Nadie negará que la realidad que nos rodea es armoniosa y perfecta. No importa en qué o en quién crea una persona, pero a su alrededor ve no solo belleza y diversidad, sino también un orden armonioso en el que no hay lugar para el caos. La conveniencia especialmente clara se manifiesta en el mundo de los seres vivos. Todo lo débil, feo, incapaz de reproducir descendencia sana es barrido por la acción de los factores evolutivos, principalmente la selección natural. No es el último papel que juega un proceso biológico como el aislamiento reproductivo.
Esto, así como otras formas de mecanismos de defensa que protegen el acervo genético de las comunidades vegetales, animales y humanas, lo consideraremos en este documento.
La transmisión de las características hereditarias es la principal propiedad de la materia viva
La reproducción es el proceso más importante, gracias al cual es posible la existencia misma del fenómeno de la vidaen el piso. Independientemente del nivel de su organización, desde los protozoos hasta los mamíferos, la fertilización (en las plantas - polinización), que lleva a la aparición de descendencia viable y fértil, ocurre solo entre individuos que pertenecen a una población de la misma especie biológica. Obviamente, existen mecanismos naturales de aislamiento que controlan la cópula o la polinización.
Por supuesto, no se excluye la posibilidad de casos de cruce interespecífico. Ocurren tanto en condiciones naturales como artificialmente, por el hombre, pero siempre conducen a la aparición de descendientes con viabilidad debilitada o híbridos estériles. Baste recordar las mulas estériles, los descendientes obtenidos del cruce de un burro y una yegua. Como puede ver, ciertas fuerzas están trabajando aquí, que pueden considerarse como ciertos tipos de mecanismos de aislamiento. Vamos a definirlos con más detalle.
Clasificación de los procesos que conducen a la estabilidad del acervo genético de las poblaciones
En la doctrina de la evolución, que es producto del trabajo científico conjunto de científicos naturales como Ch. Darwin, A. N. Severtsov, G. Spencer, considera los siguientes fenómenos generalizados que contribuyen a la estabilidad de la existencia de especies biológicas: este es el aislamiento geográfico, reproductivo y ecológico. La sección de biología - genética de poblaciones, se dedica al estudio de los cambios que ocurren en el acervo genético de las comunidades de organismos vivos. Son el resultado de factores como las ondas de vida y la deriva genética.
La rama de la biología anterior establece el papel de los factores protectores destinados a preservar el conservadurismo de los cariotipos de los individuos de una población y evitar los cruces entre poblaciones. A continuación, descubriremos qué mecanismos de aislamiento se denominan ecológicos y cuál es su importancia para mantener la composición de genes sin cambios en una población.
El papel de las condiciones ambientales en la preservación del acervo genético de las comunidades de organismos vivos
Como resultado de la filogénesis - el desarrollo histórico de una especie, sus individuos forman poblaciones que viven dentro de los límites de un cierto territorio, llamado rango. Los organismos vegetales y animales interactúan con factores ambientales, así como con comunidades de otras especies que viven en un territorio determinado, es decir, ocupan un determinado nicho ecológico. Para reducir la severidad de la competencia entre poblaciones de una misma especie, existen ciertos mecanismos de aislamiento que aseguran, por ejemplo, que los requerimientos de ambos grupos en cuanto al tipo de alimento sean diferentes. Así, el escarabajo del guisante forma dos comunidades de insectos: una se alimenta de semillas de guisantes y la otra de frijoles.
Durante el período reproductivo, debido a que los cultivos forrajeros crecen en zonas diferentes, los organismos de las dos poblaciones no se entrecruzan.
El momento de la reproducción y su importancia para asegurar la estabilidad genética de la población
A los factores que impiden significativamente, o incluso impiden por completo, la polinización o la cópula entre organismos de la misma sistemáticacategoría, podemos incluir mecanismos de aislamiento que controlan el tiempo de reproducción de los individuos. Por ejemplo, la floración de la pradera de pasto azul, que crece en las desembocaduras de los ríos, se correlaciona con el momento del final de la inundación de primavera. Las plantas que viven directamente en la orilla, y durante el período de inundación durante mucho tiempo bajo el agua, florecen más tarde que aquellas personas que estuvieron bajo la influencia de la inundación por un corto tiempo, o que no se inundaron en absoluto. Por razones obvias, no hay panmixia (polinización cruzada) entre plantas que viven en diferentes partes del prado, ya que su polen madura en diferentes momentos. Como resultado, se forman varias poblaciones de pastos de pradera, que difieren en términos de reproducción.
