Связанные понятия
Среда обитания (экологическая ниша) — совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид, часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них прямое или косвенное воздействие. Среда обитания (экологическая ниша), часто перекрывается с термином "ареал" - географическое распространение биологического вида. Например - бурый медведь. Среда обитания (экологическая ниша)- леса. Ареал - везде, где есть такие леса (Европа, Азия, Северная...
Конкуре́нция — в биологии, любые антагонистические отношения, связанные с борьбой за существование, за доминирование, за пищу, пространство и другие ресурсы между организмами, видами или популяциями видов, нуждающимися в одних и тех же ресурсах.
Местообита́ние (ме́сто обита́ния) — совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов — экотопа. Местообитание вида или популяции — важный компонент его/её экологической ниши. По отношению к наземным животным термин считается синонимичным понятиям стация (местообитание вида) и биотоп (местообитание сообщества).
Видообразова́ние — процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени. При этом генетическая несовместимость новообразованных видов, то есть их неспособность производить при скрещивании плодовитое потомство или вообще потомство, называется межвидовым барьером, или барьером межвидовой совместимости.
Изоля́ция (в генетике популяций) — исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида из разных популяций. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию.
Упоминания в литературе
У видов, размножающихся половым путем, отдельная особь – слишком крупная и слишком преходящая генетическая единица, чтобы ее можно было назвать значимой единицей естественного отбора[11]. Группа индивидуумов – еще более крупная единица. С генетической точки зрения индивидуумы и группы подобны тучам на небе или пыльным бурям в пустыне. Это временные агрегации или федерации. Они не остаются стабильными в эволюционном масштабе времени.
Популяции могут сохраняться довольно долго, но они постоянно смешиваются с другими популяциями, утрачивая при этом свою идентичность. Кроме того, они подвержены эволюционному изменению изнутри. Популяция недостаточно дискретна, чтобы служить единицей естественного отбора, и недостаточно стабильна и однородна, чтобы оказаться “отобранной” в ущерб другой популяции.
Итак, можно предположить, что появление того же цекального клапана в пищеварительной системе ящериц новой
популяции – это, на самом деле, не новообразование, а реализация скрытой изменчивости, которая закрепилась в данной популяции. То есть, гены, ответственные за появление этого морфологического признака – уже имелись в генофонде этого биологического вида, и могут время от времени проявляться у отдельных его представителей, под действием тех или иных причин, или вообще случайно. Теоретически, они могут проявиться и закрепиться в новой популяции. Данная версия является не более спекулятивной, чем случайное появление целого «букета» новых морфологических признаков в маленькой популяции, и их успешный отбор всего за 30 поколений.
Организменный принцип позволяет сохранить лишь часть генетического разнообразия природных
популяций . В генетических банках, различных питомниках, как правило, сохраняются только отдельные организмы (их генетические материалы) или их небольшие группы. Генетическое разнообразие даже очень многочисленных популяций, восстановленных из сохраненных в неволе или в криобанках организмов, будет основано лишь на генах, которыми обладали особи основатели (за исключением новых мутаций). При долговременном разведении в неволе малочисленных групп организмов в них нарушаются генетические процессы, свойственные природным популяциям, происходит сокращение генетического разнообразия. Введение видов в культуру также не может сохранить генофонд природных популяций и видов, поскольку при доместикации или синантропизации неизбежны существенные изменения свойств организмов и генетической структуры популяции.
Повторяем, что экспериментальные данные ДНК-гене-алогии – это картина мутаций в нерекомбинантных (то есть не комбинирующихся с другими в ходе передачи наследственной информации потомкам) участках мужской половой хромосомы (на самом деле – и в митохондриальной ДНК, но пока в малой степени, так как информативность мтДНК в ДНК-генеалогии пока несравненно меньше, чем информативность Y-хромосомы). Речь здесь идет об информативности для исторических исследований, которую определяет картина мутаций как в Y-хромосомах отдельных людей, так и их групп, племен, родов,
популяций . Естественно, в данном контексте термин «популяций» относится к мужской половине рассматриваемой популяции. В ДНК-генеалогии популяция – это мужская часть населения, на которую распространяются выводы, полученные при рассмотрении определенной выборки. Популяция может или ограничиваться выборкой, или, чаще, быть шире выборки, но при этом подразумевается или доказывается, что выявленные закономерности выборки распространяются на рассматриваемую популяцию. Например, если в пределах популяции сделаны несколько независимых выборок, и результаты в пределах погрешности расчетов совпали, то эти результаты могут распространяться на всю популяцию, пока не найдено обратного.
