объясните что такое генетическая эрозия
Многообразие видов в биосфере. Биологический прогресс
Вопрос 1. Что такое биологический прогресс?
Биологический прогресс — это направление эволюции, в ходе которого таксон оптимально адаптируется к условиям окружающей среды, а его численность и ареал растут.
Биологический прогресс приводит к процветанию таксона и обычно сопровождается усложнением организации: появление теплокровности у птиц и млекопитающих, семени у цветковых растений и т.д. Однако упрощение организации также может способствовать биологическому прогрессу. Примером служат многие паразитические организмы, а также животные-биофильтраторы (двустворчатые моллюски и др.).
Вопрос 2. Что является показателями биологического прогресса? Регресса?
Показатели биологического прогресса:
• увеличение количества представителей соответствующей группы;
• расширение ареала распространения;
• активизация видообразования в роде, увеличение количества родов в семействе, семейств в отряде и т.д.
Показатели биологического регресса:
• уменьшение численности особей таксона;
• сужение ареала обитания;
• уменьшение числа подчиненных системаических групп. В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).
Биологический регресс — свидетельствует об угасании филогенетической группы, ведущем к ее вымиранию. Так же как и биологический прогресс, состояние регресса может длиться очень долго.
Вопрос 3. Как можно объяснить существование на Земле организмов разной степени сложности?
Вершинами эволюции на нашей планете, кроме человека, являются высшие растения, членистоногие, теплокровные позвоночные. Однако существует множество других гораздо проще организованных таксонов. Причина этого связана с тем, что усложнение строения вовсе не является обязательной целью эволюции. Цель состоит в достижении максимальной приспособленности к условиям окружающей среды, которая может наступить и на относительно низком уровне организации. Этому способствуют стабильные, «монотонные» условия обитания, наличие постоянного, не очень интенсивного источника энергии (пищи). Примерами служат многие организмы-редуценты (бактерии, черви, грибы), кишечнополостные и губки, бактерии-хемосинтетики.
Вопрос 5. Каковы причины вымирания видов?
Вымирание видов может происходить по нескольким причинам. Во-первых, вид может не выдерживать конкуренции со сходными видами (бычок ротан вытесняет других рыб из водоемов средней полосы России). Во-вторых, в результате адаптации вид может стать высокоспециализированным (приспособиться к экстремальным условиям обитания или строго определенной пище). При быстром изменении условий он может не успеть измениться, что особенно справедливо по отношению к видам-эндемикам. Вымирание может быть также результатом эпидемии или глобальных природных катаклизмов. В настоящее время основной фактор вымирания — антропогенные воздействия, приводящие как к изменению условий обитания, так и к прямому истреблению вида (дронт, морская корова).
Вопрос 6. Объясните, что такое генетическая эрозия.
Генетическая эрозия — это сокращение и обеднение генофонда вида. Она приводит к тому, что вид теряет возможность быстро реагировать на изменение условий окружающей среды. Кроме того, растет вероятность близкородственного скрещивания, а значит, проявления неблагоприятных рецессивных мутаций. В результате малочисленные изолированные популяции и даже целые виды могут исчезать.
По определению, исчезающие виды страдают от генетической эрозии разной степени. Многие виды извлекают выгоду из программы разведения с участием человека, чтобы поддерживать жизнеспособность своей популяции, тем самым избегая вымирания в течение длительного периода времени. Небольшие популяции более подвержены генетической эрозии, чем большие популяции.
СОДЕРЖАНИЕ
Процессы и последствия
Узкие места в популяции приводят к сокращению генофонда, в результате чего остается все меньше и меньше плодородных партнеров для спаривания. Генетические последствия можно проиллюстрировать, рассмотрев аналогию с игрой в покер с высокими ставками и нечестным дилером. Учтите, что игра начинается с колоды из 52 карт (представляющих высокое генетическое разнообразие). Уменьшение числа племенных пар с уникальными генами напоминает ситуацию, когда дилер раздает только одни и те же пять карт снова и снова, создавая лишь несколько ограниченных «рук».
По мере того, как экземпляры начинают инбридинг, все чаще появляются как физические, так и репродуктивные врожденные эффекты и дефекты. Увеличивается количество аномальных сперматозоидов, растет бесплодие и снижается рождаемость. «Наиболее опасно воздействие на системы иммунной защиты, которые становятся ослабленными и все менее и менее способны бороться с растущим числом бактериальных, вирусных, грибковых, паразитарных и других вызывающих болезни угроз. Таким образом, даже если исчезающий вид в узкое место может противостоять тому, что человеческое развитие разрушает среду его обитания, но оно все еще сталкивается с угрозой эпидемии, которая может оказаться фатальной для всего населения ».
