Партеногенез.
«Девственное» развитие» – (без оплодотворения).
ПАРТЕНОГЕНЕЗ – форма полового размножения, для его реализации
необходимы гаметы.
Партеногенез:
гиногенез
андрогенез
«БАЗА» для партеногенеза – яйцеклетка, так как в сперматозоиде не хватает цитоплазмы и органоидов для дальнейшего развития организма.
Если исходным материалом для развития эмбриона послужит ДНК яйцеклетки – то это гиногенез.
Если развитие организма происходит из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида – то это андрогенез.
Естественный андрогенез неизвестен, в лабораторных условиях при помощи андрогенеза – выясняют роль плазматической (материнской) наследственности.
Таким образом, партеногенез:
Позволяет быстро наращивать численность (все особи популяции способны к размножению), что особенно важно при неизбирательной элиминации.
Позволяет размножаться триплоидам (мейоз невозможен).
Страхует размножение энтомофильных растений (апомиксис), эндопаразитов.
В изолятах противостоит инбридингу (гомозиготизации летальных аллелей).
Позволяет перепончатокрылым регулировать численность потомков каждого пола.
51. Общие закономерности эволюции
1. Прогрессивная направленность эволюции.
И нарастание темпов исторического развития жизни на Земле. Возраст Земли – примерно 4,5 млрд. лет. Этап возникновения жизни – длился около 1 млрд. лет. Первые обнаруженные учёными строматолиты – имеют возраст около 3 млрд. лет. Развитие высших растений и животных – начинается около 1 млрд. лет назад, когда в атмосфере накопилось достаточно кислорода. Первые млекопитающие появились примерно 200 млн. лет назад, первые приматы – 100 млн. лет назад, а человек – около 2 млн. лет назад.
2. закон НЕОБРАТИМОСТИ ЭВОЛЮЦИИ (А. Долло, Бельгия). Эволюция необратима! Филогенетическая группа – не может полностью вернуться к состоянию предков.
- Рептилии не могут дать начало амфибиям.
Раз исчезнувший вид – невосстановим!
Отдельные мутации – могут вернуться к исходному состоянию (атавизмы, плюс - педоморфоз) – но весь геном – никогда (статистически невероятно).
- Кит сохраняет черты млекопитающих – теплокровность, четырёхкамерное сердце, диафрагму, живорождение, выкармливание детёнышей молоком.
- Прудовик вернулся в воду, но сохранил «лёгкие» – как орган дыхания.
- Гидракарина сохраняет трахейную систему.
3. правило ПРОГРЕССИВНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ (Коп). Группа, вставшая на путь специализации – в дальнейшем всё более специализируется.
- Летающие ящеры --------птицы.
- Плоские черви--------сосальщики---------цепни.
- Прогрессивная специализация конечности лошади.
При переходе к жизни на открытых пространствах с плотной почвой, у предков лошади – уменьшается количество пальцев до одного, что делает лошадей специализированной группой и не позволяет им населять другие биотопы. Следовательно, для лошадиных возможно только продолжение специализации в заданном направлении.
- Гиббоны (Юго - Восточно-Азиатская ветвь понгид) – специализируется к древесному образу жизни, гораздо в большей степени, чем человекообразные обезьяны. При отсутствии хвоста – они освоили брахиацию – движение по веткам прыжками в подвешенном состоянии на передних конечностях. При специализации к брахиации – передние конечности резко удлиняются, а большой палец значительно редуцируется. Рука становится почти не способной к манипуляции мелкими предметами. Руки гиббонов не участвуют в локомоции, при передвижении по земле.
Специализация приносит значительные выгоды организму, так как повышает эффективность работы задействованных систем – в конкретных условиях. Но расплата за это – снижение эволюционной пластичности. Эволюционный тупик специализации иногда может быть преодолён (неотения, гетеробатмия).
4. правило ПРОИСХОЖДЕНИЯ ОТ НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ
ПРЕДКОВ.
Прогрессивная специализация, резко сужая эволюционную пластичность видов, часто является причиной их вымирания в изменяющихся условиях среды.
- Сокращение площадей тропических лесов Индонезии, - является причиной такого узко специализированного вида понгид – как орангутан.
- Гельминты никогда не дадут принципиально новых форм, они способны лишь совершенствовать свои узкие адаптации к паразитизму.
- Дождевые черви, узко специализированы к роющему образу жизни, и они тоже могут лишь углублять свою специализацию.
- А вот малоспециализированные морские многощетинковые черви дали целый веер филогенетических групп: моллюсков, членистоногих, хордовых.
Так неспециализированные формы, обладают полифункциональными адаптациями, позволяющими им существовать в более широком диапазоне условий.
- Млекопитающие произошли от ранних, несовершенных пресмыкающихся (сохранивших амфибийные черты – отсюда: слабое ороговевание эпидермиса, наличие кожных желёз, два мыщелка между черепом и первым позвонком)
- Прогрессивная линия эволюции приматов (в сторону человека) не связана с Рамапитеком – специализированным к древесному образу жизни, а берёт начало от неспециализированных африканских приматов, ведших полуназемный образ жизни.
5. правило СМЕНЫ ФАЗ В ЭВОЛЮЦИИ (Северцов). – Этапы ароморфных перестроек филогенетических групп, закономерно сменяются этапом реализации идиоадаптаций и катаморфозов.
- Возникновение ----- распространение ----- процветание ----- вымирание.
6. правило АДАПТИВНОЙ РАДИАЦИИ (Г. Осборн, В.О. Ковалевский). Согласно этому правилу, эволюция любого филетического ствола – сопровождается адаптивной радиацией.
Дарвин – дивергенция.
Северцов – правило смены фаз в эволюции.
То есть, всегда идёт разветвление общего филогенетического ствола на большее или меньшее число отдельных филитических линий – с расхождением признаков в этих линиях по отношению к предковому «среднему» состоянию. Филогенетический ствол кошачьих – делится на линии: львов, леопардов, гепардов, рысей и др. – занимающих разные экологические ниши.
52. Темпы эволюции. Неравномерность эволюции. Причины, влияющие на скорость эволюции.
Этот вопрос важен для выяснения причин неравномерности скорости преобразования различных филогенетических групп.
В течение всего исторического периода развития жизни общие темпы эволюции возрастают:
Темпы и скорость эволюции филогенетических групп (в микроэволюции) зависят от многих факторов: биологии самих организмов, характером их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами среды, темпами изменения этих факторов среды.
1. – Зависимость темпов эволюции от влияний внешней среды. Эта зависимость является наиболее наглядной. Влияние АБИОТИЧЕСКИХ факторов среды. В местах с неустойчивым климатом, и климатом, резко менявшимся в разные геологические эпохи – эволюция шла более быстрыми темпами.
Африка и Австралия – избежали оледенений и животные (и растения), обитающие там, хоть и весьма разнообразны, но принадлежат, в основном, к примитивным группам: яйцекладущие, тапиры, сумчатые, гоацины, страусы, гиены, саговниковые пальмы, эвкалипты, магнолии.
В условиях Евразии и Северной Америки – преобладают прогрессивные представители высших растений, птиц, млекопитающих: зонтичные и сложноцветные, хищные и грызуны, воробьинообразные.
Реликтовые формы сохраняются лишь в местах с относительно неизменными условиями:
- дно океана
- горные долины
- экваториальный пояс.
– зависимость темпов эволюции от биотических факторов.