წიგნის ტექსტი ""

მიმდინარე გვერდი: 16 (სულ წიგნს აქვს 26 გვერდი) [ხელმისაწვდომი საკითხავი ამონაწერი: 18 გვერდი]

§ 57. ბრძოლა არსებობისთვის და მისი ფორმები

1. რა არის მენდელის კანონების არსი?

2. რა არის დარვინის ევოლუციური სწავლების ძირითადი დებულებები.

ევოლუციის მექანიზმებსა და მამოძრავებელ ძალებზე ფიქრისას ჩარლზ დარვინმა გაუჩნდა იდეა ბრძოლა არსებობისთვის. ეს არის ევოლუციის თეორიის ერთ-ერთი ცენტრალური კონცეფცია. C. დარვინმა ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ ყველა ცოცხალ არსებას აქვს რეპროდუცირების უნარი პრაქტიკულად „შეუზღუდავი“. მაგალითად, მდედრი მრგვალი ჭია აწარმოებს 200 ათას კვერცხს დღეში, ნაცრისფერი ვირთხა წელიწადში 5 ლიტრს, საშუალოდ 8 ვირთხის ლეკვი აღწევს პუბერტატს სამი თვის ასაკში, გუგულის ცრემლების ერთ ნაყოფში მინიმუმ 186000 თესლია. სწრაფი გამრავლების უნარს მივყავართ მნიშვნელოვან შედეგებამდე: რესურსებზე გაძლიერებული კონკურენციის ზრდასთან ერთად იზრდება ახალი მუტაციების გაჩენის ალბათობა და იქმნება „სიცოცხლის წნევა“, რის შედეგადაც მიმდინარეობს ბრძოლა არსებობისთვის. C. Darwin არაერთხელ ხაზს უსვამდა, რომ ბრძოლა არსებობისთვის არ არის დაყვანილი უშუალო ბრძოლამდე, ეს არის ორგანიზმების რთული და მრავალფეროვანი ურთიერთობა ერთი და იგივე სახეობის შიგნით, სხვადასხვა სახეობებს შორის და არაორგანულ ბუნებასთან. „უნდა გაგაფრთხილო, - წერდა დარვინი, - რომ მე ვიყენებ ამ ტერმინს ფართო, მეტაფორული გაგებით... შიმშილობის დროს ორი ძაღლის ან მგლის შესახებ, სამართლიანად შეიძლება ითქვას, რომ ისინი ებრძვიან ერთმანეთს საკვებისთვის და ამით სიცოცხლისთვის. მაგრამ უდაბნოს პირას მზარდი მცენარის შესახებ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ის სიცოცხლისთვის ებრძვის გვალვას. არსებობისთვის ბრძოლაში ჯილდოა სიცოცხლე და მისი გაგრძელების შესაძლებლობა მომდევნო თაობებში.

არსებობისთვის ბრძოლის ფორმები. დარვინმა გამოყო არსებობისთვის ბრძოლის სამი ფორმა: სახეობათაშორისი, სახეობათაშორისიდა არაორგანული ბუნების არახელსაყრელი პირობების წინააღმდეგ ბრძოლა.მათგან ყველაზე სტრესული შიდასახეობრივი ბრძოლა.შიდასახეობრივი ბრძოლის თვალსაჩინო მაგალითია კონკურენცია იმავე ასაკის წიწვოვან ტყის ხეებს შორის. ყველაზე მაღალი ხეები, ფართოდ გავრცელებული გვირგვინებით, ჭრიან მზის სხივების დიდ ნაწილს და მათი ძლიერი ფესვთა სისტემა შთანთქავს დაშლილ მინერალებს ნიადაგიდან სუსტი მეზობლების საზიანოდ. შიდასახეობრივ ბრძოლას განსაკუთრებით ამძიმებს პოპულაციის სიმჭიდროვის მატება, მაგალითად, ზოგიერთი ფრინველის სახეობაში წიწილების სიმრავლით (ბევრი სახეობის თოლიები, თოლიები), ძლიერები სუსტებს ბუდებიდან ამოძრავებენ, რის შედეგადაც ისინი სასიკვდილოდ განწირულია. მტაცებლები ან შიმშილი.

