არავინ უარყოფს, რომ ჩვენს ირგვლივ რეალობა ჰარმონიული და სრულყოფილია. არ აქვს მნიშვნელობა რისი ან ვისი სჯერა ადამიანს, მაგრამ მის ირგვლივ ხედავს არა მხოლოდ სილამაზეს და მრავალფეროვნებას, არამედ ჰარმონიულ წესრიგს, რომელშიც ადგილი არ არის ქაოსისთვის. განსაკუთრებით აშკარად მკაფიო მიზანშეწონილობა ვლინდება ცოცხალ არსებათა სამყაროში. ყველაფერი სუსტი, მახინჯი, ჯანსაღი შთამომავლობის გამრავლების უნარის გარეშე ხდება ევოლუციური ფაქტორების, უპირველეს ყოვლისა, ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედებით. მასში ბოლო როლს არ თამაშობს ისეთი ბიოლოგიური პროცესი, როგორიცაა რეპროდუქციული იზოლაცია.
ამას, ისევე როგორც თავდაცვის მექანიზმების სხვა ფორმებს, რომლებიც იცავენ მცენარეთა, ცხოველთა და ადამიანთა თემების გენოფონდს, განვიხილავთ ამ ნაშრომში.
მემკვიდრეობითი მახასიათებლების გადაცემა ცოცხალი ნივთიერების მთავარი თვისებაა
რეპროდუქცია არის ყველაზე მნიშვნელოვანი პროცესი, რომლის წყალობითაც შესაძლებელია სიცოცხლის ფენომენის არსებობა.მიწაზე. მიუხედავად მისი ორგანიზაციის დონისა, პროტოზოებიდან ძუძუმწოვრებამდე, განაყოფიერება (მცენარეებში - დამტვერვა), რაც იწვევს სიცოცხლისუნარიანი, ნაყოფიერი შთამომავლობის გაჩენას, ხდება მხოლოდ იმავე ბიოლოგიური სახეობის პოპულაციის კუთვნილ ინდივიდებს შორის. ცხადია, არსებობს ბუნებრივი იზოლაციის მექანიზმები, რომლებიც აკონტროლებენ კოპულაციას ან დამტვერვას.
რა თქმა უნდა, არ არის გამორიცხული სახეობათაშორისი გადაკვეთის შემთხვევები. ისინი წარმოიქმნება როგორც ბუნებრივ პირობებში, ასევე ხორციელდება ხელოვნურად - ადამიანის მიერ, მაგრამ ყოველთვის იწვევს შთამომავლების გაჩენას დასუსტებული სიცოცხლისუნარიანობით ან სტერილური ჰიბრიდებით. საკმარისია გავიხსენოთ სტერილურ ჯორებს - ვირისა და კვერნას გადაკვეთის შედეგად მიღებული შთამომავლები. როგორც ხედავთ, აქ მოქმედებს გარკვეული ძალები, რომლებიც შეიძლება ჩაითვალოს გარკვეული ტიპის საიზოლაციო მექანიზმებად. მოდით განვსაზღვროთ ისინი უფრო დეტალურად.
პროცესების კლასიფიკაცია, რომელიც იწვევს პოპულაციების გენოფონდის სტაბილურობას
ევოლუციური დოქტრინაში, რომელიც არის ისეთი ბუნებისმეტყველების ერთობლივი სამეცნიერო მუშაობის პროდუქტი, როგორიცაა ჩ.დარვინი, ა.ნ. სევერცოვი, გ. სპენსერი, განიხილავს შემდეგ ფართოდ გავრცელებულ მოვლენებს, რომლებიც ხელს უწყობს ბიოლოგიური სახეობების არსებობის სტაბილურობას: ეს არის გეოგრაფიული, რეპროდუქციული და ეკოლოგიური იზოლაცია. ბიოლოგიის განყოფილება - პოპულაციის გენეტიკა, ეწევა ცოცხალი ორგანიზმების თემების გენოფონდში მომხდარი ცვლილებების შესწავლას. ისინი ისეთი ფაქტორების შედეგია, როგორიცაა სიცოცხლის ტალღები და გენეტიკური დრიფტი.
ბიოლოგიის ზემოაღნიშნული ფილიალი ადგენს დამცავი ფაქტორების როლს, რომლებიც მიზნად ისახავს პოპულაციაში ინდივიდების კარიოტიპების კონსერვატიზმის შენარჩუნებას და პოპულაციათაშორის გადაკვეთის თავიდან აცილებას. შემდეგ გავარკვევთ, თუ რა იზოლაციის მექანიზმებს ჰქვია ეკოლოგიური და რა მნიშვნელობა აქვს პოპულაციაში გენების უცვლელი შემადგენლობის შენარჩუნებას.
