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Las ondas poblacionales como factor evolutivo. Causas de las ondas poblacionales

Bajo la influencia de factores elementales en el acervo genéticoLa frecuencia de ciertos cambios en los genes, lo que conduce a un cambio en el genotipo y el fenotipo de la población, y con la exposición prolongada a la selección natural, su diferenciación continúa.

¿Qué es la microevolución?

Microevolución: cambios en una población bajo la influencia de factores evolutivos, que pueden conducir a un cambio en el acervo genético o incluso a la aparición de una nueva especie.

Los factores de evolución pueden denominarse procesos o fenómenos. Entre ellos deberían llamarse mutaciones, aislamiento, deriva genética, ondas de población que cambian la composición genética.

olas de población
Los tamaños de cualquier población cambian constantemente.Las razones de esto son los diversos efectos de la naturaleza biótica y abiótica. Tales fluctuaciones en la población son periódicas. Entonces, después de un aumento en el número de individuos en una población, disminuye. En 1905, S. S. Chetverikov llamó a esta regularidad olas de población. Si da ejemplos de olas de población, puede haber fluctuaciones en el número de víctimas de depredadores, langostas o conejos en Australia. Un ejemplo es el brote de lemmings en el Ártico o las epidemias de peste que se registraron en Europa en el pasado.

La característica de las "olas de la vida"

Estas ondas son características de todos los organismos vivos.Pueden ser periódicos y no periódicos. Periódicamente 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 puede ser los cambios estacionales en los números.

Las ondas poblacionales no periódicas dependen deUna combinación de varios factores complejos. Como regla, no se refieren a uno, sino a varios tipos de organismos vivos en una biogeocenosis, por lo tanto, pueden conducir a reordenamientos radicales.

Entre los cambios en el número de individuos en la poblaciónDebe destacarse la aparición repentina de ciertos tipos de organismos en nuevas áreas donde sus enemigos naturales están ausentes. También debemos mencionar los cambios bruscos no cíclicos en los números que están asociados con los "desastres" naturales y que pueden manifestarse como una destrucción de la biogeocenosis o de todo el paisaje. Por lo tanto, varios períodos de verano áridos pueden cambiar un territorio significativo, causando la aparición de vegetación de pradera en los pantanos y una gran cantidad de prados secos.

causas de las olas poblacionales
Si indicamos 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.

El significado evolutivo de "olas de vida"

В случаях, когда численность любой популяции fuertemente reducido, solo quedan unos pocos individuos. Además, su frecuencia de genes (alelos) es diferente de la de la población original. Si después de una fuerte disminución de la población en la población hay un fuerte aumento, entonces el comienzo de un nuevo brote de crecimiento en el número de individuos en la población da un pequeño grupo de organismos que quedan. Es por eso que se puede argumentar que las ondas de población afectan el acervo genético, ya que el genotipo de este grupo determina la estructura genética de toda la población.

Al mismo tiempo, cambia completamente al azarUn conjunto de mutaciones en una población y su concentración. Entonces, una cierta parte de las mutaciones desaparece por completo, y algunas de repente crecen. Para resumir, podemos decir que las ondas de población como factor evolutivo son extremadamente importantes, ya que, sujetas a una selección intensiva, son el principal proveedor de material evolutivo cuando las mutaciones raras se sustituyen por la selección.

Además, las olas de la vida pueden temporalmentetraer una serie de mutaciones o genotipos a otro entorno abiótico o biótico. A pesar de esto, incluso una combinación de ondas poblacionales y mutaciones no asegura el proceso evolutivo. Necesitamos la acción de un factor que afecte en una dirección (esto, por ejemplo, el aislamiento).

Efecto del aislamiento sobre el tamaño de la población.

las ondas poblacionales afectan el acervo genético

Este factor es extremadamente importante en la evolución.plan, porque provoca la aparición de nuevos personajes en las condiciones de una especie y no permite el cruce de diferentes especies entre sí. Vale la pena señalar que la mayoría de las veces hay aislamiento geográfico. Su esencia radica en el hecho de que el único rango está desgarrado, mientras que la intersección de individuos de diferentes partes se vuelve imposible o difícil.

Vale la pena señalar que en una población aisladaLas mutaciones se desarrollan accidentalmente y, como resultado de la selección natural, su genotipo se vuelve cada vez más diverso. Además, existe un aislamiento ambiental y varios mecanismos biológicos que evitan que los individuos de diferentes especies se crucen libremente. Un ejemplo puede ser las diferentes preferencias con respecto al lugar o la hora del cruce, así como, por ejemplo, el excelente comportamiento o la diferente estructura de los genitales en los animales, lo que se convierte en un obstáculo adicional para el cruce.

En resumen, podemos decir que varios tipos de aislamiento contribuyen a la formación de nuevas especies, pero al mismo tiempo ayudan a mantener la estructura genética de las especies.

