Видообразование

Общие механизмы процесса

Пока между различными популяциями существует непрерывный обмен генетической информацией, они поддерживают свое единство и принадлежат к одному виду. Эволюционное разделение запускается механизмами изоляции.

Когда отдельная популяция или их группа оказывается изолированной, поток генов и обмен генетической информацией полностью прекращаются. В таких условиях под постоянным влиянием эволюционных факторов в изолированной группе начинают накапливаться специфические изменения. Со временем эти изменения приводят к тому, что особи утрачивают фундаментальную возможность скрещивания с представителями других популяций своего исходного вида. Как результат, популяция трансформируется в генетически самостоятельную закрытую систему, а первоначальный вид распадается на два или более новых.

Классификация путей видообразования

В современной биологии по механизму возникновения выделяют три магистральных пути формирования новых видов:

1. Дивергентное видообразование. Классический вариант, при котором единый предковый вид разделяется на несколько новых ветвей. Исходные группы подвергаются расхождению признаков (дивергенции).
2. Филетическое видообразование. Протекает без расхождения исходных групп. В ряду поколений вид «А» плавно и целиком превращается в совершенно новый вид «В». При этом общее число видов в природе не изменяется. Динамику этого процесса изучают исключительно с привлечением палеонтологического материала. Однако этот путь не исключает того, что на определенных этапах от единого филетического ствола могут отделяться (дивергировать) другие группы.
3. Гибридогенное видообразование. Также происходит без первоначальной дивергенции. Механизм заключается в прямом слиянии геномов двух разных видов с образованием гибридного вида. Основная проблема таких гибридов — бесплодие, которое успешно преодолевается через превращение организма в полиплоид (за счет кратного удвоения набора хромосом).

Примеры гибридогенного пути и способы дивергенции

Классическим примером успешного гибридогенного видообразования служит культурная слива, диплоидный набор хромосом которой равен 48 ($2n = 48$). Она является эволюционным продуктом естественной гибридизации терна ($2n = 32$) и алычи ($2n = 16$). Процесс можно описать следующей схемой: гаплоидный набор терна $n = 16$ сливается с гаплоидным набором алычи $n = 8$. Образуется гибрид с набором $2n = 24$. Впоследствии происходит удвоение хромосом (полиплоидизация), и формируется плодовитый вид с набором $2n = 48$.

Для дивергентного пути выделяют два основных способа видообразования:

• Аллопатрическое (географическое) — связано с пространственными барьерами.
• Симпатрическое (экологическое) — происходит в пределах одного ареала. Его характерной чертой является сильное морфологическое сходство вновь образованного вида с исходным (исключением здесь выступают только межвидовые гибриды).

Доказательства на уровне хромосомных перестроек

Следы крупных эволюционных событий надежно фиксируются в генетическом материале. Ярким доказательством хромосомных перестроек в процессе видообразования является структура 2-й хромосомы человека. В ней четко прослеживаются следы слияния двух предковых хромосом:

• В средней части хромосомы выявляются рудиментарные теломеры (остатки теломерных последовательностей, которые обычно находятся только на концах).
• Обнаруживаются элементы второй центромеры (присутствуют два участка центромерных последовательностей вместо одного стандартного).

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Детальный разбор аллопатрического и симпатрического способов
• Молекулярные механизмы изоляции популяций
• Генетическая структура рудиментарных теломер
• Палеонтологические доказательства макроэволюции

Другие темы раздела «Макроэволюция»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.