Генетическая изоляция III

Симпатрическое видообразование не связано с географическим разобщением популяций в период создания генетической изоляции. Для него необходимо развитие какого-либо механизма репродуктивной изоляции, возникающего в результате отбора в пределах географически изолированной области. Этот механизм может быть структурным, физиологическим, поведенческим или генетическим. [c.335]

Внутривидовое видообразование предполагает участие нескольких факторов, однако во всех случаях непременным условием является прекращение обмена генами между популяциями. В результате каждая субпопуляция становится генетически изолированной. Изменения частоты аллелей и генотипов в отдельных популяциях, обусловленное действием естественного отбора на диапазон фенотипов, создавшихся в результате мутаций и половой рекомбинации, ведет к образованию рас и подвидов. Если генетическая изоляция сохраняется в течение длительного периода времени, а затем подвиды встречаются вновь в той же самой области, то они либо снова скрещиваются, либо скрещивание между ними оказывается невозможным. В случае успешного скрещивания их все еще можно считать принадлежащими к одному виду. Невозможность скрещивания означает, что произошло видообразование, и прежние подвиды следует теперь рассматривать как самостоятельные виды. Полагают, что именно та- [c.333]

Второй критерий, который может быть иопользован для определения уникальности человека, состоит не только в том, что исключителен продукт развития (люди), но и в том, что процессы и механизмы, участвовавшие в достижении конечного результата, также уникальны. Так, хотя все организмы от птиц-носорогов до лошадей исключительны в том смысле, как это было описано выше, процессы, с помош,ью которых они эволюционировали, одинаковы для всех естественный отбор ведет к адаптации, генетической изоляции и характерному набору поведенческих и морфологических особенностей. Здесь необходимо рассмотреть вопрос о том, может ли этот процесс сохранять свою силу и в ходе эволюции человека. [c.18]

ПОЯВЛЯЮТСЯ новые экологические ниши. В последнее время, однако, различные авторы выдвинули предположение об обратной последовательности событий в процессе видообразования. Сперва происходит географическая или генетическая изоляция популяций, в результате чего они начинают эволюционировать в разных направлениях, переходя к новым адаптивным стратегиям. Таким образом, репродуктивная изоляция предшествует адаптации. В пользу этого предположения свидетельствует тот факт, что в больших популяциях с непрерывным потоком генов естественный отбор вряд ли может достигать настолько значительной силы, чтобы толкнуть виды на новые адаптации. Говоря о репродуктивной изоляции небольших популяций, можно предполагать, что сила естественного отбора в них окажется значительной и новые адаптации будут формироваться достаточно быстро, чтобы избежать растворения в большом генофонде. [c.305]

Одна из причин снижения урожайности тетраплоидных сортов перекрестноопыляющихся культур при испытании и производственном размножении заключается в переопылении их с диплоидными сортами, в результате чего многие цветки оказываются стерильными. В одном из опытом тетраплоидная рон<ь, посеянная бе изоляции, дала 18 ц, а при изоляции 48 ц с 1 га. Однако пространственная изоляция тетраплоидных сортов в производственных условиях очень затруднена и бывает малоэффективной. Поэтому изыскивают методы генетической изоляции тетраплоидных сортов. У кукурузы обнаружен доминантный ген Оа , присутствие которого у материнской тетраплоидной формы препятствует прорастанию в нитях пыльцы диплоидной формы, несущей его рецессивный [c.238]

Биологическая изоляция делится на генетическую и физиологическую. При генетической изоляции ограничивается или полностью исключается свободное комбинирование генов. К факторам генетической изоляции относятся полиплоидия, хромосомные перестройки, несовместимость ядра и цитоплазмы, различные нарушения нормального течения мейоза, приводящие к образованию нежизнеспособных гамет, возникновение мутаций, вызывающих стерильность или летальный эффект, и т. д. Физиологическая изоляция, будучи генетически обусловленной, проявляется, например, в избирательности спаривания или опыления, специфического опыления насекомыми, в действии безусловных рефлексов, под влиянием которых птицы ежегодно возвращаются к прежним местам гнездовий, а рыбы уходят на нерест в определенные реки, в различиях в строении половых органов, отсутствии полового влечения между самцами и самками разных популяций и т. д. [c.326]

