Микроэволюция. Элементарлы эволюциялы? факторлар.

Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Биология- география факультеті

Микроэволюция. Элементарлы эволюциялық факторлар.

Камбарова Багила

Микроэволюция.

Микроэволюция (микро... және эволюция) – бір түрге жататын популяциялар ішінде жүретін әрі сол популяциялардың гендік қорының өзгеруіне және жаңа түрлердің пайда болуына алып келетін эволюциялық процестердің жиынтығы. 

Микроэволюция - түрдің ішінде жүретін және гендік қорын өзгертуге әкелетін эволюциялық процестің ең бастапқы сатысы.

Жылқының эволюциясы

Микроэволюция терминін ғылымға енгізген Ресей ғалымыН.В. Тимофеев-Ресовский (1938 жылы). Микроэволюция мутациялық өзгергіштіктің негізінде табиғи сұрыпталудың нәтижесінде жүзеге асады. 

Н.В. Тимофеев-Ресовский

Микроэволюция  процесінің жүзеге асуына популяция санының ауытқуы, олардың арасындағы генетикалық ақпараттардың алмасуы,   гендердің  ығысуы (дрейфі) әсер етеді. Микроэволюция тұтастай алғандағы биологиялық түрдің бүкіл гендік қорының өзгеруіне немесе кейбір популяцияның оқшаулануы кезінде ата-аналарынан өзгеше жаңа бір түрдің пайда болуына алып келеді. Микроэволюциялық зерттеулер С. С. Четвериков, Дж. Холдейн, Р. Фишер, С. Райт, Н. В. Тимофева-Ресовский, Е. Форда, Ф. Г. Добжанского, Э. Майр, Д. Г Симпсон, И. И. Шмальгаузен микроэволюция дамуына еңбек сіңірген ғалымдар.

Рональд Фишер

Сьюалл Райт

С. С. Четвериков

Дж. Холдейн

Популяция дегеніміз   –  эволюциялық ұзақ уақыт бойы ареалдың белгілі бір бөлігінде  тіршілік етіп, өз алдына дербес генетикалық жүйе құра алатын, еркін шағылысып, өсімтал ұрпақ беретін бір  түр дараларының шағын тобы.

Популяция ішінде жүретін эволюциялық процесс –  микроэволюция деп аталады. Популяция ішінде жүретін табиғи сұрыпталу нәтижесінде ең алдымен түршелер –  одан ары қарай белгілердің ажырауы кезінде жаңа туған  түрлер дамуы мүмкін.

Популяцияның экологиялық сипаттамалары:

• Популяция өлшемі;
• Популяцияның жастық және жыныстық құрылымы;
• Популяция динамикасы;

Әрбір популяция белгілі бір  жағдайда тіршілік етеді. Кез келген популяция табиғи сұрыпталудың  нәтижесінде  өзі  тіршілік еткен ортаға бейімделетін болады.

Популяцияда тіршілік ететін даралар бір- бірімен тығыз байланысты. Тұрақты популяциядағы даралардың жас ерекшеліктері (жаңа туғандарынан бастап ересектеріне дейін) әр түрлі. Популяцияның ең негізгі ерекшеліктері- ондағы даралардың генотиптерінің ұқсастығы. Түрлердің барлық қасиеттері мен белгілері өте ұқсас, сондықтан популяцияның ішінде еркін шағылысу жиі және жеңіл болады. Түр түзілу- түр тармағы арқылы жүзеге асатынын кезінде Ч.Дарвин анықтап берді.

4. Таралу аймағының ішіндегі бастапқы түрден түр түзіледі.

Түр түзілу

Әрбір популяция динамикалық тепе- теңдікте болады. Популяцияның динамикасын эволюционист ғалым С. С. Четвериков 1905 жылы тіршілік толқындары деп атауды ұсынған. Популяциялық толқындар- эволюциялық процестің қарапайым факторы.

С. С. Четвериков

Популяцияның генетикалық құрылымын ең алғаш статистикалық және генетикалық әдістерді  қолдана отырып дат генетигі В.Иоганнсен зерттеді. Оның 1903 жылы "Популяциядағы және таза линиялардағы тұқым қуалау” деген еңбегі жарық көрді. Бұл ілімді орыс генетигі С.С.Четвериков әрі қарай жалғастырып, дамытты.

Популяцияның генетикалық құрылымын ең алғаш статистикалық және генетикалық әдістерді  қолдана отырып дат генетигі В.Иоганнсен зерттеді. Оның 1903 жылы "Популяциядағы және таза линиялардағы тұқым қуалау” деген еңбегі жарық көрді. Бұл ілімді орыс генетигі С.С.Четвериков әрі қарай жалғастырып, дамытты.

