Bajo la acción de factores elementales en el acervo genético, la frecuencia de ciertos genes cambia, lo que conduce a un cambio en el genotipo y fenotipo de la población, y con una exposición prolongada a la selección natural, tiene lugar su diferenciación.
Qué es la microevolución
Microevolución: cambios en la población bajo la influencia de factores evolutivos, que pueden provocar un cambio en el acervo genético o incluso la aparición de una nueva especie.
Los factores de la evolución pueden denominarse procesos o fenómenos. Entre ellos están las mutaciones, el aislamiento, la deriva genética, las olas de población que cambian la composición genética.
El tamaño de cualquier población cambia constantemente. Las razones de esto son varias influencias de naturaleza biótica y abiótica. Estas fluctuaciones de población son periódicas. Entonces, después de un aumento en el número de individuos en una población, esta disminuye. En 1905, S. S. Chetverikov llamó a esta regularidad olas de población. Si da ejemplos de olas de población, pueden ser fluctuaciones en la cantidad de depredadores, la reproducción de langostas o conejos en Australia. Otro ejemplo son los brotes de lemmings enEpidemias árticas o de peste que se registraron en Europa en el pasado.
Características de las "olas de vida"
Estas ondas son características de todos los organismos vivos. Pueden ser periódicas o no periódicas. Los periódicos se observan con mayor frecuencia en organismos de vida corta: en insectos, plantas anuales, así como en la mayoría de los microorganismos y hongos. El ejemplo más simple sería los cambios estacionales en los números.
Las olas de población no periódicas dependen de una combinación de varios factores complejos. Por regla general, no se refieren a uno, sino a varios tipos de organismos vivos en una biogeocenosis, por lo que pueden conducir a una reestructuración radical.
Entre los cambios en el número de individuos de una población, cabe destacar la aparición repentina de ciertas especies de organismos en nuevas áreas donde sus enemigos naturales están ausentes. También debemos mencionar los cambios bruscos no cíclicos en la población, que están asociados a "catástrofes" naturales y pueden manifestarse por la destrucción de la biogeocenosis o de todo el paisaje. Por lo tanto, varios períodos secos de verano pueden cambiar un área significativa: provocar la aparición de vegetación de pradera en pantanos y una gran cantidad de praderas secas.
Si indica las causas de las olas de población, vale la pena recordar no solo la relación de los organismos vivos entre sí y con los factores ambientales, sino también la influencia del hombre.
Significado evolutivo de las "olas de vida"
En los casos en que el tamaño de cualquier población se reduce drásticamente, solo pueden quedar unos pocos individuos. Al mismo tiempo, su frecuencia de genes (alelos) es diferente de la que había en la población original. Si después de una fuerte disminución en el número de individuos en la población hay un fuerte aumento, entonces el comienzo de un nuevo brote de crecimiento en el número de individuos en la población está dado por un pequeño grupo de organismos que ha permanecido. Por eso se puede argumentar que las olas de población afectan el acervo genético, ya que el genotipo de un grupo determinado determina la estructura genética de toda la población.
Al mismo tiempo, el conjunto de mutaciones en la población y su concentración cambian dramáticamente por casualidad. Entonces, cierta parte de las mutaciones desaparece por completo y algunas crecen repentinamente. En resumen, podemos decir que las ondas de población como factor evolutivo son extremadamente importantes, ya que, bajo la condición de selección intensiva, son el principal proveedor de material evolutivo, cuando raras mutaciones son sustituidas por selección.
Además, las oleadas de vida pueden traer temporalmente una serie de mutaciones o genotipos a otro entorno abiótico o biótico. A pesar de esto, incluso una combinación de olas de población y mutaciones no asegura el proceso evolutivo. Necesitas la acción de un factor que incide en una dirección (esto es, por ejemplo, el aislamiento).
El impacto del aislamiento en el tamaño de la población
Este factor es extremadamente importante en términos evolutivos, porque provoca la aparición de nuevos rasgos en las condiciones de una especie y evita el cruce de diferentes especies entre sí. Vale la pena señalar que el aislamiento geográfico se observa con mayor frecuencia. Su esencia reside enel hecho de que la única área está rasgada, mientras que la intersección de individuos de diferentes partes se vuelve imposible o difícil.
Vale la pena señalar que en una población aislada, las mutaciones se desarrollan aleatoriamente y, como resultado de la selección natural, su genotipo se vuelve cada vez más diverso. Además, existe aislamiento ecológico y diversos mecanismos biológicos que impiden que los individuos de diferentes especies se crucen libremente. Un ejemplo serían diferentes preferencias en cuanto al lugar o momento del cruce, así como, por ejemplo, diferente comportamiento o diferente estructura de los órganos genitales en los animales, lo que se convierte en un obstáculo adicional para el cruce.
Resumiendo, diferentes tipos de aislamiento promueven la formación de nuevas especies, pero al mismo tiempo ayudan a mantener la estructura genética de la especie.