События, изменяющие структуру хромосом в геноме, всегда традиционно связывали с эволюционными преобразованиями генетического материала. Дупликации поставляют материал для созидания новых генов в процессе естественного отбора. Инверсии и транслокации способствуют генетической изоляции новых форм в процессе их внутривидовой дивергенции. В то же время Механизм возникновения хромосомных перестроек долгое вре- [c.345]

Генетическая изоляция нередко обусловлена особенностями числа и формы хромосом, в силу чего у гибридов не может осуществляться мейоз (например, у мулов). Причинами изолирующего механизма становятся полиплоидия и хромосомные перестройки. В результате физиологической несовместимости тканей матери и гибридного эмбриона могут возникнуть препятствия для гибридизации у млекопитающих. [c.279]

Что касается полевых испытаний генетически модифицированных животных, то специалисты высказываются о них с большой осторожностью. Например, для определения способности некоторых трансгенных рыб существовать в природных условиях в США был построен чрезвычайно сложный аквариум, в котором были воссозданы эти условия, гарантирующий изоляцию рыб и невозможность их отлова браконьерами. В отличие от этого к тестированию трансгенных растений с улучшенными характеристиками, предназначенных для использования в пищу, относились не так строго. Преобладало мнение, что большинство таких растений не отличаются от обычных сортов, полученных путем селекции. В США все генетически модифицированные растения - независимо от способа модификации - должны проходить испытания в полевых условиях и все процедуры тестирования, необходимые для получения лицензии на их применение. При этом к полевым испытаниям трансгенных растений, содержащих гены инсектицидов или гены, обеспечивающие защиту от вирусной инфекции, предъявляются дополнительные требования. [c.525]

Использование такого источника стерильных анализаторов позволяет применять клоповую методику, свести до минимума (2—3 м) пространственную изоляцию при высадке потомств от парных анализирующих скрещиваний, получить закрепители стерильности, одинаковые по своей генетической структуре, что значительно облегчает дальнейшую селекционную и семеноводческую работу с ними. [c.36]

Взаимодополняющие процессы ограничения и модификации затрагивают область явлений, которая гораздо шире простого развития фагов, так как они обеспечивают клетке способность узнавать и отвергать внедрение чужеродной ДНК. Так, ограничение и модификация играют важную роль во всех рассмотренных в предыдущих главах процессах переноса генов между бактериями — трансформации, конъюгации и трансдукции. Если бактерия-реципиент содержит ограничивающие нуклеазы, действующие на нуклеотидные последовательности ДНК донора, которые не метилированы модифицирующими ферментами бактерии-донора, то при любом процессе генетической рекомбинации вероятность включения генов донора в геном реципиента будет очень мала. С еще более широкой точки зрения приобретение организмом системы ограничения н модификации неприемлемой ДНК может быть первым шагом на пути образования новых видов. Такая защита от скрещивания с организмами, в других отношениях ничем не отличающимися, обеспечивает репродуктивную изоляцию, необходимую для видообразования. Так или иначе, открытие специфического метилирования и разрывов определенных точек ДНК расширило наши представления о специфичности генетического вещества, которая ранее считалась обусловленной исключительно перестановками только четырех пуриновых и пиримидиновых оснований полинуклеотидной цепи ДНК. [c.373]

Вообще говоря, видообразование возможно и без второй стадии. При отсутствии потока генов между популяциями может возникнуть полная репродуктивная изоляция, если процесс генетической дифференциации продолжается достаточно долго например, когда популяции в течение неограниченно длительного времени обитают на изолированных островах. Однако вторая стадия заметно убыстряет процесс видообразования вследствие того, что естественный отбор непосредственно способствует развитию репродуктивной изоляции. [c.209]

Существование механизмов переноса генетической информации с помощью фагов и плазмид позволяет предполагать, что архебактерии должны каким-то образом защищать собственный генетический материал от чужеродного. У эубактерий эта проблема реще-на с помощью системы рестрикции-модификации. У эукариот такой системы нет, они выработали иные механизмы генетической изоляции. Найдено, что архебактерии обладают системой рестрикции-модификации, аналогичной эубактериальной. [c.412]

