В результате чего возникают изоляты кратко

Обновлено: 02.07.2024

Изоля́ция (в генетике популяций) — исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит к видообразованию.

По характеру изолирующих барьеров классифицируют географическую и репродуктивную (биологическую) изоляцию.

Географическая изоляция

Репродуктивная изоляция

Репродуктивная (биологическая) изоляция приводит к нарушению свободного скрещивания или образованию стерильного потомства. Классифицируют экологическую, этологическую, временную, анатомо-морфо-физиологическую и генетическую репродуктивную изоляцию . При этологическом характере репродуктивной изоляции для особей разных популяций снижается вероятность оплодотворения ввиду различий в образе жизни и поведения, например, у разных видов птиц отличаются ритуалы ухаживания и брачные песни. При экологическом характере — различаются, условия обитания живых организмов, например, популяции рыб нерестятся в разных местах. При временной изоляции отличаются сроки размножения. При анатомо-морфо-физиологической репродуктивной изоляции у живых организмов возникают различия в строении, размерах отдельных органов половой системы, или возникают различия в биохимических аспектах репродуктивной функции. При генетическом характере репродуктивной изоляции возникают несовместимые гаметы или появляются гибриды с пониженной жизнеспособностью, плодовитостью или стерильностью.

Перечисленные формы репродуктивной изоляции возникают независимо друг от друга и могут сочетаться в любых комбинациях. Однако именно генетическую изоляцию считают одной из самых важных форм репродуктивной изоляции, так как остальные формы репродуктивной изоляции при видообразовании, в конечном итоге, ведут именно к возникновению независимости генофондов двух популяций. Возникновению репродуктивной изоляции часто способствует длительная географическая изоляция.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

I.потенциальные партнеры не встречаются биотопическая изоляция (сравниваемые виды живут в разных местообитаниях)

сезонная изоляция ( сравниваемые виды размножаются в разные сроки)

II. потенциальные партнеры встречаются, но не спариваются поведенческая изоляция ( сравниваемые виды отличаются по окраске, брачным ритуалам, песне или запаху)

III. копуляция не приводит к осеменению механическая изоляция ( различное строение копулятивных органов у близкородственных видов)

IV. осеменение происходит, но яйца не оплодотворяются гибель гамет ( имуннологическая реакция на чужеродную сперму препятствует оплодотворению)

V.яйца оплодотворяются, но зародыш гибнет гибель зигот ( несовместимость геномов родительских видов приводит к нарушению эмбрионального развития)

VI. зародыш развивается нормально, но гибриды менее приспособлены к условиям существования, чем родительские виды

неполноценность гибридов ( у гибридов нарушаются эволюционно сложившиеся связи между генами родительских видов, при их размножении возникают сложности из-за необычности окраски и полового поведения)

VII.гибриды вполне жизнеспособны, но частично или полностью стерильны бесплодность гибридов различия в количестве и форме хромосом родительских видов приводит к затруднению или невозможности созревания половых клеток у гибридов

1. Изоляция, характеризующаяся различиями в размерах или форме половых органов или же в строении цветков.

2. Изоляция, ведущая к утрате способности особей разных популяций свободно скрещиваться друг с другом.

3. Гибрид ослицы с жеребцом.

4. Механизмы, действующие после образования зиготы, приводящие к снижению жизнеспособности или плодовитости гибридного потомства.

5. Изоляция, характеризующая разным временем размножения или спаривания у животных или цветения у растений происходящее в разное время суток.

6. Изоляция, характеризующая разным поведением в период размножения, что приводит к отсутствию взаимной привлекательности самца и самки.

7. Механизмы, предшествующие образованию зиготы, создающие препятствия для спаривания особей, относящихся к разным популяциям.

8. Гибрид лошади и осла.

9. Изоляция, когда популяции занимают одну и ту же территорию, но различные места обитания и поэтому не встречаются друг с другом.

