Презентация "Видообразование"

Видообразование.

Видообразование

1.Определение, основные понятия

2.Пути видообразования (по Э. Майру)

3.Основные способы видообразования

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса, ведущий к возникновению новых видов, в результате которого вновь возникший вид утрачивает все связи с исходным родительским видом.

• Согласно теории Чарльза Дарвина внутривидовая борьба за существование и естественный отбор – главные причины расхождения популяций вида, ведущие к образованию новых видов;
• Большой вклад в решение проблем видообразования внес известный американский зоолог и эволюционист Эрнст Майр.

В настоящее время на Земле существует огромное разнообразие видов, их общая численность составляет несколько миллионов, а за все время существования жизни на Земле, как полагают ученые, их было в 50—100 раз больше.

Эрнст Вальтер Майр

американский ученный эволюционист, который в 1964 году в книге “Популяция, виды, эволюция” выделил основные пути видообразования.

Пути видообразования (по Э. Майру)

• Первый путь – это процесс преобразования одного вида в другой (А в В) в результате которого идет трансформация вида-предка в вид-потомок в течение больших отрезков времени без формирования дочерних видов (филетическое видообразование);
• Второй путь – связан со слиянием (гибридизацией) двух существующих видов (А и В) и образованием нового вида С (межвидовое, гибридогенное видообразование);
• Третий путь – обусловлен дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов (истинное, дивергентное видообразование). Именно таким образом образовалось большинство видов.

Основные пути видообразования (по Майру).

Слева направо – филетическое видообразование; гибридогенное происхождение вида (С), дивергентное видообразование.

(1)

(2)

(3)

Эогиппус

Современная лошадь

Межвидовой гибрид

волка и собака (волкособака)

Межвидовой гибрид

медведя-гризли и белого медведя

(гролар)

Дивергенция (расхождение признаков) - разделение одной родоначальной формы на несколько новых систематических категорий (видов, родов, семейств и т.д.). Принцип дивергенции доказывает, что

сходные организмы возникли от одного общего предка.

Дивергентное образование видов происходит за счет обострения конкуренции между родственными формами за сходные условия существования.

I. Географическое (аллопатрическое) видообразование (лат. аllo – разный и patria – родина) – возникает в результате пространственной изоляции родительского вида, обеспечивает возможность морфологической дивергенции, которая может происходить под действием нескольких факторов (самый распространенный способ).

• Условия существования в географических изолятах могут существенно различаться. Естественный отбор будет приводить к морфологической дивергенции популяций вида вследствие адаптаций к разным условиям существования;
• Наиболее благоприятные условия для адаптивной радиации складываются на группах островов (архипелагах), находящихся на значительном удалении от материка.

• Аллопатрическое видообразова- ние 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 разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.

Наблюдается при разделении исходного ареала вида различными природными барьерами. В результате разделенные популяции не могут свободно скрещиваться друг с другом, что приводит к возникновению различных подвидов.

Географическая изоляция

Подвиды кумжи

• (А) Балтийский;
• (Б) Черноморский;
• (В) Каспийский

Кумжа – проходная рыба семейства лососей. Длина до 1 м, весит до 13 кг; каспийский лосось – до 51 кг. Обитает в прибрежных водах морей Европы, в том числе – в Черном, Каспийском, Балтийском и Аральском морях. На нерест идет в реки. Ценный объект промысла и разведения. Пресноводные формы кумжи – форели.

Различия между видами вьюрков, обитающими на соседних Галапагосских островах, натолкнули Ч. Дарвина на идею происхождения видов, и с тех пор птицы носят имя дарвиновых вьюрков.

Большой

земляной вьюрок

Толстоклювый

древесный вьюрок

Славковый вьюрок

• Наиболее яркие примеры географического видообразо-вания – комплексы близкород-ственных видов, формирующих кольцевые ареалы.
• Ареал комплекса больших Белоголовых чаек охватывает широким кольцом северное полушарие земного шара. В пределах комплекса выделяют до 15 различных форм, различа-ющихся по окраске спины и крыльев, цветом ног и окологлазничного кольца.

• На берегах Северного и Балтийского морей обитают два вида чаек – Серебристая чайка и Клуша-хохотунья. Эти два вида объединяются друг с другом на другом краю ареала, образуя цепь связанных популяций (кольцевой ареал чаек).

II. Экологическое (симпатрическое) видообразование (лат. sim – вместе и patria – родина) – возникает в результате различий в условиях обитания (экологической изоляции) в пределах ареала исходного вида.

• Осуществляется на основе территориально единой популяции, у которой имеются четко различающиеся формы особей;
• Возникновение новых видов может происходить различными путями;
• Зарождающиеся с помощью экологического видообразо-вания виды часто называют «экологическими расами».

• Симпатрическое видообразование начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают дивергировать. Это может происходить в результате экологической изоляции.

Экологическая изоляция наблюдается при несовпадении мест обитания различных форм одного вида или нескольких близких видов, например лесного (слева) и лугового (справа) коньков.

Экологическая изоляция

• Иногда в пределах одного ареала отдельные популяции вида различаются условиями обитания. Из-за этого меняется фенология особей, а в дальнейшем и их морфология.
• Например, в африканском озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличаю- щихся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков.

Видовое разнообразие цихлид

Экологические расы

Долгоносик

большой сосновый

Долгоносик дубовый

III. Хромосомное (сетчатое) видообразование – возникает в результате изменения числа и форм хромосом, которое часто приводит к нескрещиваемости новой формы с родительским видом. Его часто называют внезапным.

• Новые виды могут образоваться в результате полиплоидизации – внезапного увеличения числа хромосом;
• Наиболее обычен этот тип видообразования у растений, но иногда встречается и у некоторых групп животных – моллюсков, насекомых, рыб, амфибий и рептилий.

Формы хромосомного видообразования

• Полиплоидия (кратное увеличение числа хромосом);
• Гибридизация;
• Хромосомные перестройки.

• Полиплоиды обычно устой-чивы к неблагоприятным воздействиям, и в экстремаль-ных условиях естественный отбор будет благоприятствовать их возникновению.
• Так, на Шпицбергене и Новой Земле около 80% видов высших растений представлены полиплоидными формами.

Полиплоидия

У растений встречается редкий способ хромосомного видообразования – гибридизации с последующей полиплоидией.

Путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией возникла культурная слива.

Плоды сливы

Плоды алычи

Плоды терна

+

=

Роза большелистная с 14

хромосомами

Роза большелистная с 28

хромосомами

Тигровая саламандра

Ambytoma sp.

• Хромосомное видообра-зование возможно у тех групп животных, которые способны к однополому размножению, например, партеногенезу.
• Близкородственные виды, возникшие таким образом, обнаружены, например, у саламандр рода Ambistoma.

• У грызунов нередки случаи, когда близкие виды отличаются по количеству и форме хромосом.
• Например, у Слепушонок (Ellobius talpinus) существует 16 форм внешне не отличи-мых друг от друга, но отлича-ющихся по количеству хромосом (от 32 до 54).
• Некоторые из форм способны скрещиваться друг с другом и давать плодовитое потомство, между другими же есть репродуктивная изоляция.

Слепушонка

Ellobius talpinus