Адаптация, как результат эволюции

Содержание

Слайд 2

Появление определенного генотипа на эволюционной арене и размножение его в определенных условиях – элементарное адаптационное явление

Появление определенного генотипа на эволюционной арене и размножение его в определенных

условиях – элементарное адаптационное явление
Слайд 3

Адаптации – возникновение и развитие конкретных морфофизиологических свойств, значение которых для

Адаптации – возникновение и развитие конкретных морфофизиологических свойств, значение которых для

организма однозначно связано с теми или иными конкретными условиями среды (Тимофеев-Ресовский, 1977).
Адаптация  — приспособление организма к внешним условиям в процессе эволюции, включая морфофизиологическую и поведенческую составляющие.
Адаптации – приспособления живых систем к изменениям среды, переход живой системы из одного устойчивого состояния в другое (Озернюк, 2003).
Слайд 4

Классификация адаптаций по уровню организации биологических систем (Шкорбатов, 1971): онтогенетических систем

Классификация адаптаций по уровню организации биологических систем (Шкорбатов, 1971):
онтогенетических систем

- организмов,
филогенетических систем - популяций и видов,
ценотических систем - биоценозов.
Слайд 5

С.С.Шварц - процесс видообразования, как процесс смены уровня адаптаций: развитие популяций

С.С.Шварц - процесс видообразования, как процесс смены уровня адаптаций: развитие популяций

в своеобразной среде → развитие морфофизиологически необратимых адаптаций → развитие тканевых адаптаций → нескрещиваемость (возникновение репродуктивной изоляции) → видообразование. “Виды не потому виды, что они не скрещиваются, а они потому не скрещиваюся, что они виды” (Шварц,1980).
Слайд 6

Классификация адаптаций (по Н.В.Тимофееву-Ресовскому)

Классификация адаптаций (по Н.В.Тимофееву-Ресовскому)

Слайд 7

Преадаптации (по Cuenot, 1914) Преадаптации – бесполезные или полуполезные особенности, способные

Преадаптации (по Cuenot, 1914)

Преадаптации – бесполезные или полуполезные особенности, способные превращаться

в явные приспособления при изменении образа жизни.
преадаптации к физическим факторам среды,
к новой пище,
к воздействию повреждающих факторов среды.
Слайд 8

Чтобы иметь возможность успешно проникнуть в новую нишу или адаптивную зону,

Чтобы иметь возможность успешно проникнуть в новую нишу или адаптивную

зону, вид должен быть преадаптирован к ней; организм называют преадаптированным, если он способен переходить в новый биотоп; структуру называют преадаптированной, если она может взять на себя новую функцию без ущерба для первоначальной (Майр, 1974).
...наличие определенных преадаптаций необходимое условие для успешной быстрой эволюции популяций в условиях сильного загрязнения (Porter, 1972).
Преадаптации, безусловно, являются одним из важнейших условий, позволяющих сделать животным первый шаг к освоению новой среды (Шварц, 1980).
Слайд 9

Комбинативные адаптации взаимодействие новых мутаций друг с другом и с генотипом.

Комбинативные адаптации

взаимодействие новых мутаций друг с другом и с генотипом.
комплементация

– усиление выраженности,
эпистаз – подавление выраженности,
полимерия – градуированное проявление.
Слайд 10

they are considered the same species: Theridion grallator Популяционный полиморфизм и его роль в процессах адаптациогенеза

they are considered the same species: Theridion grallator

Популяционный полиморфизм и его

роль в процессах адаптациогенеза
Слайд 11

Термин “полиморфизм” используется только для обозначения прерывистой генетической изменчивости (Майр, 1974).

Термин “полиморфизм” используется только для обозначения прерывистой генетической изменчивости (Майр, 1974).

Полиморфизм

- сосуществование в более или менее динамически равновесном состоянии двух или более морфофизиологически различимых форм в пределах популяции или группы популяций (Тимофеев-Ресовский, 1977).

Существование двух (или более) генетически различных форм в популяции в состоянии длительного равновесия (Яблоков, Юсуфов, 2004).
Генетический полиморфизм природных популяций— универсальное явление, составляющее основу генетической пластичности вида (Гершензон, 1983).