Видообразование Это процесс возникновения новых видов в результате эволюции популяций исходного вида. Происходит в тех случаях, когда биологические виды расщепляются на два или более новых вида. Условия осуществления видообразования При видообразовании действуют естественный отбор, который приспосабливает популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, которая обосабливает генофонды популяций и обеспечивает обособление расхождение признаков видов. Филетическое видообразование — преобразование существующих видов Гибридогенное связан со слиянием двух существующих видов А и В и образованием нового вида С Третий путь обусловлен Дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути шла в основном эволюция. Пути видообразования Формы внутривидовой изоляции. Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко отстоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Экологическая изоляция - форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию. Способы видообразования географическое экологическое (аллопатрическое) (симпатрическое) если изоляция если изоляция географическая биологическая. Аллопатрическое (географическое) видообразование Видообразование на разных территориях — обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть: *большие реки для сухопутных животных, *горы — для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или распространение семян растений. Аллопатрическое видообразование Галапагосские вьюрки Галапагосские черепахи. Аллопатрическое видообразование Суслик серый Суслик крапчатый Их разделяет р.Днепр. Симпатрическое (экологическое) видообразование Начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают видообразование . Это может происходить в результате экологической специализации. Симпатрическое видообразование Экологическая изоляция наблюдается при несовпадении мест обитания различных форм одного вида или нескольких близких видов, например лесного (слева) и лугового (справа) коньков. Экологическое видообразование Иногда в пределах единого ареала отдельные популяции (1-5) различаются условиями обитания. Из-за этого изменяется фенология особей, а в дальнейшем и их морфология. Севанская форель. Симпатрическое видообразование В африканским оз. Виктория, которое образовалось 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков. Способы симпатрического видообразования Полиплоидизация Гибридизация Хромосомные перестройки. Сетчатое видообразование В последние десятилетия накапливаются данные о третьем способе — сетчатом видообразовании, связанном не с расхождением признаков в популяции, а с гибридизацией близких видов. Такое видообразование доказано для некоторых видов ящериц, рыб и цветковых растений. Изоляция гибридов от родительских видов обусловлена полиплоидностью гибридов. Полиплоидия Новые виды могут образоваться в результате полиплоидизации - внезапного увеличения числа хромосом. Например, культурная слива возникла в результате скрещивания терна и алычи, с последующим удвоением числа хромосом у гибридов.

1) в биологии- небольшие, генетически изолированные популяции разных видов, в т. ч. людей; 2) в микробиологии под И. иногда понимают к-ры вирусов или др. микробов, изолированные из какого-либо конкретного источника.

Смотреть что такое "Изоляты" в других словарях:

ИЗОЛЯТЫ — (от франц. isoler отделять), сравнительно небольшие группы людей, к рые в силу своего терр. положения (напр., расселения на небольшом о ве, в горах и др. труднодоступных местах) или иных причин (религиозных, этнических и пр.) оказались… … Демографический энциклопедический словарь

Изоляты — Изолированный язык (язык изолят) язык, который не входит ни в одну известную языковую семью. Таким образом фактически каждый изолированный язык образует отдельную семью, состоящую только из этого языка. Наиболее известные примеры включают… … Википедия

Род Фитофтора (Phytophthora) — В роде фитофтора насчитывают около 70 видов. По морфологическим, физиологическим и экологическим особенностям этот род занимает промежуточное положение между питиевыми и пероноспоровыми грибами. Мицелий грибов фитофторы белый,… … Биологическая энциклопедия

Изолированный язык — (язык изолят) язык, который не входит ни в одну известную языковую семью. Таким образом фактически каждый изолированный язык образует отдельную семью, состоящую только из этого языка. Наиболее известные примеры включают бурушаски, шумерский,… … Википедия

Изолированные языки — Не следует путать с изолирующими языками. Изолированный язык (язык изолят) язык, который не входит ни в одну известную языковую семью. Таким образом фактически каждый изолированный язык образует отдельную семью, состоящую только из этого… … Википедия

Язык-изолят — Изолированный язык (язык изолят) язык, который не входит ни в одну известную языковую семью. Таким образом фактически каждый изолированный язык образует отдельную семью, состоящую только из этого языка. Наиболее известные примеры включают… … Википедия

H5N1 — H5N1 … Википедия

Род Питиум (Pythium) — Представители рода питиум имеют тонкий, паутинистый мицелий (толщина гиф 3 6 мкм), простирающийся по пищевому субстрату. Большинство водных питиумов обитает в пресной воде, однако Pythium marinum, P. maritimum (рис. 24) и P. reptans… … Биологическая энциклопедия

Инванз — Действующее вещество ›› Эртапенем* (Ertapenem*) Латинское название Invanz АТХ: ›› J01DH03 Эртапенем Фармакологическая группа: Карбапенемы Нозологическая классификация (МКБ 10) ›› A41 Другая септицемия ›› E14.5 Язва диабетическая ›› J18.9… … Словарь медицинских препаратов

Семейство Питиевые (Pythiaceae) — Питиевые грибы занимают промежуточное положение между водными сапрофитами из семейства сапролегниевых и высокоспециализированными паразитами высших наземных растений из семейства пероноспоровых. Это семейство очень важно для понимания… … Биологическая энциклопедия

Изоляция в биологии представляет собой эволюционный фактор, подразумевающий наличие каких-то барьеров, которые нарушают процесс свободного скрещивания, а также закрепляющий определенное количество различий между популяциями внутри вида.

