Популяция как единица эволюции
🌿 Биология · 11 класс
Что такое популяция
Популяция — это совокупность особей одного вида, длительно населяющих определённую территорию, свободно скрещивающихся между собой и относительно изолированных от других таких же групп. Именно популяция, а не отдельная особь, является элементарной единицей эволюции.
Особь не может эволюционировать: в течение жизни её генотип не меняется. Эволюционные изменения накапливаются только в ряду поколений целой группы особей — в популяции.
Структура популяции
Популяция характеризуется рядом показателей, которые описывают её состояние и устойчивость.
| Показатель | Что описывает |
|---|---|
| Численность | Общее число особей в популяции |
| Плотность | Число особей на единицу площади или объёма |
| Возрастной состав | Соотношение молодых, зрелых и старых особей |
| Половой состав | Соотношение самцов и самок |
| Пространственная структура | Характер размещения особей по территории |
Генофонд популяции
Генофонд — это совокупность всех генов (всех аллелей) особей данной популяции. Чем разнообразнее генофонд, тем устойчивее популяция к изменениям среды, потому что среди множества вариантов признаков найдутся полезные в новых условиях.
Почему популяция — единица эволюции
В крупной популяции при свободном скрещивании частоты аллелей остаются стабильными (закон Харди — Вайнберга). Однако в реальных условиях действуют факторы, изменяющие генофонд: мутации, естественный отбор, изоляция, волны численности и дрейф генов. Эти изменения и составляют элементарное эволюционное явление — устойчивый сдвиг частот аллелей в популяции.
Пример изменения генофонда
Было: светлых бабочек 90%, тёмных 10%
Среда: стволы деревьев потемнели от копоти
Отбор: тёмных птицы замечают хуже, они выживают
Стало: светлых 30%, тёмных 70%Так за несколько поколений генофонд популяции бабочек изменился — это и есть начальный шаг эволюции.
Частая ошибка: считать, что эволюционирует отдельная особь. Отбор действует на особей, но эволюционирует именно популяция как целое.
Факторы изменения генофонда
На генофонд популяции влияет несколько элементарных эволюционных факторов. Мутации создают новые аллели и служат источником наследственной изменчивости. Популяционные волны (волны жизни) — это резкие колебания численности, при которых случайно гибнет часть особей вместе с их аллелями. Дрейф генов — случайное изменение частот аллелей в малых популяциях. Изоляция препятствует обмену генами между популяциями и закрепляет различия между ними. Все эти факторы изменяют генофонд ненаправленно, и лишь естественный отбор придаёт эволюции определённое направление.
Кратко о главном
- Популяция — группа особей одного вида на одной территории, свободно скрещивающихся.
- Популяция — элементарная единица эволюции, а не отдельная особь.
- Генофонд — совокупность всех аллелей популяции; его разнообразие повышает устойчивость.
- Изменение частот аллелей — элементарное эволюционное явление.
- Популяцию характеризуют численность, плотность, возрастной и половой состав.