К числу основных свойств
популяций относится динамика характерных для них численности особей и механизмы регулирования. Любое значительное отклонение численности особей вида в популяциях связано с негативными последствиями для ее существования. В связи с этим популяции, как правило, обладают адаптационными механизмами, способствующими как снижению численности, если она существенно превышает оптимальную, так и ее восстановлению в том случае, если она уменьшается ниже нормальных значений. Для всякой популяции и вида в целом характерен так называемый биотический потенциал под которым понимают возможное потомство от одной пары особей при осуществлении способности организмов к биологически определенному размножению. Биотический потенциал тем выше, чем ниже уровень организации организмов. Он используется организмами полноценно только в отдельных случаях и в течение кратковременных промежутков. Условия для этого создаются при размножении организмов в средах, которые богаты питательными веществами. Такой тип роста популяции носит название экспоненциального. Близкий к экспоненциальному тип роста характерен в наше время для популяции человека. Он определен значительным снижением смертности в детском возрасте. Периоды резкого изменения численности получили название «популяционных волн», «волн численности». Большие изменения численности сравнительно со средними значениями имеют в основном отрицательные последствия для жизни популяции (например, высокая численность – ослабление всех особей из-за недостатка пищи).
Связанные понятия (продолжение)
Миграция животных (от лат. migrans) — регулярное передвижение популяции животных, в ходе которого особи из одной области обитания перемещаются в другую, но затем возвращаются обратно. Миграции наиболее распространены у птиц (перелеты птиц) и рыб (например, миграции тихоокеанского лосося). У зверей миграции изучены меньше, так как они ведут более скрытный образ жизни. Примеры миграций у животных — миграция северных оленей из тундры в лесотундру с наступлением зимы, она вызвана нехваткой и трудностями...
Аллопатрия (от др. греч. allos, «другой» и patris, «родина») или аллопатрическое, географическое видообразование — один из способов видообразования, при котором репродуктивный барьер между видами формируется на основе пространственной изоляции.
Подробнее: Аллопатрическое видообразование
Инвазио́нный вид , или инвази́вный вид (от лат. invasio — «нашествие, нападение, набег; насилие; насильственный захват») — распространившийся в результате деятельности человека биологический вид, распространение которого угрожает биологическому многообразию. Первоначальная причина их распространения — задуманная или непреднамеренная интродукция организмов за пределы мест их естественного обитания.
Изменчивость — разнообразие признаков среди представителей данного вида, а также свойство потомков приобретать отличия от родительских форм. Изменчивость вместе с наследственностью представляют собой два неразрывных свойства живых организмов, являющихся предметом изучения науки генетики.
Перенос (
поток) генов (англ. gene flow, gene migration) в популяционной генетике — перенос аллелей генов из одной популяции в другую.
Биологическая
адаптация (от лат. adaptatio — приспособление) — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие. Адаптация может обеспечивать выживаемость в условиях конкретного местообитания, устойчивость к воздействию факторов абиотического и биологического характера, а также успех в конкуренции с другими видами, популяциями, особями. Каждый вид имеет собственную способность к адаптации, ограниченную физиологией (индивидуальная...
Генофо́нд (также генный пул, пул генов — англ. «gene pool») — понятие из популяционной генетики, описывающее совокупность всех генных вариаций (аллелей) определённой популяции, вида.
Инва́зия (от лат. invasio — нашествие, нападение) в экологии и биологии — вторжение на какую-либо территорию или в экосистему не характерного для них биологического вида, которое происходит, в отличие от интродукции, без сознательного участия человека.
Генетическое разнообразие , или генетический полиморфизм, — разнообразие популяций по признакам или маркерам генетической природы. Один из видов биоразнообразия.
Экоти́п — совокупность экологически близких популяций вида, связанных с определённым типом мест обитания и обладающих генетически закреплёнными анатомо-морфологическими и физиологическими особенностями, выработавшимися в результате продолжительного воздействия сходных режимов экологических факторов. От экотипа следует отличать экады, специфические признаки организмов, которые не закреплены генетически и носят приспособительный характер; например, болотные модификации сосны обыкновенной, потомство...
Интроду́кция (от лат. introductio — «введение») в биологии — преднамеренное или случайное переселение особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания. Интродукция является процессом введения в некую экосистему чуждых ей видов.
Биоразнообра́зие (биологи́ческое разнообра́зие) — разнообразие жизни во всех её проявлениях, а также показатель сложности биологической системы, разнокачественности её компонентов. Также под биоразнообразием понимают разнообразие на трёх уровнях организации: генетическое разнообразие (разнообразие генов и их вариантов — аллелей), видовое разнообразие (разнообразие видов в экосистемах) и, наконец, экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем.
