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Onda da população como um fator evolutivo. Causas das ondas populacionais

Sob a ação de fatores elementares no pool de genesa freqüência de certos genes muda, o que leva a uma mudança no genótipo e no fenótipo da população, e com exposição prolongada à seleção natural, sua diferenciação prossegue.

O que é a microevolução?

Microevolução - mudanças na população sob a influência de fatores evolutivos, o que pode levar a uma mudança no pool de genes ou mesmo a aparência de uma nova espécie.

Fatores de evolução podem ser chamados de processos ou fenômenos. Entre eles, devemos mencionar mutações, isolamento, derrame de genes, ondas populacionais, que alteram a composição genética.

ondas populacionais
O tamanho de qualquer população está em constante mudança. Os motivos para isso são vários efeitos bióticos e abióticos. Tais flutuações no tamanho da população são de caráter periódico. Assim, após um aumento no número de indivíduos na população, ele diminui. Em 1905, SS Chetverikov chamou essas ondas de padrões de população. Se você citar exemplos de ondas de população, isso pode ser flutuações no número de vítimas predadoras, a criação de gafanhotos ou coelhos na Austrália. Exemplos são também os surtos de lembranças no Ártico ou epidemias de peste que foram registrados na Europa no passado.

Características das "ondas da vida"

Essas ondas são típicas de todos os organismos vivos. Eles podem ser periódicos e não periódicos. Os periódicos são mais freqüentemente observados em organismos de curta duração - em insetos, plantas anuais, bem como na maioria dos microorganismos e fungos. O exemplo mais simples pode ser mudanças sazonais em números.

As ondas populacionais não periódicas dependem deuma combinação de vários fatores complexos. Em regra, eles não dizem respeito a uma, mas a várias espécies de organismos vivos na biogeocenosis, portanto, podem levar a uma reestruturação radical.

Entre as mudanças no número de indivíduos na populaçãodeve-se notar a aparição súbita de certas espécies de organismos em novas áreas onde seus inimigos naturais estão ausentes. Além disso, deve-se mencionar mudanças nítidas e não cíclicas em números, que estão associadas a "catástrofes" naturais e podem se manifestar pela destruição da biogeocoenose ou de toda a paisagem. Assim, vários períodos de verão seco podem mudar uma área significativa - para provocar a aparência da vegetação do prado nos pântanos e um grande número de prados secos.

causas de ondas populacionais
Se você especificar as causas das ondas populacionais, vale a pena lembrar não apenas a relação dos organismos vivos entre si e com os fatores ambientais, mas também com a influência do homem.

O significado evolutivo das "ondas da vida"

Nos casos em que o número de qualquer populaçãomuito reduzido, pode haver apenas alguns indivíduos. Ao mesmo tempo, sua freqüência de genes (alelos) difere daquela da população original. Se, após um declínio acentuado na população, a população é fortemente aumentada, então um pequeno grupo de organismos, que permaneceu, dá origem a um novo surto de crescimento populacional na população. É por isso que se pode argumentar que as ondas populacionais afetam a associação genética, já que o genótipo desse grupo determina a estrutura genética de toda a população.

Ao mesmo tempo,um conjunto de mutações na população e sua concentração. Assim, uma certa parte das mutações desaparece completamente, e de repente crescem. Se generalizamos, podemos dizer que as ondas populacionais como fator evolutivo são extremamente importantes, dado que a seleção intensiva é o principal fornecedor de material evolutivo, quando as mutações raras são substituídas pela seleção.

Além disso, as ondas da vida podem temporariamentededuzir um número de mutações ou genótipos em outro ambiente abiótico ou biótico. Apesar disso, mesmo uma combinação de ondas populacionais e mutações não garante o processo evolutivo. Você precisa de uma ação de um fator que afeta uma direção (isto é, por exemplo, isolamento).

O efeito do isolamento no tamanho da população

ondas populacionais afetam o pool genético

Este fator é extremamente importante na evoluçãoplano, pois provoca o aparecimento de novos sinais em condições da mesma espécie e não permite o cruzamento de espécies diferentes entre si. Vale a pena notar que na maioria das vezes há isolamento geográfico. Sua essência reside no fato de que a única área é quebrada, e o cruzamento de indivíduos de diferentes partes torna-se impossível ou difícil.

Deve-se notar que em uma população isoladamutações aleatórias se desenvolvem e, como resultado da seleção natural, seu genótipo torna-se cada vez mais diversificado. Além disso, há um isolamento ecológico e vários mecanismos biológicos que impedem indivíduos de diferentes espécies de cruzar livremente. Um exemplo pode ser preferências diferentes pelo local ou tempo de travessia, bem como, por exemplo, excelente comportamento ou estrutura diferente dos órgãos genitais em animais, o que se torna um obstáculo adicional ao cruzamento.

Se generalizarmos, podemos dizer que diferentes tipos de isolamento contribuem para a formação de novas espécies, mas ao mesmo tempo ajudam a preservar a estrutura genética das espécies.