Deriva genética

ondas poblacionales como factor evolutivo

Cambio aleatorio en el número de genes en cualquierLas poblaciones pequeñas pueden tener consecuencias significativas, ya que pueden conducir a un cambio en la frecuencia de los alelos. Los cambios aleatorios en la frecuencia de los alelos se denominan deriva genética. Este proceso no es direccional. Fue descubierto por primera vez por los genetistas N.P. Dubinin y D.D. Romashov.

Confirmación de accidente de derivagenes recibieron S. Wright. En condiciones de laboratorio, cruzó hembras y machos de Drosophila, que eran heterocigotos para un gen en particular. Después de eso, la descendencia se obtuvo con una concentración del gen normal y mutante, que era del 50%. Después de varias generaciones, algunos individuos se volvieron homocigotos para el gen mutante, algunos incluso lo perdieron, y otra parte de los individuos tenía tanto un gen mutante como uno normal.

Cabe señalar que incluso a bajaLa viabilidad de los individuos mutantes y bajo la influencia de la selección natural, el alelo mutante fue capaz de reemplazar por completo al normal, causando ondas poblacionales específicas.

Etiología de las ondas poblacionales.

De todas las razones que pueden afectarcaracterísticas cuantitativas de la población, el lugar principal está ocupado por las condiciones climáticas, los factores bióticos se relegan a un segundo plano. Con una baja diversidad de especies, el número de individuos en una población depende del clima, la composición química del medio ambiente y también del grado de contaminación.

Vale la pena señalar que las causas de las ondas de población, que determinan el cambio en el tamaño de la población, dependen de su densidad o influencia independientemente de este parámetro.

Factores abióticos y antropogénicos comogeneralmente independiente de la densidad de población. La influencia biótica depende más de ella. Cabe destacar el comportamiento territorial, que durante la evolución es el mecanismo más efectivo que inhibe el crecimiento del número de individuos en la población. Entonces, la actividad de los individuos está limitada por el espacio correspondiente. Con un aumento en el número, se desarrolla una competencia intraespecífica por recursos o un antagonismo directo (ataque a los competidores).

ondas de población de deriva genética
Las olas de población también dependen dereacciones de comportamiento, que con una alta población se caracterizan por la aparición del instinto de migración masiva. También se puede desarrollar una reacción de estrés en la cual los individuos desarrollan características fisiológicas que reducen la fertilidad y aumentan la mortalidad. Por lo tanto, el proceso de ovogénesis y espermatogénesis se ve interrumpido, los casos de abortos espontáneos son cada vez más frecuentes, el número de individuos en una generación está disminuyendo y la pubertad está aumentando. Además, el instinto de cuidar a la descendencia disminuye, los cambios de comportamiento: crece la agresividad, el canibalismo y se puede observar una reacción inadecuada a las personas del sexo opuesto, lo que finalmente reduce el tamaño de la población.

Características de los cambios poblacionales.

Muchos procesos ambientales asociados conLa distribución de la población en el rango o con un brote local recuerda a olas peculiares, que, como se mencionó anteriormente, se llaman "olas de vida". Un ejemplo típico es el aumento repentino en el número de plagas en un área forestal limitada. En condiciones favorables, los insectos pueden capturar cada vez más territorios nuevos, que es una imagen típica de un aumento en su densidad o la propagación de la llamada ola de población. Conociendo las características de movilidad y ciertas características de la población, se puede calcular fácilmente la velocidad de propagación de esta ola y los posibles métodos de control.

 ejemplos de olas poblacionales
Del mismo modo, las ondas epidémicas se pueden caracterizar, por lo tanto, esta teoría se utiliza con éxito para determinar la naturaleza de la propagación de diversas enfermedades y la velocidad de este proceso.

Además, se deben mencionar las ondas genéticas de la población, con la ayuda de las cuales se describe la naturaleza de la distribución de un gen en particular dentro del rango ocupado por una población en particular.

El mecanismo de acción de las ondas poblacionales.

Las ondas de población se pueden caracterizar conusando un modelo de ejemplo. Entonces, en una caja cerrada hay 500 bolas negras y el mismo número de bolas blancas, que corresponde a la frecuencia de los alelos P-0.50. Si retira al azar 10 bolas y asume que 4 de ellas son negras y 6 son blancas, entonces, respectivamente, la frecuencia de los alelos será de 0.40 y 0.60.

Si aumentas el número de bolas 100 veces,agregando 400 negro y 600 blancos, y luego nuevamente al azar recogiendo cualquier 10, es probable que su relación de color sea significativamente diferente del original, por ejemplo 2 negro y 8 blanco. La frecuencia de los alelos será respectivamente P-0.20 y P-0.80. Si tomamos la tercera muestra, es probable que se extraigan 9 bolas blancas de 10 favoritas, o incluso todas tendrán un color blanco.

A partir de este ejemplo, uno puede juzgar las fluctuaciones aleatorias en la frecuencia de alelos en poblaciones naturales, que pueden reducir o aumentar la concentración de un gen en particular.

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