Полиморфи́зм в биологии (от др.-греч. πολύμορφος — многообразный) — способность некоторых организмов существовать в состояниях с различной внутренней структурой или в разных внешних формах.
Экологи́ческая ни́ша — место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды. Термин введён в 1914 году Дж. Гриннеллом и в 1927 году Чарльзом Элтоном. В настоящее время определение Гриннелла принято называть пространственной нишей (по смыслу термин ближе понятию местообитание), а определение Элтона называют трофической нишей (экологическая ниша представляет собой сумму факторов существования данного вида, основным из которых является его...
Плотность популяции — число особей (животных, растений, микроорганизмов) в расчете на единицу объёма (воды, воздуха или почвы) или площади поверхности (почвы или дна водоема). Плотность популяции — важный экологический показатель пространственного размещения членов популяции, а также динамики численности животных, условий изменчивости и проявления естественного отбора. Плотность популяции определяется преимущественно степенью благоприятности условий существования вида в данном биотопе и либо важными...
Биоценоз — это исторически сложившаяся совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, населяющих относительно однородное жизненное пространство (определённый участок суши или акватории), связанных между собой, а также окружающей их средой. Биоценозы возникли на основе биогенного круговорота и обеспечивают его в конкретных природных условиях. Биоценоз — это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты которой (продуценты, консументы, редуценты) взаимосвязаны. Один из...
Экосисте́ма , или экологи́ческая систе́ма (от др.-греч. οἶκος — жилище, местопребывание и σύστημα — система) — биологическая система (биогеоценоз), состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии.
Экологи́ческие фа́кторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Например, наличие минеральных веществ, доступ кислорода, влажность почвы, температура почвы, рыхлость почвы. Индифферентные элементы среды, например инертные газы, экологическими факторами не являются.
Репродуктивная изоляция в эволюционной биологии — это механизмы, изменяющие движение потоков генов между популяциями. Разделение генофондов популяций в некоторых случаях ведет к образованию новых видов. Репродуктивная изоляция может осуществляться путём предотвращения оплодотворения либо путём образования нежизнеспособных или стерильных гибридов, как, например, в случае мула и лошака.
Насле́дственная изме́нчивость (генотипи́ческая изменчивость) обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций, которые передаются по наследству и впоследствии проявляются у потомства.
Кариоти́п — совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и наглядное представление полного хромосомного набора (кариограммы).
Продолжительность жизни растений и животных — длительность существования особи (её онтогенеза), или клона, зависит от целого ряда фенотипических и генотипических причин и характеризует взаимодействие разрушающих и восстанавливающих процессов в организме, являющихся причинами его старения и смерти. Продолжительность жизни оценивается при помощи следующих понятий...
Био́та (от др.-греч. βιοτή — жизнь) — исторически сложившаяся совокупность видов живых организмов, объединённых общей областью распространения в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи. В состав биоты входят как представители клеточных организмов (растения, животные, грибы, бактерии, протисты и пр.), так и бесклеточные организмы (например, вирусы).
Гибридизация — процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.
Экозона , царство, биогеографическая зона — единица биогеографического разделения поверхности Земли высочайшего уровня, основанная на историческом и эволюционном распределении картины распространения растений и животных. Экозоны представляют крупные участки земной поверхности, где флора и фауна развивалась в относительной изоляции в течение длительного периода времени, отделенные друг от друга крупными чертами рельефа, такими как океан и, большие пустыне или горные хребты, создававших барьеры миграции...
Геноти́п — совокупность генов данного организма. Генотип, в отличие от понятия генофонд, характеризует особь, а не вид. В более узком смысле под генотипом понимают комбинацию аллелей гена или локуса у конкретного организма. Процесс определения генотипа называют генотипированием. Генотип вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма. При этом особи с разными генотипами могут иметь одинаковый фенотип, а особи с одинаковым генотипом могут в различных условиях отличаться друг от друга...
Симпатри́я , или симпатри́чность (от греч. sýn — вместе и patris — родина) — способ видообразования, при котором возникновение новых видов происходит в популяциях с перекрывающимися либо совпадающими ареалами. Популяции, обитающие на одной и той же территории, называют симпатрическими. Не скрещивающиеся между собой виды, которые сосуществуют в пределах одной и той же области, являются симпатричными. Данным термином принято обозначать две различные ситуации: в первой ситуации популяции сосуществуют...
