Αταβισμοί και βασικά στοιχεία: παραδείγματα. Ιστορικά όργανα

Για τους θεατές, κάποιες παραξενιές στην εμφάνιση ενός ατόμου είναι ένας άλλος λόγος για να γκρινιάζουν και να κουτσομπολεύουν, για ένα μορφωμένο και διακριτικό άτομο είναι μια ευκαιρία να σκεφτεί ξανά το μονοπάτι της ανθρώπινης εξέλιξης.

Τα στοιχειά και οι αταβισμοί δεν είναι παραμορφώσεις, εξάλλου δεν αποτελούν λόγο χλευασμού, αλλά πιθανές «γκάφες» της φύσης. Και για τους επιστήμονες είναι σημαντικά σημάδια, στοιχεία εξέλιξης.

Τι είναι οι αταβισμοί

Η παρουσία σε ένα άτομο ζωδίων που ήταν εγγενή στους μακρινούς προγόνους του ονομάζεται αταβισμός. Τι θα μπορούσε να είναι? Για παράδειγμα, πυκνές τρίχες στο σώμα, αλλά και στο πρόσωπο. Ή μια ουρά που μεγαλώνει πάνω από τον κόκκυγα. Αυτό περιλαμβάνει επίσης το multitasking. Μια φορά κι έναν καιρό, τον περασμένο αιώνα, Οι αταβισμοί και τα βασικά στοιχεία ήταν μια σαφής επιβεβαίωση της θεωρίας του Δαρβίνου. Τότε οι επιστήμονες παρασύρθηκαν τόσο πολύ από την αναζήτηση «άχρηστων» οργάνων στο ανθρώπινο σώμα που μέτρησαν σχεδόν διακόσια από αυτά. Ευτυχώς, με την πάροδο του χρόνου, τα περισσότερα από τα όργανα αυτής της λίστας «Δαρβίνος» αποκαταστάθηκαν, ας πούμε. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι η λειτουργικότητά τους είναι αρκετά υψηλή.

Αποδείχθηκε ότι:

• ορισμένα όργανα παρήγαγαν τις απαραίτητες ορμόνες.
• άλλα αποδείχθηκαν απαραίτητα σε μια ή την άλλη περίοδο ανάπτυξης του οργανισμού.
• άλλοι πάλι άρχισαν να δρουν υπό ορισμένες εξωτερικές συνθήκες.
• και ο τέταρτος έγινε «αναπληρωτές» οργάνων που απέτυχαν.

Δηλαδή, ο ίδιος κόκκυγας δεν είναι άμεση υπενθύμιση της ουράς, αλλά ένα όργανο που χρησιμεύει για την προσκόλληση ορισμένες συνδέσειςκαι μύες. Για να πάρουμε άλλα παραδείγματα: το παράρτημα δεν είναι καθόλου μια άχρηστη ουραία διαδικασία, αλλά όργανοστην οποία πολλαπλασιάζονται οι επιθυμητοί μικροοργανισμοί.

Παρεμπιπτόντως, αν μιλάμε συγκεκριμένα για αταβισμούς, τότε αυτός ο όρος δεν είναι πραγματικά επιστημονικός. Και το να προσπαθείς να προσδιορίσεις τα σημάδια του αταβισμού σημαίνει κάπου να δράσεις αντιεπιστημονικά. Κρίνετε μόνοι σας: η αυξημένη τριχοφυΐα του ανθρώπινου σώματος είναι υποτίθεται «χαιρετισμοί από το παρελθόν», μια υπενθύμιση του ποιος συνέβη ένας άντρας. Αλλά άλλες εξωτερικές παραμορφώσεις, για παράδειγμα, αύξηση των δακτύλων στα άκρα, αυτή είναι μια σαφής παθολογία και σε καμία περίπτωση δεν είναι παράλληλη με ένα παρόμοιο στάδιο ανάπτυξης ανθρώπινο σώμα. Δηλαδή, αν αυτές οι παραμορφώσεις δεν έχουν άμεση ομοιότητα με τους προγόνους τους, τότε αυτό είναι παθολογία. Και αν έχουν - έναν αταβισμό. Αλλά στην πραγματικότητα, και στις δύο περιπτώσεις, η αιτία τέτοιων ανωμαλιών είναι μια γενετική αποτυχία.

Παρεμπιπτόντως, αν είστε οπαδός της εξελικτικής θεωρίας, πρέπει οπωσδήποτε να συναντήσετε ανθρώπους με πτερύγια και βράγχια και άλλα χαρακτηριστικά που είχαν οι πρόγονοί μας των ζώων.

Τι είναι τα βασικά στοιχεία

Αλλά τα μη ανεπτυγμένα όργανα του σώματος ενός ανθρώπου ή ζώου θεωρούνται βασικά στοιχεία. Ακολουθούν εύγλωττα παραδείγματα:

• Μύες αυτιών. Μερικά θηλαστικά τα χρειάζονται πραγματικά: τα βοηθάει να κατευθύνουν αυτιάσε κάποιο ηχητικό ερέθισμα. Ένα άτομο δεν χρειάζεται πλέον μια τέτοια "επιλογή".
• Ημισεληνιακή πτυχή στην εσωτερική γωνία του ματιού. Αυτό είναι ένα τέτοιο απομεινάρι του τρίτου αιώνα, μια νεφρική μεμβράνη αρκετά καλά αναπτυγμένη σε πτηνά, ερπετά. Λιπαίνει το μάτι με το απαραίτητο μυστικό, αλλά τελικά σε ένα άτομο, το άνω και το κάτω βλέφαρο αντιμετωπίζουν αυτή την αποστολή. Έτσι το πάσο έγινε μικρό, όντας περιττό.

Οι Δαρβινιστές αρνήθηκαν τυφλά τον νέο ρόλο των «περιττών» οργάνων, αλλά με την πάροδο του χρόνου αποδείχθηκε ότι σε ανθρώπινο σώμαόχι τόσο απλό. Είναι αδύνατο να πάρουμε και να πούμε ότι το ίδιο παράρτημα είναι μια υπενθύμιση των προγόνων, όχι - σήμερα είναι ένα όργανο του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος.
Ας προσπαθήσουμε να καταρρίψουμε μερικούς δημοφιλείς μύθους για τα βασικά στοιχεία και τους αταβισμούς.

5 μύθοι για τους αταβισμούς και τα βασικά στοιχεία

Μύθος 1.Οι θηλές στους άνδρες είναι υπολείμματα. Και εδώ δεν υπάρχει τίποτα τέτοιο: στους άρρενες προγόνους μας, επίσης, δεν λειτουργούσαν με κανέναν τρόπο. Η εξήγηση για την παρουσία τους είναι απλή - στην πρώιμη περίοδο της εμβρυϊκής ανάπτυξης, οι άνθρωποι είναι μονοφυλόφιλοι, οι διαφορές φύλου εμφανίζονται αργότερα, κάτι που διευκολύνεται από ειδικές ορμόνες.

Μύθος 2.Ο φρονιμίτης είναι μια γενετική διαταραχή. Αλλά αυτό είναι ένας αταβισμός, οι ισχυροί γομφίοι βοήθησαν τους προγόνους μας να αλέσουν τα φυτικά τρόφιμα. Θα μπορούσαμε ακόμα να τα μασάμε τώρα, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις μεγαλώνουν λανθασμένα, γεγονός που προκαλεί μεγάλη ταλαιπωρία και οδηγεί ένα άτομο σε έναν οδοντίατρο.

Μύθος 3.Η προσκόλληση του οισοφάγου στην τραχεία στον άνθρωπο δεν έχει νόημα. Δεν είναι έτσι: λάσπες μέσα αναπνευστικής οδούμπορεί να αφαιρεθεί μέσω του οισοφάγου, αλλά μπορούμε να πούμε ότι μια τέτοια δομή είναι υπεύθυνη για την «εξοικονόμηση χώρου» και σας επιτρέπει να αναπνέετε από το στόμα σας, κάτι που είναι πολύ σημαντικό με ένα σοβαρό κρυολόγημα.

Μύθος 4.Οι αμυγδαλές και τα αδενοειδή είναι βασικά στοιχεία. Δεν είναι καθόλου έτσι! Αυτά τα όργανα είναι απαραίτητα για έναν αναπτυσσόμενο οργανισμό: βοηθούν στην έναρξη ενός σημαντικού μηχανισμού για την παραγωγή προστατευτικών αντισωμάτων. Μόλις τοποθετηθεί ο μηχανισμός, οι αμυγδαλές αρχίζουν να συρρικνώνονται και τη λειτουργία τους αναλαμβάνουν άλλα όργανα.

Μύθος 5.Όλα τα «περιττά» όργανα μπορούν να αφαιρεθούν χωρίς άθλιες συνέπειες. Αυτό σίγουρα δεν ισχύει. Η κύρια απόδειξη είναι ότι τα περισσότερα όργανα είτε έχουν πολλές λειτουργίες (και αν ένα είναι «ξεπερασμένο», τότε άλλα είναι πολύ σχετικά), είτε αποδεικνύονται απαραίτητα σε ορισμένες εξωτερικές καταστάσεις.

Γιατί εμφανίζονται οι αταβισμοί;

Ο μπαμπάς δεν έχει ουρά και η μαμά δεν έχει, αλλά το μωρό γεννήθηκε τόσο ασυνήθιστο. Γιατί; Πώς θα μπορούσε να συμβεί αυτό; Εδώ πρέπει να κατηγορηθούν οι περιβόητοι νόμοι της γενετικής. Ολόκληρη η εμφάνισή μας προγραμματίζεται από τα γονίδια των προγόνων μας (τα γονίδια για την επανάληψη των χαρακτηριστικών). Για κάθε ζώδιο ενός ανθρώπου, δύο γονίδια φέρουν την απάντηση: της μητέρας και του πατέρα. Μπορεί να είναι διαφορετικά ή ίδια, δυνατά ή αδύναμα. Εάν ο μπαμπάς έχει ένα αδύναμο γονίδιο ουράς και η μαμά έχει ένα, αφού συναντήθηκαν, έχουν κάθε ευκαιρία να γεννήσουν ένα παιδί με ουρά, γιατί με την ένωση, τα αδύναμα γονίδια έχουν γίνει ισχυρότερα.

Αλλά για να είμαστε δίκαιοι, σημειώνουμε: η πιθανότητα μιας τέτοιας συνάντησης είναι εξαιρετικά μικρή και τα κρυφά γονίδια αυτού του είδους είναι πολύ σπάνια.

Ένα βασικό, κάτι που δεν φτάνει ποτέ στην πλήρη ανάπτυξή του. Πλήρες λεξικόξένες λέξεις που έχουν τεθεί σε χρήση στη ρωσική γλώσσα. Popov M., 1907. rudiment (λατ. rudimentum germ, αρχικό στάδιο) 1) το ίδιο με το στοιχειώδες ... ... Λεξικό ξένων λέξεων της ρωσικής γλώσσας

Λείψανο, κατάλοιπο, ίχνος, φύτρο Λεξικό ρωσικών συνωνύμων. rudiment, δείτε το υπόλοιπο Λεξικό συνωνύμων της ρωσικής γλώσσας. Πρακτικός οδηγός. Μ.: Ρωσική γλώσσα. Ζ. Ε. Αλεξάνδροβα. 2011... Συνώνυμο λεξικό

RUDIMENT, στη βιολογία, ένα εκφυλισμένο ή παραμορφωμένο όργανο ή μέρος του σώματος. Δεν εκτελούν πλέον καμία συγκεκριμένη λειτουργία. Τα ανθρώπινα υπολειμματικά όργανα περιλαμβάνουν τις αμυγδαλές και την σκωληκοειδή απόφυση. δες και ΕΚΦΥΛΙΣΜΟΣ... Επιστημονική και τεχνική εγκυκλοπαιδικό λεξικό

RUDIMENT, στοιχειώδες, σύζυγος. (λατ. rudimentum αρχικό στάδιο). Ένα υπανάπτυκτο, υποτυπώδες όργανο ή το υπόλειμμα ενός οργάνου που αναπτύχθηκε στους μακρινούς προγόνους ενός δεδομένου οργανισμού. || μεταφρ. Λείψανο ενός εξαφανισμένου φαινομένου (βιβλίο). Επεξηγηματικό Λεξικό Ushakov. ΡΕ… Επεξηγηματικό Λεξικό Ushakov

RUDIMENT, α, σύζυγος. 1. Υπανάπτυκτο, υπολειμματικό όργανο, το οποίο ήταν πλήρες στα προηγούμενα στάδια της ύπαρξης του οργανισμού (ειδ.). Όργανο r. 2. μετάφρ. Λείψανο ενός εξαφανισμένου φαινομένου (βιβλίο). | επίθ. στοιχειώδες, ω, ω. Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov ... Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov

- (rudimentum μικρόβιο, αρχική μορφή) ένα υπανάπτυκτο υπόλειμμα ενός οργάνου που είχε προηγουμένως κατασκευαστεί κανονικά που έχει υποστεί μείωση της ατομικής και ιστορικής ανάπτυξης. Γεωλογικό λεξικό: σε 2 τόμους. Μ.: Νέδρα. Υπό τη σύνταξη του K. N. Paffengolts και άλλων ... Γεωλογική Εγκυκλοπαίδεια

Για τα βασικά στοιχεία του τυμπάνου, βλέπε Drum rudiment Rudiment (από το λατινικό rudimentum germ, αρχικό στάδιο) μια ξεπερασμένη μορφή ύπαρξης. παράγοντας ενός εξαφανισμένου φαινομένου που ανήκει στο παρελθόν ως προς τη λειτουργική του δραστηριότητα, στη ... ... Wikipedia

Vestigal organ vestigial organ, rudiment. Ένα απλοποιημένο ή υπανάπτυκτο (σε σύγκριση με ένα ομόλογο όργανο κοντινών ή προγονικών μορφών) όργανο που έχει χάσει την κύρια σημασία του στη διαδικασία της φυλογένεσης. (Πηγή: "Αγγλικό ρωσικό επεξηγηματικό λεξικό ... Μοριακή βιολογία και γενετική. Λεξικό.

Μ. 1. Υπανάπτυκτο, υπολειμματικό όργανο, το οποίο ήταν πλήρες στα προηγούμενα στάδια ανάπτυξης αυτού του οργανισμού. υπολειπόμενο όργανο. 2. μετάφρ. Απομεινάρι κάποιου εξαφανισμένου φαινομένου που υπήρχε στο μακρινό παρελθόν. Λεξικό… … Σύγχρονο επεξηγηματικό λεξικό της ρωσικής γλώσσας Efremova

Rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment, rudiment (Πηγή: “Full accentuated paradigm σύμφωνα με τον A. A. Zaliznyak”) ... Μορφές λέξεων

Βιβλία

• Κορίτσι με δάχτυλο, Serre Michel. Ένας μαθητής της νέας γενιάς δεν έχει δει ποτέ στη ζωή του μοσχάρι, αγελάδα, γουρούνι ή γόνο κότας. Το 1900, οι περισσότεροι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο όργωναν και φρόντιζαν ζώα. Το 2000, στο…
• The Song of the Triumphant Plebeian, M. Weller. Η συλλογή του επιλεγμένου «Τραγούδι του Θριαμβευτή Πληβείου» είναι μια σκληρή συζήτηση ενός επαγγελματία για τη δολοφονία του πολιτισμού μας, για την αυτοπυρπόληση του συγγραφέα στον αγώνα για τελειότητα, για καριέρες και πτώσεις. Στο βιβλίο...

Ανάπτυξη σώματος.

Τοποθετούνται κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, αλλά δεν αναπτύσσονται πλήρως. Τα υπολειπόμενα όργανα διατηρούνται καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής ενός ατόμου, σε αντίθεση με τα προσωρινά όργανα, τα οποία υπάρχουν μόνο στα έμβρυα. Η λειτουργία που έφεραν τα στοιχειώδη όργανα, που κανονικά αναπτύσσονται στους προγόνους αυτών των οργανισμών, εξασθενεί πολύ ή χάνεται. Στην τελευταία περίπτωση, τα βασικά στοιχεία, προφανώς, μπορούν να εκτελέσουν κάποια άλλη λειτουργία. Παραδείγματα υπολειμματικών οργάνων σε ζώα: περόνη σε πτηνά, μάτια σε ορισμένα σπήλαια και τρωκτικά ζώα (πρωτέας, τυφλοπόντικας, τυφλοπόντικας), υπολείμματα τριχών και πυελικών οστών σε ορισμένα κητώδη.

Στους ανθρώπους, τα βασικά στοιχεία περιλαμβάνουν τους ουραίους σπόνδυλους, τη γραμμή των μαλλιών του κορμού, τους μύες του αυτιού, τις κοιλίες του λάρυγγα που αναβοσβήνουν κ.λπ.

Υπήρχε η άποψη ότι η σκωληκοειδής απόφυση του τυφλού εντέρου (παράρτημα) είναι ένα βασικό στοιχείο και δεν εκτελεί καμία λειτουργία στο ανθρώπινο σώμα, και υπήρξε μια περίοδος που αφαιρέθηκε η σκωληκοειδίτιδα για να αποφευχθεί η ανάπτυξη σκωληκοειδίτιδας. Αυτή η «προληπτική» προσέγγιση έχει πλέον εγκαταλειφθεί.

Τα υποθηκικά όργανα βοηθούν στον καθορισμό του μονοπατιού της φυλογένεσης. υπηρέτησαν τον Χ. Δαρβίνο ως μια από τις αποδείξεις της καταγωγής του ανθρώπου από τα ζώα.

Οι υποστηρικτές της εξελικτικής θεωρίας του R. θεωρούνται ένας από τους " αδιαφιλονίκητοςστοιχεία για την προέλευση του ανθρώπου από τα ζώα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα υπολειπόμενα όργανα αναπτύσσονται πλήρως (βλ. Αταβισμός), για παράδειγμα, το οπίσθιο ζεύγος πτερυγίων στα κητώδη. υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις γέννησης ανθρώπων των οποίων ολόκληρο το σώμα και το πρόσωπο είναι καλυμμένα με τρίχες.

Προς το παρόν, το ζήτημα της παρουσίας και της ουσίας των λειτουργιών των στοιχειωδών οργάνων στη φυσιολογία των ατόμων δεν είναι απολύτως σαφές.

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

Δείτε τι είναι τα "Rudiments" σε άλλα λεξικά:

- (από το λατινικό rudimentum germ, θεμελιώδης αρχή), στοιχειώδη όργανα, σχετικά απλοποιημένα, υπανάπτυκτα (σε σύγκριση με τις ομόλογες δομές των προγονικών και συναφών μορφών) δομές που έχουν χάσει τις κύριες τους. σημασία στο σώμα στη διαδικασία της φυλογένεσης ... Βιολογικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό

- (λατ.). Κύριος αρχή. Λεξικό ξένων λέξεων που περιλαμβάνονται στη ρωσική γλώσσα. Chudinov A.N., 1910 ... Λεξικό ξένων λέξεων της ρωσικής γλώσσας

υπολείμματα- ov, pl. βασικά pl. Αρχικοί κανόνες, βασικά. Μερικοί άνθρωποι διδάσκονταν αυτοπροσώπως, που μπορούσαν ακόμα να διδάξουν στους νέους τα πρώτα βασικά στοιχεία (θεμέλια) όλων των επιστημών. 1724. ΑΝΘΡΩΠΟΣ 1 16 ... Ιστορικό λεξικόγαλλισμός της ρωσικής γλώσσας

υπολείμματα- ΒΑΣΙΚΑ ΕΜΒΡΥΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ - όργανα ή μέρη οργάνων που δεν λειτουργούν σε ενήλικα ζώα ... Γενική Εμβρυολογία: Ορολογικό Λεξικό

Το ίδιο με τα υποτυπώδη όργανα...

