μικροεξέλιξη - πληθυσμός αλλάζει υπό την επίδραση της εξελικτικής παράγοντες που μπορεί να οδηγήσει σε μια αλλαγή στη γονιδιακή δεξαμενή, ή ακόμα και την εμφάνιση ενός νέου είδους.

Εξέλιξη Παράγοντες που μπορεί να κληθεί οποιαδήποτε διαδικασιών ή φαινομένων. Μεταξύ αυτών μπορεί να αναφερθεί μεταλλάξεις, απομόνωση, γενετική παρέκκλιση, τα κύματα του πληθυσμού που αλλάζουν τη γενετική σύνθεση.

Οι διαστάσεις του κάθε πληθυσμού αλλάζει συνεχώς. Οι λόγοι για αυτό είναι διάφορες επιρροές βιοτικών και αβιοτικών φύση. Τέτοιες διακυμάνσεις μέγεθος του πληθυσμού είναι περιοδική. Έτσι, μετά την αύξηση του αριθμού των ατόμων σε έναν πληθυσμό είναι η μείωση της. Το 1905 Σ Σ Chetverikov ονομάζεται αυτό το σχέδιο κύματα του πληθυσμού. Αν παραδείγματα των κυμάτων του πληθυσμού, μπορεί να είναι οι διακυμάνσεις του αριθμού των θυμάτων από τα αρπακτικά ζώα, τα χαρούπια αναπαραγωγής και κουνέλια στην Αυστραλία. Ένα παράδειγμα μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως Lemmings flash στην Αρκτική ή την επιδημία πανώλης, η οποία στο παρελθόν έχουν καταγραφεί στην Ευρώπη.

Χαρακτηριστικά του «κύματα της ζωής»

Αυτά τα κύματα είναι κοινά για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Μπορούν να είναι επαναλαμβανόμενες και μη επαναλαμβανόμενες. Περιοδικές συχνά παρατηρείται στα βραχύβια οργανισμούς - τα έντομα, τα ετήσια φυτά, όπως και η πλειοψηφία των μικροοργανισμών και μυκήτων. Το πιο απλό παράδειγμα μπορεί να είναι εποχιακές αλλαγές σε αφθονία.

Μη περιοδικών κύματα πληθυσμού εξαρτώνται από ένα συνδυασμό αρκετών πολύπλοκων παραγόντων. Συνήθως, αυτά περιλαμβάνουν όχι ένα αλλά πολλά είδη των ζωντανών οργανισμών στα οικοσυστήματα, και ως εκ τούτου μπορεί να οδηγήσει σε μια ριζική αναδιάρθρωση.

Μεταξύ των αλλαγών στον αριθμό των ατόμων του πληθυσμού θα πρέπει να γίνει μια ξαφνική εμφάνιση ορισμένων τύπων οργανισμών σε νέες περιοχές χωρίς φυσική τους εχθρούς. Επίσης αξίζει να αναφερθεί είναι η απότομη αλλαγή στον αριθμό των μη κυκλικών, που συνδέουν με τις φυσικές «καταστροφές» και μπορεί να εκδηλωθεί biogeocoenose καταστροφή ή ένα ολόκληρο τοπίο. Για παράδειγμα, αρκετές ξηρά καλοκαίρια μπορεί να αλλάξει μια μεγάλη περιοχή - για τον προσδιορισμό της εμφάνισης της βλάστησης λιβάδι σε βάλτους και τα μέρη των ξηρών λιβάδια.

Αν έχετε διευκρινίσει τους λόγους για τα κύματα του πληθυσμού, αξίζει να θυμηθούμε όχι μόνο τη σχέση των ζωντανών οργανισμών μεταξύ τους και με περιβαλλοντικούς παράγοντες, αλλά και στην ανθρώπινη επίδραση.

