Закон Харди-Вайнберга

• 1 слайд

  Дрейф генов. Популяционные волны. Изоляция. Образование видов.
  

• 2 слайд

  Дрейф генов – элементарный эволюционный фактор.
  
  Под дрейфом генов понимают случайные изменения генных частот, вызванные малой численностью популяции.
  При малом числе особей перестают выполняться законы Менделя.
  

• 3 слайд

  Экспериментальные доказательства роли дрейфа генов
  Исходные частоты аллелей А и а: по 0,5
  N – число особей в популяции. Видно, что при 25 особях после 40-го поколения один аллель исчезает, при 250 – соотношение аллелей меняется, а при 2500 – остается близким к исходному.
  

• 4 слайд

  Таким образом, дрейф генов может приводить к:
  Росту гомозиготности популяции;
  Сохранению вредных аллелей вопреки отбору;
  Размножению редких аллелей;
  Полному исчезновению каких-либо аллелей.
  

• 5 слайд

  Основные причины, приводящие к уменьшению числа особей в популяции и, следовательно, дрейфу генов:
  
  Популяционные волны
  (эффект бутылочного горлышка)
  
  Заселение новых территорий
  (эффект родоначальника)
  
  Изоляция
  

• 6 слайд

  Тема популяционных волн в искусстве
  

• 7 слайд

  Виды популяционных волн:
  Периодические (например, сезонные колебания численности насекомых, однолетних растений, вирусов гриппа)
  Непериодические (зависят от многих факторов). Примеры: колебания численности хищник – жертва, вспышки численности леммингов в Арктике, пролёты саранчи, размножение кроликов в Австралии, чумные эпидемии в Европе в прошлом.
  

• 8 слайд

  В нижней точке кривой численности наблюдается «эффект бутылочного горлышка». Сквозь него проходят немногие особи и в новой популяции соотношение аллелей будет другим.
  

• 9 слайд

  «Только весенние воды нахлынут, и без того они сотнями гинут…»
  Некрасов
  Выживают лишь немногие особи, и приспособленность не играет роли, скорее случай (в лице д.Мазая)
  

• 10 слайд

  Антропологи полагают, что первые современные люди пережили эффект бутылочного горлышка около 100 000 лет назад, и объясняют этим генетическое сходство людей между собой.
  Даже у представителей кланов гориллы, обитающих в одном африканском лесу, больше генетических вариантов, чем у всех человеческих существ на планете.
  

• 11 слайд

  Эффект основателя – другая причина дрейфа генов.
  При этом несколько особей (или даже одна, но беременная) заселяют новое место
  

• 12 слайд

  Британский подвид благородного оленя (Cervus elaphus scoticus) сформировался в течение 8000 лет со времени образования пролива Ламанш. Когда же несколько пар вида интродуцировали в Новую Зеландию, то за несколько десятилетий эти олени успешно освоили новые местообитания и стали сильнее отличаться от своей родительской популяции, чем британский олень от материковой расы.
  
  Вот он – благородный олень из Новой Зеландии
  

• 13 слайд

  Пример эффекта основателя у человека:
  Секта меннонитов в Пенсильвании, США насчитывает сейчас около 8 000 человек, все - потомки трёх супружеских пар, эмигрировавших в 1770 году. 13% из них страдают редкой формой карликовости с многопалостью. Видимо, один из предков был гетерозиготным носителем этой мутации.
  

• 14 слайд

  Изоляция как эволюционный фактор
  

• 15 слайд

  Изоляция – нарушение свободы скрещивания. В изолированной группе частоты аллелей окажутся иными, чем в большой популяции. Изоляция приводит к дрейфу генов, и также является пусковым моментом видообразования.
  Изолирующий фактор
  

• 16 слайд

  Изоляция обеспечивается
  Прекопулятивными
  механизмами
  Посткопулятивными
  
  

• 17 слайд

  Прекопулятивные
  
  

• 18 слайд

  Посткопулятивные
  

• 19 слайд

  
  
  
  Различные примеры изоляции, которая способна дать новые виды
  

• 20 слайд

  Пример географической изоляции
  Райские сороки живут в тропических лесах Новой Гвинеи. Каждый из пяти видов обитает на своем горном хребте, отделенном от остальных саванной. Морфологические различия между видами настолько существенны, что изначально они были описаны в качестве отдельных родов.
  
  Черногорлая астрапия
  Великолепная астрапия
  Астрапия принцессы Стефании
  

• 21 слайд

  БЛИЗКИЕ ВИДЫ РАЙСКИХ СОРОК
  

• 22 слайд

  Пример экологической изоляции.
  Озеро Тана (Эфиопия) заселено комплексом близкородственных видов рыб-барбусов. Поскольку других видов рыб в озере очень мало, то барбусы освоили все доступные экологические ниши.
  Форма, питающаяся смешанной пищей
  Добывает насекомых, планктон и мальков рыб у поверхности воды
  
  Хищник
  

• 23 слайд

  Еще пример экологической изоляции: Сорняк большой погремок: возникли 2 расы по срокам цветения – до и после покоса. У рас цветки разного оттенка.
  

• 24 слайд

  Род пеночек объединяет несколько десятков видов птиц, многие из которых практически не отличимы друг от друга по внешнему виду. В то же время, пеночки очень хорошо отличаются по песням, и эти различия служат основным фактором изоляции между ними.
  
  

• 25 слайд

  Кряква и шилохвость часто гнездятся бок о бок друг с другом, населяя пресно-водные водоемы лесной полосы. Эти виды очень хорошо различаются друг от друга по окраске и брачным ритуалам, и в природе практически не гибридизируют.
  Тем не менее, в зоопарках смешанные пары между кряквой и шилохвостью - не редкость. Большинство яиц в кладках смешанных пар оказываются неоплодотворенными, но из оплодотворенных яиц вылупляются вполне жизнеспособные и плодовитые гибриды.
  Брачное поведение гибридов нарушено и представляет собой мозаику элементов, свойственных родительским видам, в следствие чего им трудно сформировать брачную пару в природных условиях.
  

• 26 слайд

  шилохвость
  кряква
  

• 27 слайд

  Приливно-отливная полоса тропических морей населена множеством манящих крабов. Самцы этих ракообразных совершают своей огромной клешней сложные манящие движения, отпугивая конкурентов и одновременно подманивая самку. Один из видов - Uca tetragonon обитает в нижней части литорали (части берега, затопляемой во время прилива), среди осколков ракушек, обломков отмерших кораллов; его можно встретить и на песчаных и илистых почвах. Второй краб - Uca perplexa живет в верхней части литорали и встречается только на илистых грунтах.
  

• 28 слайд

  Изоляция посредством гибридизации
  Привычная для нас серая ворона в Западной Европе отсутствует, ее заменяет близкий вид - черная ворона. Зона гибридизации серой и черной ворон проходит по территории Германии, Чехии, Австрии и границе Италии. Гибридная зона существует, по-видимому, уже несколько тысяч лет, но ее ширина, тем не менее, не превышает 100 км. Сами гибриды вполне жизнеспособны, но потомство очень ослаблено.
  

• 29 слайд

  
  
  Чёрная ворона
  Серая ворона
  

• 30 слайд

  Изоляция у человека
  Те же механизмы, что и в природе,
  Плюс различные социальные барьеры, например, сословные, религиозные или имущественные (о чём создано много художественных произведений – «Ромео и Джульетта», «Анна Каренина», «Юнона и Авось» и др.
  В наше время изолирующие барьеры быстро разрушаются.
  

• 31 слайд

  Таким образом, в ходе
  микроэволюции:
  В популяциях накапливаются различия, которые позволяют приспосабливаться к разным условиям
  Возникает дивергенция
  Со временем могут возникнуть новые виды
  Со временем виды становятся родами, семействами и т.д.
  

• 32 слайд

  Схема дивергенции и возникновения новых видов. Единственный рисунок, который Дарвин поместил в «Происхождение видов»
  

• 33 слайд

  Ещё одно изображение дивергентной эволюции – отдельные веточки – популяции одного вида
  

• 34 слайд

  Итак, образование новых видов – одно из следствий эволюции
  

• 35 слайд

  
  
  Основные способы видообразования
  Аллопатрическое происходит на основе географической, пространственной изоляции (от allos – другой, patria – родина).
  
  Симпатрическое происходит на основе экологической изоляции (от латинских слов sim - вместе и patria - родина). Часто сперва возникают изменения кариотипа (робертсоновские перестройки, полиплоидия и др.) что предотвращает скрещивание.
  

• 36 слайд

  Галапагосские или Дарвиновы вьюрки – пример аллопатрического видообразования (на основе географической изоляции)
  Исходный предок с континента дал разные виды на островах
  

• 37 слайд

  
  
  Гавайские цветочницы. – экологическая изоляция
  Все питаются разными видами пищи
  

• 38 слайд

  Виды – двойники. Клёст-еловик и клёст-сосновик, внешне не отличимы, живут на одной территории, но не скрещиваются – пример симпатрического видообразования на основе экологической изоляции
  

• 39 слайд

  Кариотипы грызунов – слепушонок.
  В рамке – вид, имеющий только акроцентрические хромосомы, распространен от Украины до Зауралья. Остальные формы встречаются в Памиро-Алае и не отличаются внешне и экологически. Возникли как результат роберсоновских (центрических) слияний.
  2n=54
  

• 40 слайд

  Человечество представлено сейчас единственным видом, хотя в прошлом жили разные виды гоминид.
  Видимо, имело место симпатрическое видообразование – слияние хромосом.
  
  
  
  
  Процессы географического видообразования начались, но не успели завершиться.
  
  

Краткое описание документа:

Эволюция

•Популяция

•Генотип

•Ген

•Аллель

•Мутация

•Миграция

•Дрейф генов

•Естественный отбор

•Гомозиготный генотип

•Гетерозиготный генотип

Формулировка и условия выполнения закона Харди – Вайнберга.

ОСНОВНОЕ утверждение закона Харди – Вайнберга состоит в том, что

в отсутствии элементарных эволюционных процессов, а именно мутаций,

отбора, миграций и дрейфа генов, частоты генотипов остаются неизменными из поколения в поколение. Этот закон утверждает также, что частоты генотипов связаны с частотами генов простыми (квадратичными) соотношениями.