Популяция эволюцияның элементарлы құрылымы

1. Популяция эволюцияның элементарлы құрылымы

Қожа Ахмет Ясауи атындағы халықаралық қазақ-түрік университеті
Жаратылыстану факультеті
Биология кафедрасы
Популяция эволюцияның
элементарлы құрылымы
Қабылдаған: Ғани Исаұлы
Орындаған: Әділ Света
Тобы: ЖБИ-411

2. Популяция ұғымы және критерилері

Популяция туралы түсінік әрбір түр белгілі
бір аумақта - ареалда тіршілік етеді. Көбіне
ареалдың әр жерінде орналасқан особьтар
топтары бір-бірімен байланыса да алмай,
шағылыса да алмай бөлектеніп өмір сүреді.
Бұл топтардың саны түрдің санына, тарихи
(филогенетикалық) жасына, ареалдың
аумағына және басқа да себептерге
байланысты. Популяция - тіршілік циклдары,
морфологиялық белгілері
ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы.
«Популяция» ұғымы лат. populus - халық
деген мағынаны білдіреді. Бұл терминді алғаш
рет дат генетигі В.Л.Иогансен қолданды.
«Популяция» ұғымы биологияда негізгі
ұғымдардың бірі, ал популяцияны
генетикалық, эволюциялық және экологиялық
тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа популяциялық биологияға бірігеді.
Популяциялық экология немесе демэкология
осы бағыттың бір бөлігі болып табылады.

3.

Бір популяцияға жататын азғалар бір-біріне қоршаған ортаның факторлары немесе
басқа да бірге тіршілік ететін түрлерден кем әсер етпейді. Популяцияда тұраралық
қарым-қатынастың барлық формалары кездеседі. Алайда популяцияда көбіне
бәсекелестік және мутуалистік (бір-біріне пайдалы) байланыстар қатты байқалады.
Популяциядағы өзіндік түруші қарым қатынастары - бұл ұрпақ әкелуге қатысты
байланыстар; әртүрлі жынысқа жататын особьтар арасындағы және ата-аналары мен
ұрпақтары арасындағы байланыстар.
Экологиялық жүйелердің, сонымен қатар популяцияның негізгі қасиеті - олар үнемі
өзгерісте, қозғалыста болады. Бұл жүйенің өнімділігіне, биологиялық алуан түрлілігіне,
құрылымдық - Функционалдық ерекшелігіне әсер етеді. Тірі материяның ұйымдасу
жүйесінде популяциялық деңгей ерекше орын алады.
Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: ағза-популяция-биоценозбиогеоценоз-биосфера Функционалдық-экологиялық қатарына кіретін
биоценотикалық қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады. Екінші
жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың Филогенетикалық байланысын:
ағза-популяция-түр-тұыстұқымдас-отряд-класс-патшалық көрсететін генетикалықэволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі.

4.

5.

6. Популяцияның құрылымы және ареалы

Популяцияның құрылымы – жыныстық, жас ерекшелік, кеңістік, генетикалық,
экологиялық және тіршілік толқыны деп бөлінеді.
1. Популяцияның жыныстық құрылымының алғашқы кезеңі - зиготадан, екінші кезеңі жаңа туған ұрпақтардан, ал үшінші кезеңі - олардың жыныстық жетілуінен басталады.
2. Жас ерекшелік құрылымы - түрдің генететикалық ерекшелігіне байланысты. Тұрақты
популяцияда жас жағынан ересектеріне қарағанда жас даралар басымдау болады.
Организмдердің әр түрлі топтарының құрамы - ұрпақтарынан, ересектерінен тұрады.
3. Кеңістік — барлық түрлер мен жеке популяция топтарының арасында біркелкі
бөлінбейді. Бұл мекен еткен ортасында қоректік қорлардың физикалық-географиялық
жағдайларына тікелей байланысты болады.
4. Генетикалық құрылым — тек аллельдерімен және генотип жиілігімен сипатталады.
5. Экологиялық құрылым - организмдердің қоректенуіне, жас және жыныс ерекшелігіне,
қозғалу белсенділігіне қарай популяциялардың топқа бөлінуі. Популяция құрылымының
тез өзгеру себептері экологиялық құрылымы арқылы айқындалады.
6. Тіршілік толқыны - кеңістіктегі таралуының және санының үнемі өзгеріп отыруымен
тығыз байланысты, оған бейбиотикалық, биотикалық және антропогендік факторлар әсер
етеді.