Εξελικτική σημασία της «κύματα της ζωής»

Σε περίπτωση που ο αριθμός των κάθε πληθυσμός μειώνεται δραστικά, μπορεί να είναι μόνο λίγα άτομα. Έτσι έχουν τη συχνότητα των γονιδίων (αλληλίων) είναι διαφορετική από εκείνη που ήταν στο αρχικό πληθυσμό. Εάν, μετά από μια απότομη μείωση του αριθμού του πληθυσμού είναι απότομη άνοδο της, η αρχή μιας νέας επιδημίας της αύξησης του αριθμού των ατόμων του πληθυσμού δίνει μια μικρή ομάδα οργανισμών που παραμένουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορεί να υποστηριχθεί ότι τα κύματα του πληθυσμού επηρεάζουν τη γονιδιακή δεξαμενή, διότι ο γονότυπος της ομάδας καθορίζει τη γενετική δομή του πληθυσμού.

Την ίδια στιγμή εντελώς τυχαία δραματικά αλλάξει το σύνολο των μεταλλάξεων του πληθυσμού και η συγκέντρωσή τους. Έτσι, μερικές από τις μεταλλάξεις εξαφανίζεται εντελώς, και κάποια ξαφνικά αυξάνεται. Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι τα κύματα του πληθυσμού ως εξελικτική παράγοντας είναι εξαιρετικά σημαντική, διότι, υπό την προϋπόθεση έντονη επιλογής είναι ένας σημαντικός προμηθευτής της εξελικτικής υλικό που είναι σπάνιες μεταλλάξεις εισάγονται στο πλαίσιο της δράσης της επιλογής.

Επιπλέον, τα κύματα της ζωής είναι σε θέση να αποσύρει προσωρινά τον αριθμό των μεταλλάξεων ή γονότυπων σε άλλες αβιοτικών ή βιοτικών περιβάλλον. Παρ 'όλα αυτά, ακόμα και ο συνδυασμός των μεταλλάξεων κύματα του πληθυσμού και δεν παρέχει εξελικτική διαδικασία ροής. Χρειαζόμαστε παράγοντας δράση που επηρεάζει σε μία κατεύθυνση (αυτό είναι, π.χ., μόνωση).

επίδραση της θερμομόνωσης για το μέγεθος του πληθυσμού

Αυτός ο παράγοντας είναι πολύ σημαντικός στην εξελικτική άποψη, δεδομένου ότι προκαλεί την εμφάνιση νέων χαρακτηριστικών από πλευράς ενός τύπου και δεν συμβεί υβριδοποίηση των διαφορετικών ειδών μεταξύ τους. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα πιο συχνά παρατηρείται γεωγραφική απομόνωση. Η ουσία της έγκειται στο γεγονός ότι τα μόνα διαλείμματα περιοχή, η διασταύρωση των ατόμων από διαφορετικά μέρη αυτών καθίσταται αδύνατη ή δύσκολη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι στο απομονωμένο πληθυσμό να αναπτύξουν τυχαία μεταλλάξεις, ως αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής, με γονότυπο του γίνεται όλο και πιο ποικιλόμορφη. Επιπλέον, υπάρχει μια περιβαλλοντική απομόνωση και μια ποικιλία βιολογικών μηχανισμών που εμποδίζουν τα άτομα διαφορετικών ειδών διασταυρωθούν. Ένα παράδειγμα μπορεί να έχουν διαφορετικές προτιμήσεις ως προς τον τόπο και το χρόνο της διέλευσης, καθώς, για παράδειγμα, διαφορετική συμπεριφορά ή διαφορετική δομή των γεννητικών οργάνων των ζώων, το οποίο γίνεται ένα επιπλέον εμπόδιο για διασταύρωση.

Συνοψίζοντας, μπορούμε να πούμε ότι οι διαφορετικοί τύποι της μόνωσης συμβάλλουν στο σχηματισμό νέων ειδών, αλλά την ίδια στιγμή να βοηθήσει να κρατήσει τη γενετική δομή του είδους.

