Популяция как элементарная единица эволюции
Материал ОГЭ/ЕГЭ
Популяция как элементарная единица эволюции — это ключевой элемент теории эволюции, поскольку именно в пределах популяций происходят изменения, связанные с естественным отбором и другими эволюционными процессами. В популяции как элементарной единице эволюции происходят изменения, способные привести к образованию новых видов с последующей их адаптацией к окружающей среде[1]. Изучение популяций помогает понять, каким образом организмы адаптируются к окружающей среде и как происходят эволюционные изменения с течением времени[2].
Описание
Популяция — совокупность особей одного вида, длительное время обитающих на определённой территории и способных к свободному скрещиванию. Популяции характеризуются своими структурами, динамикой численности и взаимодействием с окружающей средой, включая экологические ниши, которые они занимают.
Термин введён датским биологом Вильгельмом Иогансеном в 1903 году, однако уже Чарлз Дарвин объяснял эволюцию видов изменчивостью и конкуренцией групп особей.
Согласно синтетической теории эволюции, образование новых видов происходит в результате разделения особей одного вида на группы, не скрещивающиеся между собой. Такое разделение может быть вызвано различными причинами, такими как наличие непреодолимых географических барьеров (аллопатрическое видообразование) или разделение по экологическим нишам внутри одного ареала (симпатрическое видообразование). После возникновения между популяциями различных типов изоляции популяции начинают эволюционировать независимо, в результате чего между популяциями постепенно накапливаются генетические различия, и через некоторое время достигается генетическая несовместимость — скрещивание оказывается невозможным.
Кроме того, новые виды могут возникать практически мгновенно (в геологическом масштабе времени) путём полиплоидии (кратного увеличения количества хромосом в клетке) и гибридизации (скрещивания различных видов).
В современных эволюционных теориях — например, в синтетической теории эволюции — популяция считается элементарной единицей микроэволюционного процесса. Как единица эволюции популяция должна существовать длительное время в реальных природных условиях, выступать как единое целое и формировать резерв изменчивой наследственности.
Микроэволюция
Микроэволюция — распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне. Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутаций, естественного отбора, искусственного отбора, переноса генов и дрейфа генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию.
Популяционная генетика
Популяционная генетика — ветвь биологии, которая обеспечивает математический аппарат для изучения микроэволюционных процессов. Популяционная генетика пытается объяснить процессы адаптации и видообразования и является одной из основных составляющих синтетической теории эволюции.
Экологическая генетика
Экологическая генетика наблюдает микроэволюцию в реальности. Как правило, наблюдаемые процессы эволюции являются примерами микроэволюции, например, образование штаммов бактерий, обладающих устойчивостью к антибиотикам.
Микроэволюцию часто противопоставляют макроэволюции, которая представляет собой значительные изменения в частотах генов на популяционном уровне в значительном геологическом промежутке времени. Каждый подход вносит свой вклад в эволюционные процессы.
Основные процессы в популяции
К основным процессам, происходящим в популяции, относятся следующие.
- Мутации — случайные изменения генетического материала (генома), проявляющиеся в возникновении новых признаков или свойств организма[3].
- Естественный отбор — основной фактор эволюции, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих более высокой приспособленностью к условиям среды (наиболее благоприятными признаками), тогда как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.
- Дрейф генов — резкие и случайные изменения частот аллелей в малых популяциях[3].
- Поток генов — передача генов между популяциями за счёт миграции особей.
- Изоляция — географическая, экологическая или репродуктивная изоляция ограничивает поток генов между популяциями и др.
Заключение
Популяция считается элементарной единицей эволюции, поскольку именно на уровне популяции происходят основные процессы, приводящие к изменениям в генофонде и, как следствие, к эволюции видов. Данное понятие является ключевым в современной синтетической теории эволюции, которая объединяет идеи Дарвина о естественном отборе с достижениями генетики.
Примечания
- ↑ § 45. Основные положения синтетической теории эволюции. Популяция — элементарная единица эволюции. Предпосылки эволюции: Популяция — элементарная единица эволюции. profil.adu.by. Дата обращения: 13 февраля 2025.
- ↑ Популяция, Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 8 марта 2025.
- ↑ 1 2 1. Элементарные эволюционные факторы. ЯКласс.
Литература
- В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
- В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов. Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.