Сущность и пути видообразования в биологии
Видообразование — это процесс возникновения новых биологических видов в ходе эволюции и их изменение во времени.
При этом генетическая несовместимость вновь появившихся видов или их неспособность воспроизводить плодовитое потомство при свободном скрещивании расценивается, как генетический барьер.
Разнообразие видов, которые существуют в природе весьма большое. Общая численность видов достигает нескольких миллионов.
В биологии выделяют несколько основных путей видообразования, а именно:
- преобразование существующих видов. В ходе эволюционного процесса исходный вид меняется, накапливает изменения, а затем передает их в ряду поколений, что способствует его превращению в новый вид. Такой процесс видообразования называется филетическим. При этом не происходит изменения количества видов;
- слияние двух исходных видов в один и образованием нового вида. Такой механизм называется гибридогенным видообразованием;
- расхождение признаков (дивергенция) и образование независимых друг от друга видов. Считается, что именно по этому пути шла вся видовая эволюция и происходило расширение биологического видоразнообразия на Земле.
В узком смысле термин видообразование означает увеличение числа видов, хотя доказано, что эта тенденция не всегда оправдывает себя.
Типы видообразования
Пусковым механизмом видообразования считают изоляцию.
Изоляция – это невозможность скрещивания видов и оставления плодовитого потомства.
Каждый вид является замкнутой генетической системой. Особи внутри вида могут скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство, а представители разных видов так делать не могут. Если даже представители разных видов получают возможность скрещиваться, то скорее всего плодовитого потомства они не дают. При этом считается, что дивергентному видообразованию предшествует возникновение изолированных популяций внутри предкового вида.
Внутривидовая изоляция может быть представлена следующими видами:
- пространственная изоляция, которая возникает между популяциями, которые разделены географическими барьерами (морями, реками, водными массивами, сушей). Любой географический барьер имеет относительный характер и для одних особей может стать серьезным препятствием, а для других не иметь никакого значения;
- также существует экологическая изоляция, которая основывается на разнообразии условий существования видов. Как правило, такая изоляция на практике образуется в виде выбора особями конкретного ареала с определенными климатическими факторами.
Если внутривидовая изоляция длиться большое количество времени, то она приводит к независимой эволюции. Мутации, которые возникают в одной популяции видов, теряют возможность проникать в другую популяцию. При наличии такого фактора эволюции, как дрейф генов происходит фиксация аллелей разных наборов в ряду поколений и в популяции.
Естественный отбор перестраивает генетическую структуру изолированных популяций на собственный лад. Такая оригинальность приспособления дает возможность организмам адаптироваться к локальным условиям.
Кроме того, в науке выделяются аллопатрическое и симпатрическое образование.
Аллопатрическое видообразование – это образование видов в природе, которое происходит в том случае, если наблюдается пространственная разобщенность. В этом случае географическая изоляция становится фундаментом для возникновения репродуктивной изоляцией.
Ученые считают, что в особых случаях репродуктивная изоляция может возникнуть между определенными особями и всей остальной популяцией в пределах одной территории. Такой тип видообразования называют симпатрическим.
Пространственная изоляция достаточно часто возникает в ходе миграции вида по ареалу и при освоении новых условий территория, на которой обитает вид достаточно быстро расширяется. Если численность вида по каким – либо причинам снижается, то возникает целая серия мелких изолированных друг от друга популяций.
К фрагментации ареала обитания вида также могут приводить следующие факторы: наличие ледников или пустынь, образование гор или русел рек, дрейф материков.
Симпатрическое видообразование возникает в результате обитания нескольких близкородственных видов на одной территории. Оно также предполагает, что репродуктивная изоляция может возникнуть в пределах одной территории. Были высказано несколько гипотез о том, как это происходит.
Репродуктивная изоляция возникает также и на основе хромосомных перестроек. Примером причины симпатричксого видообразовании может служить полиплоидия. Гибриды растений с различной степенью плоидности всегда стерильны.
Также к симпатрическому видообразованию приводит экологическая специализация. Например, одни паразиты могут быть крайне специализированы по принципу выбора хозяина. Другие виды могут использовать для проживания сразу несколько видов хозяев.
Аллопатрическое и симпатрическое видообразование не исключают друг друга, а существуют в ходе эволюции в равной степени продуктивно. Это происходит потому, что внутри одного ареала может существовать микрогеографческая гетерогенность.
Также в процессе видообразовании существенную роль играет половой отбор. Например, он характерен для рыбок – цихлид. Огромное внутривидовое разнообразие окрасок рыб послужило основой для быстрой дивергенции локальных или семейных группировок по особенностям их половых предпочтений и, в конечном счете, к видообразованию.
Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что видообразование в биологии является достаточно обширным понятием. Существуют различные пути и механизмы видообразования, которые так или иначе способствуют появлению новых уникальных видов в природе.