7. Популяцияның түрлері

Қалыпты популяцияда - барлық жастағылар тең болуы қажет. Егер популяцияда кәрі особьтар көп
болса, онда олар көбеюі функциясын бұзады. Мұндай популяциялар регрессивтік популяция немесе
өліп бара жатқан популяция деп аталады. Популяцияда жас особьтар көп болса жаңартатын
немесе инвазивтік деп аталады. Популяцияның өмір жастары қорқыныш туғызбайды, бірақ
особьтардың саны өте көп болып кетуі мүмкін, себебі мұндай популяцияда трофикалық байланыстар
қалыптаспаған. Популяцияның басқа да классификациясы бар. Популяцияны көбею түріне, өмір сүру
ұзақтығына, генетикалық дәрежесіне байланысты да жіктейді..
Популяцияның орналасқан территориясына
және особьтар арасындағы қарым-қатынас
дәрежесіне байланысты
Элементарлы
Экологиялық Географиялық

8.

Элементарлы
популяция
• Толық панмиксиямен сипатталатын особьтардың қарапайым топтары. Панмиксия –популяция
ішінде немесе қандай да бір басқа түрішілік топтарда особьтардың еркін будандасуы. Панмиксия
терминін 1885 жылы Вейсман енгізген. Панмиксиялық популяцияларда келесі ұрпақтың тұқым
қууалаушылық құрылымын ұрықтану кезінде әртүрлі гаметалардың сан алуан үйлесулері
есебінен саны ата-аналардың берілген гаметалардың түрлі типтердің жилігіне байланысты.
Мұндай популяциялардың генетикасын зерттеу жолдарының бірі ондағы жеке гетерозиготалы
өкілдердің таралу жилігін сипатын анықтау болып табылады
• Кеңістіктегі біріккен элементарлы популяциялардың жиынтығы. Мысалы,
бір түрдің особьтары шыршалы ормандарда да, сондай-ақ қарағайлы
ормандарда да мекендейді. Мұнда біз екі экологиялық популяция —
Экологиялық шыршалық және қарағайлык популяция бар деп айта аламыз.
популяция
Географиялық
популяция
• Кеңістіктегі біріккен экологиялық популяциялардың жиынтығы. Географиялық
популяция белгілі географиялық шектерде кездесетін жергілікті ықшам
популяциялардың жиынтығын көрсету үшін кең мағынада қолданылады. Демек
географиялық популяция экологиялық популяцияларға бөлінеді, ал бұлардың өзі
ықшам (жергілікті) популяцияларға бөлінеді. Сөйтіп бір-біріне туынды әр түрлі
дәрежедегі популяциялардың сатылары пайда болады.

9.

перманенттітұрақты
Өздігінен пайда болу және
эволюциялық түр түзілу
процестері жүру қабілетіне
байланысты
темпоральдыуақытша
Кеңістікте уақыт бойынша
салыстырмалы түрде тұрақты,
ұзақ уақыт бойы шексіз ұзақ
уақыт бойы өздігінен
қалыптасуға қабілетті
эволюцияның элементарлы
бірлігі
Кеңістікте өмір сүруі тұрақсыз,
өздігінен ұзақ уақыт қалыптасуға
қабілетсіз популяция. Ол
жағдайлар өзгерсе перманентті
популяцияға айналады немесе
мүлде жойылып кетеді.

10.

Көбею тәсіліне байланысты
популяция
Панмиктикалық
популяцияжыныстық
жолмен көбейетін
особьтардан
тұрады.
Клональды
популяция –тек
қана жыныссыз
жолмен көбею
қасиеті тәне
особьтардан
тұрады.
Клональдыпанмиктикалық
популяцияжыныстық және
жыныссыз жолмен
көбеюі ауысып
отыратын
особьтардан
тұрады.

11.

Панмиксиялық популяцияларда келесі ұрпақтың тұқым қууалаушылық құрылымын
ұрықтану кезінде әртүрлі гаметалардың сан алуан үйлесулері есебінен саны атааналардың берілген гаметалардың түрлі типтердің жилігіне байланысты. Мұндай
популяциялардың генетикасын зерттеу жолдарының бірі ондағы жеке гетерозиготалы
өкілдердің таралу жилігін сипатын анықтау болып табылады.
Линнейден бастап алғашқы систематиктер бір түрдің ареалындағы соған қарасты
особьтардың бәрінің сыртқы және ішкі кұрылыстары ұқсас, бұл жөнінде оларда елеусіз
айырмашылықтар ғана болуы мүмкін деп санаған болатын. Қазіргі кезде бұл жағдайды
аздаған түрлерге ғана қолдануға болатындығы белгілі болып отыр. Осындай
морфологиялық белгілері жөнінен болар-болмас айырмашылығы бар географиялық
популяциялардан тұратын түрлер монотипті түр делінеді. Әдетте мұндай түрлердің
ареалы тар және оның барлық жеріндегі тіршілік жағдайы біршама ұқсас болып келеді.
Буған шегірткелердің туысына қарасты биік таулық түрлері мысал болады, бұлардың
ареалдары Орта Азияның биік тау жоталарымен шектелген. Жануарлар мен өсімдік
түрлерінің көбісі раса деп аталатын үлкен топтарға бөлінеді, расаларға басқа түрлердегі
популяциялардан морфологиясы жөнінен жақсы ажыратылатын сол түрдің
географиялық немесе экологиялық популяцияларының топтары енеді. Расаларға
жіктелетін осындай түрлер политптік түр делінеді. Политиптік түрден бөлінетін
расалар үш бейнеде болуы мумкін: 1) түр тармағы, 2) экотип және 3) биологиялық раса.
Түр тармағы, немесе географиялық раса дегеніміз — географиялық орны оқшау және
тұрақты , морфологиялық белгілері жөнінен ажыратын географиялық
популяциялардыңжиынт ы ғ ы. Бұл анықтамадан әрбір түр тармағына тән нақтылы
морфологиялық белгілері және ареалы болатындығы көрінеді. Сонымен қатар бір түрге
қарасты түр тармақтарының араласқан жерлерінде әрқашан аралық формалар кездеседі.
Табиғаттағы түр тармақтары әр уақытта өз ара шағылысып, өсімтал ұрпақ беріп
отырады, демек, бұлардың араларында физиологиялық және генетикалық окшаулық
жоқ.