სახეობათაშორისი ბრძოლაშეიძლება გამოვლინდეს სხვადასხვა ფორმით, მაგალითად, საკვების ან სხვა რესურსების კონკურენციის (კონკურენციის) სახით, ან ერთი სახეობის მეორის მიერ ცალმხრივი გამოყენების სახით. საკვების შეჯიბრის საილუსტრაციო მაგალითია აფრიკული სავანების მტაცებლები (გეპარდები, ლომები, ჰიენები, ჰიენის ძაღლები და სხვ.), რომლებიც ხშირად ძარცვავენ ერთმანეთს დაჭერილ და მოკლულ ნადირს. ხშირად, მიმზიდველი ჰაბიტატები კონკურენციის ობიექტია. მაგალითად, ადამიანთა დასახლებებში ადგილისთვის ბრძოლაში, ნაცრისფერმა ვირთხამ, უფრო ძლიერმა და აგრესიულმა, დროთა განმავლობაში შეცვალა შავი ვირთხა, რომელიც ამჟამად გვხვდება მხოლოდ ტყის ადგილებში ან უდაბნოებში. ევროპაში ჩამოტანილი ამერიკული წაულასი ცვლის ადგილობრივ ევროპულ სახეობას. მუშკრატმა (ჩრდილოეთ ამერიკის მკვიდრმა) გაანადგურა ზოგიერთი რესურსი, რომელსაც ადრე იყენებდნენ ადგილობრივი სახეობები, როგორიცაა რუსული მუშკრატი. ავსტრალიაში, ევროპიდან ჩამოტანილმა ჩვეულებრივმა ფუტკარმა ჩაანაცვლა პატარა, უნაკრო მშობლიური ფუტკარი.

არსებობისთვის ბრძოლის მესამე ფორმა არის ბრძოლა არასასურველ გარე პირობებთან. უსულო ბუნების ფაქტორები პირდაპირ და არაპირდაპირ გავლენას ახდენენ ცოცხალი არსებების ევოლუციაზე. ამბობენ, რომ უდაბნოში მცენარეები "გვალვას ებრძვიან", რაც გულისხმობს მრავალი ადაპტაციის განვითარებას, რაც მათ ეხმარება ნიადაგიდან წყლისა და საკვები ნივთიერებების ამოღებაში (სპეციალური ფესვთა სისტემა) ან ტრანსპირაციის სიჩქარის შემცირებაში (ფოთლის სპეციალური სტრუქტურა). არაორგანული სამყაროს პირობებს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს ორგანიზმების ევოლუციაზე, არა მხოლოდ თავისთავად, მათმა გავლენამ შეიძლება გააძლიეროს ან შეასუსტოს შიდა და სახეობათაშორისი ურთიერთობები. ტერიტორიის, სიცხისა თუ სინათლის ნაკლებობით, შიდასახეობრივი ბრძოლა ძლიერდება და პირიქით, სიცოცხლისთვის საჭირო რესურსების სიჭარბით სუსტდება.

ბრძოლა არსებობისთვის. არსებობისთვის ბრძოლის ფორმები: შიდასახეობრივი, სახეობათაშორისი, არახელსაყრელი პირობებით.

1. ჩამოთვალეთ არსებობისთვის ბრძოლის ძირითადი ფორმები.

2. რა ფაქტები გვაძლევს საშუალებას ვისაუბროთ „სიცოცხლის წნეხზე“?

3. რატომ არის შიდასახეობრივი ბრძოლა არსებობისთვის ბრძოლის ყველაზე ინტენსიური ფორმა?

საკუთარი დაკვირვების საფუძველზე მოამზადეთ მაგალითები, რომლებიც აღწერს არსებობისთვის ბრძოლას ორგანიზმებს შორის: ა) ერთი და იგივე სახეობის; ბ) სხვადასხვა სახის.

§ 58. ბუნებრივი გადარჩევა და მისი ფორმები

1. რა გარემო ფაქტორებმა შეიძლება გამოიწვიოს ბუნებაში ორგანიზმების შერჩევა?

2. არის თუ არა ადამიანისა და ბუნების ურთიერთობა შერჩევის ფაქტორი?

დოქტრინა ბუნებრივი გადარჩევის შესახებ შეიმუშავა კ.დარვინმა, რომელიც თავად სელექციას თვლიდა არსებობისთვის ბრძოლის შედეგად და მის წინაპირობად - ორგანიზმების მემკვიდრეობით ცვალებადობას.