Когда результаты искусственного отбора можно будет считать удовлетворительными, наступает очередь полевых испытаний, и если данный вид уже обосновался в намеченном для колонизации районе, то задачей становится сохранение целостности новой расы. Такой проблемы, конечно, не возникает, если используется недавно интродуцированный вид, который ранее не сумел обосноваться. В иных случаях обеспечить целостность улучшенной расы можно путем создания физиологической нли репродуктивной изоляции в процессе дальнейшего отбора. Механизмы физиологической изоляции чрезвычайно разнообразны и включают невозможность скрещивания вследствие различий в предпочитаемых местах обитания, несовпадения сезонов или сроков выхода взрослых насекомых, отсутствия стремления самцов и самок друг к другу, физических или физиологических препятствий для копуляции или физиологической неспособности к оплодотворению и неспособности оплодотворенного яйца или зародыша развиться [522]. Наилучший тип генетической изоляции — это отбор апо-миктической линии из приспособленной расы. У паразитических перепончатокрылых парте-ногенетические расы или виды-двойники, производящие только самок, — явление довольно обычное в целом ряде групп. Выделение большого числа неоплодотворенных самок может выявить возможные случаи апомиксиса и у нормально обоеполых видов. [c.348]

Пониженное давление отбора в краевых областях ареала каждой новой популяции будет благоприятствовать увеличению изменчивости. Новые фенотипы могут оказаться адаптированными к областям, которые прежде были заняты элиминированными подвидами, и будут распространяться внутрь ареала, занимая освободившуюся экологическую нишу. Первоначальное экологическое разделение клины могло вызвать аллопатрическое видообразование. В случае восстановления кольца видов обмен генами может оказаться невозможным из-за генетической изоляции, и тогда каждая субпопуляция будет дивергировать генетически еще дальше, превращаясь в самостоятельные виды, подобно нынешнему положению на Британских островах, где два вида чаек сушествуют симпатриче ски. Если генетическая изоляция между двумя субпопуляциями зашла не слишком далеко, то при воссоединении субпопуляций между ними возможна гибридизация. Такая зона гибридизации может играть роль репродуктивного барьера, как в случае черных и белых ворон. [c.364]

Видообразование в результате катастрофического отбора. Очевидно, в некоторых случаях может происходить очень быстрое видообразование, ведущее к генетической изоляции при небольшой морфологической дифференциации или без нее и в отсутствие полиплоидии. Это явление известно под названием катастрофического отбора. Наилучшим его примером служат растения рода larkia из сем. Onagra eae. [c.299]

Главная причина нескрещиваемости видов растений обусловлена их генетической изоляцией, несовместимостью генотипов. Она проявляется в непрорастании пыльцы или таком медленном ее прорастании, что оплодотворения не происходит, а также в отсутствии слияния гамет и в ранней гибели образовавшегося зародыша. [c.260]

Высокий коэффхщиент изменчивости в контроле, очевидно, объясняется тем, что репчатый лук является перекрестноопыляю-щейся культурой и нри принудительном опыленпи проявляет пониженную способность завязывать семена, однако химические мутагены, возможно, способствовали тому, что наряду с генетически несовместимыми растениями, совершенно не завязывающими семян при изоляции, появились экземпляры, у которых несовместимость и самонесовместимость выражены слабее. [c.275]

Регуляторные механизмы видового уровня организации биосистемы, состоящего из популяций, направлены на поддержание его целостности и определяются свободным скрещиванием в условиях генетической и физиологической изоляции эволюция вида определяется характером межпопуляционных взаимодействий. В данном случае мы не рассматриваем организменный и биоценозный уровни, которые характеризуются своими качественными особенностями, но не представляют интереса при выборе модели микробиологического синтеза, происходящего в искусственных условиях. [c.18]

Однако для сборщика за рубежом эти явления иногда превращаются в проблемы, ставящие его в тупик, в связи с необходимостью распознавания этих рас и оценки их значения. Решение о ввозе предполагаемой биологической или экологической расы насекомого-энтомофа-га может иногда в значительной степени основываться на индентификации этой расы и оценки ее значения сборщиком. Сборщики, находясь за рубежом, не всегда располагают достаточным временем или оборудованием для всестороннего определения ценности таких вызывающих сомнение форм. Однако там, где географическая изоляция или биологические данные указывают на возможность существования генетической расы, общим правилом должно быть обеспечение ввоза и включение такой расы в число исходных изучаемых колоний. По-видимому, при разведении генетические особенности такой расы будут сохраняться и окажутся под рукой для приспособительной дифференциации при действии факторов отбора в новом окружении. [c.218]