Rudiments (από το λατινικό rudimentum germ, θεμελιώδης αρχή), όργανα που έχουν χάσει την κύρια σημασία τους στη διαδικασία ιστορική εξέλιξηοργανισμός. Αποτίθενται κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη (Βλ. Εμβρυϊκή ανάπτυξη), αλλά όχι εντελώς ... ... Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια

Αυτός ο όρος έχει άλλες έννοιες, βλέπε Rudiment. βασικά τύμπανα ειδικά κόλπαπαιχνίδια που χρησιμοποιούνται από τους ντράμερ για προπόνηση και απευθείας στο παιχνίδι. Είναι ορισμένες ακολουθίες από διάφορες ... ... Wikipedia

ΑΙΣΘΗΤΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ- ΤΑ ΥΠΟΤΑΚΤΑ ΟΡΓΑΝΑ, τα όργανα είναι υπανάπτυκτα. Η δομή τους, αν και σχετικά απλή, εξακολουθεί να είναι πιο περίπλοκη από ό,τι φαίνεται να απαιτεί η λειτουργία που εκτελούν. τιμή του R. περίπου. αποκαλύπτεται συγκρίνοντας έναν δεδομένο οργανισμό με άλλους που σχετίζονται στενά με αυτόν ... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια

ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ- το έδαφος στα νότια της Βαλκανικής Χερσονήσου (βλ. επίσης άρθρα Αρχαιότητα, Ελλάδα). Η ιστορία της ΓΔ καλύπτει την περίοδο από την αρχή. II χιλιετία π.Χ στην αρχή. I χιλιετία μ.Χ. Γεωγραφία και εθνογραφία Δίσκος Φαιστού. 17ος αιώνας π.Χ. (Αρχαιολογικό Μουσείο Ηρακλείου, ... ... Ορθόδοξη Εγκυκλοπαίδεια

Η ουσία του Γ. μ. γίνεται ξεκάθαρη μόνο όταν ληφθούν υπόψη τα χαρακτηριστικά του πρωτόγονου κοινοτικού συστήματος των Ελλήνων, οι οποίοι αντιλαμβάνονταν τον κόσμο ως τη ζωή μιας τεράστιας φυλετικής κοινότητας και στον μύθο γενίκευαν όλη την ποικιλομορφία των ανθρώπινων σχέσεων και φυσικά φαινόμενα. Γ.μ........ Εγκυκλοπαίδεια μυθολογίας

Βιβλία

• Τέχνη για την τέχνη,. Η τέχνη αντανακλά την τελεολογία, το σύστημα αξιών, το περιεχόμενο και μέσα έκφρασηςκαι ούτω καθεξής από τις υπέροχες εποχές μέχρι σήμερα. Αυτός ο αυτοστοχασμός σε διαφορετικά στάδια…
• Κρατικό Ρωσικό Μουσείο. Almanac, 237, 2009. Τέχνη για την τέχνη, Ekaterina Andreeva, Alexander Borovsky, Irina Karasik, Anton Uspensky. Η τέχνη αντικατοπτρίζει την τελεολογία της, το σύστημα αξιών της, τα νοηματικά και εκφραστικά της μέσα κ.λπ. από τις μυθικές εποχές μέχρι σήμερα. Αυτός ο αυτοστοχασμός σε διαφορετικά στάδια…

Βασικά στοιχείαονομάζονται όργανα που δεν έχουν καμία λειτουργία ή έχουν λειτουργία που αποκλίνει από τη δομή τους. Πιστεύεται ότι σε τέτοιους φορείς είναι δυνατό να διαπιστωθεί μια ασυμφωνία μεταξύ δομής και λειτουργίας, δηλαδή, σε αυτούς τους φορείς, το δομικό κόστος φαίνεται υπερβολικά μεγάλο για τη λειτουργία που επιτελούν. Απώλεια λειτουργικότητας ή περιορισμός λειτουργικής ικανότητας ερμηνεύεταιμέσα στην εξελικτική θεωρία απώλεια λειτουργίαςστην πορεία της εξέλιξης.

Με την πρώτη ματιά, είναι σαφές ότι τα βασικά στοιχεία δεν μπορούν να χρησιμεύσουν απόδειξηανάπτυξη από κατώτερες σε ανώτερες μορφές. Τέλος πάντων, τα βασικά στοιχεία δείχνουν διαδικασία θανάτουαυτά τα όργανα. Τα βασικά στοιχεία εξαιρούνται ως απόδειξη προοδευτικής εξέλιξης.

Αλλά, τελικά, υπάρχει ένα άλλο επιχείρημα: τα υπολειπόμενα όργανα καταθέτωκαι κατά πράξη της δημιουργίαςγιατί σε μια εσκεμμένη και προγραμματισμένη δημιουργία τέτοια όργανα δεν θα μπορούσαν να έχουν πραγματοποιηθεί. Επομένως, εξετάζουμε το πρόβλημα των βασικών στοιχείων με περισσότερες λεπτομέρειες και προσφέρουμε τη δική μας ερμηνεία του φαινομένου της στοιχειώδους βάσης στο πλαίσιο του μοντέλου δημιουργίας (για μια πιο λεπτομερή συζήτηση αυτού του θέματος, βλ. Junker, 1989).

Τα περισσότερα από τα βασικά στοιχεία δεν έχουν χάσει τις λειτουργίες τους

Για πολύ καιρό θεωρούνταν ένα κλασικό όργανο που είχε χάσει τις λειτουργίες του. τυφλή σκωληκοειδής απόφυσηπρόσωπο. Προς το παρόν όμως είναι γνωστό ότι η σκωληκοειδής απόφυση έχει προστατευτική λειτουργία σε γενικές παθήσεις και εμπλέκεται στον έλεγχο της βακτηριακής χλωρίδας στο τυφλό έντερο.

Τα πουλιά, τα ερπετά και ορισμένα θηλαστικά έχουν ένα τρίτο βλέφαρο, ένα διαφανές διογκωτική μεμβράνη.Προστατεύοντας το μάτι, εκτείνεται από την εσωτερική του γωνία σε όλα βολβός του ματιού. Όταν τα πουλιά πετούν, η μεμβράνη διέγερσης λειτουργεί σαν υαλοκαθαριστήρας. . «Υποτυπώδης» μεμβράνη διέγερσης στον άνθρωπο (Εικ. . 6.15 ) εκτελεί το έργο της συλλογής ξένων σωμάτων που πέφτουν στον βολβό του ματιού, τα δένει στη γωνία του ματιού σε μια κολλώδη μάζα. Από εκεί μπορούν να αφαιρεθούν εύκολα.

Κόκκυξένα άτομο είναι απαραίτητο για την ενίσχυση των μυών της λεκάνης, που συγκρατεί τα εσωτερικά όργανα της μικρής λεκάνης και έτσι καθιστά δυνατό ένα όρθιο βάδισμα. Η κινητικότητα στην οποία ο κόκκυγας οφείλει την προέλευσή του στην οντογένεση από τη σπονδυλική στήλη είναι καθοριστικής σημασίας για τη διαδικασία του τοκετού.

Προσκόλληση του οισοφάγου στην τραχείαεπίσης δεν έχει νόημα: η βλέννα στην αναπνευστική οδό μπορεί να αφαιρεθεί μέσω του οισοφάγου . Επιπλέον, μια τέτοια δομή εξοικονομεί χώρο και καθιστά δυνατή την αναπνοή από το στόμα, κάτι που είναι ένας εξαιρετικά βολικός τρόπος σε περίπτωση σοβαρού κρυολογήματος. Επομένως, δεν μπορεί να θεωρηθεί ως μια περιττή δομή λόγω φυλογενετικής ανάπτυξης. Όλες αυτές οι δομές, ωστόσο, είναι αρκετά εξηγήσιμες από την άποψη της εποικοδομητικής ανάπτυξης ( βλέπε 6.5.2).

Παραδείγματα από τον κόσμο των ζώων

Εμβρυϊκό βασικά δόντια σε μουστάκιΟι φάλαινες, που δεν γίνονται ποτέ αληθινά δόντια, παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό των οστών της γνάθου. Το ίδιο ισχύει και για τα πριμόρδια των άνω κοπτών των μηρυκαστικών, τα οποία δεν ξεσπούν ποτέ μέσω της άνω γνάθου.

Υπολείμματα φτερών ακτινιδίων(ρύζι. 6.16) χρησιμεύουν για τη ρύθμιση της ισορροπίας. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, τα βασικά στοιχεία είναι μόνο μια εξελικτική-θεωρητική έννοια, βασίζεται στην πεποίθηση (που έπρεπε να είχε αποδειχθεί πρώτα) ότι οι πρόγονοι του ακτινιδίου κάποτε μπορούσαν να πετάξουν.

Υποτυπώδη οστά της λεκάνης και του μηριαίου οστού μιας φάλαινας(ρύζι. 6.17) χρησιμεύουν ως σημείο προσάρτησης για τους μυς των γεννητικών οργάνων και τους μύες του πρωκτού, και εάν καταστραφούν, το περιεχόμενο του στομάχου των ζώων θα ισοπεδωθεί υπό την επίδραση υψηλής υδροστατικής πίεσης σε μεγάλα βάθη νερού. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν, δεν μπορεί να τεθεί θέμα απώλειας λειτουργικότητας, γιατί χωρίς αυτά τα οστά, οι φάλαινες δεν θα μπορούσαν να βουτήξουν τόσο καλά σε βάθος.

Λείψανα πίσω άκρα με τη μορφή κεράτινων ασπίδων σε βόα και πύθωνα("υπερστοιχειώδες") βοηθούν πολύ στην κίνηση των φιδιών μέσα από κλαδιά, κλαδιά και χρησιμεύουν ως βοηθητικά όργανα κατά το ζευγάρωμα.

Και τέλος, θα πρέπει κανείς να ονομάσει ένα ακόμη, το λεγόμενο "στοιχείοσυμπεριφορά ": όταν ένα κόκκινο ελάφι απειλεί το άλλο είδος του, σηκώνει το πάνω χείλος του, όπως κάνουν πολλά ζώα με κυνόδοντες σε σχήμα στιλέτου. Ωστόσο, τέτοια δόντια σε ένα κόκκινο ελάφι είναι πολύ μικρά. Αλλά επειδή οι απειλητικές χειρονομίες είναι κατανοητές ακόμη και χωρίς καθαρά ορατές κυνόδοντες, τότε σε Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει επείγουσα ανάγκη να μιλήσουμε για το φαινόμενο του υποτυπώδους.

Μπορεί να υποστηριχθεί ότι το φαινόμενο της απώλειας λειτουργίας δεν μπορεί να αποδειχθεί με απόλυτη βεβαιότητα. Τα επιχειρήματα που δίνονται βασίζονται, κατά κανόνα, σε στιγμιαία άγνοια.

Μερικά βασικά στοιχεία προκύπτουν μέσα από εκφυλισμός σε ένα είδοςΚαι μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα(εκφυλιστική μικροεξέλιξη). Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού θα ήταν οι «φρονιμίτες» ενός ατόμου. Είναι δυνατό (τόσο στο μοντέλο δημιουργίας όσο και στο εξελικτικό μοντέλο) να προχωρήσουμε από το γεγονός ότι στο παρελθόν και τα 32 ανθρώπινα δόντια χρησιμοποιούνταν τακτικά και ήταν πλήρως λειτουργικά φορτισμένα. Το γεγονός ότι ο σύγχρονος άνθρωπος δεν χρειάζεται απαραίτητα φρονιμίτες μπορεί να οφείλεται στις αλλαγμένες διατροφικές του συνήθειες. Επομένως, η αυξημένη εκφυλιστική ανάπτυξη δεν έκανε κακό. Και εφόσον καμία δομική αλλαγή άξια αναφοράς δεν συνέβη με την εκφυλιστική ανάπτυξη, δεν μπορεί να τεθεί θέμα εξέλιξης με την έννοια του εξελικτικού δόγματος. Μια τέτοια εκφυλιστική ανάπτυξη είναι δυνατή μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα, δεν απαιτεί ούτε εκατομμύρια ούτε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Αυτό ισοδυναμεί με το να θεωρούμε την «εξέλιξη» μεγαλύτερη προδιάθεση για ασθένειες ή επιδείνωση της όρασης.

Η ατροφία των φρονιμιτών διαφέρει από φυλή σε φυλή. Η φυλή των Μογγολοειδών είναι ιδιαίτερα προχωρημένη σε αυτή τη διαδικασία. Τα ανακαλυφθέντα ανθρώπινα απολιθώματα έχουν λειτουργικά χρησιμοποιήσιμους φρονιμίτες.

Οι λεγόμενες πολύ γνωστές «ασθένειες του πολιτισμού» μπορούν επίσης να απαριθμηθούν κάτω από αυτόν τον τίτλο, όπως τα συχνά αναφερόμενα παραδείγματα εξασθενημένου μεσοσπονδύλιου χόνδρου, βουβωνοκήλης, αιμορροΐδων, κιρσών και πλατυποδίας. . Αυτό δεν έχει να κάνει με τον «καταστροφικό σχεδιασμό», όπως το έθεσε πρόσφατα ο ζωολόγος R. Riedl (1984, σ. 192), αλλά μόνο με «ακατάλληλη χρήση». Εάν η τεχνική συσκευή χρησιμοποιείται ακατάλληλα, τότε οι προκύπτουσες βλάβες δεν μπορούν να εξηγηθούν από ελαττώματα σχεδιασμού. Ένας άνθρωπος είναι κάτι περισσότερο από μια συσκευή, αλλά η σωματική του ευεξία εξαρτάται και από τον τρόπο ζωής του.

Ένας απλός μικροεξελικτικός εκφυλισμός θα μπορούσε να εξηγήσει την ανάπτυξη υπολειπόμενων φτερών σε σκαθάρια ή σε έντομα που ζουν σε νησιά που υπόκεινται σε ισχυρές ριπές ανέμου (βλ. ενότητα 3.3.3). Οι στοιχειώδεις στήμονες, που βρέθηκαν, για παράδειγμα, στη Norichnikova, θα μπορούσαν επίσης να συμπεριληφθούν εδώ. (Scrophulariaceae).

Πολλά βασικά στοιχεία συμπεριφοράς μπορούν να εξηγηθούν από τη μικροεξέλιξη. Για παράδειγμα, το γεγονός ότι τα σκυλιά στριφογυρίζουν πριν πέσουν για ύπνο θεωρείται ως απομεινάρι μιας προηγούμενης ουσιαστικής συμπεριφοράς προκειμένου να εξακριβωθεί προσωπικά αν υπάρχει απειλή.

Το επιχείρημα της ομοιότητας ως αληθές επιχείρημα

Η προηγούμενη ενότητα δεν θα μπορούσε να περιλαμβάνει, για παράδειγμα, υποτυπώδη πυελικά και μηριαία οστά φαλαινών ( ρύζι. 6.17]. Αυτοί. σε σύγκριση με τα τελικά αναπτυγμένα ομόλογα μέρη του σκελετού των ζώων της ξηράς, εκτελούν μόνο ορισμένες λειτουργίες. Η μερική απώλεια λειτουργιών (σύμφωνα με την κίνηση) αντισταθμίζεται από μια ειδική προσαρμογή σε έναν άτυπο τρόπο κίνησης για τα θηλαστικά, ο οποίος δεν μπορεί να αποκτηθεί κατά τη διάρκεια της μικροεξέλιξης.

Αυτό το παράδειγμα παρέχει μια καλή ευκαιρία να συγκριθούν οι προσεγγίσεις της επιχειρηματολογίας όταν προσπαθούμε να εξηγήσουμε τα υπολείμματα οργάνων στο πλαίσιο του εξελικτικού μοντέλου και του μοντέλου δημιουργίας. .

Επιχείρημα μέσα εξελικτικό μοντέλο:τα οστά της λεκάνης και του μηριαίου οστού των φαλαινών έχουν μια λειτουργία, αλλά αυτή η λειτουργία δεν απαιτείται ομοιότητατων δομών αυτών με τα αντίστοιχα (ομόλογα) οστά των χερσαίων θηλαστικών . Η λειτουργία που περιγράφηκε παραπάνω μπορεί επίσης να εκτελεστεί από μη ομόλογες δομές. Έτσι, αυτή η ομοιότητα δείχνει γενικές σχέσεις. Έτσι, ένα αληθινό επιχείρημα υπέρ των προγονικών σχέσεων σε αυτή η υπόθεσηείναι η παρουσία ομοιοτήτων .

Στα πλαίσια του μοντέλου δημιουργίαμπορούν να προβληθούν επιχειρήματα από Ενότητα 6. 1 (επιλογή ενός γενικό σχέδιοδημιουργία για πολλούς διαφορετικούς οργανισμούς). Ένας προγραμματιστής που είναι επιφορτισμένος με τη δημιουργία πολλών παρόμοιων προγραμμάτων δεν θα ξεκινά από την αρχή κάθε φορά, αλλά θα χρησιμοποιεί κάθε φορά το "μη εξειδικευμένο" πρόγραμμα που έγινε στην αρχή, κάνοντας τροποποιήσεις που δεν είναι απαραίτητες.

Πολυλειτουργικότητα υπολειμματικών οργάνων

Η δήλωση της απώλειας της λειτουργικότητας ή της ασυμφωνίας μεταξύ δομής και λειτουργίας είναι ένα απροσδόκητο βήμα και είναι δυνατή μόνο όταν οι σχέσεις δεν είναι γνωστές και δεν λαμβάνονται υπόψη κατά τη διάρκεια ολόκληρης της οντογένεσης. Ιδιαίτερα διδακτικά είναι τα αποτελέσματα της μελέτης της ατομικής ανθρώπινης ανάπτυξης ( ενότητα 6.5.2). Το ότι δεν πρόκειται για εξαιρετική περίπτωση φαίνεται από το ακόλουθο παράδειγμα.

Πολλά ψάρια σπηλαίωνέχουν ατροφικά μάτια. Σχετικά με τον κάτοικο της σπηλιάς Astyanax mexicanusΕίναι επίσης γνωστό ότι η οπτική του συσκευή αρχικά σχηματίζεται φυσιολογική. Στη συνέχεια, στην πορεία της περαιτέρω ατομικής ανάπτυξης, υπάρχει μια αντίστροφη ανάπτυξη (ατροφία) ήδη υπαρχουσών επιμέρους δομών. . Αυτό το αξιοσημείωτο γεγονός, ωστόσο, είναι κατανοητό, αφού η οφθαλμική συσκευή έχει φυσιολογική σημασία στη διαμόρφωση της κεφαλής. Το μάτι, επομένως, σε αυτά τα ζώα των σπηλαίων είναι σαφώς πολύ περιορισμένο στη λειτουργία του μηχανισμού αντίληψης, αλλά από την άλλη πλευρά εκτελεί επίσης μια λειτουργία σχηματισμού μορφής στα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Επομένως, η μείωση είναι δυνατή μόνο από τη στιγμή που δεν παραβιάζεται η διαμορφωτική λειτουργία.

Αυτό το παράδειγμα, στο οποίο θα μπορούσαν να προστεθούν πολλά άλλα παρόμοια, δείχνει ότι η αναλογία των μερών κατά την οντογένεση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την προσπάθεια ερμηνείας του φαινομένου των βασικών στοιχείων, καθώς στη διαδικασία της οντογένεσης ορισμένες δομές του σώματος έχουν ορισμένες λειτουργίες(για παράδειγμα, κατά τον σχηματισμό του εμβρύου), το οποίο δεν μπορεί να παρατηρηθεί στο τελικά σχηματισμένο όργανο.

Η ίδια δομή μπορεί επομένως να εκτελεί διαφορετικές εργασίες ταυτόχρονα. Αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως απόδειξη μιας γενικής οργανωτικής αρχής (πιθανώς η «αρχή της δημιουργίας»): τα όργανα συνήθως εκτελούν πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα ή διαδοχικά κατά τη διάρκεια της ατομικής ανάπτυξης. Μόνο στην περίπτωση που μόλις περιγράφηκε ανακαλύφθηκε η αρχή ότι ένα ορισμένο όργανο (το μάτι) μπορούσε, υπό ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, να γίνει κατάλοιπο σε σχέση με μια από τις λειτουργίες του.

ΣΕ εξελικτικό μοντέλοτέτοια φαινόμενα ερμηνεύονται ως «ανάπτυξη με κυκλικό τρόπο» ή «ανακεφαλαίωση ανάπτυξης». Εάν, όπως έχει επανειλημμένα αποδειχθεί, υπάρχει επείγουσα φυσιολογική ανάγκη σε τέτοιες «παρακάμψεις», τότε αυτή η ερμηνεία είναι τουλάχιστον μη πειστική. Με βάση αυτά τα δεδομένα, ορισμένοι βιολόγοι έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι το φαινόμενο της «κυκλικής ανάπτυξης» πρέπει να θεωρείται ως απόδειξη ότι σε αυτό το μονοπάτι συγκεντρώνεται η πίεση φυσιολογικής επιλογής στην ανάπτυξη των οργανισμών. Ως εκ τούτου, ορισμένοι ερευνητές θεωρούν πολύ πιθανό ότι για ορισμένα φυσιολογικά προβλήματα ανάπτυξης υπάρχει μόνο ένας τρόπος επίσημης λύσης, δηλαδή ότι οι φαινομενικά παράπλευροι τρόποι ανάπτυξης είναι στην πραγματικότητα «συντομεύσεις για την επιτυχία».

αταβισμοί

Δομές που κατά σύμπτωση περιστάσειςσχηματίστηκε στο ξεχωριστά άτομα του ίδιου είδουςκαι τα οποία έχουν σκοπό να ανακαλέσουν τα υποτιθέμενα προγενέστερα φυλογενετικά στάδια ανάπτυξης, ονομάζονται αταβισμοί(λάτ. atavus-προπάτορας). Σε αυτές τις περιπτώσεις, μιλάμε για κρίση στα προηγούμενα ιστορικά και προγονικά στάδια. Ως παραδείγματα αταβισμών σε ανθρώπους, δίνονται συρίγγια στο λαιμό, πολύ έντονη γραμμή των μαλλιών, αλογοουρές και θηλές. .