Утрата биоразнообразия сельского хозяйства и животноводства
Профилактика вмешательством человека, современная наука и гарантии
Заповедники дикой природы и национальные парки были созданы для сохранения целых экосистем со всей сетью видов, обитающих в этом районе. Коридоры дикой природы создаются для соединения фрагментированных местообитаний (см. Фрагментация среды обитания ), чтобы позволить исчезающим видам путешествовать, встречаться и размножаться с другими представителями своего вида. Научные методы сохранения и современные методы управления дикой природой с опытом научно подготовленного персонала помогают управлять этими охраняемыми экосистемами и дикой природой, находящейся в них. Дикие животные также перемещаются и повторно вводятся в другие места физически, когда фрагментированные места обитания диких животных находятся слишком далеко и изолированы, чтобы иметь возможность связываться друг с другом через коридор диких животных, или когда локальные вымирания уже произошли.
По определению, исчезающие виды страдают от генетической эрозии разной степени. Многие виды извлекают выгоду из программы разведения с участием человека, чтобы поддерживать жизнеспособность своей популяции, тем самым избегая вымирания в течение длительного периода времени. Небольшие популяции более подвержены генетической эрозии, чем большие популяции.
СОДЕРЖАНИЕ
Процессы и последствия
Узкие места в популяции приводят к сокращению генофонда, в результате чего остается все меньше и меньше плодородных партнеров для спаривания. Генетические последствия можно проиллюстрировать, рассмотрев аналогию с игрой в покер с высокими ставками и нечестным дилером. Учтите, что игра начинается с колоды из 52 карт (представляющих высокое генетическое разнообразие). Уменьшение числа племенных пар с уникальными генами напоминает ситуацию, когда дилер раздает только одни и те же пять карт снова и снова, создавая лишь несколько ограниченных «рук».
По мере того, как экземпляры начинают инбридинг, все чаще появляются как физические, так и репродуктивные врожденные эффекты и дефекты. Увеличивается количество аномальных сперматозоидов, растет бесплодие и снижается рождаемость. «Наиболее опасно воздействие на системы иммунной защиты, которые становятся ослабленными и все менее и менее способны бороться с растущим числом бактериальных, вирусных, грибковых, паразитарных и других вызывающих болезни угроз. Таким образом, даже если исчезающий вид в узкое место может противостоять тому, что человеческое развитие разрушает среду его обитания, но оно все еще сталкивается с угрозой эпидемии, которая может оказаться фатальной для всего населения ».
Утрата биоразнообразия сельского хозяйства и животноводства
Профилактика вмешательством человека, современная наука и гарантии
Заповедники дикой природы и национальные парки были созданы для сохранения целых экосистем со всей сетью видов, обитающих в этом районе. Коридоры дикой природы создаются для соединения фрагментированных местообитаний (см. Фрагментация среды обитания ), чтобы позволить исчезающим видам путешествовать, встречаться и размножаться с другими представителями своего вида. Научные методы сохранения и современные методы управления дикой природой с опытом научно подготовленного персонала помогают управлять этими охраняемыми экосистемами и дикой природой, находящейся в них. Дикие животные также перемещаются и повторно вводятся в другие места физически, когда фрагментированные места обитания диких животных находятся слишком далеко и изолированы, чтобы иметь возможность связываться друг с другом через коридор диких животных, или когда локальные вымирания уже произошли.
Объясните что такое генетическая эрозия
Подробное решение параграф 12 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016
Стр. 68. Вспомните.
1. Приведите примеры вымирания видов растений и животных.
Дарвинизм объясняет вымирание в соответствии с фактами истории органического мира. Ч. Дарвин показал, что вымирание органических форм вызывается изменениями условий окружающей среды, причем громадное значение имеют изменения не только абиотических факторов внешней среды (относящихся к неорганическому миру), но и биотических факторов (межвидовые отношения). Быстрое изменение среды может быть непосредственной причиной вымирание видов, занимающих ограниченную территорию или акваторию. Формы же и группы форм, имеющие обширное распространение (например, живущие одновременно во всех океанах или на большинстве материков земного шара), не вымирают повсеместно. Окончательное вымирание некоторых видов часто затягивается, так как они могут сохраняться на ограниченных участках благодаря местным благоприятным условиям (обычно – биотическим). С этим связано существование реликтовых форм. В. О. Ковалевский развил и углубил дарвиновскую концепцию вымирание на основе фактов палеонтологии, показав, что одно из важнейших условий вымирание – инадаптивная эволюция. В связи со стремительным техническим прогрессом и неуклонным ростом народонаселения одним из важнейших биотических факторов, обусловливающих прямо или косвенно вымирание многих видов, становится деятельность человека.