Слайд 12

Феногеография барсука (Meles meles) как пример, иллюстрирующий одновременно два крайних типа

Феногеография барсука (Meles meles) как пример, иллюстрирующий одновременно два крайних типа

формообразования внутри вида: образование количественных градиентов определенных признаков внутри всего ареала вида (цифрами обозначены проценты встреч особей с присутствующим первым предкоренным зубом) и наличие резких различий внутри ареала вида (по характеру окраски головы) 1 — встречаемость темной полосы на голове, охватывающей все ухо; 2 — встречаемость узкой темной полосы, проходящей выше уха; з — распространение общей темно-бурой окраски головы (по Геншеру, 1968, из Тимофеева-Ресовского, Яблокова, 1973)
Слайд 13

Гетерозиготный полиморфизм в лабораторной популяции Drosophila melanogaster по мутации ebony, устанавливающийся

Гетерозиготный полиморфизм в лабораторной популяции Drosophila melanogaster по мутации ebony, устанавливающийся

в результате некоторого повышения жизнеспособности гетерозигот по сравнению с жизнеспособностью обеих гомозигот (из Тимофеева-Ресовского, Свирежева, 1965)

Гетерозиготный полиморфизм …в сущности, положительно отбирается лишь одна форма — гетерозигота

Слайд 14

Сезонный полиморфизм

Сезонный полиморфизм

Слайд 15

Сезонный полиморфизм

Сезонный полиморфизм

Слайд 16

«Индустриальный меланизм»

«Индустриальный меланизм»

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Кора березы, покрытая лишайником Кора березы, покрытая копотью

Кора березы, покрытая лишайником

Кора березы, покрытая копотью

Слайд 20

Различная смертность особей березовой пяденицы (Bision betularia), выпущенных в разных лесистых местностях (Кеттлуэлл, 1961)

Различная смертность особей березовой пяденицы (Bision betularia), выпущенных в разных лесистых

местностях (Кеттлуэлл, 1961)
Слайд 21

С.М.Гершензон Микроэволюция, полиморфизм и доминантные мутации // Природа. 1985. № 4.

С.М.Гершензон Микроэволюция, полиморфизм и доминантные мутации // Природа. 1985. № 4. Гершензон

С. М. «Мобилизационный резерв» внутривидовой изменчивости // Журн. общ. биол. 1941. Т. 2, № 1.

Для появления гомозигот необходимо, чтобы скрещивание всегда происходило между особями, гетерозиготными по данной рецессивной мутации.
Нужно, чтобы у таких гомозиготных рецессивов не было никаких дефектов, мешающих нормальной работе организма.
Необходимо, чтобы образовавшиеся мутантные гомозиготы обладали какими-либо преимуществами перед немутантными. НИ ОДНО ИЗ ЭТИХ УСЛОВИЙ НЕ СОБЛЮДАЕТСЯ.

Слайд 22

Характеристика мутантных генов, присутствующих в природных популяциях дрозофил (Гершензон, 1985)

Характеристика мутантных генов, присутствующих в природных популяциях дрозофил (Гершензон, 1985)

Слайд 23

Скорее всего, рецессивные мутации участвуют в эволюции тогда, когда адаптивную ценность

Скорее всего, рецессивные мутации участвуют в эволюции тогда, когда адаптивную

ценность приобретает редукция некоторых структур и физиологических процессов, ставших лишними, как бывает, скажем, при переходе к паразитизму, подземному, пещерному, малоподвижному или сидячему образу жизни и т. п., что большей частью сопровождается увеличением частоты инбридинга.
В целом же эволюционное значение рецессивных мутаций, по-видимому, невелико главным образом из-за конститутивной слабости гомозигот.
Большинство доминантных мутаций, встречаемых в природных популяциях дрозофил, вызывают столь небольшие фенотипические отклонения от основной массы особей, что на первый взгляд представляются “нейтральными”.
Слайд 24

Первый этап: многократное возникновение доминантных, полудоминантных и кодоминантных мутаций в разных

Первый этап: многократное возникновение доминантных, полудоминантных и кодоминантных мутаций в

разных точках популяций, занимающих ареал вида и их закрепление.
Второй этап: формирование адаптивного сбалансированного генетического полиморфизма.
Третий этап: интенсивное вытеснение мутантными - немутантных особей, и появление нового экотипа.
При изоляции экотипа от прочих популяций вида, мы будем иметь дело с постепенным образованием новой разновидности, которая, изменяясь далее, может стать новым видом.
Слайд 25

Генетический полиморфизм природных популяций — универсальное явление, составляющее основу генетической пластичности вида (Гершензон, 1983).