γενετικής παρέκκλισης

Τυχαία αλλαγές στον αριθμό των γονιδίων σε οποιοδήποτε πληθυσμό του μικρού μεγέθους μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις, επειδή θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια αλλαγή στη συχνότητα των αλληλομόρφων. Τυχαία αλλαγές αλληλόμορφο συχνότητες που ονομάζεται γενετικής παρέκκλισης. Αυτή η διαδικασία είναι μη-κατευθυντική στην φύση. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από γενετιστής Ν Π Dubininym και Δ Δ Romashovym.

Επιβεβαίωση της γενετικής παρέκκλισης ευκαιρία ήταν C. Wright. Πέρασε στο εργαστήριο Drosophila άνδρες και γυναίκες που ήταν ετερόζυγο για ένα συγκεκριμένο γονίδιο. Στη συνέχεια απογόνους ελήφθη με μια συγκέντρωση της κανονικής και μεταλλαγμένο γονίδιο, το οποίο ήταν 50%. Μετά από αρκετές γενιές, μερικά άτομα να γίνουν ομόζυγα για το μεταλλαγμένο γονίδιο, κάποιοι έχασε ακόμη και ένα άλλο μέρος των ατόμων που είχαν τόσο το μεταλλαγμένο και το φυσιολογικό γονίδιο.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ακόμη και σε μειωμένη βιωσιμότητα και μεταλλαγμένα ζώα που παρέχονται την επίδραση της φυσικής επιλογής το μεταλλαγμένο αλλήλιο θα μπορούσε πλήρως να αντικαταστήσει την κανονική, προκαλώντας συγκεκριμένες κύματα πληθυσμού.

κύματα πληθυσμού Αιτιολογία

Από όλους τους λόγους που μπορεί να επηρεάσουν τα ποσοτικά χαρακτηριστικά του πληθυσμού, η ηγετική θέση που καταλαμβάνεται από τις κλιματολογικές συνθήκες, βιοτικούς παράγοντες είναι στην περίπτωση αυτή αποδίδεται στο παρασκήνιο. Με χαμηλή αριθμό ειδών πολλαπλή ατόμων στον πληθυσμό που εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες, τη χημική σύνθεση του περιβάλλοντος, καθώς και με το βαθμό της μόλυνσης.

Αξίζει να σημειωθεί ότι τα αίτια των κυμάτων του πληθυσμού που καθορίζουν την αλλαγή στο μέγεθος του πληθυσμού εξαρτάται από την πυκνότητα ή την επιρροή της, ανεξάρτητα από τη ρύθμιση αυτή.

Αβιοτικοί και ανθρωπογενείς παράγοντες συνήθως δεν εξαρτώνται από την πυκνότητα του πληθυσμού. Βιοτικών επίδραση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αυτό. Θα πρέπει να σημειωθεί εδαφική συμπεριφορά, η οποία κατά τη διάρκεια της εξέλιξης είναι ο πιο αποτελεσματικός μηχανισμός που περιορίζει αύξηση του αριθμού των ατόμων σε έναν πληθυσμό. Έτσι, η δραστηριότητα των σχετικών ατόμων περιορισμένο χώρο. Με την αύξηση του αριθμού των αναπτυσσόμενων ενδο ανταγωνισμό για πόρους ή άμεση ανταγωνισμό (η επίθεση κατά των ανταγωνιστών).

κύματα Πληθυσμός εξαρτάται επίσης από αποκρίσεις συμπεριφοράς που έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε πληθυσμό χαρακτηρίζονται από την εμφάνιση ένστικτο της μαζικής μετανάστευσης. Μπορεί επίσης να αναπτύξουν μία αντίδραση στρες στο οποίο τα άτομα έχουν αναπτύξει τέτοιες φυσιολογικά χαρακτηριστικά που μειώνουν τη γονιμότητα και συμβάλλουν σε αυξημένη θνησιμότητα. Έτσι, σπασμένα διαδικασία ωογένεση και τη σπερματογένεση, όλο και περισσότερες περιπτώσεις των αποβολών, μειώνει τον αριθμό των ατόμων σε ένα μόνο γενιά και αυξάνει κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Επιπλέον, μειώνεται φροντίδα για τους νέους ένστικτο, αλλάζει η συμπεριφορά τους - την αύξηση της επιθετικότητας, του κανιβαλισμού μπορεί να παρατηρηθεί και ανεπαρκή ανταπόκριση στο αντίθετο φύλο, η οποία μειώνει τελικά το μέγεθος του πληθυσμού.