Впрочем, несмотря на генетическую запрограммированность, инстинкты, как и любые другие признаки организма — анатомические, биологические, физиологические и поведенческие— зависят от окружаюшей среды и модифицируются в зависимости от ее изменений. Следовательно, ни одну поведенческую реакцию нельзя рассматривать как только инстинктивную (врожденную), или как только приобретенную (т. е. выработанную условиями жизни) любая из описанных здесь форм поведения, на первый взгляд как будто бы чисто инстинктивная или чисто приобретенная, зависит от обоих факторов. Некоторые исследователи предпочитают говорить о видоспецифическом поведении вместо инстинктивного и индивидуально-специфическом поведении вместо приобретенного. Но какова бы ни была терминология, в обоих случаях сохраняет свою силу принцип взаимодействия наследственности и условий среды. Это убедительно продемонстрировал профессор Торп, изучавший пение зяблика. Он установил, что зяблики, выкормленные родителями в природных условиях, и зяблики, выросшие в изоляции от родителей или глухие с момента вылуп-ления, издают звуки, которые ухо человека воспринимает как типичное пение зяблика. Однако спектрофонограммы показали, что их пение но- [c.354]

У видов с половым размножением симпатрическое видообразование без географической изоляции маловероятно. Однако у организмов, размножающихся бесполым путем, в том числе у высших растений с вегетативным размножением, один мутант, достаточно отличающийся от родительской популяции, чтобы бьггь генетически изолированным, может симпатрически дать начало новому виду. Примером служит полиплоидия у Spartina (разд. 24.9.2). [c.336]

Влияние генетических, физиологических, гормональных и физических факторов на микроразмножение растений. При разработке методов клонального мнкроразмножения растений необходимо учитывать влияние генетических, физиологических, гормональных и физических факторов. Это связано с тем, что разработанная методика для определенного клона одного вида не всегда может быть применена для размножения других представителей этого вида и тем более растений другого вида. На микроразмножение влияют генотип, возраст исходного растения, сезонность изоляции, а также размер первичного экспланта. Из гормональных — соотношение цитокининов и ауксинов, состав питательной среды по минеральным веществам, витаминам, сахарозы, а из физических факторов влияние оказывают консистенция среды (жидкая или агаризован- [c.123]

Способность сообщать квантовую неразличимость свободным нуклеотидам, находящимся в генном поле около матрицы, но еще не соприкоснувшимся с ней, должна войти в определение генного поля и находиться в числе главных условий аутокатализа. То, что неразличимость распространяется на единицы, общее число которых от нескольких до десятков раз больше, чем в микрофизическом атомизме, составляет важное условие созидания и отражения. Генетическая закономерность лишний раз демонстрирует этим одно из важных своих преимуществ, не разделяемых физической дискретностью. Располагая столь важной привилегией окологенного пространства при аутокатализе — в виде узкой кромки нуклеоилазмы вблизи матрицы,— генное строение избавляется ог эффективной изоляции, которая без этой промежуточной ступени препятствовала бы полному дублированию генома. Это усиливает также дискретные преимущества генного состояния в моменты применения генами других операторов созидания, например, гетеросинтеза. [c.64]

При изоляции от соприкосновения с генами все химические мутагены — в чистом виде и в разных химических системах — не обнаруживают задатков ограниченной дискретности и ведут себя так же, как молекулярные вещества — немутагены. Это показывает, что химические мутагены в изоляте не проявляют критического уровня интенсивности транс-химического поля и замкнутости генного атомизма. Для этого в них доля химического поля и неупорядоченность слишком велики, и реальный вклад их генетического поля может различить лишь ген. [c.71]

Выход трансгенов из-под контроля. В целях предотвраш,ения естественного размножения трансгенов посадки генетически измененных культур нуждаются в строгой изоляции от других природных ландшафтов [c.502]

