Dưới tác động của các yếu tố cơ bản trong vốn gen, tần số của một số gen thay đổi, dẫn đến sự thay đổi kiểu gen và kiểu hình của quần thể, và khi tiếp xúc lâu với chọn lọc tự nhiên, sự phân hóa của nó diễn ra.
Microevolution là gì
Microevolution - quần thể thay đổi dưới tác động của các yếu tố tiến hóa, có thể dẫn đến sự thay đổi trong vốn gen hoặc thậm chí là sự xuất hiện của một loài mới.
Các yếu tố của quá trình tiến hóa có thể được gọi là bất kỳ quá trình hoặc hiện tượng nào. Trong đó có đột biến, cách li, trôi dạt di truyền, sóng quần thể làm thay đổi thành phần gen.
Quy mô của bất kỳ dân số nào cũng liên tục thay đổi. Lý do cho điều này là do nhiều ảnh hưởng của bản chất sinh học và phi sinh học. Sự biến động dân số như vậy là theo chu kỳ. Vì vậy, sau khi tăng số lượng cá thể của quần thể lại giảm đi. Năm 1905, S. S. Chetverikov gọi đây là sóng dân số đều đặn. Nếu bạn đưa ra ví dụ về các làn sóng dân số, thì đây có thể là những biến động về số lượng động vật ăn thịt, sự sinh sản của cào cào hoặc thỏ ở Úc. Một ví dụ khác là sự bùng phát của lemmings ởCác trận dịch ở Bắc Cực hoặc bệnh dịch hạch đã được ghi nhận ở Châu Âu trong quá khứ.
Đặc trưng của "sóng đời"
Những sóng này là đặc trưng của tất cả các sinh vật sống. Chúng có thể định kỳ hoặc không định kỳ. Định kỳ thường được quan sát thấy nhiều nhất ở các sinh vật sống ngắn hạn - ở côn trùng, cây hàng năm, cũng như ở hầu hết các vi sinh vật và nấm. Ví dụ đơn giản nhất là những con số thay đổi theo mùa.
Sóng dân số không tuần hoàn phụ thuộc vào sự kết hợp của một số yếu tố phức tạp. Theo quy luật, họ không quan tâm đến một, mà là một số loại sinh vật sống trong bệnh đại dương sinh học, do đó chúng có thể dẫn đến tái cấu trúc cơ bản.
Trong số những thay đổi về số lượng cá thể trong quần thể, cần làm nổi bật sự xuất hiện đột ngột của một số loài sinh vật ở những khu vực mới, nơi không có kẻ thù tự nhiên của chúng. Chúng ta cũng nên đề cập đến những thay đổi mạnh mẽ không theo chu kỳ trong dân số, có liên quan đến các "thảm họa" tự nhiên và có thể được biểu hiện bằng sự tàn phá của bệnh đại dương sinh học hoặc toàn bộ cảnh quan. Vì vậy, một vài giai đoạn mùa hè khô hạn có thể làm thay đổi một khu vực đáng kể - gây ra sự xuất hiện của thảm thực vật đồng cỏ trong đầm lầy và một số lượng lớn đồng cỏ khô.
Nếu bạn chỉ ra nguyên nhân của làn sóng dân số, thì điều đáng ghi nhớ không chỉ là mối quan hệ của các sinh vật sống với nhau và với các yếu tố môi trường, mà còn cả ảnh hưởng của con người.
Ý nghĩa tiến hóa của "sóng cuộc đời"
Trong trường hợp kích thước của bất kỳ quần thể nào bị giảm mạnh, chỉ một vài cá thể có thể còn sót lại. Đồng thời, tần số gen (alen) của chúng khác với tần số gen trong quần thể ban đầu. Nếu sau khi số lượng cá thể trong quần thể giảm mạnh mà lại có sự gia tăng mạnh, thì sự khởi đầu của một đợt bùng phát mới về số lượng cá thể trong quần thể do một nhóm nhỏ sinh vật còn lại. Đó là lý do tại sao có thể lập luận rằng sóng quần thể ảnh hưởng đến vốn gen, vì kiểu gen của một nhóm nhất định xác định cấu trúc di truyền của toàn bộ quần thể.