Χαρακτηριστικά των αλλαγών του πληθυσμού

Πολλές οικολογικές διεργασίες που σχετίζονται με τον πολλαπλασιασμό του πληθυσμού των επιτόπιων δειγματοληπτικών ή τοπικούς αριθμούς flash μοιάζει με ένα κύμα, το οποίο, όπως σημειώθηκε ανωτέρω, ονομάζονται «κύματα της ζωής». Ένα τυπικό παράδειγμα μπορεί να αναφερθεί ξαφνική αύξηση του αριθμού των παρασίτων εντόμων σε μια περιορισμένη περιοχή του δάσους. Υπό ευνοϊκές συνθήκες, τα έντομα είναι ικανό να συλλάβει όλο και περισσότερο έδαφος, η οποία είναι μια τυπική εικόνα μιας αύξηση στην πυκνότητα ή τη διανομή του λεγόμενου κύματος του πληθυσμού τους. Γνωρίζοντας τα χαρακτηριστικά της κινητικότητας του πληθυσμού και ορισμένα χαρακτηριστικά, μπορείτε εύκολα να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης του κύματος και τις πιθανές μεθόδους ελέγχου.

Παρομοίως, μπορεί κανείς να χαρακτηρίσει επιδημία κύματος, έτσι αυτή η θεωρία χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για το χαρακτηρισμό της κατανομής των διαφόρων ασθενειών και να επιταχύνει τη διαδικασία.

Επιπλέον, πρέπει να αναφερθούν του πληθυσμού της γενετικής κύματα με τα οποία περιγράφουν τη διάδοση ενός συγκεκριμένου γονιδίου στην γκάμα της, το οποίο στεγάζεται σε ένα δεδομένο πληθυσμό.

Ο μηχανισμός της δράσης των κυμάτων πληθυσμού

κύμα πληθυσμός μπορεί να χαρακτηρίζεται από ένα μοντέλο παράδειγμα. Έτσι, στο κλειστό κουτί είναι μαύρο και 500 είναι λευκές μπάλες ίδιο ποσό που αντιστοιχεί στην συχνότητα του αλληλίου-Ρ 0.50. Αν αφαιρέσετε τυχαία μπάλες 10 και να υποθέσουμε ότι τέσσερις από αυτούς έχουν μαύρο χρώμα, και 6 - λευκό, τότε, κατά συνέπεια, η συχνότητα αλληλόμορφο θα είναι 0,40 και 0,60.

Αν αυξηθεί ο αριθμός των σφαιρών σε 100 φορές με 400 μαύρο και άσπρο 600, και στη συνέχεια να λάβει και πάλι οποιαδήποτε τυχαία 10, τότε είναι πιθανό ότι η αναλογία χρώμα τους θα είναι σημαντικά διαφορετική από την αρχική, για παράδειγμα 2 μαύρο και άσπρο 8. Σε αυτήν την συχνότητα των αλληλομόρφων είναι αντίστοιχα Ρ-0.20 και Ρ-0.80. Αν πάρουμε ένα τρίτο δείγμα, υπάρχει μια πιθανότητα ότι τα 9 λευκά μπάλες που από τα 10 εκλεγμένα ή ακόμα και όλοι τους θα έχουν λευκό χρώμα.

Σύμφωνα με αυτό το παράδειγμα μπορούν να κρίνουν τις τυχαίες διακυμάνσεις της συχνότητας των αλληλίων σε φυσικούς πληθυσμούς, η οποία μπορεί να μειώσει ή να αυξήσει τη συγκέντρωση ενός συγκεκριμένου γονιδίου.