Sous l'action de facteurs élémentaires du pool génétique, la fréquence de certains gènes change, ce qui entraîne une modification du génotype et du phénotype de la population, et avec une exposition prolongée à la sélection naturelle, sa différenciation a lieu.
Qu'est-ce que la microévolution
Microévolution - changements de population sous l'influence de facteurs évolutifs, qui peuvent entraîner une modification du pool génétique ou même l'émergence d'une nouvelle espèce.
Les facteurs d'évolution peuvent être appelés n'importe quel processus ou phénomène. Parmi eux, les mutations, l'isolement, la dérive génétique, les vagues de population qui modifient la composition génétique.
La taille de toute population change constamment. Les raisons en sont diverses influences de nature biotique et abiotique. Ces fluctuations de population sont périodiques. Ainsi, après une augmentation du nombre d'individus dans une population, celle-ci diminue. En 1905, S. S. Chetverikov a appelé cette régularité des vagues de population. Si vous donnez des exemples de vagues de population, il peut s'agir de fluctuations du nombre de prédateurs, de reproduction de criquets ou de lapins en Australie. Un autre exemple est les épidémies de lemmings dansÉpidémies arctiques ou de peste qui ont été enregistrées en Europe dans le passé.
Caractéristique des "ondes de vie"
Ces ondes sont caractéristiques de tous les organismes vivants. Ils peuvent être périodiques ou non périodiques. Les périodiques sont le plus souvent observés chez les organismes à vie courte - chez les insectes, les plantes annuelles, ainsi que chez la plupart des micro-organismes et des champignons. L'exemple le plus simple serait les changements saisonniers des nombres.
Les vagues de population non périodiques dépendent d'une combinaison de plusieurs facteurs complexes. En règle générale, ils concernent non pas un, mais plusieurs types d'organismes vivants dans une biogéocénose, ils peuvent donc conduire à une restructuration radicale.
Parmi les changements du nombre d'individus dans une population, il faut souligner l'apparition soudaine de certaines espèces d'organismes dans de nouvelles zones où leurs ennemis naturels sont absents. Il faut également mentionner les fortes variations non cycliques de la population, qui sont associées à des "catastrophes" naturelles et peuvent se manifester par la destruction de la biogéocénose ou de l'ensemble du paysage. Ainsi, plusieurs périodes estivales sèches peuvent modifier une zone importante - provoquer l'apparition d'une végétation de prairie dans les marécages et un grand nombre de prairies sèches.
Si vous indiquez les causes des vagues de population, il convient de rappeler non seulement la relation des organismes vivants entre eux et avec les facteurs environnementaux, mais aussi l'influence de l'homme.
Signification évolutive des "vagues de vie"
Dans les cas où la taille d'une population est fortement réduite, seuls quelques individus peuvent rester. Dans le même temps, leur fréquence de gènes (allèles) est différente de celle qui était dans la population d'origine. Si, après une forte baisse du nombre d'individus dans la population, il y a une forte augmentation, le début d'une nouvelle flambée de croissance du nombre d'individus dans la population est donné par un petit groupe d'organismes qui est resté. C'est pourquoi on peut affirmer que les vagues de population affectent le pool génétique, puisque le génotype d'un groupe donné détermine la structure génétique de l'ensemble de la population.
Dans le même temps, l'ensemble des mutations dans la population et leur concentration changent radicalement par hasard. Ainsi, une certaine partie des mutations disparaît complètement et certaines se développent soudainement. Pour résumer, on peut dire que les vagues de population en tant que facteur évolutif sont extrêmement importantes, car, dans des conditions de sélection intensive, elles sont le principal fournisseur de matériel évolutif, lorsque des mutations rares se substituent à la sélection.
De plus, les ondes de la vie sont capables d'apporter temporairement un certain nombre de mutations ou de génotypes dans un autre environnement abiotique ou biotique. Malgré cela, même une combinaison de vagues de population et de mutations ne garantit pas le processus évolutif. Vous avez besoin de l'action d'un facteur qui affecte dans une direction (c'est, par exemple, l'isolement).
L'impact de l'isolement sur la taille de la population
Ce facteur est extrêmement important en termes d'évolution, car il provoque l'émergence de nouveaux traits dans les conditions d'une espèce et empêche le croisement d'espèces différentes entre elles. Il convient de noter que l'isolement géographique est le plus souvent observé. Son essence réside dansle fait que la seule zone est déchirée, tandis que l'intersection d'individus de différentes parties de celle-ci devient impossible ou difficile.
Il convient de noter que dans une population isolée, des mutations se développent de manière aléatoire et, du fait de la sélection naturelle, son génotype devient de plus en plus diversifié. De plus, il existe un isolement écologique et divers mécanismes biologiques qui empêchent les individus d'espèces différentes de se reproduire librement. Un exemple serait des préférences différentes concernant le lieu ou le moment du croisement, ainsi que, par exemple, un comportement différent ou une structure différente des organes génitaux chez les animaux, ce qui devient un obstacle supplémentaire au croisement.
En résumé, différents types d'isolement favorisent la formation de nouvelles espèces, mais aident en même temps à maintenir la structure génétique de l'espèce.
