• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Поддержание разнообразия

Эволюционная экология / Принципы популяционной экологии / Поддержание разнообразия

Страница 1

Главный источник изменчивости особей — половое размножение; перетасовка и рекомбинация генов, происходящие в каждом поколении, приводят к тому, что в любой популяции, характеризующейся определенной генетической изменчивостью, регулярно появляются новые генотипы, у высокоразвитых организмов не бывает двух генетически идентичных особей (за исключением однояйцовых близнецов и потомства, образованного в результате бесполого размножения). Биологи, изучающие популяции, пытаются понять, как создается и поддерживается генетическое разнообразие природных популяций. Указанное разнообразие как в пределах одной популяции, так и в их совокупности является продуктом многих генетических механизмов, в том числе таких, как сцепление генов, инверсии хромосом, транслокации и гетерозис (см. также гл. 1).

Для начала мы должны различать фенотипическую и геноти-пическую изменчивость. Фенотипический компонент изменчивости— это все наблюдаемое разнообразие, а генотипический компонент — это только та изменчивость, которая имеет генетическую основу. Обычно бывает трудно отличить изменчивость, генетически обусловленную, от изменчивости, вызванной воздействием внешней среды. Однако, выращивая в разных условиях клоны генетически идентичных особей (т. е. имеющих один и тот же генотип), биологи могут определить, какая доля изменчивости обеспечивается пластичностью развития конкретного генотипа в различных условиях среды.

Исследования родословных показывают, что примерно половина фенотипической изменчивости роста в популяциях человека имеет генетическую основу, а остальная изменчивость связана с воздействием внешней среды. Поскольку естественный отбор может действовать только на наследуемые признаки, непосредственная селективная ценность многих фенотипических вариантов может быть и невелика. Степень пластичности данного фенотипи-ческого признака (реализующаяся в процессе развития организма) сильно влияет на приспособленность организма. Если признак проявляется у большого числа особей, несмотря на их генетическое разнообразие и различия в окружающей среде, его называют канализированным. Вероятно, некоторые гены, например гены, обусловливающие так называемый «дикий тип» особей, канализированы довольно сильно, тогда как другие не являются такими жесткими детерминантами, позволяя их носителям изменяться в соответствии с изменениями внешних воздействий. Подобные фенотипические вариации, индуцированные влиянием окружающей среды, обычны у растений, но среди животных они встречаются не столь часто, возможно, из-за того, что подвижные организмы могут сами легко выбрать подходящие для них условия. Для организма может оказаться ценным с селективной точки зрения то, что некоторые его признаки находятся под строгим генетическим контролем, тогда как другие допускают некоторую гибкость в ответных реакциях на различные факторы внешней среды, увеличивая тем самым его индивидуальную приспособленность.

Сама по себе генотипическая и фенотипическая изменчивость, по-видимому, редко служит объектом естественного отбора, однако она часто может возрастать и поддерживаться на высоком уровне при помощи ряда других более или менее косвенных способов. Особенно важны изменения окружающей среды. В изменяющейся во времени среде постоянно меняется давление отбора, что в свою очередь обусловливает постоянную смену фенотипа, характеризующегося наибольшей приспособленностью. Реакция на давление отбора всегда происходит с неизбежным запаздыванием, и организмы, приспособившиеся выносить широкий диапазон различных условий, обычно находятся в преимущественном положении (ге-терозиготы часто могут оказаться более приспособленными к переживанию в разнообразных средах, чем гомозиготы). В местообитаниях, которые изменяются труднопредсказуемым образом, успех размножения обычно может быть максимально увеличен продуцированием потомства с широким спектром фенотипов, что, по-видимому, является главным преимуществом, даваемым половым размножением.