Όπως τα «στοιχεία», οι αταβισμοί δεν αποτελούν στοιχεία για την προοδευτική εξέλιξη. Επιπλέον, είναι σαφές ότι το αναγωγικό συζήτησηη εμφάνιση των αταβισμών είναι διαφορετική ασυνέπεια.Οι παραμορφώσεις (δυσπλασίες) θεωρούνται μόνο ως απόδειξη μιας υποτιθέμενης φυλογένεσης (δηλαδή, ερμηνεύονται ως αταβισμοί) μόνο εάν παρουσιάζουν ομοιότητα με τους υποτιθέμενους προγόνους των προσβεβλημένων οργανισμών . Για να είμαστε συνεπείς, θα πρέπει κανείς να ερμηνεύει ιστορικά όλα τα φαινόμενα παραμόρφωσης, για παράδειγμα, διακλαδισμένες νευρώσεις και λαγόχειλο, και το φαινόμενο των εξαδάχτυλων, και ο σχηματισμός δύο κεφαλιών: και η εμφάνιση του πέμπτου ποδιού .

Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και τέτοιες παραμορφώσεις θα πρέπει να θεωρούνται ως απόδειξη προηγούμενων σταδίων φυλογενετικής ανάπτυξης, κάτι που δεν μπορεί να είναι σίγουρο. Ωστόσο, το αντίθετο είναι επίσης απαράδεκτο: να ερμηνεύεται αυτό ή εκείνο το ελάττωμα στην ανάπτυξη μόνο όταν εντάσσεται στο πλαίσιο μιας προκατασκευασμένης ιδέας. Επομένως, οι αταβισμοί δεν μπορούν να θεωρηθούν ως απόδειξη της φυλογένεσης των οργανισμών. Το γεγονός ότι ορισμένες (αλλά μόνο μερικές) παραμορφώσεις μοιάζουν με άλλους οργανισμούς (πιθανώς με τους προγόνους των εν λόγω οργανισμών), λόγω των πολυάριθμων εκδηλώσεων εξωτερικής ομοιότητας, δεν είναι κάτι απροσδόκητο και δεν αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. (Οι αταβισμοί είναι συχνά «οριακές περιπτώσεις εκδήλωσης του κανόνα», βλ. ενότητα 6.5.2.)

Ένα παράδειγμα αταβισμού στα ζώα είναι τα επιπλέον δάχτυλα των ποδιών στα άλογα ( ρύζι. 6.18). Σε αυτή την περίπτωση, πιθανώς ως αποτέλεσμα ενός λανθασμένου σήματος ελέγχου, η μόνη δομή του ποδιού υπό κανονικές συνθήκες σχηματίστηκε δύο φορές (χωρίς ορατό όφελος). Παρεμπιπτόντως, στα άλογα είναι γνωστές μόνο μορφές τριών και τεσσάρων δακτύλων, μεταξύ αυτών δεν υπάρχουν δύο δάχτυλα (όπως στην περίπτωσή μας).

Το πόσο λανθασμένη μπορεί να είναι μια αταβιστική ερμηνεία, όταν εφαρμόζεται με συνέπεια, φαίνεται από το ακόλουθο παράδειγμα: οι τετράπτερες φρουτόμυγες λαμβάνονται ως απόδειξη ότι τα δίπτερα έντομα (Deptera)κατέβηκε από το τετράπτερο. Η εμφάνιση τεσσάρων φτερών θεωρείται αταβισμός. Υπάρχουν όμως και μεταλλαγμένες μύγες φρούτων με τέσσερις ταλαντευόμενους καπίστριους και χωρίς καθόλου φτερά – ένα παράλογο «κατασκεύασμα» που είναι απολύτως ακατάλληλο ως φυλογενετικός πρόγονος.

Όταν προσπαθούμε να εξηγήσουμε το φαινόμενο της παραμόρφωσης ως αταβισμό, ισχύει το ίδιο που ειπώθηκε για τα βασικά στοιχεία: όλες οι προσπάθειες ερμηνείας είναι βιαστικές μέχρι να αποκαλυφθεί η υποκείμενη γενετική και φυσιολογική κατάσταση της ανάπτυξης και η λειτουργική σημασία στη διαδικασία ανάπτυξης. Ως εκ τούτου, έχουμε εγκαταλείψει τις κερδοσκοπικές ερμηνείες των ανώμαλων δομικών σχηματισμών.

Επιστροφή στο κείμενο

Ρύζι. 6.15. Η μεμβράνη διέγερσης είναι ένα «θεμελιώδες στοιχείο» ενός ατόμου.

Επιστροφή στο κείμενο

Ρύζι. 6.16. Ακτινίδιο, ένα πουλί που δεν μπορεί να πετάξει, που ζει στην περιοχή της Αυστραλίας. Ο τρόπος ζωής ενός ακτινιδίου αντιστοιχεί σε αυτόν ενός μικρού θηλαστικού. Ανίκανα να πετάξουν, τα είδη πουλιών είναι κοινά ιδιαίτερα στα νησιά, καθώς εκεί ζουν πολύ λίγα. φυσικούς εχθρούς. (Μουσείο Rosenstein Castle, Στουτγάρδη.)

Επιστροφή στο κείμενο

Ρύζι. 6.17. Φωτογραφία επάνω: υποτυπώδη οστά της λεκάνης σπερματοφάλαινες, φάλαινες sei, πτερυγοφάλαινες (από πάνω προς τα κάτω). Οι φάλαινες πτερυγίων έχουν επίσης μηριαία βάση. Η κάτω εικόνα δείχνει τη θέση του πυελικού υποβάθρου στην κοιλιά των φαλαινών sei. Ο ερευνητής των φαλαινών Arvey πιστεύει ότι τα πυελικά βασικά στοιχεία των φαλαινών δεν μπορούν να ονομαστούν ομόλογα με τα αντίστοιχα πυελικά οστά των χερσαίων θηλαστικών. Ονομάζει αυτά τα οστά οστά στομάχου. (Μουσείο Rosenstein Castle, Στουτγάρδη.)

Γονότυπος και φαινότυπος, η μεταβλητότητά τους

Γονότυπος είναι το σύνολο όλων των γονιδίων ενός οργανισμού, που αποτελούν την κληρονομική του βάση.

Φαινότυπος - το σύνολο όλων των σημείων και ιδιοτήτων του οργανισμού, που αποκαλύπτονται στη διαδικασία της ατομικής ανάπτυξης υπό δεδομένες συνθήκες και είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του γονότυπου με ένα σύμπλεγμα παραγόντων του εσωτερικού και του εξωτερικού περιβάλλοντος.

Κάθε είδος έχει τον δικό του μοναδικό φαινότυπο. Σχηματίζεται σύμφωνα με τις κληρονομικές πληροφορίες που είναι ενσωματωμένες στα γονίδια. Ωστόσο, ανάλογα με τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον, η κατάσταση των ζωδίων ποικίλλει από οργανισμό σε οργανισμό, με αποτέλεσμα να υπάρχουν ατομικές διαφορές - μεταβλητότητα.

Με βάση τη μεταβλητότητα των οργανισμών, εμφανίζεται μια γενετική ποικιλότητα μορφών. Υπάρχει μεταβλητότητα τροποποίησης, ή φαινοτυπική, και γενετική ή μεταλλακτική.

Η μεταβλητότητα τροποποίησης δεν προκαλεί αλλαγές στον γονότυπο, συνδέεται με την αντίδραση ενός δεδομένου, ενός και του αυτού γονότυπου σε μια αλλαγή στο εξωτερικό περιβάλλον: υπό βέλτιστες συνθήκες, αποκαλύπτεται το μέγιστο των δυνατοτήτων που είναι εγγενείς σε έναν δεδομένο γονότυπο. Η μεταβλητότητα τροποποίησης εκδηλώνεται σε ποσοτικές και ποιοτικές αποκλίσεις από τον αρχικό κανόνα, οι οποίες δεν είναι κληρονομικές, αλλά είναι μόνο προσαρμοστικές στη φύση, για παράδειγμα, αυξημένη μελάγχρωση του ανθρώπινου δέρματος υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων ή ανάπτυξη του μυϊκού συστήματος υπό την επίδραση σωματικές ασκήσεις κ.λπ.

Ο βαθμός παραλλαγής ενός χαρακτηριστικού σε έναν οργανισμό, δηλαδή τα όρια μεταβλητότητας τροποποίησης, ονομάζεται κανόνας αντίδρασης. Έτσι, ο φαινότυπος σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του γονότυπου και των περιβαλλοντικών παραγόντων.Τα φαινοτυπικά χαρακτηριστικά δεν μεταδίδονται από τους γονείς στους απογόνους, μόνο ο κανόνας της αντίδρασης κληρονομείται, δηλαδή η φύση της απόκρισης στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών .

Η γενετική μεταβλητότητα είναι συνδυαστική και μεταλλακτική.

Η μεταβλητότητα του συνδυασμού προκύπτει ως αποτέλεσμα της ανταλλαγής ομόλογων περιοχών ομόλογων χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό νέων γονιδιακών συσχετισμών στον γονότυπο. Προκύπτει ως αποτέλεσμα τριών διεργασιών: 1) ανεξάρτητη απόκλιση των χρωμοσωμάτων στη διαδικασία της μείωσης. 2) η τυχαία σύνδεσή τους κατά τη γονιμοποίηση. 3) ανταλλαγή τμημάτων ομόλογων χρωμοσωμάτων ή σύζευξη. .

Μεταλλακτική μεταβλητότητα (mutations). Οι μεταλλάξεις ονομάζονται σπασμωδικές και σταθερές αλλαγές στις μονάδες κληρονομικότητας - γονίδια, που συνεπάγονται αλλαγές στα κληρονομικά χαρακτηριστικά. Αναγκαστικά προκαλούν αλλαγές στον γονότυπο που κληρονομούνται από τους απογόνους και δεν σχετίζονται με διασταύρωση και ανασυνδυασμό γονιδίων.

Υπάρχουν χρωμοσωμικές και γονιδιακές μεταλλάξεις. Οι χρωμοσωμικές μεταλλάξεις σχετίζονται με αλλαγές στη δομή των χρωμοσωμάτων. Αυτό μπορεί να είναι μια αλλαγή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων που είναι πολλαπλάσιο ή όχι πολλαπλάσιο του απλοειδούς συνόλου (στα φυτά - πολυπλοειδία, στον άνθρωπο - ετεροπλοειδία). Παράδειγμα ετεροπλοειδίας στον άνθρωπο μπορεί να είναι το σύνδρομο Down (ένα επιπλέον χρωμόσωμα και 47 χρωμοσώματα στον καρυότυπο), το σύνδρομο Shereshevsky-Turner (λείπει ένα χρωμόσωμα Χ, 45). Τέτοιες αποκλίσεις στον ανθρώπινο καρυότυπο συνοδεύονται από διαταραχή της υγείας, παραβίαση της ψυχής και της σωματικής διάπλασης, μείωση της ζωτικότητας κ.λπ.

Γονιδιακές μεταλλάξεις - επηρεάζουν τη δομή του ίδιου του γονιδίου και συνεπάγονται αλλαγή στις ιδιότητες του σώματος (αιμορροφιλία, αχρωματοψία, αλμπινισμός κ.λπ.). Γονιδιακές μεταλλάξεις συμβαίνουν τόσο στα σωματικά όσο και στα γεννητικά κύτταρα.

Οι μεταλλάξεις που συμβαίνουν στα γεννητικά κύτταρα είναι κληρονομικές. Ονομάζονται γενετικές μεταλλάξεις. Οι αλλαγές στα σωματικά κύτταρα προκαλούν σωματικές μεταλλάξεις που εξαπλώνονται σε εκείνο το μέρος του σώματος που αναπτύσσεται από το αλλαγμένο κύτταρο. Για τα είδη που αναπαράγονται σεξουαλικά, δεν είναι απαραίτητα, για τη βλαστική αναπαραγωγή των φυτών είναι σημαντικά.

Γενετική ετερογένεια του πληθυσμού.Σ.Σ. Ο Chetverikov (1926), βασισμένος στον τύπο Hardy (βλ. ενότητες 3.3 και 8.4), εξέτασε την πραγματική κατάσταση στη φύση. Οι μεταλλάξεις συνήθως εμφανίζονται και παραμένουν σε υπολειπόμενη κατάσταση και δεν διαταράσσουν τη γενική εμφάνιση του πληθυσμού. ο πληθυσμός είναι κορεσμένος με μεταλλάξεις, «σαν σφουγγάρι με νερό».

Η γενετική ετερογένεια των φυσικών πληθυσμών, όπως φαίνεται από πολυάριθμα πειράματα, είναι το κύριο χαρακτηριστικό τους. Διατηρείται μέσω μεταλλάξεων, της διαδικασίας του ανασυνδυασμού (μόνο σε μορφές με άφυλη αναπαραγωγή, όλη η κληρονομική μεταβλητότητα εξαρτάται από μεταλλάξεις). Η συνδυαστική των κληρονομικών χαρακτηριστικών που εμφανίζεται κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή παρέχει απεριόριστες ευκαιρίες για τη δημιουργία γενετικής ποικιλότητας σε έναν πληθυσμό. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι στους απογόνους από τη διασταύρωση δύο ατόμων που διαφέρουν μόνο σε 10 τόπους, καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύεται από 4 πιθανά αλληλόμορφα, θα υπάρχουν περίπου 10 δισεκατομμύρια άτομα με διαφορετικούς γονότυπους. Όταν διασταυρώνονται άτομα που διαφέρουν συνολικά κατά 1000 τόπους, καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύεται από 10 αλληλόμορφα, ο αριθμός των πιθανών κληρονομικών παραλλαγών (γονότυποι) στους απογόνους θα είναι 10.1000, δηλ. πολλές φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των ηλεκτρονίων στο σύμπαν που γνωρίζουμε.

Αυτές οι δυνατότητες δεν πραγματοποιούνται ποτέ, έστω και στο μικρότερο βαθμό, έστω και μόνο λόγω του περιορισμένου μεγέθους οποιουδήποτε πληθυσμού.

Η γενετική ετερογένεια, που διατηρείται από τη διαδικασία μετάλλαξης και τη διασταύρωση, επιτρέπει στον πληθυσμό (και στο είδος στο σύνολό του) να χρησιμοποιήσει για προσαρμογή όχι μόνο τις πρόσφατα αναδυόμενες κληρονομικές αλλαγές, αλλά και αυτές που προέκυψαν πριν από πολύ καιρό και υπάρχουν στον πληθυσμό σε λανθάνουσα μορφή. Υπό αυτή την έννοια, η ετερογένεια των πληθυσμών διασφαλίζει την ύπαρξη αποθέματος κινητοποίησης κληρονομικής μεταβλητότητας (S.M. Gershenzon, I.I. Shmalgauzen).

Η γενετική ενότητα ενός πληθυσμού.Ένα από τα σημαντικότερα συμπεράσματα της πληθυσμιακής γενετικής είναι η θέση της γενετικής ενότητας ενός πληθυσμού: παρά την ετερογένεια των ατόμων που τον αποτελούν (και ίσως ακριβώς λόγω αυτής της ετερογένειας), κάθε πληθυσμός είναι ένα σύνθετο γενετικό σύστημα σε δυναμική ισορροπία. Ένας πληθυσμός είναι το μικρότερο γενετικό σύστημα που μπορεί να συνεχίσει να υπάρχει για απεριόριστο αριθμό γενεών. Κατά τη διασταύρωση ατόμων σε έναν πληθυσμό, πολλές μεταλλάξεις συμβαίνουν στους απογόνους, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που συνήθως μειώνουν τη βιωσιμότητα λόγω της ομοζυγωτοποίησης των ατόμων. Μόνο σε πραγματικό φυσικός πληθυσμός, με επαρκή αριθμό γενετικά διαφορετικών εταίρων ζευγαρώματος, είναι δυνατό να διατηρηθεί η γενετική ετερογένεια ολόκληρου του συστήματος ως συνόλου στο απαιτούμενο επίπεδο. Ούτε ένα άτομο, ούτε μια ξεχωριστή οικογένεια ή μια ομάδα οικογενειών (dem) κατέχουν αυτήν την ιδιοκτησία.

Άρα, τα κύρια γενετικά χαρακτηριστικά ενός πληθυσμού είναι η σταθερή κληρονομική ετερογένεια, η εσωτερική γενετική ενότητα και η δυναμική ισορροπία μεμονωμένων γονότυπων (αλληλόμορφα). Αυτά τα χαρακτηριστικά καθορίζουν την οργάνωση του πληθυσμού ως στοιχειώδους εξελικτικής μονάδας.

Οικολογική ενότητα του πληθυσμού.Χαρακτηριστικό του πληθυσμού είναι ο σχηματισμός της δικής του οικολογικής θέσης. Συνήθως η έννοια της οικολογικής θέσης ως πολυδιάστατου χώρου που σχηματίζεται από κάθε είδος στο βιολογικό και φυσικό χωροχρονικό συνεχές (J. Hutchinson) χρησιμοποιούνταν μόνο για το είδος. Ωστόσο, δεδομένου ότι μέσα σε ένα είδος δεν μπορούν να υπάρχουν δύο πληθυσμοί πανομοιότυποι σε όλα τους τα χαρακτηριστικά, η αναγνώριση του γεγονότος ότι κάθε πληθυσμός πρέπει να έχει το δικό του οικολογικό χαρακτηριστικό μόνο αυτού, δηλαδή να καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση στον οικολογικό υπερχώρο, είναι αναπόφευκτη.

Μηχανισμοί απομόνωσης μεταξύ των ειδών

Η έννοια του βιολογικού είδους συνεπάγεται την ύπαρξη διαειδικής αναπαραγωγικής απομόνωσης - δηλαδή τέτοιας απομόνωσης που εμποδίζει τη διασταύρωση ατόμων που ανήκουν σε διαφορετικά είδη. Η αναπαραγωγική απομόνωση διασφαλίζει όχι μόνο τη συνύπαρξη πολλών στενά συγγενών ειδών, αλλά και την εξελικτική τους ανεξαρτησία.

Διάκριση μεταξύ πρωτογενούς και δευτερεύουσας μόνωσης. Η πρωτογενής απομόνωση λαμβάνει χώρα χωρίς τη συμμετοχή της φυσικής επιλογής. αυτή η μορφή απομόνωσης είναι τυχαία και απρόβλεπτη. Η δευτερογενής απομόνωση προκύπτει υπό την επίδραση ενός συμπλέγματος στοιχειωδών εξελικτικών παραγόντων. αυτή η μορφή απομόνωσης εμφανίζεται φυσικά και είναι προβλέψιμη.

Η απλούστερη μορφή απομόνωσης μεταξύ των ειδών είναι χωρική , ή γεωγραφικός μόνωση. Τα είδη δεν μπορούν να διασταυρωθούν επειδή οι πληθυσμοί ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙχωρικά απομονωμένα μεταξύ τους. Ανάλογα με το βαθμό χωρικής απομόνωσης διακρίνονται οι αλλοπατρικοί, οι παρακείμενοι-συμπατρικοί και οι βιο-συμπατρικοί πληθυσμοί.

Γεωγραφικές περιοχές αλλοπατρικούς πληθυσμούςδεν επικαλύπτονται καθόλου (παραδείγματα: βίσονας και βίσονας, τσακάλι και κογιότ). Γεωγραφικές περιοχές γειτονικούς συμπατρικούς πληθυσμούςαφή; Ένας τέτοιος βαθμός χωρικής απομόνωσης είναι χαρακτηριστικός των αντικαταστατών ειδών (παραδείγματα: λευκός λαγός και ευρωπαϊκός λαγός). Γεωγραφικές περιοχές βιοσυμπαθητικοί πληθυσμοίαλληλεπικαλύπτονται σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό (παραδείγματα για την περιοχή Bryansk: συνύπαρξη τεσσάρων ειδών βατράχων, πέντε ειδών κορυδαλλών, τριών ειδών χελιδονιών, εννέα ειδών βυζιά, έξι ειδών τσούχτρας, έξι ειδών τσούχτρας, πέντε ειδών τσίχλες, τέσσερα είδη τσίχλας, πέντε είδη ποντικών, έξι είδη βολβών).