ბუნებრივი გადარჩევის გენეტიკური არსი არის გარკვეული გენოტიპების შერჩევითი შენარჩუნება პოპულაციაში. მათში არსებული მემკვიდრეობითი მასალა გადაეცემა შემდეგ თაობებს. Ამგვარად, ბუნებრივი გადარჩევა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც გენოტიპების შერჩევითი რეპროდუქცია, რომლებიც საუკეთესოდ აკმაყოფილებენ მოსახლეობის ცხოვრების პირობებს. მე-9 კლასში თქვენ უკვე გაეცანით ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედების მაგალითებს, რომლებიც შეიძლება დაფიქსირდეს ექსპერიმენტში ან ბუნებაში. განვიხილოთ კიდევ ერთი ექსპერიმენტი, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ ხდება ბუნებრივი გადარჩევისას პოპულაციაში ფენოტიპებსა და გენოტიპებს შორის კავშირი. ბუნებაში არის ბუზების ზოგიერთი სახეობა, რომლებიც საყვარელ საკვებს პოულობენ ან ხეების თავზე ან ნიადაგის ზედაპირზე, მაგრამ არასდროს შუაში. შესაძლებელია თუ არა შერჩევით ისეთი მწერების მოშენება, რომლებიც მხოლოდ ქვევით ან ზევით იფრენენ? სურათი 73 გვიჩვენებს ექსპერიმენტის დიაგრამას, რომელიც აჩვენებს შერჩევის გავლენას პოპულაციების გენეტიკურ შემადგენლობაზე. ხილის ბუზები მოათავსეს ლაბირინთში, რომელიც შედგებოდა მრავალი კამერისგან, რომელთაგან თითოეულს ორი გასასვლელი ჰქონდა - ზევით და ქვევით. თითოეულ პალატაში ცხოველს უნდა „გადაეწყვიტა“ რომელი მიმართულებით გადაადგილება. ბუზები, რომლებიც გამუდმებით ზევით მოძრაობდნენ, ლაბირინთის ზედა გასასვლელთან დამთავრდნენ. ისინი საგულდაგულოდ შეირჩა შემდგომი მოვლისთვის. ქვემოთ მოძრავი ბუზები ლაბირინთის ქვედა გასასვლელში დაასრულეს, ისინიც შეირჩნენ. მწერები, რომლებიც რჩებოდნენ ლაბირინთის კამერებში, ანუ ისეთებს, რომლებსაც არ ჰქონდათ მოძრაობის განსაზღვრული მიმართულება, შეაგროვეს და ამოიღეს ექსპერიმენტიდან. „ზედა“ და „ქვედა“ ბუზებს ინახავდნენ და ამრავლებდნენ ერთმანეთისგან განცალკევებით. თანდათანობით შესაძლებელი გახდა პოპულაციების შექმნა, რომელთა ყველა ინდივიდს, გამონაკლისის გარეშე, გააჩნდა ქცევის გარკვეული სტერეოტიპი (სვლა ან ქვევით). ეს შედეგი არ იყო დაკავშირებული რაიმე ახალი გენის გაჩენასთან, ყველაფერი მოხდა მხოლოდ შერჩევის გამო, რამაც გავლენა მოახდინა პოპულაციაში უკვე არსებული ფენოტიპების ცვალებადობაზე (ამ შემთხვევაში ბუზების ქცევის ცვალებადობაზე). ამრიგად, ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედება იწვევს იმ ფაქტს, რომ ფენოტიპები იწყებენ გავლენას პოპულაციების გენოფონდზე. რა მოხდება, თუ მოხსნით ბუნებრივი გადარჩევის წნევას? ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად ექსპერიმენტატორებმა „ზედა“ და „ქვედა“ იარუსების ბუზებს ერთად გამრავლების საშუალება მისცეს. მალე პოპულაციაში აღდგა ალელების საწყისი ბალანსი: ზოგიერთი ინდივიდი ავიდა მაღლა, ზოგმა ქვემოთ, ზოგმა არ აჩვენა რაიმე უპირატესობა მოძრაობის მიმართულების მხრივ.

