34. Современная теория эволюции. Элементарные эволюционные факторы. Генотипическая структура популяций. Закон Харди – Вайнберга

Современная теория эволюции представляет собой синтетическую науку, базирующуюся на всех науках биологического комплекса. Современная теория эволюции основана на учении Дарвина о происхождении жизни, возникновении разнообразия живой природы, адаптации и целесообразности у живых организмов, о возникновении человека, возникновении пород и сортов. Наука, изучающая процесс эволюции органического мира, называется эволюционной теорией.

Объект исследования теории эволюции: организмы, популяции, виды. Предмет изучения теории эволюции: процесс эволюции живой природы.

Задачи теории эволюции: изучение проблемы происхождения жизни на Земле, выяснение причин эволюции, определение закономерностей исторического развития живой материи, исследование развития царств живой природы, изучение происхождения и эволюции человека, прогнозирование эволюционных, микроэволюционных процессов, разработка способов научного управления микроэволюционными процессами

Основные положения современной синтетической теории.

1. Вид состоит из множества популяций

2. Популяция – наименьшая единица эволюции – элементарная эволюционная единица. В масштабах популяции:

а) Элементарным эволюционным материалом являются мутации.

б) Элементарным эволюционным явлением – изменение генотипической структуры популяции.

в) Элементарными эволюционными факторами являются мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор.

3. Основным и направленным фактором эволюции и движущим механизмом её является естественный отбор

4. Эволюция носит постепенный, длительный характер, но могут возникать и скачкообразные процессы.

5. Обмен генами возможен не только внутри видов

6. Макроэволюция, то есть образование классов и типов идет только через микроэволюцию

7. Эволюция в целом непредсказуема, имеет ненаправленный характер

Элементарными эволюционными факторами являются мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор

Мутационный процесс - это процесс спонтанного или индуцированного появления мутаций. Мутации являются элементарным экологическим материалом. Мутации возникают на протяжении всего периода существования жизни, таким образом генофонды популяций находятся под постоянным давлением со стороны мутационного процесса.

Популяционные волны - это колебания численности особей популяции, возникающие под влиянием различных факторов биотической и абиотической среды. Например при увеличении количества пищи, увеличивается количество особей зацев, а если их больше, то популяция хищников, питающихся зайцами также увеличивается и наоборот.

Изоляция - это ограничение свободы скрещивания (панмиксии). При снижении уровня панмиксии, происходит увеличение доли близкородственных скрещиваний, и вследствии этого происходит возникновение мутаций, накапливающихся в генофонде популяции. Изоляция - это необходимое условие сохранения, закрпеления и распросранения в популяциях более жизнеспособных генотипов.

Естественный отбор - процесс, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. Необходимая предпосылка естественного отбора: борьба за существование.

Генетически популяция характеризуется генофондом, который представлен совокупностью всех аллелей. Генофонды природных популяций отличаются наследственным разнообразием и динамическим равновесием доли особей с различным генотипом. Наследственное разнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. Превично разнообразие создаётся благодаря мутационному процессу.

Закон Харди-Вайнберга - в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует отбор, не идет мутационный процесс, отсутствует обмен особями с другими популяциями, не происходит дрейф генов и все скрещивания случайны — частоты генотипов по какому-либо гену будут поддерживаться постоянными из поколения в поколение и соответствовать уравнению:

p² + 2pq + q² = 1

Где p² — доля гомозигот по одному из аллелей; p — частота этого аллеля; q² — доля гомозигот по альтернативному аллелю; q — частота соответствующего аллеля; 2pq — доля гетерозигот.