Феноти́п (от др.-греч. φαίνω «являю; обнаруживаю» + τύπος «образец») — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешнесредовых факторов — феногенеза. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.
Подви́д (лат. subspecies, общепринятая аббревиатура subsp. или ssp.) в биологической систематике — это либо таксономический ранг ниже ранга вида, либо таксономическая группа в таком ранге.
Адаптивная радиация — адаптация родственных групп организмов к систематическим нерезким однонаправленным изменениям условий окружающей среды.
Раса — система популяций в пределах одного вида, имеющая генетические и морфологические отличия от других подобных ей. Появление морфологически разных популяций является результатом микроэволюции и ведёт к видообразованию. Сейчас термин «раса» не является строгим инфравидовым таксономическим рангом. Часто понятия биогеографическая раса (географическая) и экологическая раса (реже) отождествляются с подвидом. Также часто отождествляются понятия экологическая раса и экотип. При образовании географических...
Коэволю́ция — совместная эволюция биологических видов, взаимодействующих в экосистеме. Изменения, затрагивающие какие-либо признаки особей одного вида, приводят к изменениям у другого или других видов. Первым концепцию коэволюции ввёл Н. В. Тимофеев-Ресовский в 1968 году. Происходит при различных типах биоценотических взаимосвязей между видами, которые реализуются при взаимодействии конкретных видов в отдельных биоценозах:стр.395. Коэволюция сопровождается формированием комплекса взаимных адаптаций...
Исчезнувший (вымерший) вид — охранный статус, присваиваемый организму или группе организмов (таксонов), не встречавшихся в дикой природе с момента последнего официально зарегистрированного наблюдения. В качестве отправной точки исчезновения обычно рассматривается смерть последнего представителя данного вида, хотя способности размножаться и восстанавливаться могут быть потеряны ещё до этого времени. Поскольку потенциальный ареал вида может быть очень широким, определение отправной точки исчезновения...
Подробнее: Исчезнувшие виды (охранный статус)
Диверге́нция (от средневекового лат. divergo «отклоняюсь») в биологии — расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции: результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора.
Морфоло́гия (в биологии) изучает как внешнее строение (форму, структуру, цвет, образцы) организма, таксона или его составных частей, так и внутреннее строение живого организма (например, морфология человека). Подразделяется на наружную морфологию (или эйдономию) и внутреннюю морфологию (или анатомию). Морфология отличается от физиологии тем, что последняя изучает в первую очередь функционирование организма.
Биоиндикация — оценка качества природной среды по состоянию её биоты. Биоиндикация основана на наблюдении за составом и численностью видов-индикаторов.
Эффект основателя — явление снижения и смещения генетического разнообразия при заселении малым количеством представителей рассматриваемого вида новой географической территории. Термин ввёл Э. Майр; является вариантом генетического дрейфа. При таком заселении малое количество исходных особей, имеющих частоты аллелей генов (или других генетических маркеров), случайно отклоняющиеся от характерных для вида в среднем, дают начало новым популяциям. В образовавшихся популяциях частоты рассматриваемых аллелей...
Живо́тные (лат. Animalia) — традиционно (со времён Аристотеля) выделяемая категория организмов, в настоящее время рассматривается в качестве биологического царства. Животные являются основным объектом изучения зоологии.
Генетический анализ — исследование генотипа отдельных особей, групп особей и генетической структуры популяций, в том числе линий, штаммов, сортов, пород и т. д.
Биото́п (от греч. βίος — жизнь и τόπος — место) — относительно однородный по абиотическим факторам среды участок геопространства (суши или водоёма), занятый определённым биоценозом. Характерный для данного биотопа комплекс условий определяет видовой состав обитающих здесь организмов. Таким образом, в наиболее общем смысле биотоп является небиотической частью биогеоценоза (экосистемы).
Рефу́гиум (лат. refúgium — убежище) — участок земной поверхности или Мирового океана, где вид или группа видов пережили или переживают неблагоприятный для них период геологического времени, в течение которого на больших пространствах эти формы жизни исчезали.
Иску́сственный отбо́р , наро́дная селе́кция — выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами.
Мышевидные грызуны — собирательное название для мелких грызунов семейств мышей и хомяковых, вредящих народному хозяйству.
Реинтродукция — переселение и заселение вновь диких животных и растений определенного вида на территорию, где они ранее обитали и произрастали, но откуда по каким-либо причинам исчезли, для создания новой и устойчивой популяции. Не следует путать реинтродукцию с реакклиматизацией, поскольку это разные понятия.