ეკოლოგიური პირობების როლი ცოცხალი ორგანიზმების თემების გენოფონდის შენარჩუნებაში
ფილოგენეზის - სახეობის ისტორიული განვითარების შედეგად, მისი ინდივიდები ქმნიან პოპულაციებს, რომლებიც ცხოვრობენ გარკვეული ტერიტორიის საზღვრებში, რომელსაც ეწოდება დიაპაზონი. მცენარეული და ცხოველური ორგანიზმები ურთიერთქმედებენ გარემო ფაქტორებთან, ისევე როგორც სხვა სახეობების თემებთან, რომლებიც ცხოვრობენ მოცემულ ტერიტორიაზე, ანუ ისინი იკავებენ გარკვეულ ეკოლოგიურ ნიშას. ერთიდაიგივე სახეობის პოპულაციებს შორის კონკურენციის სიმძიმის შესამცირებლად, არსებობს გარკვეული იზოლაციის მექანიზმები, რომლებიც უზრუნველყოფენ, მაგალითად, რომ ორივე ჯგუფის მოთხოვნები საკვების ტიპთან დაკავშირებით განსხვავდება. ამრიგად, ბარდის ხოჭო ქმნის მწერების ორ საზოგადოებას: ერთი იკვებება ბარდის თესლით, მეორე კი ლობიოებით.
გამრავლების პერიოდში, იმის გამო, რომ საკვები კულტურები იზრდება სხვადასხვა ზონაში, ორი პოპულაციის ორგანიზმები ერთმანეთს არ ერევა.
გამრავლების დრო და მათი მნიშვნელობა პოპულაციის გენეტიკური სტაბილურობის უზრუნველსაყოფად
იმ ფაქტორებზე, რომლებიც მნიშვნელოვნად აფერხებენ, ან თუნდაც მთლიანად აფერხებენ დაბინძურებას ან კოპულაციას იმავე სისტემატური ორგანიზმებს შორისკატეგორიაში, ჩვენ შეგვიძლია შევიტანოთ იზოლაციის მექანიზმები, რომლებიც აკონტროლებენ ინდივიდების გამრავლების დროს. მაგალითად, ბლუგრასის მდელოს აყვავება, რომელიც იზრდება მდინარეების პირებში, დაკავშირებულია გაზაფხულის წყალდიდობის დასასრულის დროს. მცენარეები, რომლებიც პირდაპირ ნაპირზე ცხოვრობენ და წყლის ქვეშ დიდი ხნის განმავლობაში დატბორვის პერიოდში, უფრო გვიან ყვავის, ვიდრე ის ინდივიდები, რომლებიც მცირე ხნით იმყოფებოდნენ წყალდიდობის გავლენის ქვეშ, ან საერთოდ არ დაიტბორა. აშკარა მიზეზების გამო, არ არის პანმიქსია (ჯვარედინი დამტვერვა) მდელოს სხვადასხვა ნაწილში მცხოვრებ მცენარეებს შორის, რადგან მათი მტვერი მწიფდება სხვადასხვა დროს. შედეგად, წარმოიქმნება მდელოს ბალახის მდელოს რამდენიმე პოპულაცია, რომლებიც განსხვავდება გამრავლების თვალსაზრისით.
იზოლაციის ევოლუციური როლი
პოპულაციის გენეტიკამ დაადგინა ის ფაქტი, რომ სხვადასხვა რასის ან თემის ორგანიზმებს შორის გენების გაცვლის პროცესის შეუძლებლობა იწვევს იმ ფაქტს, რომ ინდივიდების გენოტიპებში ხდება სრულიად განსხვავებული ტიპის მუტაციები და გაჩენის სიხშირე. ასევე იცვლება დომინანტური და რეცესიული ალელები. ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ პოპულაციების გენოფონდი სულ უფრო განსხვავდება ერთმანეთისგან. ეს შეუსაბამობა, უპირველეს ყოვლისა, შეეხება აბიოტურ გარემო ფაქტორებთან ადაპტაციის ფორმებს. რაზეა ეს დამოკიდებული?
სხვადასხვა ტიპის იზოლაციის კომპლექსური მოქმედება
ის ეფუძნება ურთიერთდაკავშირებულ ეკოლოგიურ და რეპროდუქციულ იზოლაციის მექანიზმებს. ბიოლოგია, კერძოდ, მისი განყოფილება - ევოლუციის თეორია, ავლენს მათ გავლენას ისეთი გლობალური პროცესის გამოვლინებაზე, როგორიცაა დივერგენცია, ანუორგანიზმების ნიშნებისა და თვისებების განსხვავება. ის საფუძვლად უდევს მიკროევოლუციას, პროცესს, რომელიც იწვევს ჯერ ქვესახეობების, შემდეგ კი ახალი ბიოლოგიური სახეობების ჩამოყალიბებას ბუნებაში.