Deriva de genes

ondas populacionais como fator evolutivo

A mudança aleatória no número de genes em qualqueruma população de tamanho pequeno pode ter efeitos perceptíveis, pois pode levar a uma mudança na frequência dos alelos. Mudanças aleatórias na freqüência dos alelos são chamadas de desvio do gene. Este processo tem um caráter não direcionado. Foi descoberto pela primeira vez pelos geneticistas NP Dubinin e DD Romashov.

Confirmação da aleatoriedade da derivaos genes foram recebidos por S. Wright. Ele cruzou fêmeas e machos de Drosophila em condições de laboratório, que eram heterozigotos para um gene em particular. Em seguida, obteve-se uma progênie com concentração normal e mutante do gene, que foi de 50%. Depois de várias gerações, alguns indivíduos se tornaram homozigotos para o gene mutante, alguns até o perderam, e outra parte dos indivíduos tinha um gene mutante e um gene normal.

Deve-se notar que mesmo com uma reduçãoviabilidade de indivíduos mutantes e, sujeito à influência da seleção natural, o alelo mutante foi capaz de deslocar completamente o normal, causando ondas populacionais específicas.

Etiologia das ondas populacionais

De todas as razões que podem afetarcaracterísticas quantitativas da população, o lugar principal é ocupado por condições climáticas, fatores bióticos são atribuídos ao segundo plano. Com uma baixa diversidade de espécies, o número de indivíduos em uma população depende do clima, da composição química do ambiente e do grau de contaminação.

Vale ressaltar que as causas das ondas populacionais que predeterminam a mudança no tamanho da população dependem de sua densidade ou influência, independentemente desse parâmetro.

Fatores abióticos e antropogênicos, comoregra, não dependem da densidade populacional. A influência biótica depende mais disso. Deve-se notar o comportamento territorial, que no curso da evolução é o mecanismo mais efetivo que restringe o crescimento do número de indivíduos na população. Assim, a atividade dos indivíduos é limitada ao espaço correspondente. Com um aumento no número de competição intraespecífica em desenvolvimento por recursos ou antagonismo direto (ataque aos competidores).

deriva populacional dos genes
Ondas populacionais também dependemReações comportamentais, que com um tamanho populacional elevado são caracterizadas pelo surgimento do instinto de migração em massa. Uma resposta ao estresse também pode se desenvolver, na qual indivíduos desenvolvem características fisiológicas que reduzem a fertilidade e contribuem para o aumento da mortalidade. Assim, o processo de ovogênese e espermatogênese é interrompido, a incidência de abortos aumenta, o número de indivíduos em uma geração diminui e o período de puberdade aumenta. Além disso, o instinto de cuidar da prole decresce, mudanças de comportamento - a agressividade cresce, canibalismo e resposta inadequada a pessoas do sexo oposto podem ocorrer, o que acaba reduzindo o tamanho da população.

Peculiaridades das mudanças no número de populações

Muitos processos ambientais associados comA distribuição da população na área, ou com um surto local da população, assemelha-se ao tipo de ondas que, como mencionado acima, eram chamadas de "ondas da vida". Um exemplo típico é o aumento súbito do número de insetos-praga em uma área florestal limitada. Sob condições favoráveis, os insetos são capazes de capturar mais e mais novos territórios, o que é um quadro típico de aumento de densidade ou disseminação da chamada onda populacional. Conhecendo as características de mobilidade e certas características da população, é possível calcular facilmente a velocidade de propagação dessa onda e possíveis métodos de luta.

 exemplos de ondas populacionais
Da mesma forma, é possível caracterizar ondas epidêmicas, portanto, essa teoria é usada com sucesso para determinar a natureza da disseminação de várias doenças e a velocidade desse processo.

Além disso, deve-se mencionar as ondas genéticas da população, que descrevem a natureza da distribuição de um gene em particular na faixa que uma determinada população ocupa.

O mecanismo de ação das ondas populacionais

Ondas populacionais podem ser caracterizadasusando um exemplo de modelo. Assim, em uma caixa fechada existem 500 negros e o mesmo número de bolas brancas, o que corresponde à freqüência dos alelos P-0.50. Se você excluir aleatoriamente 10 bolas e assumir que 4 delas têm uma cor preta e 6 é branco, então, respectivamente, a frequência do alelo será 0,40 e 0,60.

Se você aumentar o número de bolas 100 vezes,adicionando 400 pretos e 600 brancos e, em seguida, novamente aleatoriamente para escolher qualquer 10, então a probabilidade de que sua proporção de cor será significativamente diferente do original, por exemplo 2 preto e 8 branco. A frequência do alelo será P-0,20 e P-0,80, respectivamente. Se pegarmos a terceira amostra, então existe a possibilidade de que 9 bolas brancas de 10 escolhidas sejam extraídas, ou até todas elas terão uma cor branca.

Neste exemplo, pode-se julgar variações aleatórias na freqüência de alelos em populações naturais que podem reduzir ou aumentar a concentração de um gene em particular.

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