Deriva genética
Un cambio aleatorio en el número de genes en cualquier población pequeña puede tener consecuencias significativas, ya que puede conducir a un cambio en la frecuencia alélica. Los cambios aleatorios en la frecuencia alélica se denominan deriva genética. Este proceso no es direccional. Fue descubierto por primera vez por los genetistas N. P. Dubinin y D. D. Romashov.
S. Wright recibió confirmación sobre la aleatoriedad de la deriva genética. En el laboratorio, cruzó Drosophila hembra y macho, que eran heterocigotos para un gen en particular. Posteriormente se obtuvo descendencia con una concentración del gen normal y mutante, que fue del 50%. A través dedurante varias generaciones, algunos individuos se volvieron homocigotos para el gen mutante, algunos lo perdieron por completo y otra parte de los individuos tenía tanto el gen mutante como el normal.
Cabe señalar que incluso con una viabilidad reducida de los individuos mutantes y bajo la influencia de la selección natural, el alelo mutante podría reemplazar completamente al normal, provocando oleadas de población específicas.
Etiología de las olas de población
De todas las razones que pueden afectar las características cuantitativas de la población, el lugar principal lo ocupan las condiciones climáticas, mientras que los factores bióticos quedan relegados a un segundo plano. Con una baja diversidad de especies, el número de individuos en la población depende del clima, la composición química del medio ambiente, así como del grado de contaminación.
Cabe señalar que las causas de las olas de población, que predeterminan el cambio en el tamaño de la población, dependen de su densidad o influencia independientemente de este parámetro.
Los factores abióticos y antropogénicos, por regla general, no dependen de la densidad de población. La influencia biótica es más dependiente de ella. Cabe señalar el comportamiento territorial, que en el curso de la evolución es el mecanismo más eficaz que frena el crecimiento del número de individuos de una población. Así, la actividad de los individuos se limita al espacio correspondiente. Con un aumento en el número, se desarrolla la competencia intraespecífica por los recursos o el antagonismo directo (ataques a los competidores).
Las olas de población también dependen del comportamientoreacciones que, con una alta población, se caracterizan por la aparición de un instinto de migración masiva. También se puede desarrollar una respuesta de estrés, en la que los individuos desarrollan características fisiológicas que reducen la fertilidad y aumentan la mortalidad. Entonces, el proceso de ovogénesis y espermatogénesis se altera, los casos de abortos espontáneos se vuelven más frecuentes, el número de individuos en una generación disminuye y el período de pubertad aumenta. Además, el instinto de cuidar a la descendencia disminuye, el comportamiento cambia: crece la agresividad, se puede observar canibalismo y una reacción inadecuada hacia las personas del sexo opuesto, lo que finalmente reduce la población.
Características de los cambios en el número de poblaciones
Muchos procesos ecológicos asociados con la expansión de una población en un área o con un brote local de números se asemejan a ondas peculiares que, como se mencionó anteriormente, se denominan "ondas de vida". Un ejemplo típico es un aumento repentino en el número de plagas de insectos en un área limitada del bosque. En condiciones favorables, los insectos pueden capturar más y más territorios nuevos, lo que es una imagen típica de un aumento en su densidad o la propagación de la llamada ola de población. Conociendo las características de la movilidad y ciertos rasgos de la población, se puede calcular fácilmente la velocidad de propagación de esta onda y los posibles métodos de control.
Del mismo modo, las ondas epidémicas se pueden caracterizar, por lo que esta teoría se aplica con éxitose utiliza para determinar la naturaleza de la propagación de diversas enfermedades y la velocidad de este proceso.
Además, debemos mencionar las ondas genéticas de población, que describen la naturaleza de la distribución de un gen en particular sobre el área ocupada por una población en particular.
Mecanismo de acción de las olas de población
Las ondas de población se pueden caracterizar mediante un modelo de ejemplo. Entonces, en una caja cerrada hay 500 bolas negras y la misma cantidad de bolas blancas, lo que corresponde a la frecuencia de los alelos P-0, 50. Si quitamos 10 bolas al azar y suponemos que 4 de ellas son negras y 6 son blancas, entonces, respectivamente, la frecuencia alélica será 0.40 y 0.60.
Si aumenta la cantidad de bolas 100 veces agregando 400 negras y 600 blancas, y luego vuelve a elegir al azar 10, entonces es probable que su proporción de color difiera significativamente del original, por ejemplo, 2 negros y 8 blancos. En este caso, la frecuencia alélica será P-0.20 y P-0.80, respectivamente. Si tomamos la tercera muestra, entonces existe la posibilidad de que se extraigan 9 bolas blancas de 10 seleccionadas, o incluso que todas ellas salgan. ser blanco.
Las fluctuaciones aleatorias en la frecuencia de los alelos en las poblaciones naturales se pueden juzgar a partir de este ejemplo, que puede reducir o aumentar la concentración de un gen en particular.
