комбинации генов, делали популяцию неоднородной. В борьбе за существование и в результате естественного отбора способностью к выживанию обладали лишь особи, наделенные полезными в данных условиях изменениями. Постепенно различия между популяциями становились более резкими, что повлекло за собой возникновение биологической изоляции – нескрещиваемости особей разных популяций одного вида. Так возник новый вид – лиственница даурская.
Экологическое видообразование не связано с территориальным разобщением популяций в период создания генетической изоляции и происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них различны. Под влиянием эволюционных процессов генный состав популяций меняется вплоть до возникновения биологической изоляции, характерной для разных видов. К примеру, известно пять видов синицы, образовавшихся в связи с пищевой специализацией. Это синица большая, питающаяся крупными насекомыми в садах и парках; лазоревка, добывающая мелких насекомых в коре и почках деревьев; хохлатая синица, употребляющая в пищу семена хвойных деревьев, а так же гаичка и московка, питающиеся насекомыми в лесах разных типов.
В процессе микроэволюции один способ видообразования сменяет другой, либо они действуют одновременно, поэтому часто практически невозможно точно установить границы действия каждого способа в отдельности.
Вопрос 2. Учение В. И. Вернадского о биосфере. Ведущая роль живого вещества в преобразовании биосферы
Представление о том, что живые организмы планеты взаимодействуют с окружающей средой и изменяют ее, возникло давно. Еще Ж. Б. Ламарк в своих трудах говорил об особом пространстве, заселенном организмами и преобразуемом ими. Термин
Центральным понятием в учении Вернадского о биосфере является живое вещество, которое ученый определяет как совокупность живых организмов. Помимо растений и животных к живому веществу относится и человечество, влияние которого на геохимические процессы Земли отличается от влияния на эти процессы прочих живых существ. Человек постоянно создает новые сорта растений и породы животных, которые не способны существовать в природе без его помощи. Вернадский рассматривает «геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царств и культурного человечества как работу единого целого». Живое вещество является компонентом биосферы и может существовать и развиваться только в ее рамках. По словам Вернадского, живые организмы являются основой биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей.
Общая масса живого вещества (биомасса) составляет около 2000 млрд тонн сухого веса. Величина огромная, однако в сравнении с массой земной коры (3 Ч 1017т) очень небольшая. Живое вещество обладает способностью обновляться. В течение года воспроизводится около 250 млрд тонн биомассы. Подобный показатель называется продуктивностью. Условия жизни на планете сдерживают рост биомассы. За время существования живого вещества (около 3 млрд лет) общая биомасса в сотни раз превысила массу земной коры. Такая активность делает биосферу могучим геологическим и географическим фактором на планете. Биосфера участвует в круговороте веществ и энергии. Наиболее активно вовлекаются в круговорот кислород, углерод, азот, фосфор, сера и вода. Биогеохимические круговороты действуют очень активно. Живое вещество пропускает через себя всю воду земли за 2 млн лет, весь кислород атмосферы – за 2 тыс. лет, а атмосферную углекислоту – за 300 лет. Геохимическую активность биосферы изучает наука биогеохимия.
Основой существования биосферы и происходящих в ней процессов является астрономическое положение Земли, расстояние до Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Эти факторы влияют на климат Земли и жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником энергии планеты и регулятором всех ее биологических, геологических и химических процессов. В зависимости от изменений окружающей среды происходит изменение живых организмов. Согласно теории Дарвина, накопление данных изменений является источником эволюции. Вернадский предположил, что «живое вещество имеет свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени вне зависимости от изменения среды». При этом он ссылается на непрерывное усложнение центральной нервной системы животных и увеличение ее значения в биосфере. Процесс эволюции видов оказывает влияние на всю биосферу, в том числе на почву и водоемы. Указывает на это тот факт, что почва и реки девона совсем другие, чем в третичной и, тем более, нашей эпохе. Таким образом происходит взаимодействие между живой и неживой природой.
Вопрос 3. Решить задачу на моногибридное скрещивание
Задача.
Ген черной масти у крупного рогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство F1 получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Какое потомство F2 получится от скрещивания между собой гибридов?
Решение.
А – ген черной масти;
а – ген красной масти.
1. Красные коровы несут рецессивный признак, следовательно, они гомозиготны по рецессивному гену и их генотип – аа.
2. Бык несет доминантный признак черной масти и является чистопородным, т. е. гомозиготным, его генотип – АА.
3. Гомозиготные организмы дают только один сорт гамет, поэтому сперматозоиды быка несут только доминантный ген А, а яйцеклетки коров несут только рецессивный ген а.
4. При слиянии гамет в F1 потомство будет единообразным с генотипом Аа.
5. Гетерозиготы (Аа) с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие гены А и а. Их слияние носит случайный характер, поэтому в F2 будут встречаться животные с генотипами АА (25 %), Аа (50 %) и аа (25 %), т. е. особи с доминантным признаком будут составлять примерно 75 %.
Запись скрещивания:
Ответ: при скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов F1 в их потомстве (F2) наблюдается расщепление: 3/4 особей – черного цвета, а 1/4 – красного.
