Что общего между понятиями микроэволюция и видообразование и чем они различаются

Пути и способы образования новых видов

Вопрос 1. Назовите основные формы видообразования. Приведите примеры географического видообразования.
В зависимости от того, в результате каких изолирующих механизмов — пространственных или иных — возникает вид, различают две формы видообразования:
1) аллопатрическое (географическое), когда виды возникают из пространственно разобщенных популяций;
2) симпатрическое, когда виды возникают на единой территории.
Пример географического видообразования — возникновение разных видов ландыша от исходного вида, обитавшего миллионы лет назад в широколиственных лесах Европы. Нашествие ледника разорвало единый ареал ландыша на несколько частей. Он сохранился на лесных территориях, избежавших оледенения: на Дальнем Востоке, юге Европы, в Закавказье. Когда ледник отступил, ландыш вновь распространился по Европе, образовав новый вид — более крупное растение с широким венчиком, а на Дальнем Востоке — вид с красными черешками и восковым налетом на листьях. Так, некогда в Австралии существовал один вид попугайчиков рода Pachyctphala. В засушливый период единый ареал разделился на западную и восточную зоны, и со временем особи двух популяций приобрели морфофизиологические различия, которые исключили скрещивания, когда ареал вновь стал общим.
Такое видообразование происходит медленно, для его завершения в популяциях должны смениться сотни тысяч поколений. Эта форма видообразования предполагает, что физически разделенные популяции расходятся генетически, со временем они становятся полностью изолированными и отличными друг от друга вследствие естественного отбора.

Вопрос 2. Что такое полиплоидия? Какую роль она играет в образовании видов?
В основе явления полиплоидии лежат следующие причины: каждому виду живых организмов присущ строго определенный набор хромосом. В половых клетках все хромосомы различны. Такой набор называется гаплоидным и обозначается буквой n. Клетки тела (соматические) обычно содержат двойной набор хромосом, называемый диплоидным (2n). Если хромосомы, удвоившиеся в процессе деления, не разойдутся в дочерние клетки, а останутся в одном ядре, то возникает явление кратного увеличения числа хромосом, называемое полиплоидией. При этом образуется диплоидная гамета, которая при слиянии с нормальной гаметой образует триплоидную зиготу, из которой может развиться триплоидный организм. При слиянии двух диплоидных гамет образуется тетраплоидная зигота, дающая развитие тетраплоидного организма. Она наиболее характерна для растений, но известна и среди животных.
Полиплоидия является одним из возможных путей видообразования, причем в популяциях, населяющих один и тот же географический район и не разделенных барьерами.

Вопрос 3. Какие из известных вам видов растений и животных возникли в результате хромосомных перестроек?
Возникновение новых видов путем хромосомных перестроек может происходить самопроизвольно, но чаще возникает в результате скрещивания близкородственных организмов. Например, культурная слива с 2n = 48 возникла путем скрещивания тёрна (n = 16) с алычой (n = 8) с последующим удвоением числа хромосом. Полиплоидами являются многие хозяйственно ценные растения, например картофель, табак, хлопок, сахарный тростник, кофе и др. У таких растений, как табак, картофель, исходное число хромосом равно 12, но имеются виды с 24, 48, 72 хромосомами.
Среди животных полиплоидами являются, например, некоторые виды рыб (осетры, щиповки и др.), кузнечиков, встречается у червей (земляных и аскарид), а так же очень редко у некоторых амфибии.

Источник

Что общего между понятиями микроэволюция и видообразование и чем они различаются

Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы

Образование новых видов. Способы видообразования

Видообразование — возникновение новых биологических видов и изменение их во времени, пространстве.

Биологическая изоляция приводит к изменению количества хромосом, различию в наборе генов, утрате способности к скрещиванию, образованию плодовитого потомства.

Микроэволюция

Микроэволюция — совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида и приводящих к видообразованию.