ბრინჯი. 73. ექსპერიმენტები ბუზებთან ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედების დემონსტრირებით (ლაბირინთი)

ბუნებრივი გადარჩევა ცვლის გენოფონდის შემადგენლობას, „აშორებს“ ინდივიდების პოპულაციას, რომელთა მახასიათებლები და თვისებები არ იძლევა უპირატესობას არსებობისთვის ბრძოლაში. შერჩევის შედეგად, "მოწინავე" ინდივიდების გენეტიკური მასალა (ანუ მათ, ვისაც გააჩნიათ თვისებები, რომლებიც ზრდის მათ შანსებს სიცოცხლისთვის ბრძოლაში) უფრო და უფრო იწყებს გავლენას მთელი პოპულაციის გენოფონდზე.

ბუნებრივი გადარჩევის პროცესში საოცარი და მრავალფეროვანი ბიოლოგიური ადაპტაციები ორგანიზმების (ადაპტაცია) იმ გარემო პირობებთან, რომელშიც მოსახლეობა ცხოვრობს. მაგალითად, ზოგადი ადაპტაცია, რომელიც მოიცავს წყლის გარემოში მცხოვრები ორგანიზმების ცურვის უნარს, ან ხერხემლიანთა კიდურების ვარგისიანობას ხმელეთის გარემოსთვის და კონკრეტულ ადაპტაციებს: ფიტნესი ცხენზე სირბილისთვის, ანტილოპა, სირაქლემა, თხრა. ხალები, ვირთხები ან ცოცვა ხეებზე (მაიმუნები, კოდალა, პიკასი და ა.შ.). ადაპტაციის მაგალითებია შენიღბვის შეფერილობა, მიმიკა (მტაცებლის თავდასხმებისგან კარგად დაცული ცხოველის გარეგნობის მშვიდობიანი გარეგნობის იმიტაცია) და რთული ქცევითი ინსტინქტები და მრავალი სხვა. სხვები (სურ. 74). უნდა გვახსოვდეს რომ ყველა ადაპტაცია ფარდობითია.სახეობა, რომელიც კარგად არის ადაპტირებული ამ პირობებთან, შესაძლოა გადაშენების პირას აღმოჩნდეს, თუ პირობები შეიცვლება ან გარემოში ახალი მტაცებელი ან კონკურენტი გამოჩნდება. ცნობილია, მაგალითად, რომ თევზები, რომლებიც კარგად არიან დაცული მტაცებლებისგან ეკლებითა და ეკლებით, უფრო ხშირად ხვდებიან მეთევზის ბადეებში, რომლებშიც იჭედებიან და იკავებენ სწორედ სხეულის მძიმე გამონაზარდების გამო. ტყუილად არ ჟღერს ერთ-ერთი პრინციპი (ევოლუციური დოქტრინის) ხუმრობით ასე: „ყველაზე ძლიერი გადარჩება, მაგრამ ისინი საუკეთესოები არიან მხოლოდ მანამ, სანამ გადარჩებიან“.

ბრინჯი. 74. ორგანიზმების ადაპტაცია არსებობის პირობებთან: შენიღბვისა და მიმიკის მაგალითები.

ასე რომ, პოპულაციაში ევოლუციური ცვლილების შესაძლებლობები ყოველთვის არსებობს. ამ დროისთვის ისინი თავს იჩენენ მხოლოდ ორგანიზმების ცვალებადობაში. როგორც კი სელექცია იწყებს მოქმედებას, მოსახლეობა ამაზე რეაგირებს ადაპტაციური ცვლილებებით.

ბუნებრივი გადარჩევის ფორმები.მანამდე თქვენ გაეცანით ბუნებრივი გადარჩევის ორ ძირითად ფორმას: სტაბილიზაციას და მოძრავს. გავიხსენოთ რომ შერჩევის სტაბილიზაცია მიზნად ისახავს არსებული ფენოტიპების შენარჩუნებას. მისი მოქმედება შეიძლება ილუსტრირებული იყოს სურათზე 75. შერჩევის ეს ფორმა ჩვეულებრივ მოქმედებს იქ, სადაც ცხოვრების პირობები რჩება მუდმივი დიდი ხნის განმავლობაში, მაგალითად, ჩრდილოეთ განედებში ან ოკეანის ფსკერზე.