როგორ ხდება გეოგრაფიული იზოლაცია
როგორც ბოტანიკაში, ასევე ზოოლოგიაში, მეცნიერები სერიოზულ ყურადღებას აქცევენ იმ ფაქტორს, რომელიც თითქმის ნულამდე ამცირებს ერთი და იმავე სახეობის ინდივიდებს შორის თავისუფალი შეჯვარების ალბათობას. მას გეოგრაფიულ იზოლაციას უწოდებენ. აღმოჩნდა, რომ რელიეფის მკვეთრ ცვლილებას აუცილებლად თან ახლავს ორგანიზმებში კარდინალური განსხვავებების გამომწვევი დაბრკოლებების გამოჩენა.
ისინი, უპირველეს ყოვლისა, ეხება გამეტების მომწიფების, კოპულაციის ან დამტვერვის დროს. ყველა ეს ფაქტორი შეიძლება გაერთიანდეს ერთ ტერმინში - რეპროდუქციული იზოლაცია. რა შედეგები მოჰყვება მას მოსახლეობის არსებობას?
სხვადასხვაობა
მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ თავდაპირველად მსგავსი გენომის მქონე ორგანიზმების პოპულაციები დროთა განმავლობაში სულ უფრო და უფრო განსხვავებულ მახასიათებლებს იძენენ როგორც ერთი საკვების მარაგის გაუჩინარების, ისე თავისუფალი შეჯვარების შესაძლებლობის გამო. გადაულახავი ფიზიკური ბარიერები კონტინენტური რღვევების, მთების ქედების ამაღლებისა და მდინარის ადიდების სახით იზოლირებს ინდივიდთა თემებს ერთმანეთისგან. ასე ვითარდება ბუნება. ქვემოთ მოყვანილი მაგალითები ასახავს გეოგრაფიულ იზოლაციას, როგორც სახეობების მნიშვნელოვან მექანიზმს. ამრიგად, მარსუპიული ძუძუმწოვრების ჯგუფებს ავსტრალიაში, გონდვანას უძველესი მატერიკიდან მისი გამოყოფის შემდეგ, აქვთ მნიშვნელოვანიანატომიური და ფიზიოლოგიური განსხვავებები თანამედროვე ევროპული ცხოველთა სახეობებისგან, რომლებიც წარმოიშვა დიდი გამყინვარების შემდეგ.
ჩ. დარვინი სახეობების მექანიზმების შესახებ
ბუნებრივი გადარჩევის თეორიის მსოფლიოში ცნობილმა შემქმნელმა, ინგლისელმა ნატურალისტმა ჩარლზ დარვინმა, გამოავლინა ევოლუციის მამოძრავებელი ძალები, რამაც გამოიწვია ცოცხალი ორგანიზმების ახალი კლასების, ორდერებისა და ოჯახების გაჩენა. ასევე თავის ნაშრომებში მეცნიერმა აღწერა გეოგრაფიული და გარემოს იზოლაციის მექანიზმები. მათი მანიფესტაციის მაგალითები მან მსოფლიოს გარშემო ცნობილი მოგზაურობის დროს გაკეთებული დაკვირვებებიდან გამოიტანა. დარვინმა ნახა და დახატა გალაპაგოსის კუნძულებზე მცხოვრები ფინჯების სხვადასხვა სახეობა. ფრინველებს ჰქონდათ კარდინალური განსხვავებები წვერის ფორმაში, სხეულის ზომაში და ჭამდნენ სხვადასხვა საკვებს.
ინდივიდებს შორის შეჯვარებისას სრულიად დაკარგეს ნაყოფიერი შთამომავლობის წარმოქმნის უნარი. მკვლევარის თქმით, კუნძულებს შორის დიდმა დისტანციამ და მათ ფლორისა და ფაუნის განსხვავებამ გამოიწვია რამდენიმე ქვესახეობის ჩამოყალიბება, რომლებიც შემდეგ დამოუკიდებელ სახეობებად გადაიქცა. ჩვენ განვიხილეთ ევოლუციის კიდევ ერთი მიმართულება, რომელსაც მივყავართ ახალი ბიოლოგიური სახეობების ჩამოყალიბებამდე, რომლის გასწვრივაც მთელი ცოცხალი ბუნება წინ მიიწევს. ზემოთ განხილული მაგალითები ადასტურებს სივრცითი მექანიზმების მნიშვნელოვან როლს, რომლებიც ხელს უშლიან სხვადასხვა პოპულაციის ორგანიზმებს შორის გადაკვეთის ალბათობას, რაც საბოლოოდ იწვევს ახალი სისტემატური ერთეულების გაჩენას.
