Краткое содержание: Параграф § 13 / Биология 11 класс

Теоретические основы и пути видообразования

Видообразование — это направляемый процессом естественного отбора процесс превращения изолированных популяций в новые виды. Ключевым фактором в этом процессе является изоляция, которая прерывает обмен генами между особями одной популяции и особями других популяций, поддерживающий генетическую однородность.

Существуют два основных пути видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

• Аллопатрическое видообразование (от греч. \(allos\) — разный, \(patris\) — родина) связано с пространственной изоляцией популяций. В зависимости от характера изолирующих механизмов, аллопатрическое видообразование подразделяется на географическое и экологическое.
• Географическое видообразование происходит в результате расселения особей на новые территории или разделения ареала прежнего вида на фрагменты. В результате формируются географические расы (подвиды), которые со временем могут стать родоначальниками новых видов. Примером географического видообразования является разделение предкового вида ландыша на три самостоятельных вида: ландыш майский, ландыш закавказский и ландыш Кейске.
• Экологическое видообразование связано с изменением экологической ниши внутри ареала. Образуются экологические расы (экотипы), которые становятся родоначальниками новых видов. Примером является формирование нескольких видов синиц, отличающихся пищевой специализацией и местами обитания.

Симпатрическое видообразование (от греч. \(syn\) — вместе, \(patris\) — родина) не связано с пространственной изоляцией и происходит в пределах исходного ареала. Оно осуществляется двумя способами: полиплоидизацией и гибридизацией.

• Полиплоидизационное видообразование происходит в случаях быстрого увеличения хромосомного набора (полиплоидия), что может быть вызвано мутагенными факторами или ошибками в процессе деления клеток. Полиплоидные формы, особенно у растений, могут оказаться более жизнеспособными и полностью вытеснить исходные диплоидные виды, давая начало новому полиплоидному виду. В суровых условиях полярных и высокогорных областей полиплоиды составляют 80–85% от общего числа видов. Полиплоидия может быть причиной видообразования не только в результате ошибок, но и при межвидовой гибридизации, когда в ходе последующей полиплоидизации восстанавливается нормальный процесс мейоза, обеспечивающий плодовитость.
• Гибридогенное видообразование происходит при скрещивании двух близкородственных видов, образуя межвидовые или межродовые гибриды. В большинстве случаев гибриды бесплодны, однако в результате полиплоидизации (удвоения хромосомного набора) гибрид может стать плодовитым и дать начало новому виду. Примером является выведение рафанобрассики Г.Д. Карпеченко. В природе встречаются межвидовые и межродовые гибриды среди карпообразных рыб.

Таким образом, образование новых видов может происходить по следующим основным схемам:

1. Популяция \(\rightarrow\) географическая или экологическая раса \(\rightarrow\) новый вид;
2. Диплоидный вид \(\rightarrow\) полиплоид или гибрид \(\rightarrow\) новый вид.

Процесс микроэволюции (процесс образования приспособлений и новых видов) не прекращается с возникновением нового вида. Преобразования на надвидовом уровне (родов, семейств, отрядов, классов и т.д.) будут рассмотрены в следующих главах. Ключевой фактор микроэволюции — естественный отбор. Элементарная единица эволюции — популяция. Элементарное эволюционное явление — изменение генофонда популяции. Движущие силы (факторы) эволюции: мутационный процесс, комбинативная изменчивость, популяционные волны, дрейф генов, миграция особей, изоляция и естественный отбор. Направляющий фактор — естественный отбор, который проявляется через борьбу за существование. Главные формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий и разрывающий (дизруптивный). Результат — приспособленность (адаптация) организмов к условиям существования. Вид и его критерии, а также структура вида в природе являются ключевыми темами для изучения эволюции. Процесс видообразования и механизмы изоляции (аллопатрическое и симпатрическое) являются центральными элементами микроэволюции.

Основные понятия и механизмы видообразования:

• Видообразование — процесс, направляемый естественным отбором, ведущий к превращению изолированных популяций в новые виды.
• Изоляция — ключевой фактор, прекращающий генный обмен и поддерживающий генетическую однородность, необходим для видообразования.
• Аллопатрическое видообразование — видообразование, связанное с пространственной изоляцией популяций.
• Географическое видообразование — тип аллопатрического видообразования, вызванный расселением особей или фрагментацией ареала.
• Экологическое видообразование — тип аллопатрического видообразования, связанный с изменением экологической ниши.
• Симпатрическое видообразование — видообразование в пределах исходного ареала, не связанное с пространственной изоляцией.
• Полиплоидизационное видообразование — симпатрический путь, основанный на быстром увеличении хромосомного набора (полиплоидия).
• Гибридогенное видообразование — симпатрический путь, основанный на скрещивании близкородственных видов с последующей полиплоидизацией, восстанавливающей плодовитость.
• Микроэволюция — эволюционный процесс, протекающий на популяционно-видовом уровне, результатом которого является образование приспособлений и новых видов.
• Элементарная единица эволюции — популяция.
• Направляющий фактор эволюции — естественный отбор.