Стр. 71. Вопросы для повторения и задания.
1. Что такое биологический прогресс?
Для биологического прогресса характерно: повышение общего уровня организации, увеличение численности особей, увеличение числа подвидов, расширение ареала.
2. Что является показателями биологического прогресса; регресса?
Показатели биологического прогресса:
1. увеличение количества представителей соответствующей группы;
2. расширение ареала распространения;
3. активизация видоообразования в роде, увеличение количества родов в семействе, семейств в отряде и т.д.
Показатели биологического регресса:
1. уменьшение численности особей таксона;
2. сужение ареала обитания;
3. уменьшение числа подчиненных системаических групп. В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).
Биологический регресс – свидетельствует об угасании филогенетической группы, ведущем к ее вымиранию. Так же как и биологический прогресс, состояние регресса может длиться очень долго.
3. Как можно объяснить существование на Земле живых организмов разной степени сложности?
Вершинами эволюции на нашей планете, кроме человека, являются высшие растения, членистоногие, теплокровные позвоночные. Однако существует множество других гораздо проще организованных таксонов. Причина этого связана с тем, что усложнение строения вовсе не является обязательной целью эволюции. Цель состоит в достижении максимальной приспособленности к условиям окружающей среды, которая может наступить и на относительно низком уровне организации. Этому способствуют стабильные, «монотонные» условия обитания, наличие постоянного, не очень интенсивного источника энергии (пищи). Примерами служат многие организмы-редуценты (бактерии, черви, грибы), кишечнополостные и губки, бактерии-хемосинтетики.
4. Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?
Основные направления эволюции охарактеризованы в классических работах российских ученых А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена. Они выделили основные пути биологической эволюции – это ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.
Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды. Наиболее крупными ароморфозами были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения. В числе крупных ароморфозов можно назвать также развитие гомойотермии (поддержания постоянной температуры тела) у птиц и млекопитающих, возникновение живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих, переход к размножению семенами у семенных растений и т.п. Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания. Так, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки, земноводные, должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду. За ароморфозами следуют идиоадаптации.
5. Каковы причины вымирания видов?
Вымирание видов может происходить по нескольким причинам. Во-первых, вид может не выдерживать конкуренции со сходными видами (бычок ротан вытесняет других рыб из водоемов средней полосы России). Во-вторых, в результате адаптации вид может стать высокоспециализированным (приспособиться к экстремальным условиям обитания или строго определенной пище). При быстром изменении условий он может не успеть измениться, что особенно справедливо по отношению к видам-эндемикам. Вымирание может быть также результатом эпидемии или глобальных природных катаклизмов. В настоящее время основной фактор вымирания – антропогенные воздействия, приводящие как к изменению условий обитания, так и к прямому истреблению вида (дронт, морская корова).
6. Объясните, что такое генетическая эрозия.
Генетическая эрозия – это сокращение и обеднение генофонда вида. Она приводит к тому, что вид теряет возможность быстро реагировать на изменение условий окружающей среды. Кроме того, растет вероятность близкородственного скрещивания, а значит, проявления неблагоприятных рецессивных мутаций. В результате малочисленные изолированные популяции и даже целые виды могут исчезать.
Подумайте и выполните.
1. Приведите примеры видов, находящихся на пути биологического прогресса; биологического регресса.
2. Поясните на конкретных примерах, как упрощение строения может способствовать биологическому прогрессу.
Змеи (потеря конечностей).
Киты (потеря задних конечностей, превращение передних в плавники).
Птицы (очень сильное упрощение строения передних конечностей).
По определению, исчезающие виды страдают от генетической эрозии разной степени. Многие виды получают выгоду от программы разведения с участием человека, чтобы их популяция оставалась жизнеспособной. [ нужна цитата ] тем самым предотвращая исчезновение в течение длительного периода времени. Небольшие популяции более подвержены генетической эрозии, чем большие популяции.
В Генофонд из разновидность или численность населения представляет собой полный набор уникальных аллелей, которые могут быть обнаружены путем изучения генетического материала каждого живого члена этого вида или популяции. Большой генофонд указывает на обширный генетическое разнообразие, что связано с устойчивыми популяциями, способными пережить приступы интенсивных отбор. Между тем, низкое генетическое разнообразие (см. инбридинг и узкие места населения) может вызвать снижение биологическая пригодность и увеличить шанс вымирание этого вида или популяции.
