Понятие эволюции как постоянного развития всего живого на планете, усложнения форм жизни и появления ее новых форм сегодня широко используется в популярной литературе и в средствах массовой информации. Спекуляции на тему эволюции и микроэволюции, применение термина в популистских формах размывает его значение, выводя из внимания саму суть процесса. Что такое микроэволюция в биологии, ее формы и конечный результат – вот вопросы, которые освещены в данной статье.
Эволюция как биологический процесс
Эволюционное учение выделяет две условные формы – макроэволюцию и микроэволюцию – как механизмы развития жизни на земле. Деление условно и основывается на размерах таксономических единиц, к которым приводит эволюционное движение. Макроэволюция подразумевает образование крупных таксонов (род, семейство, класс и так далее) на протяжении длительного периода времени. Результат микроэволюции – образование нового вида, наименьшей таксономической единицы. Поэтому микроэволюцию называют иначе видообразованием, формированием нового вида в середине исходного путем достижения репродуктивной изоляции и выделения в отдельный таксон.
Закономерности развития
Все законы эволюции как видообразования проходят в макротаксонах по тем же сценариям и по тем же правилам, что и для элементарных единиц эволюции – популяций. Что такое микроэволюция, легко проиллюстрировать на примере образования родственных, близких филогенетически видов внутри одного рода. Например, в Арктике обитает три близкородственных вида тюленей – тюлень Витта, морской леопард и тюлень Росса. Кроме незначительных внешних отличий, их кормовые базы совершенно различны, именно они привели к формированию близкородственных, но разных видов.
Виды микроэволюции
Видообразование, которое приводит к репродуктивной нескрещиваемости как последней ступени эволюционной обособленности группы внутри вида, имеет несколько механизмов. По типу механизма изоляции выделяют несколько форм. К микроэволюции относится:
- Географическое видообразование.
- Видообразование по экологическому разделению популяций.
- Видообразование путем собственно репродуктивной изоляции (докопуляционной и послекопуляционной).
Что такое микроэволюция географическая и экологическая?
В данном случае рассматривают механизм изоляции в панмиктических (размножающихся половым путем) группах организмов, когда новый вид образуется под действием географических или экологических факторов. Географическим фактором изоляции популяций считают изменения ландшафта, что приводят к временной или полной изоляции популяций одного вида. Наглядный пример – формирование островных видов. И самые, пожалуй, известные в данном контексте - это галапагосские вьюнки, описание и изучение которых привело Чарльза Дарвина к его теории происхождения видов. Пример, что такое микроэволюция как экологическое видообразование, уже был приведен – тюлени Арктики. В случае с тюленями экологическим фактором изоляции стала кормовая база. Но экологическим фактором также является и несовпадение сезонов размножения, различные экологические расы внутри вида и так далее.
Докопуляционная форма изоляции как вид микроэволюции
В случае наступления невозможности свободного скрещивания особей в результате изоляции, связанной с отсутствием образования зиготы (зародыша) организма, говорят о докопулятивной изоляции. Формы ее различны:
- Изоляция, возникающая из-за особенностей сексуального поведения (этологическая). Пример – близкородственные тропические лягушки, различающиеся тембром и видоспецифичностью брачного пения.
- Изоляция, вызванная различным строением копулятивных или репродуктивных органов. Пример – разные виды орхидей имеют специфическое строение цветка, что позволяет опылять их только определенному виду колибри.
Изоляция, вызванная несовпадением гамет. Примеры только в экспериментах, природе отследить этот механизм сложно.
Послекопуляционная изоляция как механизм видообразования
В данном случае подразумевается, что зигота образовалась. Что такое микроэволюция в данном случае, показывают следующие формы достижения полной репродуктивной изоляции популяций внутри вида:
- Нежизнеспособность зиготы на первых этапах онтогенеза.
- Гибель рожденного детеныша либо молодой особи до достижения репродуктивного возраста.
- Стерильность гибридов.
Биологический механизм данной формы изоляции сложен и связан с цитологическими, биохимическими и гуморальными особенностями.
Микроэволюция как процесс достижения полной репродуктивной изоляции группы внутри одного вида приводит к образованию новых видов организмов, отличных от родительских форм. Но это в теории. Не каждая изоляция популяции приведет к репродуктивной обособленности и не каждая репродуктивная изоляция приведет к образованию новых форм. Что в эволюции догма – это то, что микроэволюция начинается с изоляции и ею же заканчивается.