Генетический полиморфизм природных популяций — универсальное явление, составляющее основу генетической пластичности

вида (Гершензон, 1983).
Слайд 26

Слайд 27

R.temporaria R.amurensis P.ridibundus R.arvalis

R.temporaria R.amurensis

P.ridibundus R.arvalis

Слайд 28

Frost et al., 2006

Frost et al., 2006

Слайд 29

Pelophylax ridibundus Rana amurensis Rana temporaria Rana arvalis

Pelophylax ridibundus

Rana amurensis

Rana temporaria

Rana arvalis

Слайд 30

Количество выделяемых морф

Количество выделяемых морф

Слайд 31

Встречаемость морфы striata у R.arvalis

Встречаемость морфы striata у R.arvalis

Слайд 32

Возрастные изменения во встречаемости морфы striata у R.arvalis

Возрастные изменения во встречаемости морфы striata у R.arvalis

Слайд 33

Встречаемость морфы striata у P.ridibundus

Встречаемость морфы striata у P.ridibundus

Слайд 34

Возрастные изменения во встречаемости морфы striata у P.ridibundus

Возрастные изменения во встречаемости морфы striata у P.ridibundus

Слайд 35

Средний возраст половозрелых R.arvalis

Средний возраст половозрелых R.arvalis

Слайд 36

Натриевая проницаемость кожи R.arvalis

Натриевая проницаемость кожи R.arvalis

Слайд 37

Уровень β-активности у R.arvalis c ВУРСа

Уровень β-активности у R.arvalis c ВУРСа

Слайд 38

ПОРОГ ВОЗБУДИМОСТИ НЕРВНОЙ ТКАНИ (R.arvalis)

ПОРОГ ВОЗБУДИМОСТИ НЕРВНОЙ ТКАНИ (R.arvalis)

Слайд 39

КОНСТАНТА АККОМОДАЦИИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ R.arvalis

КОНСТАНТА АККОМОДАЦИИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ R.arvalis

Слайд 40

Зависимость “длина – сила” (F=6,6; p=0,01)

Зависимость “длина – сила”

(F=6,6; p=0,01)

Слайд 41

Зависимость величины максимального изометрического напряжения миокарда R.arvalis от степени урбанизации (F=5,8; p=0,017).

Зависимость величины максимального изометрического напряжения миокарда R.arvalis от степени урбанизации

(F=5,8; p=0,017).

Слайд 42

Доля общих нейтрофилов P.ridibundus R.arvalis R.temporaria (F=5.1, p=0.03) (F=7.995, p=0.005)

Доля общих нейтрофилов

P.ridibundus R.arvalis R.temporaria

(F=5.1, p=0.03)

(F=7.995, p=0.005)

Слайд 43

Связь между количеством эритроцитов и индексом печени у R.temporaria

Связь между количеством эритроцитов и индексом печени у R.temporaria

Слайд 44

Связь между долей эритроидных предшественников и индексом печени у P.ridibundus

Связь между долей эритроидных предшественников и индексом печени у P.ridibundus

Слайд 45

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию общих лимфоцитов (%) у разных морф

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию общих лимфоцитов (%) у разных

морф
Слайд 46

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию эозинофилов (%) у разных морф

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию эозинофилов (%) у разных морф

Слайд 47

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию гранулоцитов (%) у разных морф

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию гранулоцитов (%) у разных морф

Слайд 48

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию эритроцитов (%) у разных морф

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию эритроцитов (%) у разных морф

Слайд 49

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию гемоглобина у разных морф

Видовые различия бесхвостых амфибий по содержанию гемоглобина у разных морф

Слайд 50

Дистанцированность бесхвостых амфибий по изученным параметрам без учета морфы

Дистанцированность бесхвостых амфибий по изученным параметрам без учета морфы

Слайд 51

Дистанцированность бесхвостых амфибий по изученным параметрам с учетом морфы

Дистанцированность бесхвостых амфибий по изученным параметрам с учетом морфы

Слайд 52

• Адаптивный потенциал во многом определяется наследственно обусловленными особенностями физиологии, спецификой

• Адаптивный потенциал во многом определяется наследственно обусловленными особенностями физиологии, спецификой

структуры полиморфизма видов и популяций. • Индивидуальная аккомодация и пределы ее изменчивости являются преадаптивной основой популяционной устойчивости к условиям дестабилизированной среды. • В условиях современных экосистем, доминантные мутации могут способствовать быстрому адаптивному успеху их носителей. • Внутривидовое разнообразие, выражающееся в популяционном полиморфизме - условие повышения гомеостатичности видов - устойчивости в меняющихся условиях среды.
Слайд 53

Широкое распространение генетических механизмов, которые обусловливают и поддерживают полиморфизм, непосредственно определяется

Широкое распространение генетических механизмов, которые обусловливают и поддерживают полиморфизм, непосредственно определяется

отбором и само по себе представляет компонент адаптированности. Таким образом, правильно, видимо, говорить об “адаптивном полиморфизме” (Э.Майр, 1974).
Слайд 54

полиморфизм популяций - это универсальная стратегия, обеспечивающая сохранение целостности вида на

полиморфизм популяций - это универсальная стратегия, обеспечивающая сохранение целостности вида на

основе постоянного взаимодействия наследственной изменчивости, случайного дрейфа генов и естественного отбора в нормально флуктуирующей среде.