Элементарные эволюционные факторы НЕнаправленного характера:

Элементарные эволюционные факторы направленного характера:

Естественный отбор ⇒ Процесс выживания организмов с полезными признаками и гибели организмов с вредными признаками в данных условиях среды.

Это конспект для 10-11 классов по теме «Образование видов». Выберите дальнейшее действие:

Источник

Вид и видообразование

Понятие о виде

Вид — совокупность особей, обладающих сходством наследуемых морфологических, физиологических и биохимических особенностей, способных скрещиваться друг с другом с образованием плодовитого потомства и формирующих систему популяций, образующих в природе общий ареал.
■ Вид — основная единица в системе живых организмов и основная таксонометрическая категория в систематике.
■ Каждый вид состоит из внутривидовых структур различного ранга.

Монотипические виды слабо дифференцированы и относительно однообразны (женьшень, панда, другие эндемики). Политипические виды (их большинство) имеют сложную внутривидовую структуру.

Историческая справка: термин «вид» для характеристики сходных животных впервые употребил Аристотель в 340 г. до н.э.; Джон Рей в 1699 г. дал первое научное определение вида, в основном совпадающее с современным; Карл Линней в 1735 г. разработал учение о виде и предложил для обозначения видов бинарную номенклатуру, во второй четверти XX в. было развито учение о микроэволюции как совокупности эволюционных механизмов видообразования.

Бинарная номенклатура — правило обозначения научного названия организма. Согласно этому правилу название образуется из двух слов: первое слово (существительное) обозначает род, к которому относится организм, второе слово (прилагательное) обозначает вид; затем может ставиться фамилия (или инициал) автора, впервые описавшего этот вид. Например-. Viola canina L (фиалка собачья); Canis familiaris L (собака домашняя).

Критерии вида

Признаки вида — совокупность всех характерных черт и свойств, описывающих организмы данного вида.

Критерии вида — признаки, с помощью которых один вид отличают от другого.

Основные критерии вида: морфологический, физиологический, географический, экологический, генетический, биохимический.

■ При определении конкретного вида организмов необходимо учитывать совокупность всех указанных критериев.

Морфологический критерий основан на описании и сравнении внешних (морфологических) признаков особей (формы тела, внешнего вида, размеров, окраски и т.д.).

■ Этот критерий очень прост и удобен, но он недостаточен для различения видов, так как существуют внутривидовой полиморфизм (различия между самками и самцами одного вида, различия между сезонными формами организмов и др.) и виды-двойники (например, 15 видов внешне неразличимых малярийных комаров, два вида черных крыс и др.).

Физиологический критерий основан на сравнении физиологии жизненных процессов, в первую очередь возможности скрещивания между особями с образованием плодовитого потомства, а также особенностей иммунологических реакций, обмена веществ и т.д.

■ Сам по себе этот критерий недостаточен для различения видов, так как существуют различающиеся виды, у которых эти показатели сходны и, наоборот, имеются внутривидовые различия (физиология головастика отличается от физиологии лягушки и др.).

Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию или акваторию, т.е. имеет определенный географический ареал. Виды могут быть широко распространенными (космополиты) и встречающимися локально (эндемики).

■ Характеристика ареала вида — важнейший видовой признак (ареал связан с историей возникновения вида), но недостаточный, так как ареалы у одного вида могут быть разорванными (например, европейский и дальневосточный ареалы у ландыша), а у разных видов совпадать (например, ареал амурского тигра совпадает с ареалом его основной жертвы — изюбря).

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя характерную для него функцию в определенном биогеоценозе. Т.е. виды различаются по местообитанию, способу питания, по принадлежности к определенным цепям питания и т.д., что в совокупности составляет экологическую нишу вида.

■ Два вида не могут занимать одну и ту же экологическую нишу (принцип исключения), поэтому один из видов или вырабатывает новую экологическую нишу, или исчезает.