Đồng thời, tập hợp các đột biến trong quần thể và nồng độ của chúng thay đổi một cách ngẫu nhiên. Vì vậy, một số đột biến nhất định biến mất hoàn toàn, và một số đột biến phát triển. Tóm lại, chúng ta có thể nói rằng sóng quần thể với tư cách là một nhân tố tiến hóa là cực kỳ quan trọng, vì trong điều kiện chọn lọc chuyên sâu, chúng là nguồn cung cấp nguyên liệu tiến hóa chính, khi các đột biến hiếm gặp được thay thế cho chọn lọc.
Ngoài ra, các làn sóng của sự sống có thể tạm thời đưa một số đột biến hoặc kiểu gen vào một môi trường phi sinh vật hoặc sinh vật khác. Mặc dù vậy, ngay cả sự kết hợp của các làn sóng quần thể và đột biến cũng không đảm bảo cho quá trình tiến hóa. Bạn cần tác động của một yếu tố ảnh hưởng theo một hướng (ví dụ: đây là sự cô lập).
Tác động của sự cô lập đối với quy mô dân số
Yếu tố này cực kỳ quan trọng về mặt tiến hóa, bởi vì nó kích thích sự xuất hiện của các đặc điểm mới trong điều kiện của một loài và ngăn cản sự giao thoa của các loài khác nhau với nhau. Điều đáng chú ý là sự cô lập địa lý thường được quan sát thấy nhiều nhất. Bản chất của nó nằm ởthực tế là khu vực duy nhất bị rách, trong khi sự giao nhau giữa các cá nhân từ các phần khác nhau của nó trở nên bất khả thi hoặc khó khăn.
Điều đáng chú ý là trong một quần thể cách ly, các đột biến phát triển ngẫu nhiên và do kết quả của chọn lọc tự nhiên, kiểu gen của nó ngày càng đa dạng. Ngoài ra, có sự cách ly sinh thái và các cơ chế sinh học khác nhau ngăn cản các cá thể thuộc các loài khác nhau giao phối với nhau một cách tự do. Một ví dụ sẽ là các sở thích khác nhau về địa điểm hoặc thời gian giao phối, cũng như, ví dụ, hành vi khác nhau hoặc cấu trúc khác nhau của cơ quan sinh dục ở động vật, điều này sẽ trở thành một trở ngại bổ sung cho việc vượt biển.
Tóm lại, các kiểu cách li khác nhau thúc đẩy sự hình thành loài mới, nhưng đồng thời giúp duy trì cấu trúc di truyền của loài.
Gien trôi
Một sự thay đổi ngẫu nhiên về số lượng gen trong bất kỳ quần thể nhỏ nào cũng có thể gây ra những hậu quả đáng kể, vì nó có thể dẫn đến sự thay đổi tần số alen. Những thay đổi ngẫu nhiên về tần số alen được gọi là sự trôi dạt di truyền. Quá trình này là không định hướng. Nó được phát hiện lần đầu tiên bởi các nhà di truyền học N. P. Dubinin và D. D. Romashov.
S. Wright đã nhận được xác nhận về tính ngẫu nhiên của sự trôi dạt di truyền. Trong phòng thí nghiệm, ông lai Drosophila cái và đực, những con dị hợp tử về một gen cụ thể. Sau đó, đời con thu được nồng độ gen bình thường và gen đột biến là 50%. Bởi vìtrong vài thế hệ, một số cá thể trở thành đồng hợp tử đối với gen đột biến, một số mất hoàn toàn và một số cá thể khác có cả gen đột biến và gen bình thường.
Cần lưu ý rằng ngay cả khi khả năng sống sót của các cá thể đột biến bị giảm và dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, alen đột biến vẫn có thể thay thế hoàn toàn alen bình thường, gây ra các đợt quần thể cụ thể.
Căn nguyên của làn sóng dân số
Trong tất cả các lý do có thể ảnh hưởng đến các đặc điểm số lượng của quần thể, vị trí dẫn đầu là do điều kiện khí hậu, trong khi các yếu tố sinh vật được xếp vào vị trí nền. Với tính đa dạng loài thấp, số lượng cá thể trong quần thể phụ thuộc vào thời tiết, thành phần hóa học của môi trường, cũng như mức độ ô nhiễm.
Cần lưu ý rằng nguyên nhân của các làn sóng dân số, vốn xác định trước sự thay đổi về quy mô dân số, phụ thuộc vào mật độ hoặc ảnh hưởng của nó độc lập với thông số này.
