Микроэволюция как процесс видообразоваия

Что, согласно теории Ч. Дарвина, является результатом эволюции?

Микроэволюционные процессы. Совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида, – микроэволюция приводит к изменению генофондов этих популяций. Микроэволюция происходит на основе мутационной изменчивости и под контролем естественного отбора. Помимо этого, на микроэволюционные процессы могут оказывать влияние изоляция и дрейф генов, вызывая приспособительные изменения популяций, приводящие к возникновению новых видов.

Пока особи из разных популяций одного вида скрещиваются и дают плодовитое потомство, вид остается единым. Однако в результате сильного давления изоляции обмен генетической информацией между популяциями может прерваться. В изолированных популяциях такие случайные эволюционные процессы, как мутации, дрейф генов, могут протекать по-разному. Возникновение надежной изоляции между разными частями вида означает его разделение на два или несколько видов. Именно поэтому изоляцию называют «пусковым механизмом видообразовательного процесса».

В течение десятков и сотен тысяч поколений в изолированных популяциях могут накапливаться существенные различия, определяющие невозможность скрещивания особей из разных популяций. В таком случае можно говорить о возникновении новых видов.

Формы видообразования. Различают формы видообразования: географическую, экологическую, гибридогенную.

Географическое видообразование основано на пространственной изоляции. При этом ареал исходного вида расчленяется на отдельные фрагменты, которые полностью или частично изолированы друг от друга. Естественный отбор в подобных фрагментах идет в разных направлениях. В результате вид распадается на географические подвиды, которые с течением времени могут превратиться в самостоятельные дочерние виды.

Географическое видообразование – всегда процесс медленный, происходящий на протяжении сотен тысяч поколений. Именно за продолжительное время в разобщенных частях ареала вида вырабатываются те биологические особенности, которые могут привести к репродуктивной изоляции разобщенных популяций. В качестве примера географического видообразования приведем возникновение двух видов крупных чаек – серебристой чайки и клуши-хохотуньи, живущих на побережье Балтийского и Северного морей. Эти два вида связаны между собой большой цепью подвидов, населяющих Северную Евразию, с одной стороны, и Гренландию и Северную Америку – с другой. Особи этих многочисленных подвидов скрещиваются в природе и дают плодовитое потомство. В районе Балтийского и Северного морей сошлись конечные звенья восточной и западной цепи подвидов – два самостоятельных вида: серебристая чайка и клуша-хохотунья.

При географическом видообразовании новые виды могут возникнуть вследствие распада ареала широкораспространенного родительского вида на фрагменты. В качестве примера такого процесса можно назвать возникновение видов ландыша. Исходный родительский вид несколько миллионов лет назад был широко распространен в широколиственных лесах Евразии. В четвертичный период в связи с сокращением площади лесов единый ареал этого вида был разорван на несколько частей. Ландыш сохранился лишь на лесных территориях, избежавших оледенения (в Южной Европе, Закавказье, на Дальнем Востоке). К настоящему времени переживший оледенение на юге Европы ландыш вторично широко распространился по всей лесной зоне, образовав вид – ландыш майский. В Закавказье и на Дальнем Востоке возникли два других вида ландыша.

Экологическое видообразование базируется на биологической изоляции. Примером такого видообразования, в частности, считается формирование пяти видов синиц. Эти виды отличаются по пищевой специализации и месту обитания. Так, большая синица питается крупными насекомыми в садах и парках; лазоревка добывает мелких насекомых в трещинах коры и почках деревьев, хохлатая синица питается семенами хвойных деревьев; гаичка и московка питаются преимущественно лесными насекомыми (рис. 88).

Экологическое видообразование (на примере синиц)
Рис. 88. Экологическое видообразование (на примере синиц)

Географическое и экологическое видообразования носят дивергентный характер.
Термин «дивергенция» (от лат. divergo – отклоняюсь) как расхождение признаков у родственных групп в процессе эволюции был предложен еще Ч. Дарвином при рассмотрении проблемы видообразования. Основной причиной дивергенции он считал внутривидовую конкуренцию и естественный отбор.

Дивергенция – неизбежное следствие разнообразия жизненных условий, внутривидовой борьбы за существование и стремления видов к максимально возможному заселению мест обитания.

Гибридогенное видообразование может происходить и при быстром изменении кариотипа (например, при возникновении полиплоидии). Известны группы близких видов (обычно у растений: хризантем, картофеля, табака, пшеницы и др.) с кратным увеличением числа хромосом. Полиплоидные формы крупные и могут существовать в более суровых условиях, чем диплоидные. Благодаря этому в высокогорьях и в Арктике число полиплоидных видов растений резко увеличено.

Гибридогенное видообразование представляет собой процесс возникновения естественных гибридов с последующим удвоением числа хромосом. Так, культурная слива (2n = 48) возникла путем гибридизации терна (2n = 32) с алычой (2n = 16) с последующим удвоением числа хромосом. Некоторые виды малины, табаков, брюквы, полыни, ирисов – также полиплоиды гибридогенного происхождения. Другим примером гибридогенного видообразования является рябинокизильник, сочетающий признаки рябины и кизила и встречающийся в лесах Южной Якутии.

Вопросы и задания

  1. Дайте определение понятия «микроэволюция». Под воздействием каких эволюционных факторов происходит микроэволюция?
  2. Почему микроэволюцию называют процессом приспособительного изменения популяций?
  3. Что такое видообразование? Какие существуют типы видообразования?
  4. Почему географическое и экологическое видообразования имеют дивергентный характер?
  5. Что представляет собой гибридогенное видообразование?