■Критерий не является универсальным, так как: трудно выделить для вида его экологическую нишу; встречаются виды с похожими экологическими потребностями (например, все усатые киты питаются планктоном и др.); существуют виды, не имеющие строгой экологической привязки.

Генетический критерии основан на описании и сравнении видовых кариотипов, т.е. на различиях в числе, размерах и формах хромосом особей разных видов, а также на различиях в нуклеотидном составе их ДНК.

■ Этот критерий — главный, но не универсальный (так как возможны геномные мутации, изменение числа хромосом при полиплоидии и анеуплоидии и др.).

Биохимический критерий основан на сравнении биохимических параметров организмов: состава и структуры определенных белков, нуклеиновых кислот и др., а также способности синтезировать те или иные вещества.

■ Критерий трудоемкий и не универсальный (существует значительная внутривидовая изменчивость большинства биохимических показателей).

Видообразование

Видообразование — это процесс образования одного или нескольких новых видов на основе существовавших ранее.

■ Видообразование — результат микроэволюции. Оно направляется естественным отбором и представляет собой последовательность адаптивных преобразований, ведущих к превращению генетически открытых внутривидовых систем — популяций — в генетически закрытые системы — виды.

Факторы видообразования: изоляция и дивергенция.

Изоляция — обособление особей или популяций, приводящее к ограничению панмиксии, т.е. свободного скрещивания особей.

Основные типы изоляции популяций: географическая и биологическая.

Географическая изоляция обусловлена различными изменениями ландшафта (образованием горных хребтов, рек, лесных массивов и т.д.); оказывает особенно сильное влияние на малоподвижные виды.

Биологическая (или репродуктивная) изоляция включает механизмы, препятствующие скрещиванию либо воспроизведению нормального потомства.

Формы биологической изоляции:

■ экологическая, обусловленная разными местообитанием и сроками размножения, в результате чего потенциальные партнеры по спариванию не встречаются друг с другом;

■ морфофизиологическая, обусловленная особенностями строения (например, размерами особей) и функционирования органов размножения (например, нежизнеспособностью половых клеток), препятствующими скрещиванию или появлению потомства;

■ этологическая, определяемая особенностями поведения и допускающая спаривание только с некоторыми особями своего вида;

■ генетическая, заключающаяся в существенном генетическом различии особей скрещивающейся пары, приводящем к снижении жизнеспособности зигот и зародышей.

❖ Значение изоляции:
■ прекращается обмен генетической информацией и закрепляются генетические различия между популяциями;
■ разделенные части популяции или вида подвергаются неодинаковому давлению отбора;
■ все это приводит к постепенной дивергенции популяций внутри вида и последующему образованию и полному разобщению молодых дочерних видов.

Дивергенция — это процесс расхождения признаков у близкородственных организмов в процессе эволюции, приводящий к образованию новых группировок особей внутри вида (пример: конечности лошади и кита имеют общее происхождение и, частично, строение, но внешне они не похожи).

❖ Пути видообразования (в зависимости от характера изоляции): аллопатрическое и симпатрическое.

■Аллопатрическое (или географическое) видообразование — образование новых видов в результате смены родины, расселения на новые территории и/или пространственного обособления популяций, сопровождающегося возникновением приспособлений к новым условиям существования (пример: образование подвидов серебристой чайки и клуши в районе Северного и Балтийского морей).

■ Симпатрическое видообразование — образование новых видов из одной популяции материнского вида при возникновении между группами особей биологической изоляции.