12.

Популяциялардың биологиялық формаларын жасына, жынысына (еркек, ұрғашы,
гермафродит, партеногенездік особьтар) қарап, сондай-ақ функциялық, фазалық және
маусымдық формалар түрінде көрсетуге болады. Жануарлардың әр түрлі топтарында
биологиялық формалардың пайда болуының түрліше жолының мысалдары жоғарыдағы
түр ішіндегі қарым-қатынастарды талдауда берілген.
Популяцияда генетикалық топтардың болуы түрдің көбею сипатына байланысты.
Жыныстық жолмен көбейетін түрлердің популяциялары биотиптерге бөлінеді. Биотип
дегеніміз генотипі бірдей особьтардын, тобы. Популяциядағы биотиптер саны неғұрлым
кеп болса, соғүрлым онда полиморфизм айқын керіністі болады, себебі айқаспалы
ұрықтанатын особьтардың будандары гетерозиготты болып келеді.
Өзін-өзі ұрықтандыратын формалардағы популяция да әр түрлі биотиптерден
құралады, бірақ мұның қүрамындағы организмдер гомозиготты болады; бұлар тек бір
түрлі гаметалар түзеді. Сондықтан өздігінен тозаңданатын өсімдіктердің популяциясында таза линиялар дамиды. Бүл терминді генетикаға енгізген В. Иогансен. Бір
гомозиготты особьтан ербіген, үдайы өздігінен тозаңданатын индивидуумдардың
жиынтығы таза линия делінеді.
Бұршақ, бидай, арпа, сұлы сияқты өздігінен тозаңданатын өсімдіктерді зерттеу, бұл
түрлердің көбі таза линиялардан тұратындығын көрсетті. Бұлардың сыртқы белгілері
үқсас болуы мүм-кін, бірақ физиологиялық қасиеттерінде (ерте пісетін, қысқа тө-зімділік,
ауруға шалдықпаушылық т. с. с.) айырмашылықтар болады.

13. Сөйтіп әрбір популяцияның өзіне тән күрделі құрылымы болады, оны мына схема түрінде көрсетуге келеді: Популяцияның құрылымы

Особьтардың бірлесіп
тіршілік ететін түрлері
Биологиялық формалар
Жасына қарай
Жыныстық
· Генотиптік топтар
· Функциялық
· Жеке тіршілік қалпы
· Фазалық
· Семьялар
· Маусымдық
Колониялар
· Биотиптер
· Үйірлер (кулигалар)
· Таза линиялар
· Топтар
· Уақытша шоғырлар

14. Харди-Вайнберг заңы

Популяциялық
генетиканың негізін
Харди-Вайнберг заңы құрайды.1906
жылы ағылшын математигі Харди мен
неміс дәрігері Вaйнберг бір-біріне
тәуелсіз түрде популяциядағы генотип
пен фенотиптің таралуын көрсететін
формула ұсынды.ол кейіннен ХардиВайнберг заңы деп аталды.бұл
формуланы
құрастырғанда
олар
аллельдердің мөлшері өзгермейтін
жағдайда популяциядағы доминантты
және
рецессивті
белгілері
бар
дарақтардың белгілі бір арақатынаста
болатындығын негізге алды.
Дж.Харди
Г.Вайнберг

15.

Харди-Вайнберг формуласы
P2AA +2pgAa+g2aa= 1
Харди-Вайнберг заңы мынадай жағдайларды
керек етеді :
Популяциядағы даралар санының жеткілікті
болуын;
Әр түрлі генотиптердің көбею
қабілеттілігінің бірдей болуын;
Популяцияда кездейсоқ шағылысудың
сақталуын.