Οι βιοσυμπατρικοί πληθυσμοί μπορούν να διασταυρωθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν μεσοειδικά υβρίδια. Στη συνέχεια όμως, λόγω του συνεχούς σχηματισμού υβριδίων και των αναδρομικών διασταυρώσεων τους με γονεϊκές μορφέςτα καθαρά είδη αργά ή γρήγορα πρέπει να εξαφανιστούν εντελώς. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, αυτό δεν συμβαίνει, γεγονός που υποδηλώνει την ύπαρξη διάφορων μηχανισμών που αποτρέπουν αποτελεσματικά τον ενδοειδικό υβριδισμό σε φυσικές συνθήκες, που σχηματίστηκαν με τη συμμετοχή συγκεκριμένων μορφών φυσικής επιλογής, γνωστών ως «διαδικασίες Wallace». (Γι' αυτό οι οικολογικογεωγραφικές διασταυρώσεις μεταξύ ειδών που δεν έρχονται σε επαφή σε φυσικές συνθήκες είναι πιο επιτυχημένες.)

Συνήθως διακρίνονται τρεις ομάδες απομονωτικών μηχανισμών: προ-συσσωρευτικοί, προζυγωτικοί και μεταζυγωτικοί. Ταυτόχρονα, οι προζυγωτικοί και μεταζυγωτικοί μηχανισμοί απομόνωσης συνδυάζονται συχνά με τη γενική ονομασία «μετα-συζυγικοί μηχανισμοί».

Ας εξετάσουμε τους κύριους μηχανισμούς διαειδικής αναπαραγωγικής απομόνωσης που διασφαλίζουν την εξελικτική ανεξαρτησία διαφορετικών ειδών: ΕΝΑΚαι ΣΕ.

Εγώ. Μηχανισμοί προσυσσώρευσης - πρόληψη της σύζευξης (ζευγάρωμα σε ζώα ή επικονίαση στα φυτά). Σε αυτή την περίπτωση, δεν εξαλείφονται ούτε οι πατρικοί ούτε οι μητρικοί γαμέτες (και τα αντίστοιχα γονίδια).

Η προσυλλογική απομόνωση μπορεί να είναι πρωταρχικός(τυχαία) ή δευτερεύων(σχηματίζεται υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής υπέρ της υψηλότερης γονιμότητας και επιβίωσης). Οι προ-συσσωρευτικοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν τις ακόλουθες μορφές απομόνωσης μεταξύ των ειδών:

1. Χωρική γεωγραφική απομόνωση. Είδη ΕΝΑΚαι ΣΕείναι εντελώς αλλοπατρικά, που σημαίνει ότι οι γεωγραφικές περιοχές τους δεν επικαλύπτονται. (Αυτή η μορφή απομόνωσης για την περιοχή της περιοχής Bryansk είναι άσχετη λόγω της έλλειψης ανυπέρβλητων χωρικών φραγμών (ορεινές οροσειρές, έρημοι, κ.λπ.).)

2. Χωρική-βιοτοπική απομόνωση. Είδη ΕΝΑΚαι ΣΕείναι γειτονικά-συμπατρικά, δηλαδή ζουν στην ίδια περιοχή, αλλά αποτελούν μέρος διαφορετικών βιοκαινώσεων. Σε αυτή την περίπτωση, η απόσταση μεταξύ των βιοκενόδων υπερβαίνει την ακτίνα της αναπαραγωγικής δραστηριότητας (για παράδειγμα, την ακτίνα μεταφοράς γύρης και σπόρων στα φυτά). Αυτή η μορφή απομόνωσης είναι δυνατή, για παράδειγμα, μεταξύ υποχρεωτικών αλλουβιακών πλημμυρικών πεδιάδων και υποχρεωτικών δασικών ελών. Ωστόσο, αυτό το εμπόδιο δεν είναι ανυπέρβλητο λόγω της μεταβίβασης ειδών πλημμυρικών-αλλουβιακών ειδών σε δασικές βάλτους.

3. εποχιακή απομόνωση. Είδη ΕΝΑΚαι ΣΕείναι βιο-συμπατρικά, δηλαδή βρίσκονται στην ίδια κένωση, αλλά πολλαπλασιάζονται (ανθίζουν) σε διαφορετικούς χρόνους. Ωστόσο, η εποχική απομόνωση είναι δυνατή μόνο για είδη με πολύ πρώιμη ή πολύ καθυστερημένη αναπαραγωγή (άνθηση). Για τα περισσότερα είδη, η εποχική απομόνωση είναι άσχετη. ορισμένα βιο-συμπατρικά είδη αναπαράγονται ταυτόχρονα, αλλά στη φύση δεν σχηματίζουν υβρίδια, αλλά διασταυρώνονται με επιτυχία σε εργαστηριακές συνθήκες.

4. Ηθολογική απομόνωση. Παίζει σημαντικό ρόλο στα ζώα. συχνά λόγω διαφορών στις τελετουργίες ζευγαρώματος μεταξύ των ειδών ΕΝΑΚαι ΣΕ. Στα φυτά που επικονιάζονται βιοτικά, υπάρχει απομόνωση λόγω διαφορών στη συμπεριφορά των ζώων που επικονιάζουν τα οποία προτιμούν τον ένα ή τον άλλο τύπο λουλουδιών. αυτή η μορφή απομόνωσης είναι σχετική για την εξειδίκευση των επικονιαστών.

5. Μηχανική απομόνωση. Λόγω διαφορών στη δομή των αναπαραγωγικών οργάνων των ειδών ΕΝΑΚαι ΣΕ, για παράδειγμα, όργανα σύζευξης σε ζώα ή μονάδες επικονίασης σε φυτά (λουλούδια, ταξιανθίες). Αυτό το μονωτικό φράγμα δεν είναι ανυπέρβλητο: για παράδειγμα, λουλούδια διαφορετικών ειδών φυτών επισκέπτονται συχνά οι ίδιοι επικονιαστές (για παράδειγμα, μέλισσες), γεγονός που εξασφαλίζει (τουλάχιστον με την πρώτη ματιά) την ισοπιθανότητα τόσο της ενδοειδικής όσο και της μεσοειδικής ξενογαμίας.

II. Προζυγωτικοί μηχανισμοί - πρόληψη της γονιμοποίησης. Ταυτόχρονα, συμβαίνει εξάλειψη των πατρικών γαμετών(γονίδια), αλλά οι μητρικοί γαμέτες (γονίδια) διατηρούνται. Η πρεζυγωτική απομόνωση μπορεί να είναι είτε πρωταρχικός, και δευτερεύων.

Στα ζώα, οι προζυγωτικοί μηχανισμοί απομόνωσης συνδέονται συνήθως με τον θάνατο των πατρικών γαμετών. Για παράδειγμα, στα έντομα, ο θάνατος των αρσενικών γαμετών στους γεννητικούς πόρους των γονιμοποιημένων θηλυκών παρατηρείται λόγω ανοσολογικών αντιδράσεων.

Οι προζυγωτικοί μηχανισμοί στα φυτά περιλαμβάνουν:

1. Θάνατος αρσενικών γαμετόφυτων ξένου είδους: μη βλάστηση κόκκων γύρης στο στίγμα του ύπερου, θάνατος γυρεοσωλήνων στο στυλ ή στο ωάριο, θάνατος σπερματοζωαρίων στους γυρεοσωλήνες ή στον εμβρυϊκό σάκο.

2. Μη ανταγωνιστικότητα της γύρης ενός ξένου είδους σε σχέση με τη γύρη του δικού του είδους όταν από κοινού πέφτουν στο στίγμα του ύπερου.

III. Μεταζυγωτικοί μηχανισμοί - αποτρέπει τη μεταφορά γονιδίων των γονικών ειδών στις επόμενες γενιές μέσω υβριδίων. Αυτή η μορφή ενδοειδικής απομόνωσης μπορεί να συμβεί μεταξύ υβριδίων πρώτης γενιάς, υβριδίων δεύτερης γενιάς και μεταξύ οπισθοδιασταυρώσεων (backcrosses). Η απομόνωση μετά τη σύζευξη οδηγεί σε θάνατο γαμετών. σχηματίστηκε τυχαία. Οι πιο συνηθισμένοι μεταζυγωτικοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν τις ακόλουθες μορφές:

1. Αδυναμία ή μειωμένη καταλληλότητα υβριδίων σε σύγκριση με τα γονικά είδη (ή απλά ανικανότητα).

1.1. Πλήρης σεσυνταγματικός, ή μορφοφυσιολογική αναπηρία. Σημαίνει την απόλυτη αδυναμία ανάπτυξης υβριδίων ακόμη και υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Συνδέεται με την αδυναμία φυσιολογικής μορφογένεσης λόγω της ασυμβατότητας των γονιδιωμάτων των γονέων. Περιλαμβάνει τον θάνατο ζυγωτών, εμβρύων, φυταρίων, νεαρών και παρθένων ατόμων.

1.2. Μειωμένη συνταγματική ικανότητα. Εκφράζεται με την εμφάνιση μορφώσεων και terat (παραμορφώσεις), μείωση της επιβίωσης. Η μειωμένη συνταγματική ικανότητα καθορίζει σε μεγάλο βαθμό όλες τις άλλες μορφές αναπηρίας.

1.3. Αδυναμία προσαρμογής σε αβιοτικούς (φυσικοχημικούς) παράγοντες οικοτόπου. Διαφέρει από τη συνταγματική ακαταλληλότητα στο ότι είναι δυνατό να δημιουργηθούν συνθήκες στις οποίες τα υβρίδια που δεν είναι προσαρμοσμένα στο φυσικό περιβάλλον θα αναπτυχθούν κανονικά. Για παράδειγμα, στα φυτά, οι φυσικοί περιοριστικοί παράγοντες για τα υβρίδια περιλαμβάνουν: ανεπαρκή υγρασία, έλλειψη φωτός, έλλειψη ορισμένων στοιχείων ορυκτής διατροφής, περιβαλλοντική κίνηση (άνεμος, βροχόπτωση), αλλαγές θερμοκρασίας και υγρασίας και ανεπαρκής διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου. Στην πράξη, η εξάλειψη των δυσμενών επιπτώσεων φυσικών και χημικών παραγόντων σημαίνει τη βλάστηση υβριδικών σπόρων σε διηθητικό χαρτί σε υγρό θάλαμο, την καλλιέργεια δενδρυλλίων σε γλάστρες τύρφης-χούμου σε κλειστό έδαφος, την πρώιμη παραγωγή υβριδίων υπό ελεγχόμενες συνθήκες ( ενώ έχουν χρόνο να προετοιμαστούν για το χειμώνα), το πρώτο ξεχειμώνιασμα σε κλειστό έδαφος.

1.4. Αδυναμία προσαρμογής στους βιοτικούς παράγοντες του οικοτόπουιδιαίτερα αντοχή σε παράσιτα και ασθένειες.

1.5. Μη ανταγωνιστικότητα(καταρχήν μη ανταγωνιστικότητα σε σχέση με γονικά ή κοντινά είδη). Σε διαταραγμένους οικοτόπους, σε ανθρωπογενή τοπία και στην περιφέρεια οικολογικών κόγχων (για τα φυτά, στην περιφέρεια των εδαφο-φυτοκηνωτικών περιοχών), αυτή η μορφή ακαταλληλότητας παίζει μικρότερο ρόλο.

2. Πλήρης ή μερική μείωση της γονιμότητας των υβριδίων (στειρότητα).

2.1. Πλήρης (συνταγματική) υπογονιμότητα- συνίσταται στην αδυναμία σεξουαλικής αναπαραγωγής υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Στα φυτά, εμφανίζεται με την πλήρη απουσία λουλουδιών ή το σχηματισμό άσχημων λουλουδιών (για παράδειγμα, με διαειδικό υβριδισμό σε Ιτιές).

2.2. Μειωμένη γονιμότητα- για παράδειγμα, μείωση του αριθμού των λουλουδιών στα φυτά.

2.3. Στειρότητα διαχωρισμού- παραβίαση του φυσιολογικού διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της μείωσης. Ως αποτέλεσμα, η κανονική γαμετογένεση (σπορογένεση) είναι αδύνατη. Μεταξύ των ζώων, αυτή η στειρότητα παρατηρείται στα μουλάρια (υβρίδια αλόγων και γαϊδουριών), τα ναρς (υβρίδια καμήλας με ένα και δύο καμπούρια), τα υβρίδια καμπούρας (υβρίδια καμπούρι και κουνάβι), μανσέτες (υβρίδια καφέ λαγού και λευκού λαγού).

2.4. Ηθολογική-αναπαραγωγική αναπηρίαυβρίδια σε ζώα. Συνίσταται σε παραβίαση της αναπαραγωγικής συμπεριφοράς, για παράδειγμα, αποκλίνουσα συμπεριφορά κατά τη διάρκεια της ερωτοτροπίας, κατά την κατασκευή φωλιών, κατά την ανατροφή απογόνων.

Για παράδειγμα, σε διαφορετικά είδη παπαγάλων lovebird (γένος Αγαπόρνης) παρατηρείται διαφορετική συμπεριφορά κατά την κατασκευή φωλιάς: άτομα του ίδιου είδους ( ΕΝΑ. personata) φέρουν κομμάτια οικοδομικού υλικού στο ράμφος τους, ενώ εκπρόσωποι άλλου είδους ( ΕΝΑ. roseicollis) βάλτε τα κάτω από τα φτερά. Διαειδικά υβρίδια ( φά 1 ) έδειξαν μια ανάμεικτη συμπεριφορά: στην αρχή, τα πουλιά προσπάθησαν να βάλουν το οικοδομικό υλικό στα φτερά, μετά το έβγαλαν, το πήραν στο ράμφος τους και μετά όλα ξεκίνησαν από την αρχή.

Παρόμοιες ενδιάμεσες μορφές συμπεριφοράς βρέθηκαν στην αποδεικτική συμπεριφορά των σπίνων και στη φύση των ηχητικών σημάτων των γρύλων.

Έτσι, σε σχέση με τα συμπατρικά είδη, είναι δυνατή η ύπαρξη μεγάλης ποικιλίας απομονωτικών φραγμών που εμποδίζουν την πλήρη ανάμειξή τους (δευτερεύουσα ενσωμάτωση). Ταυτόχρονα, κανένα από αυτά τα εμπόδια (φυσικά, με εξαίρεση την πλήρη συνταγματική ανικανότητα των υβριδίων) δεν είναι ανυπέρβλητο. Ως εκ τούτου, η ομοιότητα μεταξύ διάφοροι τύποιμπορεί να είναι συνέπεια όχι μόνο της σύγκλισης σε παρόμοια ενδιαιτήματα, αλλά και το αποτέλεσμα της οριζόντιος , ή πλευρική μεταφορά γονιδίων (γονιδιακή ροή).

Βιοποικιλότητα

Βιοποικιλότητα είναι το σύνολο των διαφορετικών ζωντανών οργανισμών, η μεταβλητότητα μεταξύ τους και τα οικολογικά συμπλέγματα στα οποία αποτελούν μέρος, η οποία περιλαμβάνει την ποικιλότητα εντός των ειδών, μεταξύ ειδών και οικοσυστημάτων.

Η βιολογική ποικιλότητα είναι ένας από τους σημαντικότερους βιολογικούς πόρους.

Βιολογικός πόρος είναι το γενετικό υλικό, οι οργανισμοί ή μέρη αυτού ή τα οικοσυστήματα που χρησιμοποιούνται ή είναι δυνητικά χρήσιμα για την ανθρωπότητα, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής ισορροπίας εντός και μεταξύ των οικοσυστημάτων.

Υπάρχουν τα ακόλουθα επίπεδα βιολογικής ποικιλότητας:

άλφα ποικιλομορφία είναι ο αριθμός των ειδών σε μια κοινότητα.

βήτα ποικιλομορφία - ο αριθμός των κοινοτήτων σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

ποικιλία γάμμα - συνολικός αριθμόςείδη και κοινότητες σε μια συγκεκριμένη περιοχή·

ωμέγα-ποικιλομορφία - παγκόσμια ποικιλότητα (αριθμός ειδών και κοινοτήτων σε τεράστιες περιοχές).

Ωστόσο, όλες οι μορφές ποικιλότητας βασίζονται στη γενετική ενδοειδική ποικιλότητα (ενδοπληθυσμός και διαπληθυσμός).

Προοίμιο Η ανθρωπότητα πάντα παρείχε Αρνητική επιρροήστο φυσικό του περιβάλλον. Η παράλογη διαχείριση της φύσης που εξαντλείται έχει επανειλημμένα οδηγήσει στο θάνατο του αρχαίοι πολιτισμοίνα αλλάξει τον ρου της ιστορίας. Ωστόσο, μόλις στο τέλος της δεύτερης χιλιετίας έγινε σαφές ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ της ανθρωπότητας και της φύσης που την περιβάλλει παίρνει τον χαρακτήρα μιας παρατεταμένης παγκόσμιας σύγκρουσης, της οποίας το όνομα είναι παγκόσμια περιβαλλοντική κρίση . Εξάντληση των πόρων ενέργειας και πρώτων υλών του πλανήτη, παγκόσμια κλιματική αλλαγή, αποψίλωση των δασών, υποβάθμιση του εδάφους, έλλειψη καλοήθους γλυκό νερόκαι τα πλήρη προϊόντα διατροφής και, ως αποτέλεσμα, η ανάπτυξη κοινωνικών, οικονομικών, πολιτικών και στρατιωτικών αντιθέσεων - αυτός είναι ένας σύντομος κατάλογος εκδηλώσεων της παγκόσμιας περιβαλλοντικής κρίσης. Από τα μέσα του 20ου αιώνα, η ανθρωπότητα έχει συνειδητοποιήσει ότι τα αναφερόμενα προβλήματα είναι στενά συνυφασμένα μεταξύ τους, ότι δεν μπορούν να επιλυθούν χωριστά από μεμονωμένες χώρες: για την πρόληψη μιας παγκόσμιας περιβαλλοντικής καταστροφής, ολόπλευρη συνεργασία επαγγελματικών, κρατικών και δημόσιων οργανισμών σε διεθνές επίπεδο. Πριν από σχεδόν σαράντα χρόνια (1972) πραγματοποιήθηκε στη Στοκχόλμη η πρώτη διάσκεψη του ΟΗΕ για το ανθρώπινο περιβάλλον. Σε αυτό το φόρουμ, σκιαγραφήθηκαν οι γενικές αρχές της διεθνούς συνεργασίας στον τομέα της προστασίας της φύσης. Με βάση τις αποφάσεις του Συνεδρίου της Στοκχόλμης, διατυπώθηκαν σύγχρονες αρχές για τη διατήρηση του περιβάλλοντος διαβίωσης. Η πρώτη αρχή είναι η αρχή της καθολικής σύνδεσης στην άγρια ​​ζωή: η απώλεια ενός κρίκου σε μια πολύπλοκη αλυσίδα τροφικών και άλλων συνδέσεων στη φύση μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτα αποτελέσματα. Αυτή η αρχή βασίζεται σε κλασικές ιδέες για την ύπαρξη σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ των στοιχείων των βιολογικών συστημάτων υπεροργανισμών και πολλές από αυτές τις σχέσεις οδηγούν στο σχηματισμό διαφόρων αλυσίδων, δικτύων και πυραμίδων. Ως εκ τούτου ακολουθεί την αρχή της πιθανής χρησιμότητας κάθε συστατικού της ζωντανής φύσης : είναι αδύνατο να προβλεφθεί τι σημασία θα έχει αυτό ή εκείνο το είδος για την ανθρωπότητα στο μέλλον . Στο κοινό μυαλό, η διάκριση μεταξύ «χρήσιμων» και «επιβλαβών» ειδών χάνει το νόημά της και επιβεβαιώνεται η αντίληψη ότι «ένα επιβλαβές ή ζιζάνιο είδος είναι απλώς ένας οργανισμός εκτός τόπου». Βασισμένο στις αρχές της καθολικής σύνδεσης και της πιθανής χρησιμότητας κάθε συστατικού της ζωντανής φύσης διαμορφώνεται η έννοια της μη παρέμβασης στις διαδικασίες που συμβαίνουν στα φυσικά οικοσυστήματα: «Δεν ξέρουμε γιατί Αυτόθα, επομένως είναι καλύτερα να τα αφήσουμε όλα όπως είναι. Ο τέλειος τρόπος εξοικονόμησης κατάσταση quoεξέτασε τη δημιουργία προστατευόμενων περιοχών με καθεστώς απόλυτου αποθεματικού. Ωστόσο, η πρακτική της διατήρησης έχει δείξει ότι τα σύγχρονα οικοσυστήματα έχουν ήδη χάσει την ικανότητα να αποκαθίστανται φυσικά και απαιτείται ενεργή ανθρώπινη παρέμβαση για τη διατήρησή τους. Ως αποτέλεσμα, η μετάβαση από την έννοια της μη επέμβασης και διατήρησης του status quo σε έννοιες βιώσιμη ανάπτυξη κοινωνία και βιόσφαιρα. Η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης συνεπάγεται την αύξηση του οικολογικού δυναμικού και των πόρων των φυσικών οικοσυστημάτων, τη δημιουργία βιώσιμων ελεγχόμενων οικοσυστημάτων, την ικανοποίηση των αναγκών της κοινωνίας για φυσικούς πόρους με βάση την επιστημονικά τεκμηριωμένη ορθολογική, βιώσιμη και πολλαπλών χρήσεων διαχείριση της φύσης, προστασία, προστασία και αναπαραγωγή όλων των συστατικών των οικοσυστημάτων. Η περαιτέρω ανάπτυξη της έννοιας της βιώσιμης ανάπτυξης αναπόφευκτα οδήγησε σε την αρχή της ανάγκης διατήρησης της βιολογικής ποικιλότητας : Μόνο η ποικιλόμορφη και ποικιλόμορφη ζωντανή φύση είναι σταθερή και εξαιρετικά παραγωγική . Η αρχή της ανάγκης διατήρησης της βιολογικής ποικιλότητας είναι πλήρως συνεπής με τις βασικές αρχές της βιοηθικής: «κάθε μορφή ζωής είναι μοναδική και ανεπανάληπτη», «κάθε μορφή ζωής έχει δικαίωμα ύπαρξης», «ό,τι δεν δημιουργείται από εμάς, δεν πρέπει να καταστραφεί από εμάς». Ταυτόχρονα, η αξία ενός γονότυπου δεν καθορίζεται από τη χρησιμότητά του για ένα άτομο, αλλά από τη μοναδικότητά του. Έτσι, αναγνωρίστηκε ότι η διατήρηση της δεξαμενής γονιδίων αποτελεί ευθύνη για περαιτέρω εξέλιξη. Σχεδόν πριν από 20 χρόνια (1992) στο Ρίο ντε Τζανέιρο στη διάσκεψη του ΟΗΕ με θέμα περιβάλλονκαι η Ανάπτυξη (UNCED) ενέκριναν ένα έγγραφο ορόσημο: Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα . Στο συνέδριο UNCED, αναγνωρίστηκε ότι η μείωση της βιολογικής ποικιλότητας είναι μια από τις κύριες αιτίες της προοδευτικής υποβάθμισης των φυσικών οικοσυστημάτων. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι μόνο εάν διατηρηθεί το βέλτιστο επίπεδο ποικιλομορφίας, είναι δυνατό να δημιουργηθούν οικοσυστήματα που να είναι ανθεκτικά στις ακραίες επιπτώσεις φυσικών και χημικών παραγόντων, παρασίτων και ασθενειών. Η διακοπή της παραγωγικότητας των τεχνητών οικοσυστημάτων συνδέεται επίσης με χαμηλά επίπεδα βιοποικιλότητας, με μόνο 150 είδη καλλιεργούμενων φυτών να καλλιεργούνται επί του παρόντος και να εκτρέφονται 20 είδη οικόσιτων ζώων. Ταυτόχρονα, το χαμηλό επίπεδο της παγκόσμιας ποικιλομορφίας συνδυάζεται με ένα χαμηλό επίπεδο τοπικής ποικιλότητας, με την κυριαρχία της μονοκαλλιέργειας ή των πολιτισμικών εναλλαγών με βραχυπρόθεσμαπεριστροφή. Επομένως, υπάρχει ανάγκη για ευρύτερη χρήση των ειδών και του ενδοειδικού (γενετικού) δυναμικού, ενδεχομένως περισσότεροείδη κατάλληλα για καλλιέργεια υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Φυσικά, για την επίλυση ενός συνόλου εργασιών που σχετίζονται με τα προβλήματα της βιοποικιλότητας, είναι πρώτα απαραίτητο να αναπτυχθούν κριτήρια για την αξιολόγηση της βιοποικιλότητας, να εντοπιστεί και να αξιολογηθεί το επίπεδο της ποικιλότητας σε συγκεκριμένα οικοσυστήματα (φυσικά-εδαφικά συγκροτήματα), να αναπτυχθούν συστάσεις για τη διατήρηση και την ενίσχυση της εντοπισμένης ποικιλότητας, να δοκιμάσει και να εφαρμόσει αυτές τις συστάσεις για τη γεωργοβιομηχανική παραγωγή. Στο εξωτερικό, τέτοιες εργασίες έχουν πραγματοποιηθεί ενεργά τις τελευταίες δεκαετίες και το μέτωπο αυτών των εργασιών ξεδιπλώνεται, καλύπτοντας όλο και περισσότερες χώρες, όλο και περισσότερους νέους τομείς ανθρώπινης δραστηριότητας. Ταυτόχρονα, οι παραδοσιακές τεχνολογίες (TT - παραδοσιακές τεχνολογίες) και οι εκτεταμένες τεχνολογίες χαμηλού επιπέδου (ELT - εκτεταμένες τεχνολογίες χαμηλού επιπέδου) δίνουν τη θέση τους σε εντατικές τεχνολογίες. υψηλό επίπεδο(IHT - intensive high technology) με την ευρύτερη χρήση τεχνολογιών υπολογιστών (CT - computer technology). Για την ανίχνευση ενδοειδικού πολυμορφισμού, ανάλυση ισοενζύμων πρωτεϊνών, ανάλυση περιοριστικών ενζύμων του DNA με υβριδισμό των θραυσμάτων του με ραδιενεργούς ανιχνευτές (ανάλυση RELP), καθώς και ανάλυση θραυσμάτων DNA που λαμβάνονται με βάση αλυσιδωτή αντίδρασηΠολυμερισμός DNA (ανάλυση RAPD). Η αποκρυπτογράφηση των γονιδιωμάτων μιας μεγάλης ποικιλίας οργανισμών, η δημιουργία σωματικών υβριδίων και γενετικά τροποποιημένων οργανισμών με προκαθορισμένες ιδιότητες, η αποθήκευση και η επιταχυνόμενη αναπαραγωγή τους με χρήση μικροκλωνοποίησης - αυτός είναι ένας σύντομος κατάλογος εργαλείων από το οπλοστάσιο των πρωτοποριακών τεχνολογιών (HDT - έχοντας σκάψει τεχνολογίες) και πολύ ΥΨΗΛΗ τεχνολογια(VHT - πολύ υψηλές τεχνολογίες), με βάση πρόσφατα επιτεύγματασύγχρονη επιστήμη. Η πρώτη παράγραφος της Σύμβασης για τη Βιοποικιλότητα αναφέρει ότι «... οι χώρες που προσχωρούν στη Σύμβαση πρέπει να καθορίσουν τα συστατικά στοιχεία της βιολογικής ποικιλότητας». Το 1995, η Ρωσία επικύρωσε τη Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα και ως εκ τούτου ανέλαβε την υποχρέωση να συμμετάσχει στην εφαρμογή των αποφάσεων της Διάσκεψης UNCED. Σύμφωνα με τη Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα, έχουν αναπτυχθεί και υιοθετηθεί προγράμματα για τη μελέτη της βιοποικιλότητας για εφαρμογή στη χώρα μας. Ωστόσο, οι εργασίες για τη μελέτη και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας είναι απαράδεκτα αργοί στη χώρα μας. Ελπίδα για θεμελιώδεις αλλαγές στην κοινωνία, με αποτέλεσμα η κατάσταση να αλλάξει δραματικά μέσα καλύτερη πλευρά, δεν είναι απαραίτητο για διάφορους λόγους. Πρώτα απ 'όλα, το πρόβλημα της αναγνώρισης και διατήρησης της βιοποικιλότητας περιλαμβάνει τη χρήση των εντατικών υψηλών τεχνολογιών (IHT) που περιγράφηκαν παραπάνω, οι οποίες, φυσικά, χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος εξοπλισμού και Προμήθειες, τη χρήση ειδικευμένων εργαζομένων, την προσέλκυση πόρων από συναφείς τομείς της γεωργίας και της δασοκομίας. Δεύτερον (και ίσως πρώτον), μια τέτοια εργασία θα πρέπει να λάβει υποστήριξη από όλους κοινωνικά επίπεδα: κρατικό, επαγγελματικό και δημόσιο. Ωστόσο, μέρος των εργασιών μπορεί να ολοκληρωθεί σήμερα, ακόμη και με εξαιρετικά ανεπαρκή οικονομικά και υλική υποστήριξη– με τη συμμετοχή παραδοσιακών τεχνολογιών (TT) και εκτεταμένων τεχνολογιών χαμηλού επιπέδου (ELT). Επιπλέον, δεν μπορεί κανείς να αγνοήσει τη δυνατότητα διεθνούς συνεργασίας με χρήση τεχνολογίας υπολογιστών (CT) και υψηλής τεχνολογίας (HT), με βάση το πνευματικό δυναμικό των φοιτητών και των καθηγητών πανεπιστημίου.

γενετική ποικιλότητα Η γενετική ενδοειδική ποικιλότητα καθορίζεται από τη δομή της δεξαμενής αλληλόμορφων και τη γονιδιακή δεξαμενή των πληθυσμών. Μια δεξαμενή αλληλόμορφων είναι το σύνολο των αλληλόμορφων σε έναν πληθυσμό.. Για μια ποσοτική περιγραφή της δομής της δεξαμενής αλληλόμορφων, χρησιμοποιείται η έννοια της «συχνότητας αλληλόμορφων». Η γονιδιακή δεξαμενή είναι το σύνολο των γονοτύπων σε έναν πληθυσμό.. Για μια ποσοτική περιγραφή της δομής της δεξαμενής γονιδίων, χρησιμοποιείται η έννοια της «συχνότητας των γονότυπων». χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη γενετική ποικιλότητα. τους παρακάτω δείκτες: – αναλογία πολυμορφικών γονιδίων. – συχνότητες αλληλόμορφων για πολυμορφικά γονίδια. – μέση ετεροζυγωτία για πολυμορφικά γονίδια. – συχνότητα γονότυπων. Με βάση αυτούς τους δείκτες, υπολογίζονται διάφοροι δείκτες ποικιλομορφίας (π.χ. Shannon-Over, Simpson). Για στοιχειώδη βιοχημικά χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, κατά τη μελέτη του πολυμορφισμού των πρωτεϊνών ή του πολυμορφισμού του DNA), είναι σχετικά εύκολο να προσδιοριστεί το επίπεδο βιοποικιλότητας με αυτούς τους δείκτες. Ωστόσο, για πολύπλοκα χαρακτηριστικά που κληρονομούνται με πολύπλοκο τρόπο (για παράδειγμα, παραγωγικότητα, αντίσταση σε δυσμενείς παράγοντες στρες, αναπτυξιακούς ρυθμούς), αυτή η προσέγγιση δεν είναι εφαρμόσιμη. Ως εκ τούτου, το επίπεδο ποικιλομορφίας αξιολογείται λιγότερο αυστηρά. Η άμεση μελέτη των γονιδιωμάτων ενός τεράστιου αριθμού ειδών που ενδιαφέρουν τον άνθρωπο είναι θέμα του απώτερου μέλλοντος (τουλάχιστον στο σημερινό επίπεδο ανάπτυξης της μοριακής γονιδιωματικής). Όμως ο εντοπισμός, η διατήρηση, η ενίσχυση και η ορθολογική χρήση της γενετικής ποικιλότητας τέτοιων ειδών είναι ένα έργο που απαιτεί άμεση λύση. Η ταχεία ανάπτυξη της εκτροφής δεν οφείλεται στην ευρεία χρήση σύγχρονων μεθόδων (οι διαγονιδιακές ποικιλίες και φυλές εξακολουθούν να είναι εξωτικές), αλλά λόγω της εκτεταμένης επέκτασης του πεδίου των εργασιών αναπαραγωγής. Αυτό είναι δυνατό εάν μια τέτοια εργασία είναι οικονομικά βιώσιμη: τα αποτελέσματα μπορούν να ληφθούν σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα και το αποτέλεσμα της εφαρμογής αυτών των αποτελεσμάτων είναι αρκετά υψηλό. Όπως γνωρίζετε, η επιλογή βασίζεται σε φαινοτύπους. Αυτό σημαίνει ότι πίσω από έναν συγκεκριμένο φαινότυπο κρύβεται ο αντίστοιχος γονότυπος. Η επιλογή από αλληλόμορφα πρακτικά δεν πραγματοποιείται (με εξαίρεση την επιλογή σε απλοειδές επίπεδο, την επιλογή αυτοεπικονιαστών και την επιλογή διαγονιδιακών οργανισμών). Και τότε αρχίζει η διασκέδαση: από τα πολλά αλληλόμορφα που υπάρχουν σε φυσικούς, ημιφυσικούς και τεχνητούς πληθυσμούς, διατηρούνται και χρησιμοποιούνται μόνο εκείνα που είναι ωφέλιμα για τον άνθρωπο, αλλά όχι για τους ίδιους τους οργανισμούς. Στη συνέχεια, με υψηλή γονοτυπική ποικιλότητα, μπορεί να παρατηρηθεί χαμηλό επίπεδο αλληλικής ποικιλότητας. Ένας από τους πρώτους κτηνοτρόφους που σκέφτηκαν την ανάγκη διατήρησης και αύξησης της αλληλικής ποικιλότητας ήταν ο Νικολάι Ιβάνοβιτς Βαβίλοφ. Αντίπαλοι του Ν.Ι. Ο Βαβίλοφ κατακρίθηκε (και κατακρίθηκε!) για την έλλειψη πρακτικής διέξοδος. Ναι, N.I. Ο Βαβίλοφ δεν ήταν πρακτικός κτηνοτρόφος που δημιουργούσε νέους γονότυπους. Δεν έψαχνε για συνδυασμούς αλληλόμορφων, αλλά για τα ίδια τα αλληλόμορφα. Και στην εποχή μας, δεν πρέπει να σκεφτόμαστε την ποικιλομορφία των ποικιλιών και των φυλών, αλλά την ποικιλομορφία των δεξαμενών αλληλίων, που μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε νέες ποικιλίες και φυλές. Επομένως, όταν δημιουργείτε συλλογές με το υψηλότερο δυνατό επίπεδο βιοποικιλότητας, θα πρέπει να συλλέγετε υλικό από διαφορετικούς πληθυσμούς, ακόμη και αν στο τρέχον επίπεδο ανάπτυξης της γενετικής και επιλογής αυτό το υλικό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως. Με άλλα λόγια, μια συλλογή που περιέχει τους γονότυπους a1a1, a2a2 και a3a3 είναι πιο πολύτιμη από μια συλλογή γονότυπων a1a1, a1a2, a2a2, αν και εξωτερικά (από τον αριθμό των φαινοτύπων και των γονότυπων) είναι ισοδύναμοι. Όταν εξετάζουμε συστήματα διαλληλικής ( Αχή ΕΝΑ-ΕΝΑ 1 ,ΕΝΑ 2 ,ΕΝΑ 3 …ένα n) μάλλον υπό όρους, τέσσερα επίπεδα γενετικής ποικιλότητας μπορούν να διακριθούν από τις συχνότητες αλληλόμορφων: - Η συχνότητα ενός σπάνιου αλληλόμορφου είναι 10 -6 ... 10 -3. Αυτό είναι το επίπεδο συχνότητας μετάλλαξης, το χαμηλότερο επίπεδο αλληλικής ποικιλότητας. Βρίσκεται μόνο σε πολύ μεγάλους πληθυσμούς (εκατομμύρια άτομα). – Σπάνια συχνότητα αλληλόμορφων 0,001…0,1. Αυτό είναι χαμηλό επίπεδο. Η συχνότητα των ομοζυγωτών για αυτό το αλληλόμορφο είναι μικρότερη από 1%. – Σπάνια συχνότητα αλληλόμορφων 0,1…0,3. Αυτό είναι ένα αποδεκτό επίπεδο. Η συχνότητα των ομοζυγωτών για αυτό το αλληλόμορφο είναι μικρότερη από 10%. – Σπάνια συχνότητα αλληλόμορφων 0,3…0,5. Αυτό είναι το υψηλότερο επίπεδο στο διαλληλικό σύστημα: η συχνότητα των ομοζυγωτών για αυτό το αλληλόμορφο είναι συγκρίσιμη με τη συχνότητα των ομοζυγωτών και των σύνθετων ετεροζυγώτων για τα εναλλακτικά αλληλόμορφα. Όταν εξετάζουμε πολυαλληλικά συστήματα ( ΕΝΑ 1 , ΕΝΑ 2 , ΕΝΑ 3 … ένα n) το επίπεδο γενετικής ποικιλότητας εξαρτάται περισσότερο από τον αριθμό των αλληλίων στον τόπο παρά από τις συχνότητες αυτών των αλληλόμορφων. Πρωτογενείς μηχανισμοί για την εμφάνιση γενετικής ποικιλότητας Πηγές νέων γονότυπων είναι ανασυνδυασμόςπου προκύπτει κατά τη διάρκεια της μείωσης και της σεξουαλικής αναπαραγωγής, καθώς και ως αποτέλεσμα διαφόρων παρασεξουαλικών διεργασιών. Οι κύριες πηγές νέων αλληλόμορφων σε έναν πληθυσμό είναι διαδικασία μετάλλαξηςΚαι μετανάστευσηφορείς νέων αλληλόμορφων. Πρόσθετες πηγές σχετίζονται με την πλευρική (οριζόντια) μεταφορά γονιδίων από ένα βιολογικό είδος σε άλλο: είτε κατά τη διάρκεια του διαειδικού σεξουαλικού υβριδισμού, είτε κατά τη συμβιογένεση, είτε με τη συμμετοχή ενδιάμεσων οργανισμών. Μια μεμονωμένη μετάλλαξη είναι ένα σπάνιο γεγονός. Σε έναν ακίνητο πληθυσμό, ένα μεταλλαγμένο αλληλόμορφο μπορεί κατά τύχη μην περάσουν στην επόμενη γενιά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πιθανότητα απώλειας του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου μεγάλοεξαρτάται από τον αριθμό των απογόνων Νστην οικογένεια: μεγάλο=1 σε Ν=0; μεγάλο=1/2 στο Ν=1; μεγάλο=1/4 στο Ν=2; μεγάλο=1/8 στο Ν=3; μεγάλο=(1/2) Χστο Ν=Χ. Μέση γονιμότητα ζεύγη ατόμωνίσο με 2 απογόνους που έχουν φτάσει σε αναπαραγωγική ηλικία, αλλά πραγματική γονιμότητακατανέμεται σύμφωνα με το νόμο Poisson στην περιοχή από 0 έως Χ. Εάν η πραγματική γονιμότητα του ζευγαριού είναι υψηλή, τότε η πιθανότητα να περάσει η μετάλλαξη σε τουλάχιστον έναν απόγονο είναι επίσης μεγάλη. Εάν η γονιμότητα είναι μειωμένη (ή ίση με 0), τότε η πιθανότητα διατήρησης της μετάλλαξης μειώνεται επίσης (ή ίση με 0). Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι από τις 100 νέες μεταλλάξεις σε κάθε επόμενη γενιά, μόνο ένα μέρος τους θα διατηρηθεί: Γενιές επιζών Έτσι, υπό την επίδραση εντελώς τυχαίων παραγόντων, το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο σταδιακά εξαφανίζεται (αποβάλλεται) από τον πληθυσμό. Ωστόσο, υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων, η συχνότητα του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου μπορεί να αυξηθεί (μέχρι τη στερέωσή του). Παρουσία μεταναστεύσεων, η αποτελεσματικότητα της μετατόπισης γονιδίων μειώνεται. Με άλλα λόγια, στα συστήματα πληθυσμού, η επίδραση της γενετικής μετατόπισης μπορεί να παραμεληθεί. Ωστόσο, με τη μετανάστευση, νέα αλληλόμορφα εμφανίζονται συνεχώς σε πληθυσμούς (ακόμα και αν αυτά τα αλληλόμορφα είναι δυσμενή για τους φορείς τους). Μηχανισμοί για την αύξηση του επιπέδου γενετικής ποικιλότητας 1. Διαδικασία μετάλλαξης (πίεση μετάλλαξης) σε μεγάλους πληθυσμούς Η ίδια μετάλλαξη με την ίδια συχνότητα qεμφανίζεται σε κάθε γενιά (αν υποθέσουμε ότι το μέγεθος του πληθυσμού είναι μεγάλο: εκατομμύρια άτομα). Ταυτόχρονα, το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο μπορεί να χαθεί υπό την επίδραση τυχαίων παραγόντων (συμπεριλαμβανομένων λόγω μεταλλάξεων πίσω). Εάν δεν ληφθούν υπόψη οι αναδρομικές μεταλλάξεις, τότε η πραγματική συχνότητα του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου αυξάνεται μη γραμμικά. Η εξάρτηση της συχνότητας του μεταλλαγμένου αλληλόμορφου από τον σειριακό αριθμό της γενιάς μπορεί να προσεγγιστεί κατά προσέγγιση λογαριθμική συνάρτηση. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η συχνότητα ενός υπολειπόμενου εκλεκτικά ουδέτερου μεταλλαγμένου αλληλόμορφου (και η πιθανότητα της φαινοτυπικής του εκδήλωσης) αυξάνεται περίπου ως εξής: Γενιές q (ΕΝΑ), × 10 – 6 q 2 (αα), × 10 – 12 Έτσι, σε έναν μακροχρόνιο πληθυσμό (με υψηλή αφθονία), η πιθανότητα μιας φαινοτυπικής εκδήλωσης ενός υπολειπόμενου μεταλλαγμένου αλληλόμορφου αυξάνεται δεκάδες και εκατοντάδες φορές λόγω πίεση μετάλλαξης. Ταυτόχρονα, πρέπει να αναγνωριστεί ότι πραγματικοί πληθυσμοί υπάρχουν για περιορισμένο αριθμό γενεών, επομένως η πίεση των μεταλλάξεων δεν μπορεί να αλλάξει θεμελιωδώς τη γενετική δομή των πληθυσμών. 2. Μετατόπιση γονιδίων (γενετικές-αυτόματες διεργασίες) Η γενετική μετατόπιση είναι μια τυχαία αλλαγή στη συχνότητα των επιλεκτικά ουδέτερων (ή ψευδοουδέτερων) αλληλόμορφων σε μικρούς, απομονωμένους πληθυσμούς. Σε μικρούς πληθυσμούς, ο ρόλος των μεμονωμένων ατόμων είναι μεγάλος και ο τυχαίος θάνατος ενός ατόμου μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αλλαγή στη δεξαμενή αλληλόμορφων. Όσο μικρότερος είναι ο πληθυσμός, τόσο πιο πιθανό είναι να αλλάξουν τυχαία οι συχνότητες των αλληλόμορφων. Όσο μικρότερη είναι η συχνότητα των αλληλόμορφων, τόσο πιο πιθανό είναι να εξαλειφθεί. Σε εξαιρετικά μικρούς πληθυσμούς (ή πληθυσμούς που μειώνουν επανειλημμένα τον αριθμό τους σε κρίσιμο επίπεδο), σύμφωνα με τυχαίους λόγουςτο μεταλλαγμένο αλληλόμορφο μπορεί να πάρει τη θέση του κανονικού αλληλόμορφου, δηλ. σε εξέλιξη τυχαία δέσμευσημεταλλαγμένο αλληλόμορφο. Ως αποτέλεσμα, το επίπεδο της γενετικής ποικιλότητας μειώνεται. Η γενετική μετατόπιση μπορεί επίσης να παρατηρηθεί ως αποτέλεσμα του φαινομένου της γενετικής χοάνης (φαινόμενο συμφόρησης): εάν ένας πληθυσμός μειωθεί για λίγο και στη συνέχεια αυξηθεί το μέγεθός του (η επίδραση των ιδρυτών ενός νέου πληθυσμού πρώηνsitu, ανάκαμψη πληθυσμού μετά από καταστροφική πληθυσμιακή μείωση σεsitu). 3. Φυσική επιλογή (φυσικόςεπιλογή) ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ - είναι ένα σύνολο βιολογικών διεργασιών που παρέχουν διαφορικές αναπαραγωγή γονότυπων σε πληθυσμούς. Η φυσική επιλογή είναι ένας κατευθυντικός παράγοντας στην εξελικτική διαδικασία, η κινητήρια δύναμη της εξέλιξης. Η κατεύθυνση της φυσικής επιλογής ονομάζεται διάνυσμα επιλογής. Η αρχική (οδηγία) μορφή είναι επιλογή οδήγησης, που οδηγεί σε αλλαγήγενετική και φαινοτυπική δομή του πληθυσμού. Ουσία επιλογή οδήγησηςσυνίσταται στη συσσώρευση και ενίσχυση γενετικά καθορισμένων αποκλίσειςαπό την αρχική (κανονική) παραλλαγή του χαρακτηριστικού. (Στο μέλλον, η αρχική εκδοχή του χαρακτηριστικού μπορεί να γίνει απόκλιση από τον κανόνα.) Κατά την επιλογή οδήγησης, η συχνότητα των αλληλόμορφων και των γονότυπων με τη μέγιστη φυσική κατάσταση αυξάνεται. Έτσι, η καθοδηγητική επιλογή εκδηλώνεται με τη μορφή μιας σταθερής και, ως ένα βαθμό, κατευθυνόμενης αλλαγής στις συχνότητες των αλληλόμορφων (γονότυποι, φαινότυποι) σε έναν πληθυσμό. Αρχικά, κατά την επιλογή, το επίπεδο της βιοποικιλότητας αυξάνεται, στη συνέχεια φτάνει στο μέγιστο και στα τελικά στάδια της επιλογής μειώνεται. 4. Συνδεδεμένη κληρονομιά Η κινητήρια μορφή επιλογής δρα σε μερικά (περιοριστικά) χαρακτηριστικά, σε λίγους γονότυπους και αλληλόμορφα λίγων γονιδίων. Ωστόσο, εάν το γονίδιο που θα επιλεγεί (για παράδειγμα, ένα ευεργετικό αλληλόμορφο ΕΝΑ) συνδέεται με ένα επιλεκτικά ουδέτερο ή ψευδοουδέτερο γονίδιο (για παράδειγμα, το αλληλόμορφο Ν), μετά η συχνότητα ουδέτερου αλληλίου Νθα αλλάξει επίσης. Υπάρχουν δύο τύποι συμπλέκτη: αληθινός και οιονεί συμπλέκτης. Στην αληθινή σύνδεση, τα επιλέξιμα και ουδέτερα αλληλόμορφα ( ΕΝΑΚαι Ν) βρίσκονται (εντοπίζονται) στο ίδιο χρωμόσωμα. Στη συνέχεια επιλογή υπέρ του απλότυπου ΕΝΑθα αυξήσει τη συχνότητα των αλληλόμορφων Ν. Όταν το αλληλόμορφο είναι οιονεί συνδεδεμένο ΕΝΑΚαι Νεντοπίζονται σε διαφορετικά χρωμοσώματα, αλλά συνδέονται μεταξύ τους με κοινές μορφογενετικές διεργασίες (οντογενετικές συσχετίσεις). Στη συνέχεια, όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, η συχνότητα του επιλεκτικά ουδέτερου αλληλόμορφου Νθα αλλάξει. Μηχανισμοί για τη διατήρηση υψηλού επιπέδου γενετικής ποικιλότητας σε φυσικούς πληθυσμούς 1. Αδιάφορη ισορροπία σε μεγάλους πληθυσμούς Σε πληθυσμούς με υψηλή αφθονία, μια τυχαία σχηματισμένη δομή (για παράδειγμα, λόγω του φαινομένου συμφόρησης) της δεξαμενής αλληλόμορφων μπορεί να διατηρηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, ακόμη και αν το υπό εξέταση χαρακτηριστικό είναι επιλεκτικά ουδέτερο. 2. Μεταναστεύσεις Οι μεταναστεύσεις είναι οι μετακινήσεις φορέων γενετικής πληροφορίας (άτομα, σπόροι, σπόρια) από τον έναν πληθυσμό στον άλλο. Παρουσία μεταναστεύσεων, η επίδραση της γενετικής μετατόπισης και της φυσικής επιλογής μειώνεται απότομα. Σαν άποτέλεσμα: α) αποτρέπεται ο εκφυλισμός της γενετικής δομής του πληθυσμού (δεν υπάρχει εξάλειψη αλληλόμορφων, γονότυπων, χαρακτηριστικών)· β) γνωρίσματα (αλληλόμορφα, γονότυποι) που μειώνουν την καταλληλότητά του μπορούν να βρεθούν σε έναν πληθυσμό. 3. Φυσική επιλογή για τη διαφορετικότητα Εκτός από την καθοδήγηση της επιλογής, η οποία αλλάζει τη γενετική δομή των πληθυσμών, υπάρχουν πολλές μορφές επιλογής που διατηρούν αυτή τη δομή. 1. Επιλογή υπέρ ετεροζυγώτων. Σε πολλές περιπτώσεις, οι ετεροζυγώτες προσαρμόζονται καλύτερα από οποιονδήποτε από τους ομοζυγώτες (το φαινόμενο της ετερογένεσης ή της υπεροχής). Μετά στον πληθυσμό σταθεροποιώντας την επιλογή για διαφορετικότηταδιατήρηση του υπάρχοντος επιπέδου βιολογικής ποικιλότητας. 2. Επιλογή ανάλογα με τη συχνότηταλειτουργεί στην περίπτωση που η καταλληλότητα του φαινοτύπου (γονότυπος, αλληλόμορφο) εξαρτάται από τη συχνότητά του. Στην απλούστερη περίπτωση, το φαινόμενο της επιλογής που εξαρτάται από τη συχνότητα καθορίζεται από ενδοειδική(ενδοπληθυσμός) ανταγωνισμός. Σε αυτή την περίπτωση, η καταλληλότητα ενός γονιδιακού/φαινοτύπου είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητά του: Όσο πιο σπάνια εμφανίζεται ένα δεδομένο γονίδιο/φαινότυπο, τόσο υψηλότερη είναι η καταλληλότητά του. Με την αύξηση της συχνότητας ενός γονιδιακού/φαινοτύπου, η καταλληλότητά του μειώνεται. Αυτές οι μορφές επιλογής μπορούν να παρατηρηθούν σε καθαρή μορφή, αλλά μπορούν επίσης να συνδυαστούν με άλλες μορφές επιλογής, για παράδειγμα, επιλογή υπέρ ετεροζυγώτων σε συνδυασμό με επιλογή συγγενών (επιλογή ομάδας) ή επιλογή εξαρτώμενη από τη συχνότητα σε συνδυασμό με σεξουαλική επιλογή. Σχετική (ομαδική) επιλογήδρα στην περίπτωση που ένα χαρακτηριστικό που είναι ουδέτερο ή ακόμη και επιβλαβές για ένα δεδομένο άτομο (με δεδομένο φαινότυπο, γονότυπο, αλληλόμορφο) αποδειχθεί χρήσιμο για την ομάδα (οικογένεια). Αυτή η μορφή επιλογής οδηγεί στο σχηματισμό αλτρουιστικών χαρακτηριστικών. σεξουαλική επιλογή- Αυτή είναι μια μορφή φυσικής επιλογής που βασίζεται στον ανταγωνισμό ατόμων του ενός φύλου (συνήθως αρσενικών) για ζευγάρωμα με άτομα του άλλου φύλου. Ταυτόχρονα, η καταλληλότητα ενός γονότυπου (φαινότυπος) αξιολογείται όχι από το ποσοστό επιβίωσής του, αλλά από τη συμμετοχή του στην αναπαραγωγή. Αυτή η μορφή επιλογής μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση και διατήρηση χαρακτηριστικών που μειώνουν την επιβίωση (συνταγματική καταλληλότητα) των φορέων τους. 4. Συνδεδεμένη κληρονομιά Εάν η σταθεροποιητική επιλογή (ή άλλη μορφή επιλογής που ευνοεί τη διατήρηση της γενετικής δομής του πληθυσμού) δρα στο επιλεγμένο γονίδιο ΕΝΑ, τότε δεν θα διατηρηθεί μόνο μια ορισμένη συχνότητα αυτού του αλληλόμορφου, αλλά και ορισμένες συχνότητες ουδέτερων αλληλόμορφων που συνδέονται με αυτό.

Δημιουργία ανθεκτικών οικοσυστημάτων

Η σταθερότητα ενός συστήματος στην απλούστερη περίπτωση καθορίζεται από την προσθετική σταθερότητα των δομικών στοιχείων του. Οι κύριοι δείκτες της αντοχής των μεμονωμένων φυτών περιλαμβάνουν: χειμερινή ανθεκτικότητα, αντοχή στις απώλειες διαπνοής την περίοδο χειμώνα-άνοιξη, αντοχή μπουμπουκιών, λουλουδιών και ωοθηκών στον παγετό, αντοχή στην έλλειψη ή υπερβολική θερμότητα, την ηλιακή ακτινοβολία και μια βραχυπρόθεσμη καλλιεργητική περίοδο ; αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στην ξηρασία. αντιστοιχία μεταξύ των ρυθμών της διέλευσης των φαινοφασών και των εποχιακών αλλαγών στις περιβαλλοντικές συνθήκες. αντίσταση σε ορισμένες τιμές pH, συγκεντρώσεις αλάτων. αντοχή σε παράσιτα και ασθένειες · ισορροπία της φωτοσύνθεσης και των αναπαραγωγικών διαδικασιών. Ταυτόχρονα, το περιβάλλον γύρω από τους οργανισμούς αλλάζει σταδιακά - το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής γίνεται ήδη ένα παγκόσμιο, πολιτικό πρόβλημα. Για παράδειγμα, τα τελευταία 50 χρόνια (σε σύγκριση με το 1940–1960) στην κεντρική Ρωσία, η μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα αυξήθηκε κατά 1,2 °C, ενώ η σχετική υγρασία μειώθηκε κατά 3%. Οι αλλαγές αυτές είναι ακόμη πιο έντονες την περίοδο χειμώνα-άνοιξη: η θερμοκρασία του αέρα τον Ιανουάριο, τον Φεβρουάριο και τον Μάρτιο αυξήθηκε κατά 4,4 °C, ενώ η υγρασία τον Μάρτιο και τον Απρίλιο μειώθηκε κατά 10%. Τέτοιες αλλαγές στη θερμοκρασία και την υγρασία αυξάνουν σημαντικά τις απώλειες διαπνοής των ξυλωδών φυτών την περίοδο χειμώνα-άνοιξη.

Δυστυχώς, το σημερινό επίπεδο ανάπτυξης της επιστήμης δεν μας επιτρέπει να προβλέψουμε πλήρως τις αλλαγές στο περιβάλλον που θα συμβούν ακόμη και στο εγγύς μέλλον, επιπλέον, να προβλέψουμε όχι μόνο την κλιματική αλλαγή, αλλά και την εμφάνιση νέων παρασίτων, παθογόνων παραγόντων, ανταγωνιστών , κλπ. Επομένως, ο μόνος αξιόπιστος τρόπος για να αυξηθεί η σταθερότητα και η παραγωγικότητα των φυσικών οικοσυστημάτων είναι η αύξηση του επιπέδου ετερογένειας, γενετικής ετερογένειας των συστατικών του οικοσυστήματος. Τέτοια ετερογενή οικοσυστήματα παρέχουν τη δυνατότητα συνεχούς και ανεξάντλητης διαχείρισης της φύσης, αφού σε γενετικά ετερογενή συστήματα υπάρχουν αντισταθμιστικές αλληλεπιδράσεις ατόμων με διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάπτυξης και ανάπτυξης, ευαισθησία στη δυναμική των περιβαλλοντικών παραγόντων. Σε σχέση με παράσιτα και ασθένειες, ένα τέτοιο ετερογενές οικοσύστημα χαρακτηρίζεται από συλλογική ομαδική ανοσία, η οποία καθορίζεται από την αλληλεπίδραση πολλών δομικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών μεμονωμένων βιοτύπων (οικότυποι, ισοαντιδραστήρια).

Για τη δημιουργία ετερογενών τεχνητών φυτειών (φυτείες), χρησιμοποιούνται φυτικά πολλαπλασιαζόμενα φυτά μίγματα κλώνων , ή πολυκλωνικές συνθέσεις - κατά κάποιο τρόπο επιλεγμένοι συνδυασμοί δενδρυλλίων που ανήκουν σε διαφορετικές ποικιλίες κλώνων. Επιπλέον, κάθε κλώνος πρέπει να έχει χαρακτηριστικά που δεν έχουν άλλοι κλώνοι. Το πιο σημαντικό τέτοιο χαρακτηριστικό είναι ρυθμός ανάπτυξης βλαστών . Με τη σειρά τους, οι ρυθμοί ανάπτυξης των βλαστών καθορίζονται από το είδος και την ατομική ιδιαιτερότητα των γενετικά καθορισμένων προγραμμάτων οντογένεσης.

Έτσι, για να δημιουργηθούν πολυκλωνικές συνθέσεις, είναι απαραίτητο να αναγνωριστούν μεταξύ άγριων φυτών (ή σε φυτείες συλλογής) ενδοειδικές ομάδες που διαφέρουν σταθερά σε ένα σύνολο χαρακτήρων. Ταυτόχρονα, το κύριο πράγμα δεν είναι η δύναμη των διαφορών, αλλά η σταθερότητά τους, δηλ. την ικανότητα να επιμείνεις από γενιά σε γενιά (τουλάχιστον όταν βλαστική αναπαραγωγή) υπό ορισμένες συνθήκες ανάπτυξης.

Ως μια τέτοια ενδοειδική ομαδοποίηση, εμφανίζεται συνήθως μορφή(μορφή). Δυστυχώς, πολύ συχνά αυτός ο όρος αντιμετωπίζεται αρκετά ελεύθερα, ονομάζοντας μορφές και οικότυπους, και ποικιλίες (παραλλαγές) και ισοαντιδραστήρια (μορφές με τη στενή έννοια της λέξης) και βιοτύπους. στη μικροσυστηματική, η μορφή θεωρείται ως ενδοειδική ταξινομική κατηγορία (forma).

Κατά την επιλογή μορφών, πρώτα απ 'όλα, δίνεται προσοχή στα μορφολογικά χαρακτηριστικά. Ταυτόχρονα, σε διαφορετικά είδη φυτών, λόγω παράλληλης μεταβλητότητας, διακρίνονται μορφές με το ίδιο όνομα, που διαφέρουν στη διαμόρφωση των φύλλων (τυπική vulgaris, πλατύφυλλο latifolia, angustifolia angustifolia, μικρόφυλλο parvifolia, λογχοειδής lancifolia, ελλειπτικό ελλειπτική, στρογγυλεμένο ωοειδές crassifolia, στρογγυλεμένο rotundata; ορισμένοι τύποι λεπίδων φύλλων λαμβάνουν ειδικά ονόματα, για παράδειγμα, orbiculata- ευρέως οβάλ, σε σχήμα καρδιάς στη βάση και μυτερό στην κορυφή), ανάλογα με το χρώμα των φύλλων (μονόχρωμο concolor, πολύχρωμο ξεβάφω, πράσινο βιρίδης, περιστέρι γλαυκοφύλλα, γυαλιστερό λαμπρύνει, ασημί argentea), με διαμόρφωση κορώνας (σφαιρικό σφαίρα, κλάμα εκκρεμές, πυραμιδοειδής pyramidalis) Σε διάφορες ποικιλίες (cultivars) αποδίδεται συνήθως ο βαθμός f. λατρείαμε αναλυτική περιγραφή της μορφολογίας.

Με περισσότερα Λεπτομερής περιγραφήμορφές, χρησιμοποιούνται διάφοροι μορφομετρικοί δείκτες, οι οποίοι στα ξυλώδη φυτά περιλαμβάνουν: δύναμη ανάπτυξης (ιδίως ετήσια αύξηση της διαμέτρου κορμού), τύπο διακλάδωσης, γωνία διακλάδωσης, μήκος μεσογονάτου, ένταση διακλάδωσης και μήκος βλαστών, μέγεθος φύλλου. Αυτοί οι δείκτες αποκαλύπτονται με άμεση παρατήρηση, ψηφιοποιούνται εύκολα και μπορούν να υποβληθούν σε μαθηματική επεξεργασία χρησιμοποιώντας τις μεθόδους στατιστικών παραλλαγών, οι οποίες επιτρέπουν την αξιολόγηση της γενετικής προϋποθέσεως των χαρακτηριστικών.

Η πολυπλοειδία είναι γνωστό ότι είναι ευρέως διαδεδομένη μεταξύ των φυτών. Ως εκ τούτου, η αναγνώριση των ενδοειδικών (ενδοπληθυσμιακών) ομάδων που διαφέρουν με αριθμό χρωμοσωμάτων, θα μπορούσε να καταστήσει δυνατή την ξεκάθαρη περιγραφή του επιπέδου της διαφορετικότητας. Για τον προσδιορισμό του αριθμού των χρωμοσωμάτων χρησιμοποιούνται διάφορες κυτταρογενετικές μέθοδοι, ιδίως άμεσο αριθμό χρωμοσωμάτωνσε διαιρούμενα κύτταρα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι πάντα δυνατό, επομένως οι αριθμοί των χρωμοσωμάτων συχνά καθορίζονται με έμμεσες μεθόδους, για παράδειγμα, παλινομετρική μέθοδος(ανάλογα με το μέγεθος των κόκκων γύρης).

Ωστόσο, όλοι αυτοί οι δείκτες είναι στατικοί, δεν αντικατοπτρίζουν τη διαδικασία υλοποίησης της γενετικής πληροφορίας. Ταυτόχρονα, είναι γνωστό ότι οποιοδήποτε χαρακτηριστικό σχηματίζεται στην πορεία της μορφογένεσης. Με βάση την ανάλυση της μορφογένεσης, γίνεται μια επιλογή ontobiomorphκαι σύμφωνα με τις εποχιακές αλλαγές στη συνήθη φύση των φυτών, φαινοβιόμορφα. Όταν χρησιμοποιούνται δυναμικοί δείκτες ποικιλότητας, το σύνολο των γονιδίων ενός οργανισμού μπορεί να θεωρηθεί ως πρόγραμμα της οντογένεσής του (ατομική ανάπτυξη) και σε συγκεκριμένες περιπτώσεις ως πρόγραμμα μορφογένεσης (διαμόρφωση).

Η υπόσχεση αυτής της προσέγγισης φάνηκε στα έργα των C. Waddington, N.P. Krenke και άλλοι κλασικοί της φυσικής επιστήμης.

Κληρονομικός πολυμορφισμός φυσικών πληθυσμών. γενετικό φορτίο.Η διαδικασία της ειδογένεσης που περιλαμβάνει έναν παράγοντα όπως ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ, δημιουργεί μια ποικιλία μορφών διαβίωσης προσαρμοσμένες στις συνθήκες διαβίωσης. Μεταξύ των διαφορετικών γονότυπων που προκύπτουν σε κάθε γενιά λόγω του αποθέματος κληρονομικής μεταβλητότητας και ανασυνδυασμού αλληλόμορφων, μόνο ένας περιορισμένος αριθμός καθορίζει τη μέγιστη προσαρμοστικότητα σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Μπορεί να υποτεθεί ότι η διαφορική αναπαραγωγή αυτών των γονότυπων θα οδηγήσει τελικά στο γεγονός ότι οι δεξαμενές γονιδίων των πληθυσμών θα αντιπροσωπεύονται μόνο από «επιτυχή» αλληλόμορφα και τους συνδυασμούς τους. Ως αποτέλεσμα, θα υπάρξει εξασθένιση της κληρονομικής μεταβλητότητας και αύξηση του επιπέδου ομοζυγωτίας των γονότυπων. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει, καθώς η διαδικασία μετάλλαξης συνεχίζεται, και η φυσική επιλογή υποστηρίζει τους ετεροζυγώτες, γιατί. μειώνουν τη βλαβερή επίδραση των υπολειπόμενων αλληλόμορφων. Οι περισσότεροι οργανισμοί είναι εξαιρετικά ετερόζυγοι. Επιπλέον, τα άτομα είναι ετερόζυγα για διαφορετικούς τόπους, γεγονός που αυξάνει τη συνολική ετεροζυγωτία του πληθυσμού.

Η παρουσία σε έναν πληθυσμό πολλών γονότυπων ισορροπίας σε συγκέντρωση που υπερβαίνει το 1% στην πιο σπάνια μορφή (το επίπεδο κληρονομικής ποικιλότητας για το οποίο αρκεί μια διαδικασία μετάλλαξης) ονομάζεται πολυμορφισμός.Ο κληρονομικός πολυμορφισμός δημιουργείται από μεταλλάξεις και συνδυαστική μεταβλητότητα. Υποστηρίζεται από τη φυσική επιλογή και είναι προσαρμοστικό (μεταβατικό) και σταθερό (ισορροπημένο).

Προσαρμοστικός πολυμορφισμόςπροκύπτει εάν, σε διαφορετικές, αλλά τακτικά μεταβαλλόμενες συνθήκες ζωής, η επιλογή ευνοεί διαφορετικούς γονότυπους.

Ισορροπημένος πολυμορφισμόςσυμβαίνει όταν η επιλογή ευνοεί τους ετεροζυγώτες έναντι των υπολειπόμενων και κυρίαρχων ομοζυγώτων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο ισορροπημένος πολυμορφισμός είναι ένα στρογγυλό ρολό (βλ. Εικόνα 1.4, σελ. 14).

Το φαινόμενο του επιλεκτικού πλεονεκτήματος των ετεροζυγωτών ονομάζεται υπερκυριαρχία.Ο μηχανισμός της θετικής επιλογής των ετεροζυγωτών είναι διαφορετικός.

Λόγω της ποικιλίας των περιβαλλοντικών παραγόντων, η φυσική επιλογή δρα ταυτόχρονα προς πολλές κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται από την αναλογία της έντασης των διαφορετικών διανύσματα επιλογής.Έτσι, σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη, η υψηλή συχνότητα του ημιθανατηφόρου αλληλόμορφου της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας υποστηρίζεται από την προνομιακή επιβίωση των ετερόζυγων οργανισμών σε συνθήκες υψηλής συχνότητας εμφάνισης τροπικής ελονοσίας. Το τελικό αποτέλεσμα της φυσικής επιλογής σε έναν πληθυσμό εξαρτάται από την επικάλυψη πολλών διανυσμάτων επιλογής και μετρητή επιλογής. Χάρη σε αυτό επιτυγχάνεται ταυτόχρονα τόσο η σταθεροποίηση της γονιδιακής δεξαμενής όσο και η διατήρηση της κληρονομικής ποικιλότητας.

Ο ισορροπημένος πολυμορφισμός προσδίδει μια σειρά από πολύτιμες ιδιότητες σε έναν πληθυσμό, οι οποίες καθορίζουν τη βιολογική του σημασία. Ένας γενετικά ετερογενής πληθυσμός αναπτύσσει ένα ευρύτερο φάσμα συνθηκών διαβίωσης, χρησιμοποιώντας τον βιότοπο πληρέστερα. Μια μεγαλύτερη ποσότητα αποθεματικής κληρονομικής μεταβλητότητας συσσωρεύεται στη γονιδιακή του δεξαμενή. Ως αποτέλεσμα, αποκτά εξελικτική ευελιξία και μπορεί, αλλάζοντας προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, να αντισταθμίσει τις περιβαλλοντικές διακυμάνσεις στην πορεία της ιστορικής εξέλιξης.

Σε έναν γενετικά πολυμορφικό πληθυσμό, γεννιούνται από γενιά σε γενιά οργανισμοί γονότυπων, η καταλληλότητα των οποίων δεν είναι η ίδια. Σε κάθε χρονική στιγμή, η βιωσιμότητα ενός τέτοιου πληθυσμού είναι κάτω από το επίπεδο που θα επιτυγχανόταν εάν περιείχε μόνο τους πιο «επιτυχημένους» γονότυπους. Η ποσότητα κατά την οποία η καταλληλότητα ενός πραγματικού πληθυσμού διαφέρει από την καταλληλότητα ενός ιδανικού πληθυσμού των «καλύτερων» δυνατών γονότυπων με μια δεδομένη γονιδιακή δεξαμενή ονομάζεται γενετικό φορτίο.Είναι ένα είδος πληρωμής για οικολογική και εξελικτική ευελιξία. Το γενετικό φορτίο είναι αναπόφευκτη συνέπεια του γενετικού πολυμορφισμού.

Ο ισορροπημένος γενετικός πολυμορφισμός, η ενδοειδική ποικιλότητα, οι οικολογικές φυλές και, πιθανώς, τα υποείδη είναι μεταξύ των αιτιών για την εξελικτική αμετάβλητη κατάσταση των ειδών (Severtsov A.S., 2003). Η ύπαρξη δύο ή περισσότερων μορφών ισορροπημένου πολυμορφισμού, καθεμία από τις οποίες είναι προσαρμοσμένη στη δική της υποκατηγορία της οικολογικής θέσης του είδους, υποδηλώνει ότι ποιοτικά διαφορετικές προσαρμοστικές στρατηγικές των μορφών εξασφαλίζουν την ίση καταλληλότητά τους. Όταν η οικολογική κατάσταση αλλάζει, ένα από αυτά τα μορφώματα αποκτά πλεονέκτημα σε βάρος άλλων (άλλων) μορφών. Ο αριθμός τους διατηρείται ή αυξάνεται όχι μόνο λόγω της διατήρησης της φυσικής κατάστασης, αλλά και λόγω των πόρων που απελευθερώνονται κατά τη μείωση του αριθμού ή την εξαφάνιση εκείνων των μορφών για τις οποίες αυτή η αλλαγή στο περιβάλλον είναι επιζήμια.

Ένα παράδειγμα είναι η ιστορία του πολυμορφισμού του πληθυσμού της Μόσχας των ινάνθρωπων περιστεριών βράχου. Columbia livia(Obukhova, 1987). Ο πολυμορφισμός των πληθυσμών αυτού του είδους αντιπροσωπεύεται από μια συνεχή σειρά μορφών που διαφέρουν ως προς το χρώμα του φτερώματος: από γκρι (σχιστόλιθος), που θεωρείται το αρχικό, έως μαύρο (μελανιστικό). Υπάρχουν δύο τύποι μελανοποίησης φτερών. Σε μια περίπτωση, η μελανίνη συγκεντρώνεται στα άκρα των κρυφών φτερών, σχηματίζοντας μαύρες κηλίδες. Καθώς αυτές οι κηλίδες αυξάνονται, συγχωνεύονται σε ένα συμπαγές μαύρο χρώμα. Αυτή η πιο κοινή μορφή μελανοποίησης οφείλεται στο ισχυρό γονίδιο Black και 5-6 γονίδια με μικρό φαινοτυπικό αποτέλεσμα. Σε άλλη περίπτωση, η μελανίνη κατανέμεται διάχυτα στον ανεμιστήρα των φτερών. Επομένως, τα ενδιάμεσα μορφώματα φαίνονται περισσότερο ή λιγότερο αιθάλη ή βρώμικα, με πιο έντονη μελανοποίηση γίνονται μαύρα. Αυτός ο τύπος μελανοποίησης καθορίζεται από το ισχυρό γονίδιο Dack και επίσης 5-6 αδύναμο γονίδια (Obukhova, Kreslavsky, 1984).

Πριν το Μεγάλο Πατριωτικός Πόλεμοςστη Μόσχα επικράτησε η γκρίζα μορφολογία. Οι μελανιστές ήταν λίγοι στον αριθμό. Κατά τη διάρκεια του πολέμου, ο πληθυσμός των περιστεριών της Μόσχας πέθανε σχεδόν εντελώς ή καταστράφηκε. Μετά τον πόλεμο, ο αριθμός των περιστεριών ανέκαμψε αργά μέχρι το 1957, όταν, σε σχέση με το Παγκόσμιο Φεστιβάλ Νεολαίας και Φοιτητών, το «πουλί του κόσμου» άρχισε να πατρονάρει και να τρέφεται. Καθώς αυξανόταν ο πληθυσμός, αυξήθηκε και η αναλογία των μελανιστικών μορφών. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '60 του εικοστού αιώνα. το ποσοστό των μελανιστών και των ενδιάμεσων μορφών ήταν περίπου 80%.

Οι αλλαγές στην αναλογία των μορφών οφείλονταν σε διαφορές στη συμπεριφορά τους. Η γκρίζα μορφολογία είναι πιο δραστήρια, πετά μακρύτερα αναζητώντας τροφή και προστατεύει ενεργά τις περιοχές φωλιάσματος. Οι μελανιστές είναι παθητικοί. Οι φωλιές τους σε σοφίτες μπορούν να βρίσκονται η μία κοντά στην άλλη. Οι ενδιάμεσες μορφές είναι επίσης ενδιάμεσες σε δραστηριότητα. Υπό τις συνθήκες των απεριόριστων πόρων τροφίμων που παρέχονται από σκουπιδότοπους και επιδέσμους και περιορισμένες τοποθεσίες φωλεοποίησης σε σπίτια, η γκρίζα μορφολογία δεν μπορούσε να ανταγωνιστεί τη μάζα των μελανιστών και των ενδιάμεσων μορφών και αναγκάστηκε να βγει σε σοφίτες, ακατάλληλες για φωλιά, με χαμηλή πυκνότητα κατέστησε δυνατή την προστασία των τόπων φωλεοποίησης. Έτσι, οι αλλαγές στην οικολογική κατάσταση οδηγούν σε αλλαγές στις συχνότητες των μορφών. Είτε το ένα από αυτά (γκρίζο με μικρό πληθυσμό), τότε το άλλο (μελανιστικό με μεγάλη αφθονία) αποκτά πλεονέκτημα, αλλά γενικά το είδος διατηρεί τη σταθερότητά του και δεν αλλάζει. Θα υπάρχει ακόμα κι αν κάποιο από τα morphs πεθάνει.

Μια ανάλυση του χρωματικού πολυμορφισμού των αρσενικών της παρδαλής μυγοπαγίδας οδηγεί σε παρόμοια αποτελέσματα. Ficedula hypoleuca(Grinkov, 2000), Γαστροπόδια της Λευκής Θάλασσας (Sergievsky, 1987).

Οι οικολογικές φυλές είναι εξίσου σημαντικές για τη διατήρηση της εξελικτικής στάσης με τις μορφές ισορροπημένου πολυμορφισμού. Ένα παράδειγμα είναι οι οικολογικές φυλές του σκαθαριού των φύλλων ιτιάς, Lochmea caprea(Coleoptera, Chrysomelidae), στη Zvenigorodskaya βιολογικούς σταθμούς Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας, που μελετήθηκε από τον Mikheev (1985). Μία από τις δύο φυλές τρέφεται φύλλα πλατύφυλλες ιτιές, κυρίως κατσικίσιες και ιτιές αυτιών, η λεύκη είναι ένα επιπλέον κτηνοτροφικό φυτό. Μια άλλη φυλή τρέφεται κυρίως φύλλα σημύδα περονόσπορου, επιπλέον κτηνοτροφικό φυτό - μυρμηγκιά σημύδα. Η ανταλλαγή σε κάθε μία από τις φυλές μεταξύ σκαθαριών που τρέφονται με τα κύρια και τα πρόσθετα φυτά είναι περίπου 40%. Η ανταλλαγή μεταξύ των φυλών ιτιάς και σημύδας είναι 0,3-5%, αν και αυτά τα δέντρα σε μια σειρά διαταραγμένων φυτοκαινώσεων έρχονται σε επαφή με κλαδιά. Το γεγονός είναι ότι οι προνύμφες και τα ενήλικα της φυλής ιτιών, με αναγκαστική σίτιση τα φύλλα σημύδας πεθαίνουν στο 100% των περιπτώσεων. Αντίθετα, τα σκαθάρια και οι προνύμφες τους της φυλής σημύδας τρέφονται με φύλλα ιτιάς χωρίς να βλάπτουν τον εαυτό τους. Έτσι, οι φυλές απομονώνονται τόσο οικολογικά όσο και γενετικά. Μια άκαμπτη σχέση με τα κτηνοτροφικά φυτά σημαίνει ότι τα σκαθάρια σημύδας σε αυτήν την περιοχή περιορίζονται σε ένα ορισμένο στάδιο διαδοχής - ένα δάσος με μικρά φύλλα. Τα σκαθάρια της ιτιάς περιορίζονται σε υγρούς βιότοπους όπου διαταράσσεται η κανονική πορεία διαδοχής - παρυφές δασών, γειτονιές οικισμών κ.λπ. Όταν αλλάξει το στάδιο της διαδοχής, οι πληθυσμοί της φυλής της σημύδας είτε θα μετακινηθούν είτε θα εξαφανιστούν. Η διασπορά των σκαθαριών από το χειμώνα είναι περίπου 4 χλμ. Το ίδιο θα συμβεί και στους πληθυσμούς της φυλής της ιτιάς με μείωση της υγρασίας ή με αύξηση της ανθρωπογενούς πίεσης. Ωστόσο, η εξαφάνιση οποιασδήποτε από τις φυλές δεν θα σημαίνει την εξαφάνιση του είδους, αλλά μωσαϊκό βιοτόπων διασφαλίζει τη βιώσιμη ύπαρξη καθεμιάς από τις φυλές. Πιθανώς, παρόμοια συλλογιστική μπορεί να εφαρμοστεί και σε γεωγραφικές φυλές - υποείδη (A.S. Severtsov, 2003).

Έτσι, ο πληθυσμιακός πολυμορφισμός εξασφαλίζει τη σταθερότητα του πληθυσμού στο σύνολό του όταν αλλάζει η οικολογική κατάσταση και είναι επίσης ένας από τους μηχανισμούς για τη σταθερότητα ενός είδους στον εξελικτικό χρόνο.

. Βιοποικιλότητα . Ο γενετικός πολυμορφισμός των πληθυσμών ως βάση της βιολογικής ποικιλότητας. Το πρόβλημα της διατήρησης της βιοποικιλότητας

Η βιοποικιλότητα αναφέρεται σε όλους "τους πολλούς διαφορετικούς ζωντανούς οργανισμούς, τη μεταβλητότητα μεταξύ τους και τα οικολογικά συμπλέγματα στα οποία αποτελούν μέρος, η οποία περιλαμβάνει την ποικιλότητα εντός των ειδών, μεταξύ ειδών και οικοσυστημάτων". Ταυτόχρονα, θα πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ της παγκόσμιας και της τοπικής ποικιλομορφίας. Η βιολογική ποικιλότητα είναι ένας από τους σημαντικότερους βιολογικούς πόρους (βιολογικός πόρος θεωρείται «το γενετικό υλικό, οι οργανισμοί ή μέρη αυτού ή τα οικοσυστήματα που χρησιμοποιούνται ή δυνητικά χρήσιμα για την ανθρωπότητα, συμπεριλαμβανομένης της φυσικής ισορροπίας εντός και μεταξύ των οικοσυστημάτων»).

Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι βιολογικής ποικιλότητας: άλφα, βήτα, γάμμα και γενετική ποικιλότητα. Η α-ποικιλομορφία νοείται ως ποικιλότητα ειδών, η β-ποικιλομορφία είναι η ποικιλομορφία των κοινοτήτων σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Η γ-ποικιλομορφία είναι ένας αναπόσπαστος δείκτης που περιλαμβάνει την α- και β-ποικιλομορφία. Ωστόσο, αυτοί οι τύποι βιοποικιλότητας βασίζονται στη γενετική (ενδοειδική, ενδοπληθυσμιακή) ποικιλότητα.

Η παρουσία δύο ή περισσότερων αλληλόμορφων (και, κατά συνέπεια, γονότυπων) σε έναν πληθυσμό ονομάζεται γενετικός πολυμορφισμός. Είναι υπό όρους αποδεκτό ότι η συχνότητα του σπανιότερου αλληλόμορφου στον πολυμορφισμό πρέπει να είναι τουλάχιστον 1% (0,01). Η ύπαρξη γενετικού πολυμορφισμού αποτελεί προϋπόθεση για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας.

Οι ιδέες για την ανάγκη διατήρησης του γενετικού πολυμορφισμού σε φυσικούς πληθυσμούς διατυπώθηκαν ήδη από τη δεκαετία του 1920. εκλεκτοί συμπατριώτες μας. Ο Νικολάι Ιβάνοβιτς Βαβίλοφ δημιούργησε το δόγμα του αρχικού υλικού, τεκμηρίωσε την ανάγκη δημιουργίας αποθετηρίων της παγκόσμιας γονιδιακής δεξαμενής καλλιεργούμενων φυτών. Ο Alexander Sergeevich Serebrovsky δημιούργησε το ίδιο το δόγμα της γονιδιακής δεξαμενής. Η έννοια του «γενοταμείου» περιλάμβανε τη γενετική ποικιλότητα ενός είδους που αναπτύχθηκε κατά την εξέλιξη ή την επιλογή του και παρείχε τις προσαρμοστικές και παραγωγικές του ικανότητες. Ο Sergei Sergeevich Chetverikov έθεσε τα θεμέλια για τη μελέτη και τις μεθόδους για την αξιολόγηση της γενετικής ετερογένειας πληθυσμών άγριων φυτικών και ζωικών ειδών.

Τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα κλιμακώθηκαν μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Για την επίλυσή τους το 1948 σχηματίστηκε Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης και των Φυσικών Πόρων(IUCN). Το πρωταρχικό καθήκον της IUCN ήταν η σύνταξη Κόκκινα Βιβλία– κατάλογοι σπάνιων και απειλούμενων ειδών. Το 1963-1966 ο πρώτος Διεθνές Κόκκινο Βιβλίο. Το 1980 εκδόθηκε η τέταρτη έκδοσή του. Το 1978-1984. εκδίδεται το Κόκκινο Βιβλίο της ΕΣΣΔ και το 1985 - το Κόκκινο Βιβλίο της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Ωστόσο, η ανθρωπότητα συνειδητοποίησε τη σοβαρότητα αυτού του προβλήματος μόλις το τελευταίο τέταρτο του 20ού αιώνα. Πριν από λίγο περισσότερο από τριάντα χρόνια (1972), πραγματοποιήθηκε στη Στοκχόλμη η πρώτη διάσκεψη του ΟΗΕ για το ανθρώπινο περιβάλλον. Σε αυτό το φόρουμ, σκιαγραφήθηκαν οι γενικές αρχές της διεθνούς συνεργασίας στον τομέα της προστασίας της φύσης. Με βάση τις αποφάσεις του Συνεδρίου της Στοκχόλμης, διατυπώθηκαν σύγχρονες αρχές για τη διατήρηση του περιβάλλοντος διαβίωσης.