Иоганнсен

Иоганнсен

Харди—Вайнберг заңы.  1908 жылы ағылшын математигі Г.Харди мен неміс дәрігері В.Вайнберг популяциядағы генотип пен фенотиптің таралу жиілігін анықтайтын формула ұсынды. Ол кейіннен Харди—Вайнберг заңы деп аталды. Бұл формула бойынша гетерозиготалы организмдегі доминантты А аллелінің мөлшері Р деп, ал рецессивті а-ның мөлшері q деп белгіленеді. Осыдан келіп олардың ұрпақтарындағы ара қатынас мынандай болады:

Бұл алынғандарды жинақтағанда Харди—Вайнберг формуласы шығады: Р2АА + 2РqАа + q2аа.

Харди- Вайнберг

заңы.

Есеп: Бір қаланың перзетханасында 10жыл ішінде өмірге келген 84 мың баланың 210-ында рецессивті белгі ауру бар делік.Оның генетипі аа болады. Харди-Вайнберг заңы осы мәліметтерді пайдаланып,қалада тұратын адамдар популяция генетикалық талдау жасауға көмектеседі. Популяцияда генотипі аа ауру  баланың саны 210. Ол q2- қа тең.  q =210:84 000=0,0025  q= q 2= 0.0025=0,05  РА+ qа=1 РА=1- qа. РА=1-0,05=0.95  АА= Р2 =0.952 =0,9025; Аа=2рq=2 0,95 0,05 =0,095  аа=2q2=0,0025 

Харди- Вайнберг

заңы.

Эволюция

Мутация

Элементарлы эволюция факторлары

Эволюция

Мутация

Эволюция факторлары

Эволюциялық үдерісті

Эволюциялық

жібермейді

үдерісті

жібереді

Мутация  дегеніміз- организм генотипінің, яғни хромосомалар мен олардың құрамды бөліктері -гендердің өзгеруіне байланысты кездейсоқ пайда болатын, тұқым қуалайтын өзгергіштік. Бұл ұғымды ең алғаш голландиялық ботаник Х. Де Фриз қалыптастырды. Ол есекшөп (энотера) өсімдігінің кейбір белгілерінің қалыпты жағдайдан ауытқитынын және олардың тұқым қуалайтындығын байқады. Осы зерттеулерінің негізінде 1901 жылы өзінің "Мутациялық теория” деп аталатын еңбегін жариялады.

Н.Л.Тимофеев-Ресовскийдiң тәжiрибелерi көрсеткендей, бiр мутацияның тiршiлiкке қабiлеттiлiгi басқа гендердiң қандай аллелдерiмен комбинацияға түсетiнiне тәуелдi. Гендiк ортаға тәуелдi («генотиптiк орта») бiр мутацияның тiршiлiкке қабiлеттiлiгi өзгеруi мүмкiн.

Сонымен, мутациялық процесс жаңа эволюциялық өзгерiстер үшiн материал дайындайды, яғни қарапайым эволюциялық материалды жасауда негiзгi рөл атқарады. Өздiгiнен, эволюцияның басқа факторлары, ең алдымен табиғи сұрыптауының қатысуынсыз мутациялық процесс популяция генофондысының бағытты өзгеруiне әкеп соқтырмайды.

Табиғи сұрыптаудың түрлері.  Орта жағдайларына байланысты табиғи сұрыптаудың әсері әр түрлі болады. Айталық, бір қолайлы жағдайда пайда болған тұқым қуалайтын өзгеріс тиімді болса, онда сұрыптау белгілі бір бағытта жүреді. Бұл фенотиптің бірте-бірте өзгеруіне және өзгергіштіктің реакция нормасының бір бағытқа қарай ауысуына апарып соғады. Сұрыптаудың мұндай түрін қозғаушы сұрыптау дейді. Мысалы, ірі өндіріс орталықтарында түтін мен ыс көп болғандықтан, сол маңда өсетін ақ қайыңның діңгегі қоңырқай-күңгірт болып өзгереді. Соған байланысты қайыңда тіршілік ететін ақшыл көбелектердің арасында кейде күңгірт  түсті мутанттар пайда болады.

Гендер дрейфі – немесе генетикалық автоматтық процесстер. Кездейсоқ себептердің, мысалы, популяциялар көлемінің азырақтау болуынан популяциядағы гендер немесе аллельдер жиілігінің өзгеруі.

Гендер дрейфі немесе генетикалық автоматты процестер де популяциядағы аллельдер жиілігіне әсер етеді. Бұл қыбылысты 1931 жылы бір- біріне байланыссыз түрде Н.П.Дубинин мен Д.Д.Ромашов және Англияда С.Райт анықтады. Гендердің дрейфі дегеніміз- кездейсоқ себептерден, мысалы популяция санының азаюына байланысты болатын келесі ұрпақтарда қайталанып отыратын аллельдер жиілігінің өзгерісін айтамыз.

Оның мәні популяция мөлшерінің генотиптік құрылымына әсер ете алатындығында, популяцияның саны күрт өзгерген жағдайында. Бұл процеске математикалық талдау жүргізі нәтижесінде гендер дрейфінің салдарынан популяциядағы гетерезиготалылардың жиілігі бір буынның өзінде- ақ бір мөлшерге кемитіндігін көрсетті.

Назарларыңызға

рахмет!