Учебник для 9 класса

Биология

§32. Популяция как единица эволюции

Вспомните, что называют генотипом и фенотипом организма. Каким образом может изменяться генотип организма? Что такое мутации и комбинации? Каковы их причины?

В популяцию объединяются особи одного вида, свободно скрещивающиеся друг с другом и обменивающиеся при этом своими генами. В результате такого обмена в популяции создается общий генофонд (от ген и фр. фонд — основание) — совокупностью всех генов составляющих ее особей. Популяция обладает способностью к эволюции, так как длительно и направленно может изменяться только ее генофонд. Отдельная особь организма не эволюционирует, поскольку ее генотип в течение жизни остается неизменным.

Элементарный эволюционный материал. Основным источником возникновения новых признаков или материалом для эволюции являются мутации (рис. 145).

Рис. 145. Естественные мутации у дрозофилы

Мутации происходят редко, но непрерывно. Мутации не направлены, не имеют приспособительного значения и могут затрагивать любые признаки организма, например жизнеспособность и плодовитость. Если мутации доминантны, то они сразу же проявляются у особей и в дальнейшем их судьба определяется естественным отбором. Полезные или нейтральные в данных условиях мутации естественный отбор сохраняет в последующих поколениях организмов.

Чаще происходят рецессивные мутации. Они возникают непрерывно и накапливаются в генофонде популяции в гетерозиготном состоянии, т. е. в скрытом виде. Когда число гетерозигот в популяции достигает большого значения, эти мутации могут перейти в гомозиготное состояние. Далее происходит тот же процесс, что и с доминантными мутациями. Полезные признаки закрепляются в процессе естественного отбора и сохраняются в популяции. В результате через 2—3 поколения этот признак может встречаться у значительной части особей популяции. Вредные и летальные (от лат. леталис — смертельные) мутации приводят к гибели организма.

Таким образом, благодаря мутациям в популяции у организмов может измениться имеющийся признак или возникнуть новый. Степень его полезности или вредности определяется естественным отбором.

Второй источник возникновения новых признаков у организмов — это сочетание при половом размножении в гаметах и в зиготах различных генов, т. е. их комбинация. Следовательно, элементарным эволюционным материалом служат мутации и комбинации, т. е. два вида наследственной изменчивости организмов.

Элементарное эволюционное явление. Установление популяции как основной единицы эволюции дает возможность определить и изменение этой единицы.

Так, в популяции при неизменных условиях окружающей среды, состав генов, образующих ее особей, колеблется около каких-то средних значений. В условиях длительного изменения условий среды в определенном направлении естественный отбор из поколения в поколение будет сохранять только тех особей, которые обладают более приспособленными к этим условиям фенотипами. Следовательно, в генофонде популяции будут сохраняться и генотипы этих более приспособленных особей. Постепенно, через несколько поколений особей, образующих популяцию, ее генофонд изменится. В нем появятся новые гены, ответственные за проявление новых признаков организмов (рис. 146).

Рис. 146. Изменение генетического состава популяции (цветными кружками обозначены отдельные особи популяции с различными генотипами)

Такое длительное и направленное изменение генетического состава популяции, т. е. ее генофонда называют элементарным эволюционным явлением. Это еще не эволюция, но ее необходимая предпосылка. Изменение генофонда обеспечивает возникновение новых сочетаний генов у особей популяции и появление в результате этого у них новых признаков.

Упражнения по пройденному материалу

1. Почему популяцию, а не отдельную особь организма считают единицей эволюции?
2. Что называют генофондом популяции?
3. Что является элементарным эволюционным материалом?
4. Объясните, какова роль доминантных и рецессивных мутаций для естественного отбора.
5. К чему приводят вредные и летальные мутации у организмов в популяции?
6. Что такое элементарное эволюционное явление? Почему его считают необходимой предпосылкой эволюции?