❖ Способы симпатрического видообразования:

■ экологическое видообразование осуществляется в результате приспособления к экологическим условиям и дифференциации материнского вида на экологические расы (подвиды), которые могут стать основой новых видов (пример: возникновение на скашиваемых лугах подвидов растения большого погремка, цветущих либо только до, либо только после скашивания);

■ видообразование путем полиплоидизации — при спонтанном образовании полиплоидов, которые, как правило, более жизнеспособны и могут вытеснить материнский вид (этот способ наблюдается у ряда растений и некоторых видов животных — иглокожих, членистоногих и др.);

■гибридогенное видообразование — при отдаленной межвидовой и межродовой гибридизации (чаще среди растений — тополи, ивы и др., реже среди животных — осетровые и карповые рыбы, грызуны и др.) с последующим удвоением хромосом в геноме. Если образовавшийся гибрид будет эволюционно перспективным, он может стать исходным материалом для формирования нового вида. Считается, что более 1/3 всех цветковых растений (в частности, слива, пшеница, капуста, хлопчатник и др.) имеют гибридогенное происхождение.

Микроэволюиия

Микроэволюция — это дивергенция от популяционного до видового уровня.

■ Т.е. микроэволюция — совокупность эволюционных процессов, происходящих внутри вида и приводящих к его расщеплению на популяции, подвиды и т.п. вплоть до образования новых дочерних видов.

Источник

Разница между эволюцией и видообразованием

Содержание:

Ключевые области покрыты

1. Что такое эволюция
— определение, особенности, типы, примеры
2. Что такое видообразование
— определение, особенности, типы, примеры
3. Каковы сходства между эволюцией и видообразованием
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между эволюцией и видообразованием
— Сравнение основных различий

Ключевые слова: аллопатрическое видообразование, изменение характера, коэволюция, конвергентное развитие, дивергентное развитие, вымирание, параллельное развитие, парапатрическое видообразование, виды, стазис, симпатрическое видообразование

Что такое эволюция

Микроэволюция

Макроэволюция

Рисунок 1: Эволюционное древо жизни

Также можно выделить четыре типа макроэволюции. Это дивергентная эволюция, конвергентная эволюция, параллельная эволюция и коэволюция. Дивергентная эволюция является появление двух видов от общего предка под влиянием различных селективных давлений окружающей среды. Гомологичные структуры получены путем дивергентной эволюции. сходящийся эволюция является появление аналогичных структур у неродственных видов под воздействием подобного избирательного давления окружающей среды. Параллельная эволюция является поддержание одинакового уровня сходства несколькими независимо развитыми видами. коэволюции является оказание селективного давления друг на друга интерактивных видов. Эволюционное древо жизни показано в Рисунок 1.

Что такое видообразование

Аллопатрическое Видообразование

Аллопатрическое видообразование вызвано физической изоляцией двух популяций одного и того же вида геологическими барьерами, такими как горы, пустыни, болота и ледяные поля. Две популяции одного и того же вида могут начать развиваться независимо, накапливая мутации и подвергаясь генетическому дрейфу, а также естественному отбору. Когда две популяции больше не могут скрещиваться, они рассматриваются как отдельные популяции. Зяблики Дарвина являются примером аллопатрического видообразования.

Парапатрическое Видообразование

Парапатрическое видообразование происходит при частичном географическом разделении двух популяций одного и того же вида. Время от времени люди из обеих групп вступают в контакт. Но гетерозиготные особи снижают пригодность скрещивания.

Симпатрическое Видообразование

Рисунок 2: Режимы видообразования

Различные режимы видообразования показаны в фигура 2.

Сходства между эволюцией и видообразованием

Разница между эволюцией и видообразованием

Определение

Уровень Эволюции

Эволюция: Эволюция может происходить как в малом, так и в крупном масштабе.

продолжительность

Эволюция: Эволюция происходит в течение длительного периода времени.

Видообразование: Видообразование происходит в сравнительно небольшой промежуток времени.

Видообразование: Аллопатрическое видообразование, парапатрическое видообразование и симпатрическое видообразование являются тремя типами видообразования.

причины

Эволюция: Эволюция вызвана мутациями, потоком генов, генетическим дрейфом и естественным отбором.

Видообразование: Видообразование вызвано физической или репродуктивной изоляцией.