Yếu tố phi sinh học và nhân sinh, như một quy luật, không phụ thuộc vào mật độ dân số. Ảnh hưởng của sinh vật phụ thuộc vào nó nhiều hơn. Cần lưu ý rằng tập tính lãnh thổ, trong quá trình tiến hóa là cơ chế hữu hiệu nhất kìm hãm sự phát triển số lượng cá thể trong quần thể. Vì vậy, hoạt động của các cá nhân bị giới hạn trong không gian tương ứng. Với sự gia tăng về số lượng, sự cạnh tranh nội bộ về nguồn lực hoặc đối kháng trực tiếp (các cuộc tấn công vào đối thủ cạnh tranh) phát triển.
Làn sóng dân số cũng phụ thuộc vào hành vinhững phản ứng mà với dân số đông, được đặc trưng bởi sự xuất hiện của bản năng di cư hàng loạt. Phản ứng căng thẳng cũng có thể phát triển, trong đó các cá nhân phát triển các đặc điểm sinh lý làm giảm khả năng sinh sản và tăng tỷ lệ tử vong. Vì vậy, quá trình sinh trứng và sinh tinh bị rối loạn, các trường hợp sảy thai ngày càng nhiều, số lượng cá thể trong một thế hệ giảm dần và thời kỳ dậy thì tăng lên. Ngoài ra, bản năng chăm sóc con cái giảm, thay đổi hành vi - tính hung hăng tăng lên, ăn thịt đồng loại và phản ứng không thích hợp với người khác giới có thể được quan sát thấy, điều này cuối cùng làm giảm dân số.
Đặc điểm của sự thay đổi số lượng quần thể
Nhiều quá trình sinh thái liên quan đến sự lan rộng của một quần thể trong một khu vực hoặc với sự bùng phát số lượng cục bộ giống như những đợt sóng đặc biệt, như đã đề cập ở trên, được gọi là "sóng sự sống". Một ví dụ điển hình là sự gia tăng đột ngột số lượng côn trùng gây hại trong một khu vực hạn chế của rừng. Trong điều kiện thuận lợi, côn trùng có khả năng chiếm được ngày càng nhiều lãnh thổ mới, đó là bức tranh điển hình về sự gia tăng mật độ của chúng hoặc sự lan rộng của cái gọi là làn sóng dân số. Biết được các đặc điểm về tính di động và một số đặc điểm của quần thể, người ta có thể dễ dàng tính toán tốc độ lan truyền của làn sóng này và các phương pháp kiểm soát có thể có.
Tương tự, sóng dịch có thể được đặc trưng, vì vậy lý thuyết này thành côngđược sử dụng để xác định bản chất của sự lây lan của các bệnh khác nhau và tốc độ của quá trình này.
Ngoài ra, chúng ta nên đề cập đến các làn sóng di truyền-quần thể, mô tả bản chất của sự phân bố của một gen cụ thể trên khu vực có một quần thể cụ thể.
Cơ chế hoạt động của làn sóng dân số
Sóng dân số có thể được mô tả bằng cách sử dụng một ví dụ mô hình. Vì vậy, trong một hộp kín có 500 quả bóng đen và cùng một số quả bóng trắng, tương ứng với tần số của các alen P-0 là 50. Nếu ta loại bỏ ngẫu nhiên 10 quả bóng và cho rằng 4 quả bóng đen và 6 quả bóng trắng., khi đó, tần số alen tương ứng sẽ là 0,40 và 0,60.
Nếu bạn tăng số lượng quả bóng lên 100 lần bằng cách thêm 400 quả bóng đen và 600 quả bóng trắng, rồi lại chọn ngẫu nhiên 10 quả bóng bất kỳ, thì rất có thể tỷ lệ màu của chúng sẽ khác đáng kể so với ban đầu, chẳng hạn như 2 màu đen và 8 lòng trắng. Trong trường hợp này, tần số alen sẽ lần lượt là P-0,20 và P-0,80. Nếu chúng ta lấy mẫu thứ ba, thì có khả năng là 9 quả bóng màu trắng trong số 10 quả bóng đã được chọn, hoặc thậm chí tất cả chúng đều có màu trắng.
Sự dao động ngẫu nhiên về tần số của các alen trong quần thể tự nhiên có thể được đánh giá từ ví dụ này, có thể làm giảm hoặc tăng nồng độ của một gen cụ thể.