El papel evolutivo del aislamiento
La genética de poblaciones ha establecido el hecho de que la imposibilidad del proceso de intercambio de genes entre organismos de diferentes razas o comunidades conduce al hecho de que ocurren tipos completamente diferentes de mutaciones en los genotipos de los individuos, y la frecuencia de aparición de tanto los alelos dominantes como los recesivos también cambian. Esto lleva al hecho de que los acervos genéticos de las poblaciones son cada vez más diferentes entre sí. Esta discrepancia se referirá, en primer lugar, a las formas de adaptación a los factores ambientales abióticos. ¿De qué depende?
Acción compleja de varios tipos de aislamiento
Se basa en mecanismos de aislamiento ecológico y reproductivo interconectados. La biología, en particular, su sección, la teoría de la evolución, revela su influencia en la manifestación de un proceso global como la divergencia, es decir.divergencia de signos y propiedades de los organismos. Es la base de la microevolución, un proceso que lleva a la formación de las primeras subespecies y luego a nuevas especies biológicas en la naturaleza.
Cómo se produce el aislamiento geográfico
Tanto en botánica como en zoología, los científicos prestan mucha atención al factor que reduce a casi cero la probabilidad de mestizaje libre entre individuos de la misma especie. Se llama aislamiento geográfico. Resultó que un cambio brusco en el terreno necesariamente va acompañado de la aparición de obstáculos que conducen a diferencias cardinales en los organismos.
Se refieren, en primer lugar, al momento de la maduración de los gametos, el momento de la cópula o la polinización. Todos estos factores se pueden combinar bajo un término: aislamiento reproductivo. ¿Cuáles son las consecuencias para la existencia de la población a la que conduce?
Discrepancias
Los científicos han descubierto que las poblaciones de organismos con genomas inicialmente similares adquieren características cada vez más divergentes con el tiempo debido a la desaparición tanto de un único suministro de alimentos como a la posibilidad de cruzarse libremente. Barreras físicas insuperables en forma de rupturas continentales, levantamiento de cadenas montañosas y desbordamientos de ríos aíslan a las comunidades de individuos entre sí. Así es como se desarrolla la naturaleza. Los ejemplos a continuación ilustran el aislamiento geográfico como un mecanismo importante para la especiación. Así, los grupos de mamíferos marsupiales de Australia, después de su separación del antiguo continente de Gondwana, tienen importantesdiferencias anatómicas y fisiológicas de las especies animales europeas modernas que surgieron después de la Gran Glaciación.
Cap. Darwin sobre los mecanismos de especiación
El mundialmente famoso creador de la teoría de la selección natural, el naturalista inglés Charles Darwin, identificó las fuerzas impulsoras de la evolución, que conducen al surgimiento de nuevas clases, órdenes y familias de organismos vivos. También en sus escritos, el científico describió los mecanismos de aislamiento geográfico y ambiental. Sacó ejemplos de su manifestación de las observaciones realizadas durante su famoso viaje alrededor del mundo. Darwin vio y dibujó varios tipos de pinzones que vivían en las Islas Galápagos. Las aves tenían diferencias cardinales en la forma del pico, el tamaño del cuerpo y comían diferentes alimentos.
Al cruzarse entre individuos se pierde por completo la capacidad de formar descendencia fértil. Según el investigador, las grandes distancias entre las islas y las diferencias en su flora y fauna propiciaron la formación de varias subespecies, que luego se convirtieron en especies independientes. Hemos considerado una dirección más de la evolución, que conduce a la formación de nuevas especies biológicas, a lo largo de las cuales avanza toda la naturaleza viva. Los ejemplos que hemos considerado anteriormente demuestran el importante papel de los mecanismos espaciales que evitan la probabilidad de cruces entre organismos de diferentes poblaciones, lo que en última instancia conduce a la aparición de nuevas unidades sistemáticas.
