Et eksempel på atavisme hos mennesker er. Vestigiale menneskelige organer. Eksempler på rudimenter i dyreverdenen

Rudimenter organer som ikke har noen funksjon eller har en funksjon som avviker fra deres struktur kalles. Det antas at det i slike organer er mulig å etablere et avvik mellom struktur og funksjon, det vil si at i disse organene virker de strukturelle kostnadene for store for funksjonen de utfører. Tap av funksjon eller begrensning av funksjonsevne blir tolket innenfor rammen av evolusjonsteorien som tap av funksjon under evolusjonen.

Ved første øyekast er det klart at rudimenter ikke kan tjene bevis utvikling fra lavere til høyere former. I alle fall viser rudimentene døende prosess disse organene. Som bevis på progressiv evolusjon er rudimenter utelukket.

Men til slutt er det et annet argument: rudimentære organer vitne og mot skapelseshandling, siden i en gjennomtenkt og planlagt skapelse kunne slike organer ikke ha funnet sted. Derfor vurderer vi problemene med rudimenter mer detaljert og tilbyr vår tolkning av fenomenet rudiment innenfor rammen av skapelsesmodellen (for en mer detaljert diskusjon av dette temaet, se Junker, 1989).

De fleste rudimentene har ikke mistet funksjonene sine

I lang tid ble det ansett som et klassisk organ som hadde mistet sine funksjoner. cecal vedlegg person. Det er nå imidlertid kjent at blindtarmen har en beskyttende funksjon ved vanlige sykdommer og er involvert i kontrollen av bakteriefloraen i blindtarmen.

Fugler, krypdyr og noen pattedyr har et tredje øyelokk, et gjennomsiktig niktiterende membran. Den beskytter øyet og strekker seg fra det indre hjørnet gjennom hele øyeeplet . Når fugler flyr, fungerer den niktiterende membranen som en vindusvisker. . "Vestigial" niktiterende membran hos mennesker (fig. . 6.15 ) utfører oppgaven med å samle fremmedlegemer som faller på øyeeplet, det binder dem i øyekroken til en klebende masse. Derfra kan de enkelt fjernes.

Halebenet en person er nødvendig for å styrke bekkenmusklene, som støtter de indre organene i det lille bekkenet og dermed muliggjør vertikal gang. Mobiliteten som halebenet skylder sin opprinnelse i ontogenese fra ryggraden er avgjørende for fødselsprosessen.

Feste av spiserøret til luftrøret heller ikke meningsløst: slim lokalisert i luftveiene kan fjernes gjennom spiserøret . I tillegg sparer denne strukturen plass og gjør det mulig å puste gjennom munnen, noe som er en ekstremt praktisk måte å håndtere en alvorlig rennende nese. Derfor kan det ikke betraktes som en ekstra struktur på grunn av fylogenetisk utvikling. Alle disse strukturene er imidlertid ganske forståelige med tanke på konstruktiv utvikling ( se 6.5.2).

Eksempler fra dyreverdenen

Embryonal rudimenter av tenner i baleen hvaler, som aldri blir ekte tenner, spiller en viktig rolle i dannelsen av kjevebein. Det samme gjelder rudimentene til de øvre fortennene til drøvtyggere, som aldri bryter ut gjennom overkjeven.

Rester av kiwivinger(ris. 6.16) tjener til å regulere balansen. Men i dette tilfellet er rudimenter bare et evolusjonsteoretisk konsept; det er basert på troen (som først må bevises) at forfedrene til kiwi en gang var i stand til å fly.

Vestigiale bein i en hvals bekken og lårben(ris. 6.17) tjener som et festested for musklene i kjønnsorganene og musklene i anus, og hvis de blir ødelagt, vil innholdet i dyrenes mage bli flatet ut under påvirkning av høyt hydrostatisk trykk på store vanndyp. Så i dette tilfellet kan det ikke være snakk om tap av funksjonalitet, siden uten disse beinene ville ikke hval kunne dykke så godt til dybden.

Rester baklemmer i form av kåte skuter i boaer og pytonslanger("superrudimentære") er svært nyttige i bevegelsen av slanger gjennom kvister og grener og fungerer som hjelpeorganer under parring.

Og til slutt bør en annen nevnes, den såkalte "rudiment adferd": hjorten, når den truer sine artsfeller, løfter overleppen, det samme gjør mange dyr som har dolkformede hoggtenner. Imidlertid er slike tenner hos hjorten for små. Men siden truende bevegelser er forståelige selv uten klart synlige hoggtenner, så I dette tilfellet er det ikke noe presserende behov for å snakke om fenomenet rudimentaritet.