Содержание
Процессы и последствия
Узкие места в популяции приводят к сокращению генофонда, в результате чего остается все меньше и меньше плодородных партнеров для спаривания. Генетические последствия можно проиллюстрировать, рассмотрев аналогию с игрой в покер с высокими ставками и мошенническим дилером. Учтите, что игра начинается с колоды из 52 карт (представляющих высокое генетическое разнообразие). Уменьшение числа племенных пар с уникальными генами напоминает ситуацию, когда дилер раздает только одни и те же пять карт снова и снова, создавая лишь несколько ограниченных «рук».
По мере того, как экземпляры начинают инбридинг, все чаще появляются как физические, так и репродуктивные врожденные эффекты и дефекты. Увеличивается количество аномальных сперматозоидов, растет бесплодие и снижается рождаемость. «Наиболее опасно воздействие на системы иммунной защиты, которые становятся ослабленными и все менее и менее способны бороться с растущим числом бактериальных, вирусных, грибковых, паразитарных и других вызывающих болезни угроз. Таким образом, даже если исчезающий вид в «узкое место» может противостоять тому, что человеческое развитие разъедает среду его обитания, оно по-прежнему сталкивается с угрозой эпидемии, которая может оказаться фатальной для всего населения ». [1]
Утрата биоразнообразия сельского хозяйства и животноводства
В случае Генетические ресурсы животных для производства продовольствия и ведения сельского хозяйствасообщается, что основные причины генетической эрозии включают неизбирательное скрещивание, более широкое использование экзотических пород, слабую политику и слабые институты в управлении генетическими ресурсами животных, пренебрежение определенными породами из-за отсутствия прибыльности или конкурентоспособности, интенсификацию производственных систем, последствия болезней и борьбы с ними, потеря пастбищ или других элементов производственной среды, а также плохой контроль инбридинга. [2]
Профилактика вмешательством человека, современная наука и гарантии
На месте сохранение
Заповедники дикой природы и национальные парки были созданы, чтобы сохранить все экосистемы со всей сетью видов, обитающих в этом районе. Коридоры дикой природы созданы для присоединения к фрагментированным местообитаниям (см. Фрагментация среды обитания), чтобы виды, находящиеся под угрозой исчезновения, могли путешествовать, встречаться и размножаться с другими представителями своего вида. Научный сохранение и современный управление дикой природой методы, основанные на опыте научно подготовленного персонала, помогают управлять этими охраняемыми экосистемами и дикой природой, обитающей в них. Дикие животные тоже перемещенный и вновь введен в другие места физически, когда фрагментированные среды обитания диких животных находятся слишком далеко и изолированы, чтобы иметь возможность соединяться вместе через коридор диких животных, или когда местные вымирание уже произошло.
Ex situ сохранение
Современная политика ассоциации зоопарков и зоопарки во всем мире начали уделять значительно больше внимания содержанию и разведению дикого происхождения разновидность и подвид животных в их зарегистрированных программах разведения исчезающих видов. Эти экземпляры предназначены для того, чтобы иметь шанс вернуться в дикую природу и выжить. Сегодня основные цели зоопарков изменились, и больше ресурсов инвестируется в разведение видов и подвидов с конечной целью оказания помощи усилиям по сохранению в дикой природе. Зоопарки делают это, ведя чрезвычайно подробные научные записи о размножении (т.е. племенные книги)) и одалживая своих диких животных другим зоопаркам по всей стране (а часто и по всему миру) для разведения, чтобы защититься от инбридинг пытаясь максимально увеличить генетическое разнообразие.
Дорогостоящий (а иногда противоречивый) сохранение ex-situ методы направлены на увеличение генетического биоразнообразие на нашей планете, а также разнообразие местных генофонды. за счет защиты от генетической эрозии. Современные концепции вроде семенные банки, банки спермы, и банки тканей стали гораздо более обыденными и ценными. Сперма, яйца, и эмбрионы теперь можно заморозить и хранить в банках, которые иногда называют «Современные Ноев ковчег» илиЗамороженные зоопарки». Криоконсервация методы используются, чтобы заморозить эти живые материалы и сохранить их в вечности, храня их в жидкий азот танки при очень низких температурах. Таким образом, консервированные материалы могут быть использованы для искусственное оплодотворение, in vitro оплодотворение, перенос эмбриона, и клонирование методологии защиты разнообразия генофонда видов, находящихся в критическом состоянии.
В последнее время стратегии поиска комплексного подхода к на месте и ex situ методам сохранения уделяется значительное внимание, и в настоящее время наблюдается прогресс. [3]