Вымирающие виды (англ. Endangered species, EN) — биологические виды, которые подвержены угрозе вымирания из-за своей критически малой численности либо воздействия определенных факторов окружающей среды.
Упоминания в литературе (продолжение)
До сих пор, как известно, генетики предлагали две основные модели, или гипотезы внутривидового и внутрипопуляционного полиморфизма – классическую и балансовую. Подробно они обсуждаются в трудах Ф.Г. Добжанского и Р.К. Левонтина[29], вкратце же могут быть изложены следующим образом. Классическая гипотеза предполагает, что основная масса особей
популяции гомозиготна по подавляющему большинству генов, и среди этого единообразия «диких» доминантных аллелей разбросаны лишь сравнительно немногочисленные мутантные, преимущественно рецессивные аллели. Согласно балансовой гипотезе генетический полиморфизм гораздо более высок, значительная часть локусов представлена даже не одним или двумя, а целым рядом аллелей, что особенно четко показывают электрофоретические исследования полиморфизма белков. Но этот полиморфизм имеет определенный адаптивный смысл и сбалансирован в каждой популяции естественным отбором. Полевому исследователю, по крайней мере ботанику, классическая модель представляется совершенно неудовлетворительной, архаической и отжившей. Балансовая модель, несомненно, является шагом вперед, но натуралист видит в популяциях еще более широкую генотипическую изменчивость, чем предусматривает даже и эта модель[30].
Проводя исследования на целом ряде резко отличающихся между собой особей клонов, ученые выяснили, что, несмотря на одинаковые генотипы и условия разведения, члены одного клона сильно различаются по ряду признаков (величина, продуктивность, плодовитость). В случаях с клонами это разнообразие больше, чем при работе с генетически разнородными
популяциями .
Человек является широко распространенным на Земле биологическим видом организмов. Он включает многочисленные
популяции (группировки организмов одного вида), дающие при смешении плодовитое потомство и обнаруживающие значительную фенотипическую изменчивость (фенотипическая изменчивость – касающаяся фенотипа, т.е. внешних черт строения организмов).
Наименьшей единицей внутри вида является биотип, т. е. группа особей вида или разновидности, обычно не имеющая чётких морфологических отличий от других групп, но обладающая устойчивыми биологическими или физиологическими особенностями. Поскольку древесные породы являются типичными перекрестниками, в лесных
популяциях практически невозможно встретить абсолютно идентичные по генотипу экземпляры. Следовательно, биотипом является любое отдельное дерево или его клон, т. е. совокупность экземпляров, представляющих собой вегетативное потомство одного дерева.
Идея диссертации, о которой идет речь, сформировалась под влиянием концепции, принадлежавшей влиятельному английскому орнитологу Дэвиду Лэку, и пользовавшейся широкой популярностью на протяжении полутора десятилетий после выхода в свет (в 1954 г.) его классического труда «Численность животных и ее регуляция в природе». Суть концепции в том, что пространственная и демографическая структура
популяции есть прямая адаптация к конкретным предписывающим условиям среды. Или, другими словами, в силу такого приспособления каждой «средней» по своим качествам особи гарантируется доступ к достаточным для выживания кормовым ресурсам и максимальная безопасность хищников. В такой трактовке оптимум достигается в ходе эволюции как сумма приспособлений индивидов к характерным для данного вида условиям существования. Это происходит за счет так называемого индивидуального отбора – согласно дарвиновскому принципу: «выживают наиболее приспособленные». В этой системе взглядов организующая роль социального поведения остается за скобками. Группировки особей (локальные популяции и демы) выступают как простые множества, а не в качестве системных образований, находящихся под воздействием самых разнообразных внутренних регуляторных механизмов.
Было ещё одно обстоятельство, приведшее к необходимости искусственного регулировать численность
популяции – наличие внутри популяций (протообщин) представителей разных поколений (у животных это выражено в значительно меньшей степени). Впервые с этим столкнулись, вероятно, ещё кениантропы 3–2,6 млн. лет назад. Значение этого фактора в «истории болезни» пока недооценено.
Сегодняшняя биология (и медицина, в частности) уже отказалась от идеи запрограммированного старения. Ясно, что смертность отдельной особи биологически полезна для выживания
популяции , но вот старение особи (особей), напротив, популяцию ослабляет.
Популяционно-видовой – это уровень организации живого, который включает совокупность организмов одного вида, совместно и длительно проживающих на одной территории и функционирующих как часть природного сообщества. Этот уровень отвечает непосредственно за рождаемость, смертность, а в итоге – за выживаемость особей одной
популяции , определяет степень адаптации вида к среде обитания, степень его эволюционного прогресса.