Примеры

Эволюция: Перченая моль, живорождение в трехпалой усадке, гонка вооружений между крабами и мидиями, итальянские ящерицы, тростниковая жаба и зяблики Дарвина являются примерами эволюции.

Видообразование: Примерами видообразования являются муха боярышника, яблоня, домовая мышь острова Фарерских островов, дрозофила, саламандры энсатина и пещерные саламандры Теннесси.

Заключение

Ссылка:

1. «Механизмы микроэволюции». Понимание эволюции. Н.п., н.д. Web.

Источник

2. Конспект для ученика по теме «Микроэволюция»

В статье представлен учебный материал по вопросу «Микроэволюция». Статья актуальна для подготовки к ЕГЭ.

Движущими факторами эволюции являются элементарные эволюционные факторы, действующие на популяцию: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны и естественный отбор. Они приводят к элементарному эволюционному явлению: изменению генофонда популяции.

Факторы эволюции

Наследственная изменчивость. Мутационный процесс действует постоянно. В процессе эволюции главными являются генные мутации. В большинстве мутации являются рецессивными. Каждая популяция отличается от других популяций набором и частотой мутаций. Благодаря мутациям популяции характеризуются генетическим разнообразием, что создает наследственный резерв и возможность для эволюции. Также эволюционное значение имеет комбинативная изменчивость, которая повышает генетическое разнообразие особей благодаря возникновению новых сочетаний генов.

Популяционные волны (волны жизни). Это изменение численности популяции. Популяционные волны часто приводят к дрейфу генов. Дрейф генов – это процесс случайного ненаправленного изменения частот аллелей в популяции. Чем меньше популяция по численности, тем резче колебания частот аллелей и выше вероятность утраты одного из аллелей. Следствия дрейфа генов: возрастание генетической однородности популяции; разные популяции, имеющие исходно похожий генетический состав, могут утратить первоначальное сходство.

Изоляция. Каждая популяция является генетически открытой системой: между популяциями одного вида существует обмен генетической информацией. Но популяция может быть отделена от других популяций вида различными изоляциями, которые затрудняют свободное скрещивание.

Изоляция бывает географической и экологической.
Географическая изоляция – разделение популяций происходит из-за неоднородности условий в ареале (горы, водоемы и т.п.).

Степень пространственной изоляции зависит от подвижности особей и способности к распространению у семян, а также размера физических преград. Эта форма изоляции приводит к разрыву единого генофонда на несколько разобщенных.

Экологическая изоляция – основана на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию. К этой форме относят все случаи, когда свободное скрещивание особей между популяциями нарушается из-за снижения вероятности встречаемости партнеров, что может быть обусловлено смещением репродуктивных периодов. Так, если часть популяции травянистого растения попадает в пойму, то у них сдвигаются сроки цветения по сравнению с другими особями этой популяции, следовательно, снижается вероятность перекрестного опыления.

Борьба за существование. При изучении различных живых организмов Дарвин выделил несоответствие между способностью любого вида к размножению и ограниченностью ресурсов: он выяснил, что в природе рождается намного больше особей, чем может выжить. Связано это с тем, что большинство организмов погибает в борьбе за существование. Несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование.

Гибель происходит по разным причинам и чаще всего она носит избирательный характер – вероятность погибнуть больше у особи, хуже приспособленной к условиям среды.
Ч.Дарвин различал три формы борьбы за существование:

Естественный отбор

Это избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных особей. Учение о естественном отборе было создано Дарвином, который считал его главной движущей силой эволюции. Это единственный эволюционный фактор направленного действия. Результатом естественного отбора является появление у организмов приспособительных признаков – адаптаций.
Творческая роль естественного отбора заключается в формировании организмов с различными признаками. Направления действия отбора многочисленны, поэтому приспособительные признаки у организмов очень разнообразны. В одних и тех же условиях среды под воздействием различных направлений отбора вырабатываются разные приспособительные признаки.