Det kan hevdes at fenomenet funksjonstap ikke kan bevises med absolutt sikkerhet. Argumentene som presenteres er som regel basert på momentan uvitenhet.

Noen rudimenter oppstår ved degenerasjon innen én type Og innen kort tid(degenerativ mikroevolusjon). Et typisk eksempel på dette vil være en persons "visdomstenner". Det kan antas (både i skapelsesmodellen og i evolusjonsmodellen) at tidligere ble alle 32 mennesketennene regelmessig brukt og var fullt funksjonelle. At det moderne mennesket ikke nødvendigvis krever visdomstenner kan skyldes hans endrede matvaner. Derfor forårsaket ikke den økte degenerative utviklingen skade. Og siden det ikke skjedde noen nevneverdig strukturell endring med degenerativ utvikling, kan det ikke være snakk om evolusjon i betydningen evolusjonslære. En slik degenerativ utvikling er bare mulig over en kort periode, den krever ikke millioner eller hundretusener av år. Dette tilsvarer å betrakte "evolusjon" som en større disposisjon for sykdom eller forverret syn.

Atrofi av visdomstenner varierer mellom forskjellige raser. Den mongoloide rasen er spesielt langt fremme i denne prosessen. Oppdagede menneskelige fossiler inneholder funksjonelle visdomstenner.

Denne overskriften kan også liste såkalte velkjente «sivilisasjonssykdommer», slik som de ofte nevnte eksemplene på svekket intervertebral brusk, lyskebrokk, hemoroider, åreknuter og flatføtter. . Dette har ingenting å gjøre med «katastrofal planlegging», som zoolog R. Riedl nylig sa det (1984, s. 192), men bare med «misbruk». Hvis en teknisk enhet brukes feil, kan sammenbruddene som oppstår ikke forklares med feil i designet. En person er mer enn en enhet; hans fysiske velvære avhenger også av livsstilen hans.

Enkel mikroevolusjonær degenerasjon kan forklare utseendet til rudimentære vinger i bakkebiller eller i insekter som lever på øyer utsatt for sterke vindkast (se fig. avsnitt 3.3.3). Dette kan også inkludere rudimentære støvbærere, funnet for eksempel i Norichinaceae (Scrophulariaceae).

Mange rudimenter i oppførsel kan forklares med mikroevolusjon. For eksempel blir det at hunder snurrer rundt før de sovner sett på som en rest av en gammel, meningsfull oppførsel for personlig å fastslå om det er en trussel.

Likhetsargumentet som et sant argument

Den forrige delen kunne for eksempel ikke inkludere de rudimentære bekken- og lårbensbeinene til hvaler ( ris. 6.17]. De. i sammenligning med de endelig utviklede homologe delene av skjelettet til landdyr, utfører de bare noen få funksjoner. Delvis tap av funksjoner (i samsvar med bevegelse) kompenseres ved spesiell tilpasning til en atypisk bevegelsesmetode for pattedyr, som ikke kan erverves under mikroevolusjon.

Dette eksemplet gir en god mulighet til å sammenligne tilnærminger til argumentasjon når man prøver å forklare rudimentære organer innenfor rammen av den evolusjonære modellen og skapelsesmodellen. .

Argumentasjon innenfor evolusjonsmodell: de rudimentale bekken- og lårbensbeinene til hvaler har en funksjon, men er ikke nødvendige for den funksjonen likheten disse strukturene med tilsvarende (homologe) bein fra landpattedyr . Funksjonen beskrevet ovenfor kan også utføres av ikke-homologe strukturer. Dermed indikerer denne likheten generiske forhold. Dermed er det sanne argumentet til fordel for generiske forhold i dette tilfellet tilstedeværelsen av likheter .

Innenfor modellen opprettelse et argument kan føres ut fra seksjon 6. 1 (en variant av en generell plan for skapelse for mange forskjellige organismer). En programmerer som har i oppgave å produsere mange lignende programmer vil ikke starte helt fra begynnelsen hver gang, men vil hver gang bruke det "ikke-spesialiserte" programmet produsert i begynnelsen, og introdusere unødvendige modifikasjoner.

Multifunksjonalitet av vestigiale organer

Uttalelse om tap av funksjonalitet eller avvik mellom struktur og funksjon er et utsletttrinn og er kun mulig når relasjonene under hele ontogenesen ikke er kjent og tatt i betraktning. Spesielt lærerikt er resultatene av å studere individuell menneskelig utvikling ( avsnitt 6.5.2). Følgende eksempel viser at dette ikke er et unntakstilfelle.

