Мутационный процесс как фактор эволюции. Значение комбинативной изменчивости в поддержании генетического разнообразия популяций.

Мутационный процесс как фактор эволюции. Значение комбинативной изменчивости в поддержании генетического разнообразия популяций.

Мутации - элементарный эволюционный материал. Сам же процесс возникновения мутаций - постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, оказывающий давление на популяции. Значит часть особей популяции - носители вновь возникших мутаций. Постоянно идущий в природе мутационный процесс ведёт к изменению в популяции частоты одного аллеля по отношению к др. Хотя по каждому отдельному гену давление мутационного процесса обычно невелико при наличии же большого числа генов в орг. оно оказывает заметное действие на генетическую структуру популяции. Мутационный процесс - это фактор-поставщик элементарного эволюционного материала. Мутационный процесс ведёт к возникновению части того резерва наследственной изменчивости, которая определит в будущем возможность приспособленности популяции к тем или иным изменениям условий среды. В результате постоянных скрещиваний в популяции возникает множество новых сочетаний аллелей. Эта генетическая комбинаторика многократно изменяет значение мутаций: они входят в новые геномы, оказываясь в разной генотипической среде. Комбинативная изменчивость, связанна с механизмом распределения хромосом в мейозе, случайной встречей гамет при оплодотворении и процессом кроссинговера - мощный фактор повышающий гетерогенность. Также в эволюции выработались механизмы, опред-ие не только увеличение изменчивости, но и ведущие к понижению генотипической изменчивости. На уровне особи генет. стаб. Поддерживается мех-ми митоза и распределением генов в геноме по группам сцепления в определенных хромосомах, а на уровне ДНК процессами репарации. На уровне популяции ограничение изменчивости связано с тем или иным нарушением панмиксии или гибелью части особей в процессе борьбы за существование. Обычно по любому признаку или свойству в природных популяциях наблюдается достаточная степень изменчивости обеспечивающая потенциал возможного изменения данного признака или свойства в чреде поколений под давлением эволюционных факторов.

Механизмы горизонтального переноса генетической информации. Эволюционная теория Кордюма.

Эвол. теория В. А. Кордюма. Конец 60-нач. 70-х гг – эволюция биосферы. Выпускает книгу «Эволюция биосферы» Ед-ца эвол. – не популяция, а экосистема (биогеоценоз). Геном любого вида состоит из той части, кот. функц-ет реально, остальное – молчащие ДНК, она набита геномами вирусов и бактерий. В геноме чел. большое кол-во инородных включений. Есть группа вирусов, кот. встраиваются в геном и не вызывают видимых изменений. Горизонтальная передача генетт. инф-ии (с помощью вирусов). Инф-ия может накапливаться и может возникать инф. взрыв (проявление в фенотипе) - реализация молчащей информации, появление большого числа форм. При таком переносе пред­полагают возникновение крупных измене­ний вне действия естественного отбора. В этом же ключе объясняется даже быстрое возникновение Человека разумного как результат резких мутаций, которые могли иметь место в районах повышенного радиационного фона в Африке.

У бактерии нет процесса передачи связанной с половым (т.е. мейоза, образ. И слияние гамет), но у них выработался свой опред. Принцип передачи, они связываются с умеренными вирусами, плазмиды изменяются и несут в себе опред. Функции пример устойчивость к антибиотикам. Это получило название латеральной или горизонтальной передачи информации. Трансформация – гены маркеры, определяют проявление определенного признака. Пр. цвет глаз, при обрабатывании др. особей – у них также изменялся цвет глаз.

 

 

Концепция полового отбора.

Естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола, называется половым отбором. Обычно половой отбор вытекает из борьбы между самцами (а в более редких случаях - между самками) за возможность вступить в размноже­ние.

Теория естественного отбора объясняет факты полового диморфизма. Казалось бы, яркая окраска самцов многих птиц, зазывающие брачные крики и специфические запахи самцов действуют демаскирующе, но они имеют смысл для размно­жения, для успеха в половом отборе, так как повышают возможность участия в воспроизведении потомства. У самцов сильно развиты орудия для турнирного боя (рога, клыки, шпоры и т. п.). Эти органы вначале возникли как средство защиты в ходе борьбы за существование, а затем «подхватывались» половым отбором. В половом отборе большую активность обычно проявляют самцы, что выражается в боях, пении, ухаживании, демонстративном поведении. Наиболее активные самцы чаще занимают типичные для вида территории и тем самым у них больше шансов найти самку для спаривания. Развитие яркой окраски и привлече­ние внимания к самцам в период брачного сезона для вида выгодно в целом, так как самки остаются в относительной безопасности в трудный и ответственный период жизни, связанный с оставлением потомства. Половой отбор - не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь частный случай внутривидового естественного отбора.