Отдельные особи внутри определенной популяции, располагающаяся на конкретной территории, также могут подвергаться изоляции.

В рамках эволюционной теории выделяют такие формы:

географическая изоляция. Она связана с разделением ареала;
экологическая изоляция. В рамках такой изоляции акцент делается на разнообразных условиях жизни;
этологическая изоляция. Она опирается на различия в условиях обитания;
репродуктивная изоляция — это такая изоляция основана на отсутствии возможности размножения.

Характеристика видов изоляции в биологии

Географическая или пространственная изоляция

Начнем с такого вида изоляции в биологии как географическая.

Географическая изоляция в биологии — это процесс, связанный с разрывом ареала обитания отдельного вида на не сообщающиеся между собой части.

Каждая из возникших частей популяции формирует определенное количество мутаций или случайных ненаправленных изменений генотипа. Среди факторов популяционных изменений также называют естественный отбор и репродуктивную изоляцию. Становится понятным, почему географическая изоляция популяций может привести к появлению раздробленных популяций, у которых нет возможности друг с другом взаимодействовать.

Географическая изоляция, к примеру, может возникнуть под влиянием таких факторов как реки и горы, проливы и перешейки, а также уничтожение популяций в отдельных географических районах.

Ввиду того, что географическая изоляция исключает возможность скрещивания, в каждой изолированной популяции формируется особое направление эволюционного процесса. Как результат — наличие отличий в генотипической структуре, а также ослабление или полное прекращение обмена генами между популяциями.

Экологическая изоляция

Под экологической изоляцией понимают такой пример изоляции, который связан с тем, что особи предпочитают конкретные условия обитания.

Примером экологической изоляции является образование популяции Севанской форели. Для разных популяций форели характерен нерест в устьях различных ручьев и горных рек, которые впадают в озеро. По этой причине свободное скрещивание между ними практически невозможно.

Благодаря экологической изоляции особи различных популяций не скрещиваются, что, как и в случае с географической изоляцией, приводит к начальному расхождению популяций.

Этологическая изоляция

Этологическая изоляция в биологии — это своеобразное осложнение спаривания, связанное с особенностями поведения.

Такая изоляция встречается только среди животных — среди растений она не наблюдается.

Пример такой изоляции — тетеревиный ток. В ходе ток чужак не может составлять конкуренцию местным обитателям, так как издаваемые им звуки и принимаемые во время ухаживания позы отличаются от других представителей.

Репродуктивная изоляция

Репродуктивная изоляция, к примеру, это вообще результат всех других видов изоляции: все они движутся в ее направлении. Сама же изоляция становится причиной нарушения процесса свободного скрещивания, а также к образованию стерильного потомства, которое не в состоянии дать свое потомство.

Есть две формы репродуктивной изоляции:

Особенность временного характера изоляции — в отличии сроков размножения особей. Репродуктивная изоляции характеризуется множеством аспектов и содержит в себе практически все типы изоляционного процесса.

Анатомическая форма изоляции как фактор эволюции (также ее называют морфологической и физиологической), подразумевает появление различий в строении и размерах отдельных органов и половой системы, а также в том, как реализуется репродуктивная функция организмов на практике.

Это самая очевидная форма изоляции и наиболее явно отслеживаемая.

Генетическая изоляция, в свою очередь, более распространена. В результате нее появляется несовместимость половых клеток, возникают гибриды с низкой жизнеспособностью, плодовитостью и стерильностью.

Оба этих вида репродуктивной изоляции формируются отдельно одна от другой и сочетаются с различными комбинациями.

Важно, что генетическая изоляция считается наиболее важной формой изоляции, стимулирующей процесс эволюции. Благодаря ей стимулируется видообразование, появляется независимый генофонд популяции.

Чаще всего причиной репродуктивной изоляции является действие длительной географической изоляции.

Степень действия изоляции оценивается в каждом отдельном случае: для конкретной популяции и особи.

Пространственные и экологические изоляции приводят к разрыву единого генофонда на несколько, которые относительно изолированы друг от друга. В этом суть всех изоляций. Результат изоляционного процесса — новые виды. При этом, такое происходит не со 100-процентной гарантией. Но обычно первичные формы изоляции считаются толчком процесса видообразования.

