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