Результатом действия естественного отбора является многообразие видов животного и растительного мира.
И.И. Шмальгаузен выделил три формы естественного отбора: движущую, стабилизирующую и рассекающую.
Движущая форма – это отбор в пользу особей с уклоняющимися значениями признака от ранее установившихся в популяции.

Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или частоту встречаемости признака, пока популяция не приспосабливается к изменившимся условиям. Эта форма приводит к закреплению новой нормы реакции, которая соответствует изменившимся условиям среды.

Примеры: индустриальный меланизм у бабочки березовой пяденицы; выработка устойчивости к антибиотикам у бактерий и к пестицидам у насекомых.

Стабилизирующая форма – это отбор в пользу особей со средним значением признака, особи с резко отклоняющимися значениями погибают. Эта форма направлена на сохранение установившегося в популяции среднего значения признака; норма реакции при этом несколько суживается. Она действует до тех пор, пока условия среды, при которых был выработан данный признак, существенно не меняются. Результатом ее действия является большое сходство всех особей в популяции.

Дизруптивная (рассекающая) форма – это отбор, благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм. Может приводить к возникновению внутривидового полиморфизма или к изоляции популяций. Пример: возникновение двух рас растения погремок – раннецветущей и поздноцветущей. Их появление – следствие покосов в середине лета, из-за чего единая популяция разделилась на две неперекрывающиеся.

Приспособленность организмов Организмы обитают в разнообразных условиях среды, поэтому у них вырабатываются различные приспособления. Эти приспособления могут затрагивать строение, поведение, особенности размножения и т.д.
Все приспособления Ч. Дарвин считал относительными, т.е. соответствующими конкретным условиям среды: так, окраска белого медведя маскирует его в Арктике, позволяя незаметно подкрадываться к жертве, но в лесу она будет бесполезна и даже вредна, естественно, кроме зимнего периода.
Рассмотрим приспособления живых организмов к среде обитания на примере окраски:

Вид, его критерии и структура

Одно из первых определений вида предложено К. Линнеем: вид – это совокупность особей, обладающих общими морфологическими признаками и не скрещивающихся с другими группами.

Современное определение вида: вид – это совокупность географически и экологически близких популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.

Вид является генетически изолированной системой.
Признаки, отличающие один вид от другого, называются критериями вида:

Видообразование

Ч. Дарвин считал, что видообразование включает дивергенцию внутри вида, вымирание промежуточных форм и выживание крайних как проявление конкуренции.

Согласно современным взглядам, видообразование – это процесс перехода генетически открытой системы популяции в генетически изолированную. Основными формами видообразования являются географическое и экологическое.

Географическое (аллопатрическое) видообразование основано на пространственной изоляции, которая в дальнейшем сопровождается экологическими и поведенческими изменениями, приводящими к биологической изоляции. Это довольно медленный процесс формирования и обособления новых видов за счет обособления географических рас, ареалы которых не перекрываются ареалом материнского вида. Сначала географические расы превращаются в подвиды, затем в полувиды и далее – в новые виды. Чаще всего географическое видообразование связано с расчленением ареала и разделением широко распространенного вида на популяции с полной изоляцией друг от друга. В качестве примера можно привести галапагосских вьюрков, впервые описанных Ч. Дарвином. Образование разных видов вьюрков происходило на разных островах и шло по пути аллопатрического видообразования.

Экологическое (симпатрическое) видообразование базируется на экологической изоляции. Прежде всего, этот способ связан с приспособлением популяции к определенной пище, тейпературе, глубине, т. е. к определенным условиям среды. При этом формирующийся новый вид находится в пределах одного ареала с материнским видом. Репродуктивная изоляция может формироваться и поддерживаться благодаря разобщению сезонов размножения. Примером может служить возникновение ранне- и поздноцветущих рас у погремка.

Источник