Дарвин выделял 2 вида полового отбора: 1 активный (олени, плотнорогие) – гон сопровождается турнирными поединками; рев самцов. Самцы активны, не едят. Поединки носят бескровный характер. Победитель формирует гарем из нескольких самок. 2 пассивный – главный выбор за самкой. Самки на токаз выбирают тех самцов, кот. наиболее активны. Втор. пол. признаки и мех-мы их формир-ия: у плотнорогих рога несут самцы (иск. сев. олень – рога у самца и самки). Рога отрастают ежегодно, нарушение гормонального фона приводит к аномальности рогов. Рога появляются в марте-апреле, макс. в августе. Рога не предназначены для нанесения тяжелых ран, испол. только для турнирных поединков.

 

 

Основные этапы биопоэза.

Начальные этапы в безкислородной атмосфере. О₂ атмосфера обр-ся только через 400млн лет. Точка Пастера – переход к кислородной атмосфере. 0.1% в атм-ре, весь остальной О₂ в соединениях.1) синтез простых органических соединений мономеров – Эксперименты по возможности выхода мономеров, источники: N,C,O₂,S,H и т.д. источники энергии, эл-кие разряды. Интенсивность выше 2 млн. лет назад. В коре процессы ядерного распада – источник Т, УФ. 2) синтез полимеров – более мягкие условия. При высоком давлении и температуре с высокой скоростью происходит синтез и распад полимеров. Все процессы происходят в воде – много орг. мол-кул - первичный бульон. 3) самосборка молекул. Коацерваты – предположительно первые орг-ие орг-мы.Есть гели и золи, золи наполняют бульон, молекулы выстраиваются так, что гидрофобные получаются внутри, фильные снаружи. Получили белки устроенные таким образом коацерваты избирательно поглащали простые орг. Соединения – прасители. Наблюдалось подобие размещения, делились, меняли форму. Эти этапы воспроизводимы в той или иной степени. Все остальное остается вне поля зрения, ни один организм не получен абиотическим путем,вопрос о самозарождении остается открытым.

 

 

 

Мутационный процесс как фактор эволюции. Значение комбинативной изменчивости в поддержании генетического разнообразия популяций.

Мутации - элементарный эволюционный материал. Сам же процесс возникновения мутаций - постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, оказывающий давление на популяции. Значит часть особей популяции - носители вновь возникших мутаций. Постоянно идущий в природе мутационный процесс ведёт к изменению в популяции частоты одного аллеля по отношению к др. Хотя по каждому отдельному гену давление мутационного процесса обычно невелико при наличии же большого числа генов в орг. оно оказывает заметное действие на генетическую структуру популяции. Мутационный процесс - это фактор-поставщик элементарного эволюционного материала. Мутационный процесс ведёт к возникновению части того резерва наследственной изменчивости, которая определит в будущем возможность приспособленности популяции к тем или иным изменениям условий среды. В результате постоянных скрещиваний в популяции возникает множество новых сочетаний аллелей. Эта генетическая комбинаторика многократно изменяет значение мутаций: они входят в новые геномы, оказываясь в разной генотипической среде. Комбинативная изменчивость, связанна с механизмом распределения хромосом в мейозе, случайной встречей гамет при оплодотворении и процессом кроссинговера - мощный фактор повышающий гетерогенность. Также в эволюции выработались механизмы, опред-ие не только увеличение изменчивости, но и ведущие к понижению генотипической изменчивости. На уровне особи генет. стаб. Поддерживается мех-ми митоза и распределением генов в геноме по группам сцепления в определенных хромосомах, а на уровне ДНК процессами репарации. На уровне популяции ограничение изменчивости связано с тем или иным нарушением панмиксии или гибелью части особей в процессе борьбы за существование. Обычно по любому признаку или свойству в природных популяциях наблюдается достаточная степень изменчивости обеспечивающая потенциал возможного изменения данного признака или свойства в чреде поколений под давлением эволюционных факторов.