Элементарные факторы эволюции

1. Элементарные факторы эволюции

11 класс
(углубленный уровень)

2.

Понятие эволюции
Эволюция — это необратимый процесс исторического развития
живой природы, направленный на адаптацию к изменяющимся
условиям среды, повышение уровня организации и разнообразия
жизни.
Эволюция — это явления и процессы, которые изменяют генетический
состав популяций (генофонд), то есть изменяют частоты аллелей и
генотипов (определение из синтетической теории эволюции).
Элементарное явление эволюции – изменение генофонда популяции.
Элементарный материал эволюции – наследственная изменчивость.
Элементарная единица эволюции – популяция.

3.

Факторы эволюции
Факторы эволюции — это движущие силы, которые вызывают
изменение генетического состава популяции (генофонда) и
являются основой видообразования.
1. Мутационный процесс
2. Комбинативная изменчивость
3. Популяционные волны
4. Изоляция
5. Дрейф генов
6. Естественный отбор

4.

Мутационный процесс
<a href="https://ru.freepik.com/free-vector/dnahelix-symbol-isolated-whitebackground_24085108.htm">Изображение от brgfx
на Freepik</a>
Мутационный процесс — возникновение новых
аллелей и генов в результате мутаций.
Характер: ненаправленный, случайный. Мутации возникают
непредсказуемо.
Эволюционная роль:
• Поставляет первичный наследственный материал для эволюции.
• Без мутаций эволюция рано или поздно остановилась бы.
Мутационный процесс сам по себе не определяет направление эволюции, лишь
увеличивает генетическое разнообразие.

5.

Комбинативная
изменчивость
+
=
Комбинативная изменчивость — перекомбинация
уже существующих аллелей в ходе мейоза
(кроссинговер) и полового процесса (случайное
слияние гамет).
Характер: ненаправленный.
Эволюционная роль:
• Является главным источником индивидуального генетического
разнообразия у организмов с половым размножением.
• Создает новые комбинации генов, которые отбираются естественным
отбором.
Пример: Бесконечное разнообразие лиц людей — результат комбинативной
изменчивости.

6.

численность
Популяционные волны
Популяционные волны
(«волны жизни») — периодические
или непериодические колебания
численности особей в популяции.
жертва
время
хищник

7.

численность
Популяционные волны
жертва
время
хищник
Причины: Сезонность, изменение кормовой базы, природные катастрофы,
деятельность человека.
Эволюционная роль:
• Поставщик элементарного эволюционного материала.
• Резко меняет концентрацию аллелей, «подставляя» их под действие
отбора или дрейфа генов.
• Усиливают действие других факторов (например в период роста
численности особей увеличивается общее количество мутаций и
комбинаций генов).
Роль популяционных волн в эволюции описал один из основоположников
популяционной генетики Сергей Сергеевич Четвериков.

8.

Дрейф генов
<a href="https://ru.freepik.com/free-vector/setbeetle-cartooncharacter_40063743.htm">Изображение от
brgfx на Freepik</a>
Дрейф генов — случайное, ненаправленное
изменение частот аллелей в малых популяциях.
Причина: Случайное изменение частот аллелей в малых
популяциях.
Эволюционная роль:
• Приводит к уменьшению доли наследственной изменчивости,
обеднению генофонда популяции и снижению генетического
разнообразия.
• Вызывает фиксацию аллелей и случайное закрепление вредных или
нейтральных признаков без отбора.
• Способствует быстрому видообразованию в изолированных популяциях.
Роль дрейфа генов в эволюции впервые описал
американский генетик Сьюэлл Райт.

9.

Поток генов (миграция)
Миграция — обмен генами между разными
популяциями одного вида в результате
свободного скрещивания их особей.
Эволюционная роль:
• Противодействует процессу видообразования, поскольку
пополнения популяции новыми аллелями из других популяций, тем
самым повышая их генетическое сходство.
• Является важным источником генетического разнообразия внутри
популяции.
Пример: Опылители переносят пыльцу между удаленными группами
растений.

10.

Изоляция
Изоляция — это разобщение особей в результате возникновения
барьеров для свободного скрещивания, приводящее к прекращению
или ограничению обмена генами между популяциями.
Эволюционная роль:
• Является обязательным условием видообразования.
• Закрепляет и усиливает начальные генетические различия,
возникшие под действием других факторов.
• Превращает популяцию в закрытую генетическую систему.
Формы изоляции:
• географическая изоляция
биологическая изоляция

11.

Естественный отбор —
направляющий фактор
<a href="https://ru.freepik.com/freevector/green-oak-leaf-designelement_16404750.htm">Изображени
е от rawpixel.com на Freepik</a>
Естественный отбор — процесс избирательного
выживания и размножения особей наиболее
приспособленных к данным условиям среды.
Характер: Единственный направленный и творческий фактор.
Эволюционная роль:
• Направляющий фактор эволюции.
• Приводит к возникновению адаптаций и видообразованию.

12.

Совместная работа
факторов
Эволюция — сложный процесс, где
все факторы взаимосвязаны.
Мутации и комбинативная изменчивость создают генетическое разнообразие.
Популяционные волны усиливают или ослабляют эту изменчивость.
Изоляция разделяет популяцию и прекращает обмен генами.
Дрейф генов в малых популяциях может случайно закрепить признаки.
Естественный отбор — главный направляющий фактор — отбирает те
варианты, которые наиболее соответствуют данным условиям среды.

13.

Вывод
❑ Эволюция — это процесс изменения генофонда популяции.
❑ Факторы эволюции действуют совместно, но их роли различны.
❑ Мутации, комбинативная изменчивость, волны жизни, изоляция и
дрейф генов носят ненаправленный характер и поставляют материал.
❑ Естественный отбор — единственный направленный и
творческий фактор, придающий эволюции приспособительный характер.

14.

Таблица «Факторы эволюции и их эволюционная роль»
Фактор
Мутационный
процесс
Комбинативная
изменчивость
Популяционные
волны
Изоляция
Дрейф генов
Естественный отбор
Характер действия
(направленный/
ненаправленный)
Эволюционная роль

15.

Таблица «Факторы эволюции и их эволюционная роль» (ответ)
Фактор
Характер действия
Эволюционная роль
Мутационный
процесс
Ненаправленный
Поставщик элементарного
материала
Комбинативная
изменчивость
Ненаправленный
Поставщик элементарного
материала
Популяционные
волны
Ненаправленный
Поставщик элементарного
материала
Изоляция
Ненаправленный
Закрепление различий, барьер
Дрейф генов
Ненаправленный
Изменение генофонда малых
популяций
Естественный отбор
Направленный
Творческий, направляющий
фактор