Изоляция — это биологический термин, за которым скрывается разобщение особей. В результате таких разобщений возникают видовые изменения. По этой причине изоляция — это фактор эволюции, который и движет ее.

Популяции, изолированные от других, приобретают новые видовые характеристики. Поэтому в результате происходит закрепление генетических изменений в нескольких популяциях или образование нового вида.

Пример действия биологической изоляции — расы людей и народности, племена. Примером изоляции как эволюционного фактора является разница в развитии отдельного народа. Изоляции в природе идут рядом с определенными эволюционными факторами:

дрейфом генов;
популяционными волнами;
естественным отбором.

Ученые до сих пор не сошлись во мнении, считать изоляцию следствием естественного отбора или же причиной.

Популяция численностью 1500-4000 человек – дем, менее 1500 человек – изолят.

Основная масса человечества состоит из крупных популяций, в которых по закону Харди—-Вайнберга, поддерживается равновесие генетического состава. Однако это равновесие постоянно нарушается мутационным процессом, миграциями, дрейфом генов и другими факторами.

Весь полиморфизм человечества — результат мутационных изменений. Мутационный процесс протекает и сейчас.

Считается, что у человека на один гаплоидный набор за поколение возникает от 1 до 10 новых мутаций, а на диплоидный набор их в два раза больше. Кроме того, человечество несет в себе генетический груз прежде возникших мутаций, среди которых немало рецессивных, летальных, полулетальных и ряда наследственных болезней, проявляющихся лишь в гомозиготном состоянии. Благодаря использованию математических приемов (по проявлению генетического груза в родственных семьях) показано, что в генотипе каждого человека имеется около четырех летальных генов, приводящих в гомозиготном состоянии к смерти.

Проблема генетического груза у человека имеет большое значение для медицины. Для медико-генетических консультаций важно иметь представление о насыщенности генами наследственных болезней населения на тех или иных территориях.

В изменении генофонда человеческих популяций не последняя роль принадлежит миграциям. С ними связаны разрушения прежних границ браков, появление смешанных браков. Миграции ведут к изменению состава генов как в популяциях, из которых население эмигрировало, так и в тех, куда эмигрировало. Так, в результате массового переселения народов с Востока Азии в Европу изменилась частота генов определяющих групп крови по системе АВО. Вместе с проникновением восточных народов повышалась частота гена IB.

В небольших популяциях (демы, изоляты) существенное значение в изменении генофонда имеет дрейф генов, о чем сказано выше. Благодаря изоляции и дрейфу генов в них резко возрастает гомозиготность, отмечаются повышенная гибель плодов в антенатальный период, мертворождения, врожденные аномалии и наследственные болезни.

Причины изоляции в человеческих популяциях могут быть различны: географические (острова, горные селения), национальные, расовые, социальные барьеры. Обычно изоляты связаны с длительной оседлостью населения, в результате чего неизбежно повышается процент родственных браков. В этом случае возрастает вероятность заключения браков между людьми — носителями каких-либо рецессивных генов и, следовательно, вероятность вышепления рецессивных гомозигот. Так, в одной деревне в Швейцарии (в долине р. Рона) среди 2200 жителей насчитывается 50 глухонемых и 200 человек имеют генетически обусловленные дефекты слуха. В Южно-Африканской Республике (ЮАР) среди белого населения распространен ген наследственного заболевания порфирии. Предполагают, что этим заболеванием страдала какая-то семья переселенцев из Голландии, прибывших сюда в XVII в.

В целом в XX в. во всем мире происходит распад изолятов вследствие развития транспорта, социального прогресса и т. п. Однако еще сохраняются в ряде стран причины, обусловившие возникновение и сохранение изолятов.

Человечество характеризуется большим полиморфизмом по морфологическим и физиологическим признакам. Сохраняется этот полиморфизм в связи с нейтральностью этих признаков по отношению к жизнеспособности. Но полиморфизм в активности иммунной системы не остается нейтральным. По-видимому, и в настоящее время осуществляется определенный отбор, связанный с большей пораженностью и летальностью людей, имеющих фенотип, менее стойкий к тем или иным инфекционным и аллергическим заболеваниям.

Популяция людей – группа людей, занимающих общую территорию и свободно вступающих в брак.

Популяция численностью 1500-4000 человек – дем, менее 1500 человек – изолят.

Весь полиморфизм человечества — результат мутационных изменений. Мутационный процесс протекает и сейчас.

Читайте также: