§ 40. Механізми видоутворення

Поміркуйте

Скільки часу може знадобитися для утворення нового виду?

Згадайте

Які існують фактори еволюції?
Що таке природний добір?

Різноманіття механізмів видоутворення

Існує кілька можливих механізмів утворення нового виду. Найважливішою умовою утворення виду є ізоляція його окремих популяцій.

Класифікацію механізмів видоутворення побудовано саме на різниці у варіантах створення ізоляції між різними популяціями виду (більш докладно про це див. таблицю).

Механізми видоутворення

Механізм видоутворення	Опис механізму видоутворення
Географічне (алопатричне)	Нові форми організмів виникають як результат розриву ареалу й ізоляції окремих популяцій. У кожній ізольованій популяції внаслідок дрейфу генів і добору змінюється генофонд. Далі настає репродуктивна ізоляція (неможливість схрещування особин), що веде до утворення нових видів. Причинами розриву ареалу можуть бути льодовики, утворення річок, гірські та інші геологічні процеси
Екологічне (симпатричне)	Нові форми організмів з’являються внаслідок екологічної ізоляції в межах одного ареалу. Ізоляція популяцій відбувається через невідповідність часу й місця схрещування, поведінки тварин, споживання різної їжі, пристосування до різних способів запилення в рослин тощо. Механізми видоутворення: гібридизація — нова форма організмів утворюється внаслідок схрещування двох видів. Прикладом такого видоутворення є слива (гібрид терну й аличі); поліплоїдія — нова форма організмів утворюється зі старої шляхом поліплоїдизації (кратного збільшення числа хромосом). Цей спосіб видоутворення поширений у рослин хромосомних перебудов — злиття або фрагментації

Напрями еволюційного процесу

Наслідком адаптацій організмів до умов середовища в результаті еволюції стали процеси конвергенції, дивергенції та паралелізму.

За умов, коли споріднені види потрапляють у різні умови існування, виникає явище дивергенції. Це процес, унаслідок якого однакові органи в різних організмів зовні починають відрізнятися, хоча й зберігають схожі риси внутрішньої будови (так звані гомологічні органи). У разі дивергенції споріднені види стають несхожими (як кити, бегемоти й лосі, які походять від спільного предка).

В умовах, коли далекі одна від одної систематичні групи організмів починають пристосовуватися до однакових умов, виникає явище конвергенції. Це процес формування схожих ознак у далеких за рівнем спорідненості груп організмів. У такий спосіб виникають так звані аналогічні органи. У разі конвергенції види стають схожими (мал. 40.1). Прикладом конвергенції є обтічна форма тіла у водних хребетних різного походження: акул, дельфінів, іхтіозаврів. Ще один приклад конвергенції — схожа будова крил у кажанів та вимерлих рептилій птеродактилів.

Мал. 41.3. Конвергенція у плаваючих та літаючих організмів

Паралелізм виникає тоді, коли до схожих умов пристосовуються досить близькі за походженням види. У разі зовнішньої і внутрішньої подібності органи таких організмів можуть відрізнятися способами адаптації до умов життя. Прикладом паралелізму є моржі, справжні й вухаті тюлені. Ці три групи пристосовувалися до життя у воді незалежно й дещо відмінними способами. Але всі вони є представниками одного ряду.

Сучасна еволюційна теорія

Найбільш визнаною в наш час є синтетична теорія еволюції. Хоча існують й інші теорії, які пояснюють механізми процесів еволюції. Синтетична теорія еволюції сформувалася у 20-50-х роках XX століття під час об’єднання положень класичного дарвінізму та генетики. Найбільш важливими для формування теорії розділами генетики були теорія мутацій та популяційна генетика.

Основні положення синтетичної теорії еволюції

Матеріалом для еволюції є спадкові зміни — мутації (як правило, генні) та їхні комбінації.
Основним рушійним фактором еволюції є природний добір, що виникає на основі боротьби за існування.
Найменшою одиницею еволюції є популяція.
Еволюція має поступовий і тривалий характер. Видоутворення як етап еволюційного процесу є послідовною зміною однієї популяції низкою наступних популяцій.
Еволюція має ненаправлений характер, тобто не йде в напрямку будь-якої кінцевої мети.
Еволюція є необоротним процесом.

Значний внесок у розробку синтетичної теорії еволюції зробили вчені Дж. Холдейн, Р. Фішер, Ф. Добжанський, М. Вавілов, С. Четвериков, О. Сєверцов, І. Шмальгаузен, Дж. Сімпсон та інші.

Ключова ідея

Існують такі механізми видоутворення: географічний і екологічний шляхом гібридизації, поліпроїдизації, злиття або фрагментації хромосом. У сучасній біології найбільш розробленою є синтетична теорія еволюції, що об'єднує основні ідеї класичної теорії еволюції, запропоновані Чарльзом Дарвіном, і досягнення сучасної генетики.

Перевірте свої знання

1. Що таке вид? 2. Назвіть критерії виду. 3. Які існують способи видоутворення? 4. Що відбувається в разі симпатричного видоутворення? 5. Що відбувається в разі алопатричного видоутворення? 6. Чи можуть утворюватися нові види шляхом схрещування? 7*. Чи може еволюція відбуватися без дивергенції? Відповідь обґрунтуйте. 8.* У чому полягають відмінності між конвергенцією і паралелізмом?

Зміст