Теория эволюции Дарвина
Единица эволюции – вид
Материал эволюции – изменчивость и
наследственность
Движущей силой эволюции является естественный
отбор (борьба за существование)
Эволюция – это постепенный процесс
Результат эволюции: повышение приспособленности
к условиям среды, постепенное усложнение и
повышение организации живых существ,
увеличение многообразия видов
Синтетическая теория эволюции
Единица эволюции – популяция
Материал эволюции – мутационная и комбинативная
изменчивость
Движущей силой эволюции является естественный отбор
(борьба за существование за счет накопления мутаций)
или дрейф генов
Эволюция может быть скачкообразной (полиплоидизация,
хромосомные перестройки, гибридизация)
Результат эволюции: повышение приспособленности к
условиям среды, постепенное усложнение и повышение
организации живых существ, увеличение многообразия
видов
Типы естественного отбора
Стабилизирующий
Движущий
Дизруптивный
Типы видообразования
Причины накопления
нейтральных мутаций
Дрейф генов (эффект «бутылочного горлышка») –
случайные колебания частот аллелей при малом
размере популяции (временной фактор)
Эффект основателя – зависимость частот аллелей
в изолированной популяции от генотипа
основателей популяции (пространственный
фактор)
Причины возникновения полового
барьера между видами:
1) До образования зиготы:
- Временные (разное время размножения)
- Экологические (разное место размножения)
- Поведенческие (разные брачные ритуалы)
- Механические (стерический фактор)
- Физиологические (гаметы не сливаются)
2) После образования зиготы:
- Гибель гибрида
- Стерильность гибрида
- Гибель F2 на стадии эмбриона
Принцип компромисса
При наличии одного лимитирующего ресурса в
одной нише существует максимум 1 вид.
При наличии 2 ресурсов могут существовать 2
вида:
Вид А эффективнее использует ресурс 1
Вид Б эффективнее использует ресурс 2
«Хатчинсоновский демон» – условный организм,
успешнее всех потребляющий все ресурсы;
вытесняет всех конкурентов.
Половой отбор
В основе – конкуренция за полового партнера
Может приводить к закреплению вредных для
выживаемости признаков (хвост павлина)
Теория гандикапа (Амоц Захави): самки выбирают
самцов с «вредным» признаком, т.к. это
демонстрирует, что он жизнестойкий, и остальные
признаки у него «полезные».
Теория родительского вклада: пол, вкладывающий
больше ресурсов в выращивание потомства (обычно
женский), более избирателен в спариваниях
Коэволюция
Совместное эволюционное развитие нескольких видов
(растение и опылитель; паразит и хозяин; хищник и жертва)
Принцип черной королевы: относительно эволюционной
системы виду необходимы постоянное изменение и
адаптация, чтобы поддерживать его существование в
окружающем биологическом мире, постоянно
эволюционирующем вместе с ним.
«— У нас, — сказала Алиса, с трудом переводя дух, — когда
долго бежишь со всех ног, непременно попадёшь в другое
место.
— Какая медлительная страна! — вскричала Королева. — Ну а
здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только
остаться на том же месте.»
Кин-отбор
Теория, объясняющая существование эусоциальности
В случае общественных перепончатокрылых (пчелы, муравьи),
так как самцы гаплоидны, и рабочие самки получают половину
своего генома от отца полностью (с вероятностью единица), а
средняя вероятность сходства у сестер по части генома
полученной от самки-царицы составляет 0,25 (они сходны с
матерью в среднем с вероятностью 0,5 — равнораспределенной
от 0 до 1, но это составляет только половину их генома), то
суммарная средняя степень (вероятность) сходства генома
рабочих пчел между собой и их сестер, полноценных маток,
составляет 0,75 (равнораспределена от 0,5 до 1), и всего 0,5 с
матерью — самкой-царицей и столько же с отцом. При таком
механизме генетического наследования отбор благоприятствует
закреплению «генов» (правильней сказать, механизмов)
альтруистического поведения у сестёр, которые более
родственны между собой, нежели с родителями.
Правило Гамильтона
rb > c
c (cost) — репродуктивная успешность особиэгоиста,
b (benefit) — увеличение успешности
выживаемости другой особи в случае альтруизма
первой,
r (relatedness) — степень родства между особями
g – min. число связей между особями