Менделевскими популяциями наиболее высокого ранга являются виды (гл. 26). Как правило, отдельные виды генетически из ированы друг от друга. Размножающиеся половым путем особи разных видов не скрещиваются между собой этому препятствует существование специальных механизмов репродуктивной изоляции. Отдадьные виды представляют собой независимые единицы эволюции "генетические "изменения, происшедшие в какой-то одной локальной популяции, могут распространяться по всему ареалу вида, но обычно они не передаются организмам другого вида. [c.73]

Для предупреждения скрещивания между двумя видами, как правило, используются не все РИМ, перечисленные в табл. 26.1 однако обычно репродуктивную изоляцию между видами все же обеспечивают не один, а два или несколько механизмов. Одни РИМ более распространены среди растений (например, временная изоляция), тогда как другие-среди животных (например, поведенческая изоляция) но даже в случае близкородственных видов изоляция различных пар видов часто осуществляется с помощью разных механизмов. Это обстоятельство может служить примером того, насколько гибко действует естественный отбор эволюционная функция РИМ заключается в предотвращении интербридинга, а как эта функция выполняется, зависит от конкретных условий и существующей генетической изменчивости. [c.206]

Виды-это репродуктивно изолированные друг от друга группы популяций. Вопрос о том, как образуются новые виды, тождествен, следовательно, вопросу о том, как между группами популяций возникает репродуктивная изоляция. Обычно репродуктивная изоляция возникает сначала как побочный результат генетической дивергенции, завершается же ее становление непосредственно под действием естественного отбора. Видообразование осуществляется с помощью самых различных способов, однако в этом процессе можно вьщелить две основные стадии (рис. 26.3). [c.206]

Таким образом, для первой стадии видообразования характерны две особенности 1) репродуктивная изоляция появляется первоначально в форме постзиготических РИМ, и 2) эти РИМ представляют собой побочный результат генетической дифференциации на данной стадии естественный отбор непосредственно не участвует в становлении репродуктивной изоляции. [c.208]

Под действием естественного отбора географически изолированные популяции приспосабливаются к местным условиям и возникает генетическая дифференциация. Определенную роль в становлении генетиче-ско1ГдйЭДЩ)енЦ1гации может играть и дрейф генов, в особенности когда популяции малы или происходят от небольшого числа особей. Если популяции остаются географически разделенными достаточно долго, то могут появиться зачатки репродуктивной изоляции, в частности в форме постзиготических РИМ. Такие популяции находятся на первой стадии процесса видообразования. [c.209]

Величины I я D используются в качестве меры генетической дифференциации популяций в процессе видообразования. Рассмотрим сначала географическое видообразование. В качестве характерного примера видообразования этого типа приведем группу Drosophila willistoni, так как в данном случае хорошо прослеживаются обе стадии процесса. Эта группа видов была тщательно изучена посредством электрофореза. Результаты исследований суммированы в табл. 26.2, в которой выделено пять уровней эволюционной дивергенции. На первом уровне сравниваются популяции, обитающие раздельно, но при этом не имеющие какой бы то ни было репродуктивной изоляции. Генетическое сходство равно 0,970, т.е. популяции имеют между собой очень много общего. [c.214]

На третьем уровне эволюционной дивергенции в табл. 26.2 располагаются виды комплекса D. paulistorum, находящиеся в процессе становления. Это популяции, достигшие второй стадии видообразования между ними наряду с постзиготическими РИМ существует и некоторая презиготическая изоляция. Из таблицы видно, что генетическая дифференциация в этом случае не превышает генетической дифференциации [c.214]

Что можно сказать о генетических изменениях на второй стадии квантового видообразования Вторая стадия протекает одинаково как при географическом, так и при квантовом видообразовании. В обоих случаях у популяций уже существуют постзиготические РИМ и под действием естественного отбора развиваются презиготические механизмы изоляции. Если для осуществления второй стадии географического видообразования требуются генетические изменения лишь в малой доле генов, то это должно быть справедливо и для квантового видообразования. Результаты экспериментов подтверждают это предсказание [c.216]

Изоляция Случайный процесс, иногда неслучайный, обычно аллопатрический Изолированная подгруппа, часто имеет неслучайный генетический состав может быть симпатрическим или парапат-рическим [c.116]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология