1.25. Синтетическая теория эволюции
Синтетическая теория эволюции возникла на основе данных сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии, генетики, биохимии, географии. Основой синтетической теории эволюции являются представления Ч. Дарвина о роли естественного отбора и представления современной генетики.
Основные положения синтетической теории эволюции:
- элементарным эволюционным материалом являются мутации;
- элементарная эволюционная структура — популяция;
- элементарный эволюционный процесс — направленное изменение генофонда популяции;
- естественный отбор —Управляющий фактор эволюции;
- в природе происходят два условно выделенных процесса, имеющих одинаковые механизмы, — микро- и макроэволюция. Микроэволюция — это изменение популяций и видов, макроэволюция — это появление и изменение крупных систематических групп.
Мутационный процесс
В результате мутаций появляются новые аллели. Так как мутации преимущественно рецессивны, они накапливаются в гетерозиготах. При свободном скрещивании двух гетерозигот рецессивные аллели переходят в гомозиготное состояние с вероятностью 25% и подвергаются действию естественного отбора. Особи, не обладающие селективными преимуществами, выбраковываются. В крупных популяциях степень гетерозиготности выше, поэтому многочисленные популяции лучше приспосабливаются к условиям среды. В небольших популяциях неизбежен инбридинг, а следовательно, повышение гомозиготности популяции. Это в свою очередь грозит болезнями и вымиранием. Но с другой стороны, только в малых популяциях вероятность появления гомозиготы по рецессивным мутациям, на которые действует отбор, — выше.
Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции организма в сторону изменчивости признака в изменяющихся условиях среды.
Стабилизирующий естественный отбор сужает норму реакции в стабильных условиях среды.
Дизруптивный отбор происходит в том случае, если на одной территории существует неоднородная среда. Организмы, по-разному приспособленные к этим условиям, выживают за счет элиминации (отсева) особей со средней нормой реакции.
Рис. 22. Формы естественного отбора
На океанических островах выживают как бескрылые насекомые, так и насекомые с хорошо развитыми крыльями, помогающими противостоять ветрам. Насекомые с недостаточно развитыми крыльями погибают, так как их ветер уносит в океан.
Половой отбор обеспечивает развитие репродуктивных функций, поведения, морфофизиологических особенностей.
Микроэволюция — внутривидовой процесс, происходящий на уровне популяции, приводящий к изменению ее генофонда. Необходимым условием является изоляция — географическая и экологическая. Результат микроэволюции — репродуктивная изоляция.
Макроэволюция — процесс, происходящий в исторически длительные периоды. Приводит к образованию более крупных, чем вид, таксонов — родов, семейств, отрядов, классов и т.д. Считается, что механизмы макроэволюции те же, что и у микроэволюции.
Видообразование — процесс образования новых разновидностей и видов, репродуктивно изолированных от первоначальной популяции. Разделяют аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
Аллопатрическое (географическое) видообразование начинается в популяциях пространственно изолированных от других популяций данного вида. Так как из-за пространственной изоляции между ними не происходит генетического обмена, то возникает дивергенция признаков, приводящая к образованию новых видов, репродуктивно изолированных друг от друга.
Симпатрическое (экологическое) видообразование происходит внутри популяции. Если особи данной популяции в силу генотипических и фенотипических различий окажутся приспособленными к разным экологическим условиям, то между ними может возникнуть репродуктивная изоляция. Кроме того, новые виды могут возникать в результате полиплоидии или межвидовой гибридизации у растений.
Эволюционный процесс в целом обладает следующими особенностями:
- прогрессивность;
- непредсказуемость;
- необратимость;
- неравномерность.
Таким образом, синтетическая теория эволюции объединила в себе дарвинизм и современные представления о развитии органического мира.