На первом этапе все данные, использованные в оценках, должны относиться к региональной
популяции , но не к глобальной популяции. Исключение представляет случай, когда оценивается предполагаемое сокращение или продолжающееся уменьшение численности, не размножающейся в регионе популяции. В таких случаях условия (существования и пр.) вне региона должны приниматься во внимание уже на первом этапе оценки. Аналогичным образом, размножающаяся популяция может зависеть от некоторых важных для ее жизненного цикла мест и периодов, например, мест зимовки, что также должно учитываться на первом этапе.
Значение длительности фаз развития на ранних стадиях жизни была показано также на других живых объектах – различных животных в исследованиях коллектива под руководством Т.А. Детлаф в институте биологии развития им. Н.А.Кольцова в Москве. Эти исследования позволили выбрать в качестве меры времени, сопоставимой у большинства из них, продолжительность одного митотического цикла в период синхронных делений дробления, обозначенную символом То. Продолжительность То равна интервалу между появлением одноименных фаз митоза двух последовательных делений дробления. Это собственное время было близким у родственных организмов и также позволяло делать определенные прогнозы как в развитии
популяции организмов, так и при изучении влияния на них различных воздействий[80]. Известный советский биолог А.А.Нейфах высказал также предложение называть эту величину детлафом[81].
При такой интерпретации понятие фенотипа становится излишним. Иогансен доказал, что между генотипом и фенотипом, оцениваемом стандартными приемами, нет соответствия. И это было важным мотивом для введения понятия фенотипа. Но все это касается лишь небольшого сегмента генотипа, определяющего преимущественно количественные фенотипические различия. В остальной, причем наибольшей части генотип однозначно соотносится с фенотипом и поэтому фенотип может использоваться как показатель генотипического родства. Заметим, что классическая морфология не была связана с изучением фенотипа в его исходном узком значении, описывающем наследственные варианты в
популяции . Что касается качественной характеристики организмов, то систематика и морфология имеют в своем арсенале хорошо разработанную концепцию типов.
МЕСТООБИТА́НИЕ, участок суши или водоёма, занятый частью
популяций особей одного вида или видом и обладающий необходимыми для их существования экологическими условиями. Разнообразие местообитаний характеризует экологическую пластичность организмов: те из них, которые способны существовать в различных местообитаниях, обычно имеют и более широкий географический ареал.
Популяция человека обладает такими же свойствами, что и популяции животных, однако форма и характер их проявлений отличаются в результате действия искусственной среды, социально-экономических условий и прочего, т. е. социума. Рост популяции человека ограничен природными ресурсами, условиями жизни, социально-экономическими и генетическими процессами.
ГЕНОФО́НД, совокупность всех генов или генотипов в
популяции или группе популяций какого-либо вида организмов. Генофонд достаточно большой популяции, в которой происходит свободное скрещивание организмов, обладает определённой целостностью и устойчивостью: частоты встречаемости тех или иных генов (аллелей) и генотипов поддерживаются в популяции в относительном равновесии. Вместе с тем, если популяция подвергается действию т. н. элементарных факторов эволюции (мутаций, изоляции,естественного отбора и др.), происходит нарушение этого равновесия. Со временем устойчивое изменение частот генов (микроэволюция) может дать толчок видообразованию.
ГЕНОФО́НД, совокупность всех генов или генотипов в
популяции или группе популяций какого-либо вида организмов. Генофонд достаточно большой популяции, в которой происходит свободное скрещивание организмов, обладает определённой целостностью и устойчивостью: частоты встречаемости тех или иных генов (аллелей) и генотипов поддерживаются в популяции в относительном равновесии. Вместе с тем, если популяция подвергается действию т.н. элементарных факторов эволюции (мутаций, изоляции,естественного отбора и др.), происходит нарушение этого равновесия. Со временем устойчивое изменение частот генов (микроэволюция) может дать толчок видообразованию.
Здесь необходимо понимать, что «…биосфера – это понятие планетарное, широкое, намного превосходящее по объему поле исследования биолога, почвоведа и т. д., которое ограничивается «областью жизни». Вот почему при всей яркости термина «биосфера», при всей оригинальности и глубине общего учения о биосфере его нельзя полностью отождествлять ни с «областью жизни», ни с дисциплинами, ее изучающими» (Тюрюканов, 1990). Просто непостижимо, но факты свидетельствуют о том, что все атомы подавляющего числа элементов таблицы Менделеева прошли в своей истории через состояние живого вещества. Кроме этих величин, важной характеристикой биосферы являются: ее биомасса, видовое разнообразие растительного и животного мира, скорость продуцирования, т. е. способность видовых
популяций создавать органическое вещество. По разным оценкам в наше время на Земле существует около 3,5 млн биологических видов, из них на долю растений приходится около 500 000 видов. Остальная часть биоразнообразия представлена животными и микроорганизмами, а среди первых больше всего видов насчитывает класс насекомых.