ბუნებრივი გადარჩევის მეორე ფორმაა მოძრავი; სტაბილიზაციისგან განსხვავებით, შერჩევის ეს ფორმა ხელს უწყობს ორგანიზმებში ცვლილებებს. როგორც წესი, ბუნებრივი გადარჩევის მოქმედება შესამჩნევი ხდება ხანგრძლივი დროის შემდეგ. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგჯერ მოტივის შერჩევა შეიძლება ძალიან სწრაფად გამოვლინდეს გარე პირობების მოულოდნელ და ძლიერ ცვლილებებზე (სურ. 76). მოტივის შერჩევის მოქმედების კლასიკური მაგალითია წიწაკის თითების შესწავლა, რომლებიც ფერს იცვლებიან მე-19 საუკუნის ინგლისის ინდუსტრიულ რაიონებში ჭვარტლის გამონაბოლქვისა და ხის ტოტების გაჟონვის გავლენით. (სურ. 78).

ბუნებრივი გადარჩევის მესამე ფორმაა დამრღვევი, ან ცრემლსადენი. დამრღვევი შერჩევა იწვევს ინდივიდების ჯგუფების პოპულაციაში გაჩენას, რომლებიც გარკვეულწილად განსხვავდებიან (ფერი, ქცევა, სივრცე და ა.შ.). დამრღვევი შერჩევა ხელს უწყობს ორი ან მეტი ფენოტიპის შენარჩუნებას პოპულაციებში და შლის შუალედურ ფორმებს (ნახ. 77). გარკვეულ საფუძვლებზე არის ერთგვარი უფსკრული მოსახლეობაში. ამ ფენომენს ე.წ პოლიმორფიზმი. პოლიმორფიზმი დამახასიათებელია ცხოველთა და მცენარეთა მრავალი სახეობისთვის. მაგალითად, შორეული აღმოსავლეთის ორაგულის თევზი, რომელიც ცხოვრობს ზღვაში და მრავლდება პატარა მტკნარი წყლის ტბებში, რომლებიც მდინარეებით არის დაკავშირებული ზღვასთან, აქვს ეგრეთ წოდებული „საცხოვრებელი ფორმა“, წარმოდგენილია პატარა ჯუჯა მამრებით, რომლებიც არასოდეს ტოვებენ ტბები. ფრინველთა ზოგიერთ სახეობას შორის (სკუა, გუგული და სხვ.) გავრცელებულია ფერის მორფები. სეზონური პოლიმორფიზმია ორლაქა ლედიბუგში. ორი ფერის ფორმიდან, "წითელი" ლედიბაგები უკეთესად გადარჩებიან ზამთარს, ხოლო "შავი" ზაფხულს. პოლიმორფიზმის გაჩენა, როგორც ჩანს, დიდწილად განპირობებულია მოსახლეობის ცხოვრების პირობების ჰეტეროგენურობით (სეზონური ან სივრცით), რაც წარმოქმნის შერჩევას, რაც იწვევს სპეციალიზებული (ჰეტეროგენული პირობების შესაბამისი) ფორმების გაჩენას იმავე პოპულაციაში.

ბრინჯი. 75. სტაბილიზაციის სელექციის მოქმედება

ბრინჯი. 76. მოტივის შერჩევის მოქმედება

ბრინჯი. 77. დამრღვევი შერჩევის მოქმედება

ბრინჯი. 78. ხის ტოტებზე მუქი და ღია თითები

ბუნებრივი გადარჩევის შემოქმედებითი როლი.ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ბუნებრივი გადარჩევის როლი მცირდება არა მხოლოდ ცალკეული არასიცოცხლისუნარიანი ორგანიზმების ლიკვიდაციით. ბუნებრივი გადარჩევის მამოძრავებელი ფორმა ინარჩუნებს არა ორგანიზმის ინდივიდუალურ მახასიათებლებს, არამედ მათ მთელ კომპლექსს, ორგანიზმისთვის დამახასიათებელ გენების ყველა კომბინაციას. ბუნებრივ გადარჩევას ხშირად ადარებენ მოქანდაკის მუშაობას. ისევე, როგორც მოქანდაკე მარმარილოს უფორმო ბლოკიდან ქმნის ნამუშევარს, რომელიც ურტყამს მისი ყველა ნაწილის ჰარმონიას, ასევე შერჩევა ქმნის ადაპტაციებს და სახეობებს, აშორებს პოპულაციების გენოფონდს, რომლებიც არაეფექტურია გადარჩენის გენოტიპების თვალსაზრისით. ეს არის ბუნებრივი გადარჩევის შემოქმედებითი როლი, რადგან მისი მოქმედების შედეგია ახალი ტიპის ორგანიზმები, სიცოცხლის ახალი ფორმები.

Ბუნებრივი გადარჩევა. ბიოლოგიური ადაპტაციები. ბუნებრივი გადარჩევის სიმაგრეები: სტაბილიზაცია, მამოძრავებელი, დამღუპველი. პოლიმორფიზმი.

1. რა არის ფიტნესი? რატომ არის შედარებითი?

2. რა არის შერჩევის სტაბილიზაცია? რა პირობებშია მისი ეფექტი ყველაზე შესამჩნევი?

3. რა არის მოტივის შერჩევა? მიეცით მაგალითები, თუ როგორ მუშაობს იგი. რა პირობებში მუშაობს შერჩევის ეს ფორმა?

4. როგორია ბუნებრივი გადარჩევის შემოქმედებითი როლი? მოიყვანეთ მაგალითი, რომელიც ადასტურებს, რომ სელექციის მოქმედება არ შემოიფარგლება მხოლოდ იმ ინდივიდუალური თვისებების აღმოფხვრით, რომლებიც ამცირებენ ორგანიზმების გადარჩენას.

§ 59. იზოლაციის მექანიზმები

1. რა არის განსხვავება ჩარლზ დარვინის მიერ გალაპაგოსის კუნძულებზე აღმოჩენილ ორგანიზმებსა და მატერიკზე მჭიდროდ დაკავშირებულ ფორმებს შორის?

2. რომელი ბუნებრივი ფაქტორები გამოყოფს ორგანიზმების ზოგიერთ პოპულაციას იმავე სახეობის სხვა პოპულაციებისგან?

რეპროდუქციული იზოლაცია.ბუნებრივმა გადარჩევამ შეიძლება გამოიწვიოს გენეტიკური თვისებების გაჩენა და კონსოლიდაცია, რომლებიც განასხვავებენ პოპულაციებს ერთმანეთისგან. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გარეგნულად ეს ვლინდება კონკრეტული ცხოვრების პირობებისადმი ადაპტაციის (ადაპტაციის) სახით. მაგალითად, ატლანტიკური ქაშაყის პოპულაციები ოკეანის სხვადასხვა რაიონში მრავლდება წლის სხვადასხვა დროს. არსებობს გაზაფხულის, ზაფხულის, შემოდგომის და ზამთრის ქვირითის ქაშაყი. თითოეული მათგანის გამრავლება დამოკიდებულია პატარა პლანქტონის განვითარებაზე, რომელიც იკვებება ქაშაყის ლარვებით. ქაშაყის პოპულაციები ცალკე მრავლდება სხვადასხვა სეზონზე, ვინაიდან სხვადასხვა განედებში პლანქტონის მასობრივი განვითარება ხდება წელიწადის სხვადასხვა დროს (გაზაფხული, ზაფხული, შემოდგომა ან ზამთარი). ეს პოპულაციები მიეკუთვნებიან ერთსა და იმავე სახეობას და, მიუხედავად მცირე გარეგანი განსხვავებებისა და გამრავლების სხვადასხვა პერიოდისა, შეუძლიათ შეჯვარება და ნაყოფიერი შთამომავლობის გამოყვანა. შესაძლოა, მომავალში მათ შორის განსხვავებები მიაღწიოს ისეთ ხარისხს, რომ გამოიწვიოს სხვადასხვა პოპულაციის ინდივიდების უნარის დაკარგვა, თავისუფლად შეჯვარდნენ ერთმანეთთან, ან რეპროდუქციული იზოლაცია მათ შორის.

რა მექანიზმები უდევს საფუძვლად რეპროდუქციულ იზოლაციას? ეს უბრალოდ გეოგრაფიული განცალკევების გამოა, თუ არსებობს სხვა მექანიზმები? ამ კითხვებზე პასუხები იძლევა გასაღებს სახეობების მექანიზმების გასაგებად.