Η πρώτη αρχή είναι η αρχή της καθολικής σύνδεσης στην άγρια ​​ζωή: η απώλεια ενός κρίκου σε μια πολύπλοκη αλυσίδα τροφικών και άλλων συνδέσεων στη φύση μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτα αποτελέσματα. Αυτή η αρχή βασίζεται σε κλασικές ιδέες για την ύπαρξη σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ των στοιχείων των βιολογικών συστημάτων υπεροργανισμών και πολλές από αυτές τις σχέσεις οδηγούν στο σχηματισμό διαφόρων αλυσίδων, δικτύων και πυραμίδων.

Ως εκ τούτου ακολουθεί την αρχή της πιθανής χρησιμότητας κάθε συστατικού της ζωντανής φύσης : είναι αδύνατο να προβλεφθεί τι σημασία θα έχει αυτό ή εκείνο το είδος για την ανθρωπότητα στο μέλλον . Στο κοινό μυαλό, η διάκριση μεταξύ «χρήσιμων» και «επιβλαβών» ειδών χάνει το νόημά της και επιβεβαιώνεται η αντίληψη ότι «ένα επιβλαβές ή ζιζάνιο είδος είναι απλώς ένας οργανισμός εκτός τόπου».

Βασισμένο στις αρχές της καθολικής σύνδεσης και της πιθανής χρησιμότητας κάθε συστατικού της ζωντανής φύσης διαμορφώνεται η έννοια της μη παρέμβασης στις διαδικασίες που συμβαίνουν στα φυσικά οικοσυστήματα: «Δεν ξέρουμε γιατί Αυτόθα, οπότε είναι καλύτερο να το αφήσετε όπως είναι». Ο τέλειος τρόπος εξοικονόμησης κατάσταση quoεξέτασε τη δημιουργία προστατευόμενων περιοχών με καθεστώς απόλυτου αποθεματικού. Ωστόσο, η πρακτική της διατήρησης έχει δείξει ότι τα σύγχρονα οικοσυστήματα έχουν ήδη χάσει την ικανότητα να αποκαθίστανται φυσικά και απαιτείται ενεργή ανθρώπινη παρέμβαση για τη διατήρησή τους.

Ως αποτέλεσμα, η μετάβαση από την έννοια της μη επέμβασης και διατήρησης του status quo σε έννοια της βιώσιμης ανάπτυξης κοινωνία και βιόσφαιρα. Η έννοια της αειφόρου ανάπτυξης συνεπάγεται την αύξηση του οικολογικού δυναμικού και των πόρων των φυσικών οικοσυστημάτων, τη δημιουργία βιώσιμων ελεγχόμενων οικοσυστημάτων, την ικανοποίηση των αναγκών της κοινωνίας για φυσικούς πόρους με βάση την επιστημονικά τεκμηριωμένη ορθολογική, βιώσιμη και πολλαπλών χρήσεων διαχείριση της φύσης, προστασία, προστασία και αναπαραγωγή όλων των συστατικών των οικοσυστημάτων.

Η περαιτέρω ανάπτυξη της έννοιας της βιώσιμης ανάπτυξης αναπόφευκτα οδήγησε σε την αρχή της ανάγκης διατήρησης της βιολογικής ποικιλότητας : Μόνο η ποικιλόμορφη και ποικιλόμορφη ζωντανή φύση είναι σταθερή και εξαιρετικά παραγωγική . Η αρχή της ανάγκης διατήρησης της βιολογικής ποικιλότητας είναι πλήρως συνεπής με τις βασικές αρχές της βιοηθικής: «κάθε μορφή ζωής είναι μοναδική και ανεπανάληπτη», «κάθε μορφή ζωής έχει δικαίωμα ύπαρξης», «ό,τι δεν δημιουργείται από εμάς, δεν πρέπει να καταστραφεί από εμάς». Ταυτόχρονα, η αξία ενός γονότυπου δεν καθορίζεται από τη χρησιμότητά του για ένα άτομο, αλλά από τη μοναδικότητά του. Έτσι, αναγνωρίστηκε ότι «η διατήρηση της δεξαμενής γονιδίων είναι ευθύνη για την περαιτέρω εξέλιξη» (Frankel, XIII International Genetic Progress στο Berkeley, 1974). Ο Swaminathan (Ινδία) προσδιόρισε τρία επίπεδα ευθύνης για τη διατήρηση της γονιδιακής δεξαμενής: επαγγελματικό, πολιτικό και δημόσιο.

Το 1980, η Παγκόσμια Στρατηγική Διατήρησης αναπτύχθηκε από τη Διεθνή Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης και των Φυσικών Πόρων. Τα υλικά της Παγκόσμιας Στρατηγικής σημειώνουν ότι ένα από τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα είναι το πρόβλημα της διατροφής: 500 εκατομμύρια άνθρωποι υποσιτίζονται συστηματικά. Είναι πιο δύσκολο να ληφθεί υπόψη ο αριθμός των ανθρώπων που δεν λαμβάνουν επαρκή διατροφή, ισορροπημένη σε πρωτεΐνες, βιταμίνες και μικροστοιχεία.

Η Παγκόσμια Στρατηγική έχει διατυπώσει τα καθήκοντα προτεραιότητας της προστασίας της φύσης:

– διατήρηση των κύριων οικολογικών διεργασιών στα οικοσυστήματα.

– Διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας.

- Μακροπρόθεσμα ορθολογική χρήσηείδη και οικοσυστήματα.

Το 1992, στο Ρίο ντε Τζανέιρο, στη Διάσκεψη των Ηνωμένων Εθνών για το Περιβάλλον και την Ανάπτυξη (UNCED), εγκρίθηκαν ορισμένα έγγραφα, υπογεγραμμένα από εκπροσώπους 179 κρατών:

– Πρόγραμμα Δράσης: Ατζέντα 21.

– Δήλωση αρχών για τα δάση.

– Σύμβαση των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή.

– Σύμβαση για τη Βιοποικιλότητα.

Τα υλικά της Σύμβασης για τη Βιοποικιλότητα σημειώνουν ότι «...η ποικιλότητα είναι σημαντική για την εξέλιξη και τη διατήρηση των συστημάτων υποστήριξης της ζωής της βιόσφαιρας». Για να διατηρηθούν τα συστήματα υποστήριξης της ζωής της βιόσφαιρας, είναι απαραίτητο να διατηρηθούν όλες οι μορφές βιολογικής ποικιλότητας: «Οι χώρες που προσχωρούν στη Σύμβαση πρέπει να καθορίσουν τα στοιχεία της βιολογικής ποικιλότητας, ... να ελέγχουν τις δραστηριότητες που μπορεί να έχουν επιβλαβή επίδραση στη βιολογική ποικιλότητα .»

Στο συνέδριο UNCED, αναγνωρίστηκε ότι η μείωση της βιολογικής ποικιλότητας είναι μια από τις κύριες αιτίες της προοδευτικής υποβάθμισης των φυσικών οικοσυστημάτων. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι μόνο εάν διατηρηθεί το βέλτιστο επίπεδο ποικιλομορφίας, είναι δυνατό να δημιουργηθούν οικοσυστήματα που να είναι ανθεκτικά στις ακραίες επιπτώσεις φυσικών και χημικών παραγόντων, παρασίτων και ασθενειών.

Το 1995, στη Σόφια, σε μια διάσκεψη των Ευρωπαίων Υπουργών Περιβάλλοντος, εγκρίθηκε η Πανευρωπαϊκή Στρατηγική για τη Διατήρηση της Βιολογικής και Τοπικής Ποικιλότητας. Παραθέτουμε τις αρχές της Πανευρωπαϊκής Στρατηγικής για τη Διατήρηση της Βιολογικής και Τοπικής Ποικιλότητας της Φύσης:

– Προστασία των πιο ευάλωτων οικοσυστημάτων.

– Προστασία και αποκατάσταση διαταραγμένων οικοσυστημάτων.

– Προστασία περιοχών με τη μεγαλύτερη ποικιλότητα ειδών.

– Διατήρηση φυσικών συμπλεγμάτων αναφοράς.

Διακοπή της αύξησης της παραγωγικότητας τεχνητά οικοσυστήματασυνδέεται επίσης με χαμηλά επίπεδα βιοποικιλότητας, με μόνο 150 καλλιεργούμενα φυτικά είδη να καλλιεργούνται σήμερα και 20 είδη οικόσιτων ζώων να εκτρέφονται. Ταυτόχρονα, το χαμηλό επίπεδο παγκόσμιας ποικιλότητας συνδυάζεται με χαμηλό επίπεδο τοπικής ποικιλότητας, με κυριαρχία της μονοκαλλιέργειας ή των πολιτισμικών εναλλαγών με σύντομη περίοδο εναλλαγής. Η επιδίωξη της ομοιομορφίας στις φυτικές ποικιλίες και τις φυλές ζώων οδήγησε σε απότομο περιορισμό της γενετικής ποικιλότητας. Συνέπεια της μείωσης της ποικιλότητας είναι η μείωση της αντοχής σε ακραίους φυσικούς και χημικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες και, σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό, σε παράσιτα και ασθένειες.

Πολυάριθμες μελέτες έχουν δείξει ότι ο μόνος αξιόπιστος τρόπος για να αυξηθεί η σταθερότητα και η παραγωγικότητα των φυσικών οικοσυστημάτων είναι η αύξηση του επιπέδου της ετερογένειάς τους, καθώς σε γενετικά ετερογενή συστήματα υπάρχουν αντισταθμιστικές αλληλεπιδράσεις ατόμων με διαφορετικά χαρακτηριστικά ανάπτυξης και ανάπτυξης, ευαισθησία στη δυναμική. περιβαλλοντικών παραγόντων, ασθενειών και παρασίτων. Είναι οι ετερογενείς φυτείες που παρέχουν τη δυνατότητα συνεχούς και ανεξάντλητης διαχείρισης της φύσης.

Κατά συνέπεια, υπάρχει ανάγκη για ευρύτερη χρήση του είδους και ενδοειδικό (γενετικό) δυναμικό του μεγαλύτερου δυνατού αριθμού ειδών κατάλληλων για καλλιέργεια υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Η όλη ποικιλία του προς διατήρηση υλικού περιλαμβάνει τις ακόλουθες κατηγορίες οργανισμών: ποικιλίες και φυλές που καλλιεργούνται και εκτρέφονται σήμερα. ποικιλίες και φυλές που έχουν βγει εκτός παραγωγής, αλλά έχουν μεγάλη γενετική και αναπαραγωγική αξία ως προς τις επιμέρους παραμέτρους· τοπικές ποικιλίες και γηγενείς φυλές· άγριοι συγγενείς καλλιεργούμενων φυτών και οικόσιτων ζώων· άγρια ​​είδη ζωικών φυτών που είναι πολλά υποσχόμενα για εισαγωγή στον πολιτισμό και την εξημέρωση· πειραματικά δημιουργημένες γενετικές γραμμές.

Φυσικά, για την επίλυση ενός συνόλου εργασιών που σχετίζονται με τα προβλήματα της βιοποικιλότητας, είναι πρώτα απαραίτητο να αναπτυχθούν κριτήρια για την αξιολόγηση της βιοποικιλότητας, να εντοπιστεί και να αξιολογηθεί το επίπεδο της ποικιλότητας σε συγκεκριμένα οικοσυστήματα (φυσικά-εδαφικά συγκροτήματα), να αναπτυχθούν συστάσεις για τη διατήρηση και την ενίσχυση της εντοπισμένης ποικιλότητας, να δοκιμάσει και να εφαρμόσει αυτές τις συστάσεις για τη γεωργοβιομηχανική παραγωγή.

Παραδείγματα βασικών στοιχείων στο ζωικό βασίλειο

Τι μπορεί να βρει κανείς παντού. Για παράδειγμα, οι πικραλίδες, αν και αναπαράγονται χωρίς γονιμοποίηση, εξακολουθούν να έχουν άνθη και παράγουν γύρη. Ανάμεσα στα έντομα, μπορεί κανείς να βρει σκαθάρια χωρίς πτήση που έχουν πλήρως σχηματισμένα φτερά κρυμμένα κάτω από σκληρά λιωμένα ελύτρα.

Τα ερπετά όπως οι πύθωνες εξακολουθούν να έχουν μια υπολειπόμενη λεκάνη που δεν είναι προσκολλημένη στους σπονδύλους (όπως τα περισσότερα σπονδυλωτά) αλλά απλώς επιπλέει στην κοιλιά. Αυτή είναι η απόδειξη ότι τα φίδια κατάγονται από τετράποδα ερπετά. Μερικές σαύρες φέρουν υποτυπώδη, υπολειπόμενα πόδια κάτω από το δέρμα τους που είναι αόρατα από έξω.

Πολλά ζώα έχουν υπολείμματα μάτια. Για παράδειγμα, οι κάτοικοι των σπηλαίων όπως τα ψάρια (μεξικανικά είδη τετρά και σαλαμάνδρας Typhlotriton spelaeus και Proteus anguinus) είναι τυφλοί αλλά έχουν υποτυπώδη μάτια. Τα μάτια του μεξικανού tetra έχουν φακό, εκφυλιστικό αμφιβληστροειδή και οπτικό νεύρο. Οι τυφλές σαλαμάνδρες έχουν μάτια με κόρες που κλείνουν τα βλέφαρα από το εξωτερικό φως.

Οι φάλαινες έχουν υπολειπόμενη λεκάνη και πίσω πόδια. Τα οστά των ποδιών υπάρχουν στο σώμα της φάλαινας αλλά δεν είναι προσκολλημένα στον υπόλοιπο σκελετό. Αντίθετα, απλώς ενσωματώνονται στους ιστούς του ζώου. Αυτό είναι απόδειξη της εξέλιξης των φαλαινών από προγόνους της ξηράς με την επακόλουθη απώλεια των οπίσθιων άκρων και της λεκάνης. Το μόνο που παραμένει υπολειπόμενο στις σύγχρονες φάλαινες είναι τα υπολείμματα αυτών των δομών.

ανθρώπινα βασικά στοιχεία

Τι είναι το βασικό; Αυτό είναι ένα μέρος του σώματος που έχει χάσει τον άμεσο σκοπό του κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, για παράδειγμα, η ανθρώπινη σκωληκοειδής απόφυση, η οποία κάποτε εκτελούσε μια σημαντική λειτουργία και τώρα φέρνει περισσότερο κακόπαρά καλό. Ο κόκκυγας είναι ένα κατάλοιπο του οστού της ουράς των μακρινών προγόνων των πρωτευόντων - αυτό είναι το υπολειπόμενο τμήμα της εμβρυϊκής ουράς, το οποίο σχηματίζεται στο ανθρώπινο σώμα και στη συνέχεια αποσυντίθεται και "τρώγεται" ανοσοποιητικό σύστημα. Και μερικοί άνθρωποι εξακολουθούν να γεννιούνται, αν και εξαιρετικά σπάνιοι, με ουρές (αταβισμοί).

Μερικοί άνθρωποι μπορούν να κινήσουν τα αυτιά τους, αν και αυτή η ιδιότητα είναι εγγενής στις γάτες και άλλα ζώα και είναι απαραίτητη για τον εντοπισμό των ήχων κατά το κυνήγι. Οι πρόγονοι των ανθρώπων είναι γνωστό ότι ήταν φυτοφάγα ζώα και τα δόντια ήταν απαραίτητα για το μάσημα και το τρίψιμο των φυτικών τροφών. Πάνω από το 90% όλων των ενηλίκων έχουν τους λεγόμενους φρονιμίτες. Αυτά τα άχρηστα δόντια μερικές φορές μεγαλώνουν λανθασμένα και μπορεί να προκαλέσουν έντονος πόνος. Συχνά οι άνθρωποι απλά τα ξεφορτώνονται.

Η εμφάνιση στον άνθρωπο είναι επίσης ένα υποτυπώδες σημάδι. Αυτή η αντίδραση εμφανίζεται συνήθως όταν είναι κρύο ή τρομακτικό. Οι μύες στη βάση κάθε τρίχας ενεργούν για να ανασηκώσουν τα μαλλιά. Στα ζώα, αυτή η λειτουργία σχετίζεται με τη διατήρηση της θερμότητας. Το ίδιο μπορεί να συμβεί αν το ζώο απειληθεί. Αυτή τη φορά, η «όρθια γούνα» δίνει τη δυνατότητα στο θηρίο να φαίνεται πιο τρομερό και απειλητικό.

Αδιάψευστα στοιχεία για την εξέλιξη

Για τη μελέτη του τυπικού φυλογενετικού δέντρου, μπορεί να σημειωθεί ότι κάθε είδος έχει μια μοναδική γενεαλογία. Κάθε οργανισμός έχει τον δικό του μοναδικό κύκλο κοινών προγόνων, που τον συνδέει μαζί τους. Οι οργανισμοί αναμένεται να φέρουν στοιχεία αυτής της γενεαλογικής ιστορίας. Τι είναι το βασικό; Στη βιολογία, αυτά είναι ανατομικά και μοριακά χαρακτηριστικά που είναι μη λειτουργικά.

Τι είναι το βασικό; Για παράδειγμα, τα φτερά των πτηνών είναι πολύ περίπλοκα ανατομικά, δομές ειδικά προσαρμοσμένες για ελεγχόμενη πτήση, αλλά υπάρχουν πουλιά που δεν μπορούν να πετάξουν. Ένα ζωντανό παράδειγμα αυτού είναι οι στρουθοκάμηλοι, των οποίων τα φτερά μπορούν να ονομαστούν με ασφάλεια υποτυπώδη όργανα, καθώς δεν χρειάζονται για πτήση, αλλά μάλλον για ισορροπία κατά το τρέξιμο και τους χορούς ζευγαρώματος.

Η αμηχανία των επιστημόνων

Οι υποτυπώδεις δομές έχουν προβληματίσει τους φυσιοδίφες σε όλη την ιστορία. Αυτό το ερώτημα ενδιέφερε τους επιστήμονες πολύ πριν ο Δαρβίνος προτείνει για πρώτη φορά την παγκόσμια θεωρία του για την προέλευση των ειδών. Πολλά μορφωμένα μυαλά του XVIII-XIX αιώνα, όπως (1749-1832), Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon (1707-1788) και Georges Cuvier (1769-1832) μελέτησαν αυτό το πρόβλημα.

Εξήντα χρόνια πριν από τη δημοσίευση του βιβλίου του Δαρβίνου On the Origin of Species, ο διαπρεπής Γάλλος ανατόμος Geoffroy Saint Hilaire (1772-1844) ασχολήθηκε με το ζήτημα των υπολειπόμενων φτερών στην καζούρα και τη στρουθοκάμηλο. Είχε χάσει γιατί η φύση αφήνει πάντα «ίχνη οργάνου» που δεν χρειάζεται πια. Δέκα χρόνια αργότερα, ο Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) όρισε μερικές από τις στοιχειώδεις δομές στη Ζωολογική Φιλοσοφία του.

αταβισμοί

Οι αταβισμοί είναι ορισμένα χαρακτηριστικά που είναι μοναδικά για μια μικρή ομάδα οργανισμών. Παραδείγματα είναι οι ανθρώπινες ουρές (προεξοχή κόκκυγα), τα επιπλέον ή δικτυωτά δάχτυλα, η μη φυσιολογική τριχοφυΐα, υοειδής μυςσε σκύλους και ούτω καθεξής. Ορισμένα γονίδια, όπως το μωρό χνούδι, απλά απενεργοποιούνται μετά τον τοκετό. Τι είναι τα βασικά στοιχεία και οι αταβισμοί; Αυτή είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου των αποδεικτικών στοιχείων για την εξέλιξη.

Τα χαρακτηριστικά των αταβισμών είναι:

1) παρουσία στο ενήλικο στάδιο της ζωής.

2) έλλειψη σημαδιών στους γονείς ή στους πρόσφατους προγόνους.

3) Εξαιρετική σπανιότητα στον πληθυσμό.

Ένας από τους πιο δραματικούς αταβισμούς είναι οι ανθρώπινες ουρές. Μερικά από αυτά είναι μαλακά, περιέχουν μόνο μύες, αιμοφόρα αγγείακαι τα νεύρα. Μερικές φορές μπορεί να υπάρχει χόνδρος. Αυτές οι ουρές μπορούν να αφαιρεθούν χειρουργικά. Οι αταβισμοί περιλαμβάνουν την παρουσία ένας μεγάλος αριθμόςθηλές (πάνω από 2).

Μυστήρια της εξέλιξης

Τι είναι τα βασικά στοιχεία που έχουν χάσει τον άμεσο σκοπό τους και δεν εκτελούν πλέον τις άμεσες λειτουργίες τους. Αν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί εξελίχθηκαν από κοινός πρόγονος, τότε η απώλεια ή η απόκτηση διαφόρων λειτουργιών και δομών καθορίζεται από την ιστορική μακροεξέλιξη.