К настоящему времени у сельскохозяйственных животных каждого вида установлено по нескольку десятков генетически обусловленных аномалий, являющихся результатом действия вредных генов. Большая часть из них наследуется по простому аутосомному рецессивному типу. Находясь в гетерозиготном состоянии, рецессивные вредные гены не проявляют своего действия, а поэтому могут быстро распространяться в
популяции . При скрещивании двух гетерозигот – носителей вредных рецессивных генов – они переходят в гомозиготное состояние и оказывают неблагоприятное влияние на развивающийся организм. Чаще всего это происходит при родственном спаривании, поскольку животные, находящиеся в родстве, с большей вероятностью могут являться носителями одних и тех же вредных генов, чем неродственные.
7) популяционно-видовой уровень. ЭЕ – это
популяция , т. е. совокупность особей (организмов) одного вида, населяющих одну территорию и свободно скрещивающихся между собой. Популяция обладает генофондом, т. е. совокупностью генотипов всех особей. Воздействие на генофонд элементарных эволюционных факторов приводит к эволюционно значимым изменениям (ЭЯ);
Одна из главных идей этой книги заключается в том, что для многих задач лучше рассматривать в качестве уровня, на котором действует отбор, не организм, не группу и не какую-то более крупную единицу, а ген или небольшой генетический фрагмент. Эта непростая тема будет обсуждаться в последующих главах. А на данный момент достаточно будет отметить, что отбор на уровне гена может приводить к очевидным изъянам на уровне организма. В главе 8 я буду разбирать “мейотический драйв” и сходные явления, но классическим примером такого рода являются случаи выигрышного положения гетерозигот. Ген может сохраняться отбором благодаря своему положительному эффекту в гетерозиготном состоянии, даже если в гомозиготе его действие вредоносно. Вследствие этого предсказуемый процент индивидуальных организмов в
популяции будет с дефектами. Основная мысль такова. У организмов, размножающихся половым путем, геном индивидуума представляет собой результат более или менее случайного перемешивания генов в популяции. Гены сохраняются отбором в ущерб конкурирующим аллелям благодаря своему усредненному фенотипическому действию на все индивидуальные организмы, в которые они попадают, во всей популяции и на протяжении многих поколений. Действие, которое будет оказывать данный ген, обычно зависит от других генов, с которыми он разделяет организм; преимущество гетерозигот – лишь частный случай этого положения. Определенная доля неудачных организмов представляется почти неизбежным следствием отбора удачных генов, когда удачность гена определяется его усредненным действием на статистическую выборку организмов, в которых он находится в различных сочетаниях с другими генами.
В это время Ю. Г. Рычковым и его коллегами было начато генетико-демографическое изучение народов СССР, которое в дальнейшем шло в неразрывной связи с выработкой популяционно-генетических подходов в антропологии [415–419 и др.]. Многочисленными исследованиями было установлено, что расы, этносы и
популяции различаются между собой по концентрации одних и тех же генов, своеобразное распределение которых сложилось в результате воздействия различных факторов в ходе исторического развития. Перспективным для познания генетических процессов в популяциях оказалось изучение изолятов [415, 416 и др.]. Формирование этноса, являясь сложным историческим процессом, зачастую сопровождалось притоком на том или ином этапе иноэтничного населения, генетический вклад которого позднее мог фиксироваться в ряду поколений. Было показано, что в современном генетическом разнообразии популяций содержится информация обо всех этапах возникновения этнической общности как популяционной системы [419]. Было установлено, что с помощью популяционно-генетических методов возможно более точное решение ряда вопросов этногенеза народов. Десятилетия усиленной работы антропологов позволили охарактеризовать по генным маркерам практически каждый народ СССР: сначала по иммунологическим (группы крови) и биохимическим (белки эритроцитов и сыворотки крови), а затем – по молекулярно-генетическим маркерам. Благодаря работам Е. В. Балановской, С. А. Лимборской и их коллег была выявлена тесная связь генофонда русского народа с генофондами многих народов – по частотам генов к русским чрезвычайно близки белорусские, украинские, мордовские и многие другие восточноевропейские популяции [51, 52, 186, и др.]. Исследования подобного рода проводились и белорусскими антропологами [190–193, 195, 197, 199–202, 250, 251, 255 и др.].
