Personne ne niera que la réalité qui nous entoure est harmonieuse et parfaite. Peu importe en quoi ou en qui une personne croit, mais autour de lui, il voit non seulement la beauté et la diversité, mais aussi un ordre harmonieux dans lequel il n'y a pas de place pour le chaos. Une opportunité particulièrement claire se manifeste dans le monde des êtres vivants. Tout ce qui est faible, laid, incapable de reproduire une progéniture saine est balayé par l'action des facteurs évolutifs, principalement la sélection naturelle. Ce n'est pas le dernier rôle joué par un processus biologique tel que l'isolement reproductif.
Ceci, ainsi que d'autres formes de mécanismes de défense qui protègent le patrimoine génétique des communautés végétales, animales et humaines, nous en parlerons dans cet article.
La transmission des caractéristiques héréditaires est la principale propriété de la matière vivante
La reproduction est le processus le plus important, grâce auquel l'existence même du phénomène de la vie est possiblepar terre. Quel que soit le niveau de son organisation, des protozoaires aux mammifères, la fécondation (chez les plantes - pollinisation), conduisant à l'apparition d'une progéniture viable et fertile, ne se produit qu'entre des individus appartenant à une population d'une même espèce biologique. De toute évidence, il existe des mécanismes d'isolement naturels qui contrôlent la copulation ou la pollinisation.
Bien sûr, la possibilité de cas de croisement interspécifique n'est pas exclue. Ils se produisent à la fois dans des conditions naturelles et sont réalisés artificiellement - par l'homme, mais conduisent toujours à l'apparition de descendants à la viabilité affaiblie ou d'hybrides stériles. Qu'il suffise de rappeler les mulets stériles - les descendants obtenus du croisement d'un âne et d'une jument. Comme vous pouvez le voir, certaines forces sont à l'œuvre ici, qui peuvent être considérées comme certains types de mécanismes isolants. Définissons-les plus en détail.
Classification des processus conduisant à la stabilité du pool génétique des populations
Dans la doctrine de l'évolution, qui est le produit du travail scientifique conjoint de scientifiques naturels tels que Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, considère les phénomènes répandus suivants qui contribuent à la stabilité de l'existence des espèces biologiques: c'est l'isolement géographique, reproductif et écologique. La section de biologie - génétique des populations, est engagée dans l'étude des changements survenant dans le pool génétique des communautés d'organismes vivants. Ils sont le résultat de facteurs tels que les vagues de vie et la dérive génétique.
La branche de la biologie ci-dessus établit le rôle des facteurs de protection visant à préserver le conservatisme des caryotypes des individus d'une population et à prévenir les croisements interpopulationnels. Ensuite, nous découvrirons quels mécanismes d'isolement sont appelés écologiques et quelle est leur importance dans le maintien de la composition inchangée des gènes dans une population.
Le rôle des conditions environnementales dans la préservation du patrimoine génétique des communautés d'organismes vivants
À la suite de la phylogenèse - le développement historique d'une espèce, ses individus forment des populations qui vivent dans les limites d'un certain territoire, appelé l'aire de répartition. Les organismes végétaux et animaux interagissent avec les facteurs environnementaux, ainsi qu'avec les communautés d'autres espèces qui vivent sur un territoire donné, c'est-à-dire qu'ils occupent une certaine niche écologique. Pour réduire la sévérité de la compétition entre les populations d'une même espèce, il existe certains mécanismes d'isolement qui assurent, par exemple, que les exigences des deux groupes concernant le type de nourriture diffèrent. Ainsi, la coléoptère du pois forme deux communautés d'insectes: l'une se nourrit de graines de pois, l'autre de haricots.
Pendant la période de reproduction, du fait que les cultures fourragères poussent dans des zones différentes, les organismes des deux populations ne se croisent pas.
Le moment de la reproduction et son importance pour assurer la stabilité génétique de la population
Aux facteurs qui entravent de manière significative, voire empêchent complètement la pollinisation ou la copulation entre les organismes de la même systématiquecatégorie, nous pouvons inclure des mécanismes isolants qui contrôlent le moment de la reproduction des individus. Par exemple, la floraison des prairies de pâturin, poussant à l'embouchure des rivières, est corrélée avec le moment de la fin de la crue printanière. Les plantes vivant directement sur le rivage, et pendant la période d'inondation pendant une longue période sous l'eau, fleurissent plus tard que les individus qui ont été sous l'influence de l'inondation pendant une courte période ou qui n'ont pas été inondés du tout. Pour des raisons évidentes, il n'y a pas de panmixie (pollinisation croisée) entre les plantes vivant dans différentes parties de la prairie, car leur pollen mûrit à des moments différents. En conséquence, plusieurs populations de pâturin des prés se forment, différant en termes de reproduction.