იზოლაციის მექანიზმები.ზოგადად, იზოლაციის მექანიზმები იყოფა ორ ძირითად ტიპად. პირველი ეკუთვნის პრეზიგოტური მექანიზმები, ანუ წარმოქმნას წინ უსწრებს ზიგოტები, რომლებიც ქმნიან დაბრკოლებებს სხვადასხვა პოპულაციის კუთვნილი ინდივიდების შეჯვარებისთვის. მეორე ტიპი მოიცავს პოსტზიგოტური მექანიზმები, მოქმედებს ზიგოტის წარმოქმნის შემდეგ, რაც იწვევს ჰიბრიდული შთამომავლობის სიცოცხლისუნარიანობის ან ნაყოფიერების შემცირებას.

პრეზიგოტური იზოლაციის მექანიზმები იყოფა ჯგუფებად, იმის მიხედვით, თუ რა ფაქტორები ქმნიან დაბრკოლებებს ინდივიდების შეჯვარებაში.

გარემოს იზოლაციაუზრუნველყოფილია გარემო ფაქტორებით, როდესაც პოპულაციები იკავებენ ერთსა და იმავე ტერიტორიას, მაგრამ განსხვავებულ ჰაბიტატებს და, შესაბამისად, არ ხვდებიან ერთმანეთს. დროებითი იზოლაცია- სხვადასხვა გამრავლების დრო, თუ ცხოველებში შეჯვარება ან მცენარეებში ყვავილობა ხდება წლის სხვადასხვა დროს ან დღის სხვადასხვა დროს. ეტიოლოგიური,ან ქცევითი, იზოლაცია- განსხვავებული ქცევა გამრავლების პერიოდში, რაც იწვევს მამრისა და მდედრის ურთიერთმიმზიდველობის ნაკლებობას. საბოლოოდ, მიიღწევა განსხვავებები სასქესო ორგანოების ზომასა და ფორმაში, ან ყვავილების სტრუქტურაში. მექანიკური იზოლაცია.

განვიხილოთ მაგალითები. ჰავაის კუნძულებზე ბინადრობს ორი სახეობის ბუზები, რომლებიც გარეგნულად ძალიან ჰგვანან ერთმანეთს. ორივე სახეობა ცხოვრობს ერთსა და იმავე ადგილას, იკვებება ერთი და იგივე მერქნიანი მცენარის წვენით. თუმცა მათი ეკოლოგიური მდგომარეობა განსხვავებულია. პირველი სახეობა სიცოცხლეს ატარებს ხეების გვირგვინში, იკვებება წვენებით, რომლებიც მიედინება ზედა იარუსების ტოტებზე და ტოტებზე, ხოლო მეორე - ტყის ფსკერზე, ეძებს ხისგან ამოვარდნილ წვენს. ამ სახეობებს შორის შეჯვარება არასოდეს ხდება სივრცითი განხეთქილების გამო, რომელიც წარმოიქმნება სხვადასხვა ეკოლოგიური სპეციალიზაციისგან.

ქცევითი იზოლაციის საინტერესო მაგალითი ნაჩვენებია ციცინათელების ზოგიერთი სახეობის მიერ. თითოეულ თანაცხოვრებულ სახეობას აქვს საკუთარი სინათლის ტრაექტორია და გამოსხივებული სინათლის სიგნალების საკუთარი ტიპები. ტრაექტორიები შეიძლება იყოს ზიგზაგური, სწორი ან მარყუჟის სახით, ხოლო სინათლის პულსაციები მოკლე ან გრძელია სტაბილური ანარეკლების სახით (სურ. 79). შეჯვარებისას ინდივიდები ირჩევენ ერთმანეთს, მკაცრად ამახვილებენ ყურადღებას სინათლის სიგნალის ტიპზე. ეს მაგალითი აჩვენებს, რომ პოპულაციებს შორის იზოლაცია შეიძლება გაძლიერდეს გარკვეული ტიპის ქცევის ფორმირებით (რეფლექსური რეაქციების განვითარება მხოლოდ ამ კონკრეტული ტიპის სიგნალებზე).

ბევრ ცხოველში გამრავლების სეზონი იწყება გარე ფაქტორების მკაცრად განსაზღვრული კომბინაციით (მაგალითად, ტემპერატურა ან სინათლე). ეს ფაქტორები მოქმედებს როგორც სიგნალები შეჯვარების დასაწყებად. სხვადასხვა სახეობა ერთსა და იმავე ფაქტორებზე სხვადასხვანაირად რეაგირებს, რაც გამრავლების დროის შეუსაბამობის მიზეზია. სურათი 80 გვიჩვენებს განსხვავებებს გამრავლების დროს ერთსა და იმავე რაიონში მცხოვრები სხვადასხვა ამფიბიების სახეობებისთვის.