Следовательно, эволюция высших организмов идет через мутации, опосредованные вирусами. На клеточном уровне мы все – мутанты, и другими быть не можем, поскольку эволюционный прогресс – не что иное, как процесс изменения генетической структуры
популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.
Изменение факторов и механизмов регулирования численности
популяции . Человек снял или частично разрушил практически все природные механизмы популяционного гомеостаза по отношению к своей популяции. Абиотические факторы почти не сказываются на численности. Она практически не регулируется хищниками, паразитами и межвидовыми конкурентными отношениями. Острота внутривидовых взаимоотношений снимается социальными и юридическими нормами поведения. Болезни, уносившие ранее миллионы жизней (оспа, малярии, холера, чума и др.), полностью или в основном локализованы. Болезни цивилизации (сердечно-сосудистые, онкологические, СПИД и др.) при современных темпах увеличения народонаселения (на 85–90 млн. человек ежегодно) заметно не изменяют тенденций экспоненциального роста численности вида.
Генетическая (геномная) вселенная (это только метафора, но удобная и, возможно, продуктивная) может быть представлена как развивающееся пространство-время, заполненное кластерами, состоящими из генов (то есть КОГ), или, точнее, эволюционирующими линиями ортологов, элементарными единицами эволюции. Ортология легче всего прослеживается между прокариотическими генами, так что здесь мы обсудим прокариотическую область геномной вселенной. Тенденции среди эукариотов в принципе похожи, но осложнены распространенной мультидоменной организацией белков и обширной паралогией. В нашем геномном пространстве заметно характерное распределение КОГ по геномам, хорошо аппроксимируемое тремя экспонентами с разными показателями, которые делят генную
популяцию на три класса (см. рис. 3-13, а – в; Koonin and Wolf, 2008b).
Итак, мобильная связь появилась сравнительно недавно, но ее стремительное распространение, безусловно, вызывает обоснованное беспокойство, вызванное возможным влиянием этого вида излучения на здоровье человека. В связи с этим вопрос об оценке последствий действия этого излучения на организм приобретает все большую актуальность. Исследования биологического действия ЭМП мобильного телефона, а также при частоте 2,45 ГГц (Интернет и другие источники) все более расширяются и носят систематический и многоплановый характер, что проявляется в количестве публикаций, посвященных этой проблеме. Несмотря на противоречивость имеющихся данных и все еще ограниченность таких исследований, особенно в отношении отдаленных эффектов электромагнитного воздействия в диапазоне мобильной связи на организм, в том числе на репродуктивную систему самцов, их анализ представляет значительный интерес. Однако чувствительность органов мужской репродуктивной системы к действию ЭМИ носит избирательный характер, что обусловлено особенностями их функционирования. Наиболее высокая поражаемость характерна для процесса воспроизводства клеточных
популяций сперматогенных клеток, эндокринной регуляции функции семенников, некоторых свойств эпидидимальных сперматозоидов (подвижность, жизнеспособность, целостность структуры ДНК, акросомная реакция и др.), что отражается на их оплодотворяющей способности. Для лучшего понимания изменений, происходящих в репродуктивной системе самцов млекопитающих, включая человека, вызванных электромагнитным воздействием в диапазоне мобильной связи и при 2450 МГц, следует рассмотреть ее строение, функцию и регуляцию.
Среди франко-канадцев и жителей ЮАР с голландскими корнями частота этого заболевания очень высока (1 случай на 100–300 человек), что получило название «эффекта основателя». Это объясняют тем, что в относительно ограниченной
популяции заключаются в основном только «внутренние» браки, т. е. эта этническая группа почти не смешивается с более широкими слоями населения, что увеличивает шанс появления генетически обусловленной патологии.
При изучении генетики
популяций пользуются законом Харди – Вайнберга («В панмиксных популяциях наследование, как таковое, не меняет частоты аллелей в популяции»), выражающегося в виде формулы:
Нельзя считать, что мутации – это явление с однозначно отрицательным знаком. Благодаря мутациям происходит процесс эволюции всего живого, развивается приспособляемость к новым условиям существования. Вместе с тем, наследуются мутации, несущие патологию. Это «генетический груз», объем которого составляет примерно 5 % в расчете на европейские
популяции , из них 1 % – это моногенные болезни и 4 % – мультифакториальные заболевания (Бочков Н. П., 1997).
Совокупность организмов (особей) одного вида, населяющих определенную территорию, составляет
популяцию . Популяция – это элементарная единица эволюционного процесса, в ней берут начало процессы видообразования. Популяции входят в состав биогеоценозов.