Le rôle évolutif de l'isolement
La génétique des populations a établi le fait que l'impossibilité du processus d'échange de gènes entre des organismes de races ou de communautés différentes conduit au fait que des types de mutations complètement différents se produisent dans les génotypes des individus, et la fréquence d'apparition de les allèles dominants et récessifs changent également. Cela conduit au fait que les pools génétiques des populations sont de plus en plus différents les uns des autres. Ce décalage concernera en premier lieu les formes d'adaptation aux facteurs environnementaux abiotiques. De quoi dépend-il ?
Action complexe de différents types d'isolation
Il est basé sur des mécanismes interconnectés d'isolement écologique et reproductif. La biologie, en particulier, sa section - la théorie de l'évolution, révèle leur influence sur la manifestation d'un processus aussi global que la divergence, c'est-à-diredivergence des signes et des propriétés des organismes. Il sous-tend la microévolution, un processus qui conduit à la formation de premières sous-espèces, puis de nouvelles espèces biologiques dans la nature.
Comment se produit l'isolement géographique
Tant en botanique qu'en zoologie, les scientifiques accordent une grande attention au facteur qui réduit à presque zéro la probabilité de croisement libre entre individus de la même espèce. C'est ce qu'on appelle l'isolement géographique. Il s'est avéré qu'un changement brutal du terrain s'accompagne nécessairement de l'apparition d'obstacles conduisant à des différences cardinales dans les organismes.
Ils concernent tout d'abord le moment de la maturation des gamètes, le moment de la copulation ou de la pollinisation. Tous ces facteurs peuvent être combinés sous un même terme - isolement reproductif. Quelles sont les conséquences sur l'existence de la population qu'elle entraîne ?
Ecarts
Les scientifiques ont découvert que des populations d'organismes aux génomes initialement similaires acquièrent des caractéristiques de plus en plus divergentes au fil du temps en raison de la disparition à la fois d'un seul approvisionnement alimentaire et de la possibilité de croisements libres. Des barrières physiques insurmontables sous la forme de ruptures continentales, de soulèvement de chaînes de montagnes et de débordements de rivières isolent les communautés d'individus les unes des autres. C'est ainsi que la nature se développe. Les exemples ci-dessous illustrent l'isolement géographique en tant que mécanisme important de spéciation. Ainsi, des groupes de mammifères marsupiaux en Australie, après sa séparation de l'ancien continent du Gondwana, ont desdifférences anatomiques et physiologiques des espèces animales européennes modernes apparues après la Grande Glaciation.
Ch. Darwin sur les mécanismes de spéciation
Le célèbre créateur de la théorie de la sélection naturelle, le naturaliste anglais Charles Darwin, a identifié les forces motrices de l'évolution, conduisant à l'émergence de nouvelles classes, ordres et familles d'organismes vivants. Toujours dans ses écrits, le scientifique a décrit les mécanismes d'isolement géographique et environnemental. Il a tiré des exemples de leur manifestation à partir d'observations faites lors de son célèbre voyage autour du monde. Darwin a vu et dessiné différents types de pinsons vivant dans les îles Galapagos. Les oiseaux avaient des différences cardinales dans la forme du bec, la taille du corps et mangeaient des aliments différents.
Lors du croisement entre individus, la capacité de former une progéniture fertile a complètement disparu. Selon le chercheur, les grandes distances entre les îles et les différences de leur flore et de leur faune ont conduit à la formation de plusieurs sous-espèces, qui se sont ensuite transformées en espèces indépendantes. Nous avons considéré une autre direction d'évolution, conduisant à la formation de nouvelles espèces biologiques, le long de laquelle toute la nature vivante progresse. Les exemples que nous avons examinés ci-dessus prouvent le rôle important des mécanismes spatiaux qui empêchent la probabilité de croisements entre organismes de différentes populations, ce qui conduit finalement à l'émergence de nouvelles unités systématiques.