Dérive des gènes
Une modification aléatoire du nombre de gènes dans une petite population peut avoir des conséquences importantes, car elle peut entraîner une modification de la fréquence des allèles. Les changements aléatoires dans la fréquence des allèles sont appelés dérive génétique. Ce processus est non directionnel. Il a été découvert pour la première fois par les généticiens N. P. Dubinin et D. D. Romashov.
S. Wright a reçu une confirmation concernant le caractère aléatoire de la dérive génétique. En laboratoire, il a croisé des drosophiles femelles et mâles, qui étaient hétérozygotes pour un gène particulier. Après cela, la progéniture a été obtenue avec une concentration du gène normal et mutant, qui était de 50 %. Parpendant plusieurs générations, certains individus sont devenus homozygotes pour le gène mutant, d'autres l'ont complètement perdu et une autre partie des individus possédait à la fois le gène mutant et le gène normal.
Il convient de noter que même avec une viabilité réduite des individus mutants et sous l'influence de la sélection naturelle, l'allèle mutant pourrait remplacer complètement l'allèle normal, provoquant des vagues de population spécifiques.
Étiologie des vagues de population
De toutes les raisons qui peuvent affecter les caractéristiques quantitatives de la population, la première place est occupée par les conditions climatiques, tandis que les facteurs biotiques sont relégués au second plan. Avec une faible diversité d'espèces, le nombre d'individus dans la population dépend du climat, de la composition chimique de l'environnement, ainsi que du degré de pollution.
Il convient de noter que les causes des vagues de population, qui prédéterminent l'évolution de la taille de la population, dépendent de sa densité ou de son influence indépendamment de ce paramètre.
Les facteurs abiotiques et anthropiques, en règle générale, ne dépendent pas de la densité de population. L'influence biotique en dépend davantage. Il convient de noter le comportement territorial, qui au cours de l'évolution est le mécanisme le plus efficace pour limiter la croissance du nombre d'individus dans une population. Ainsi, l'activité des individus est limitée à l'espace correspondant. Avec une augmentation du nombre, la concurrence intraspécifique pour les ressources ou l'antagonisme direct (attaques contre les concurrents) se développe.
Les vagues de population dépendent aussi des comportementsréactions qui, avec une forte population, se caractérisent par l'apparition d'un instinct de migration massive. Une réponse au stress peut également se développer, dans laquelle les individus développent des caractéristiques physiologiques qui réduisent la fertilité et augmentent la mortalité. Ainsi, le processus d'ovogenèse et de spermatogenèse est perturbé, les cas de fausses couches deviennent plus fréquents, le nombre d'individus dans une génération diminue et la période de puberté augmente. De plus, l'instinct de prendre soin de la progéniture diminue, les comportements changent - l'agressivité augmente, le cannibalisme et une réaction inadéquate aux personnes du sexe opposé peuvent être observés, ce qui réduit finalement la population.
Caractéristiques des changements dans le nombre de populations
De nombreux processus écologiques associés à la propagation d'une population sur une zone ou à une épidémie locale de nombres ressemblent à des vagues particulières, qui, comme mentionné ci-dessus, sont appelées "vagues de vie". Un exemple typique est une augmentation soudaine du nombre d'insectes nuisibles dans une zone limitée de la forêt. Dans des conditions favorables, les insectes sont capables de capturer de plus en plus de nouveaux territoires, ce qui est une image typique d'une augmentation de leur densité ou de la propagation de la soi-disant vague de population. Connaissant les caractéristiques de la mobilité et certains traits de population, on peut facilement calculer la vitesse de propagation de cette onde et les méthodes de contrôle possibles.
De même, les vagues épidémiques peuvent être caractérisées, donc cette théorie est couronnée de succèsutilisé pour déterminer la nature de la propagation de diverses maladies et la vitesse de ce processus.
En outre, il convient de mentionner les ondes génétiques de la population, qui décrivent la nature de la distribution d'un gène particulier sur la zone occupée par une population particulière.
Mécanisme d'action des vagues de population
Les vagues de population peuvent être caractérisées à l'aide d'un exemple modèle. Ainsi, dans une boîte fermée il y a 500 boules noires et le même nombre de boules blanches, ce qui correspond à la fréquence des allèles P-0, 50. Si on enlève 10 boules au hasard et suppose que 4 d'entre elles sont noires et 6 sont blanches, alors, respectivement, la fréquence allélique sera de 0,40 et 0,60.
Si vous augmentez le nombre de balles de 100 fois en ajoutant 400 noires et 600 blanches, puis que vous en récupérez au hasard 10, il est probable que leur rapport de couleur diffère considérablement de l'original, par exemple, 2 noirs et 8 blancs. Dans ce cas, la fréquence des allèles sera respectivement P-0,20 et P-0,80. Si nous prenons le troisième échantillon, il y a une chance que 9 boules blanches soient tirées sur 10 sélectionnées, ou même toutes être blanc.
Les fluctuations aléatoires de la fréquence des allèles dans les populations naturelles peuvent être jugées à partir de cet exemple, qui peut réduire ou augmenter la concentration d'un gène particulier.