გარე განაყოფიერების მქონე ცხოველებში (ვარსკვლავური თევზი და მოლუსკების ზოგიერთი სახეობა), იზოლაციის ფაქტორების როლს ასრულებს განსხვავებები სპეციალური ცილის მოლეკულების სტრუქტურაში, რომლებიც აკავშირებენ სპერმას და კვერცხებს ერთმანეთთან. კვერცხუჯრედების ზედაპირზე ყოფნისას, ეს მოლეკულები რეაგირებენ მხოლოდ "მათი" სახეობის სპერმატოზოვაზე, რაც გამორიცხავს სხვადასხვა სახეობის რეპროდუქციული პროდუქტების შერწყმის შესაძლებლობას. შინაგანი განაყოფიერების მქონე ცხოველებში ამ როლს ასრულებენ სასქესო ორგანოების სტრუქტურაში არსებული განსხვავებები.

პოსტზიგოტური იზოლაციის მექანიზმები ასევე იყოფა ჯგუფებად იმისდა მიხედვით, იწვევს თუ არა ისინი თავად ჰიბრიდების განვითარების დარღვევებს და საბოლოოდ მათ არასიცოცხლისუნარიანობას ან ჰიბრიდების უუნარობას სრულფასოვანი გამეტების წარმოქმნამდე.

სახეობათაშორისი ჰიბრიდები ჩვეულებრივ სწრაფად კვდებიან ან უნაყოფო რჩებიან. მაგალითად, ჯორი - ცხენისა და ვირის ჰიბრიდი - სტერილურია, მას არ შეუძლია შთამომავლობა იმის გამო, რომ მისი ქრომოსომების ნაკრები ხელს უშლის მეიოზის ნორმალურ გავლას. უნაყოფოა თეთრი კურდღლისა და ყავისფერი კურდღლის, კვერნასა და სალათის ჰიბრიდები.

ბრინჯი. 79. სხვადასხვა ტიპის სინათლის სიგნალები სხვადასხვა ტიპის ციცინათელებში

ბრინჯი. 80. შეუსაბამობა გამრავლების თვალსაზრისით, როგორც საიზოლაციო მექანიზმის მაგალითი (1,2,3,4 - სხვადასხვა ტიპის ამფიბიები)

როგორც წესი, სახეობებს შორის რეპროდუქციული იზოლაცია შენარჩუნებულია რამდენიმე მექანიზმით. დროებითი იზოლაცია უფრო ხშირია მცენარეებში, ხოლო ეთოლოგიური იზოლაცია უფრო ხშირია ცხოველებში.

რეპროდუქციული იზოლაცია. საიზოლაციო მექანიზმები: პრეზიგოტური, პოსტზიგოტური.

1. რა არის იზოლაციის მექანიზმები? რა მნიშვნელობა აქვს იზოლაციის მექანიზმებს?

2. რა ტიპის იზოლაციის მექანიზმები იცით? მიეცით მაგალითები.

3. რატომ არის სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმების ჰიბრიდები სტერილური?

ადამიანი ხშირად იღებს ჰიბრიდებს სხვადასხვა სახეობის შეჯვარებით. მაგალითად, თევზის მეურნეობებში გამოყვანილია ბესტერი - ბელუგას და სტერლეტის ჰიბრიდი. ბევრ ქვეყანაში გამძლე ჯორი გამოიყენება სასოფლო-სამეურნეო სამუშაოებში - ცხენის (კვერნა) და ვირის (მამალი) ჰიბრიდი, ხოლო ჩინეთში - ჰინნი - ვირის ჰიბრიდი ჯოხთან, მიუხედავად იმისა, რომ ჯიში. გამოირჩევა სიჯიუტით, მანკიერი განწყობით და ცუდად მოთვინიერებულია.

იმსჯელეთ, შეიძლება თუ არა ჰიბრიდულმა ფორმებმა, ველურ ბუნებაში გაშვებისას, გამოიწვიოს ველური პოპულაციების გენოფონდში შესამჩნევი ცვლილებები ან დაარღვიოს ეკოლოგიური წონასწორობა.