Mange hulefisk har atrofierte øyne. Om huleboeren Astyanax mexicanus det er også kjent at synsapparatet hans i utgangspunktet er formet som normalt. Så, i løpet av videre individuell utvikling, skjer omvendt utvikling (atrofi) av eksisterende individuelle strukturer . Dette bemerkelsesverdige faktum er imidlertid forståelig, siden det okulære apparatet er av fysiologisk betydning i dannelsen av hodet. Øyet er derfor hos disse huledyrene tydeligvis svært begrenset i sin funksjon som perseptuelt apparat, men i de tidlige utviklingsstadiene utfører det også en formdannende funksjon. Derfor er reduksjon bare mulig fra det øyeblikket den formative funksjonen ikke blir krenket.

Dette eksemplet, som mange flere lignende kan legges til, viser at forholdet mellom deler under ontogenese bør tas i betraktning når man prøver å tolke fenomenet rudimenter, siden i prosessen med ontogenese har noen strukturer i kroppen visse funksjoner ( for eksempel under dannelsen av embryoet), som er umulig å observere i det endelig dannede organet.

Samme struktur kan dermed utføre ulike oppgaver samtidig. Dette kan betraktes som bevis på et generelt organisasjonsprinsipp (sannsynligvis "skapelsesprinsippet"): organer har en tendens til å utføre mange funksjoner samtidig eller sekvensielt under individuell utvikling. Det var først i det nettopp beskrevne tilfellet at prinsippet ble oppdaget at et bestemt organ (øyet) under visse miljøforhold kunne bli en rest av en av funksjonene det utførte.

I evolusjonsmodell Slike fenomener tolkes som «utvikling i en rundkjøring» eller «rekapitulasjonsutvikling». Hvis det, som gjentatte ganger har blitt påvist, er et presserende fysiologisk behov i slike "omveier", så er denne tolkningen i det minste lite overbevisende. Basert på slike data har noen biologer kommet til den konklusjon at fenomenet «rundkjøringsveien» bør betraktes som bevis på at det er på denne veien det fysiologiske seleksjonspresset i utviklingen av organismer er konsentrert. Noen forskere mener derfor at det er ganske mulig at for visse fysiologiske utviklingsproblemer er det bare én måte å formell løsning på, nemlig: utviklingens tilsynelatende sideveier er faktisk «snarveier til suksess».

Atavismer

Strukturerer det ved en tilfeldighet omstendigheter dannet av separate individer av samme art og som er ment å minne om de antatte tidligere fylogenetiske utviklingsstadiene kalles atavismer(lat. atavus - oldefar). I disse tilfellene snakker de om en krise i tidligere beståtte historiske og generiske stadier. Eksempler på atavismer hos mennesker inkluderer fistler i halsen, overdreven hårvekst, hestehaler og flere brystvorter. .

I likhet med «rudimenter» er ikke atavismer bevis for progressiv evolusjon. Dessuten er det klart åpenbart at det gitte argumentasjon utseendet til atavismer er annerledes inkonsekvens. Deformasjoner (misdannelser) anses bare som bevis på den foreslåtte fylogenien (det vil si tolket som atavismer) hvis de viser likheter med de antatte forfedrene til organismene som er påvirket av dette fenomenet . Hvis vi skulle være konsekvente, bør vi tolke historisk alle fenomenene deformasjon, for eksempel forgrenede ribber, og leppespalten, og fenomenet med seksfingrede fingre, og dannelsen av to hoder: og utseendet til femte etappe .

Dette betyr at selv slike deformasjoner bør betraktes som bevis på tidligere passerte stadier av fylogenetisk utvikling, noe som ikke kan være sikkert. Det motsatte er imidlertid også uakseptabelt: å tolke en bestemt utviklingsdefekt kun når den passer innenfor rammen av et forhåndskonstruert konsept. Derfor kan ikke atavismer betraktes som bevis på organismers fylogenetikk. Det faktum at noen (men bare noen) deformasjoner ligner andre organismer (antagelig forfedrene til de aktuelle organismene), på grunn av mange manifestasjoner av ytre likhet, er ikke uventet eller verdt spesiell oppmerksomhet. (Atavismer er ofte "grensetilfeller av manifestasjon av normen", se. Avsnitt 6.5.2.)

Et eksempel på atavisme hos dyr er de ekstra tærne hos hester ( ris. 6.18). I dette tilfellet, sannsynligvis som et resultat av et feilaktig kontrollsignal, ble den eneste benstrukturen under normale forhold dannet to ganger (uten noen synlig fordel). Forresten, bare tre- og firetåede former er kjent blant hester, to-tåede former finnes ikke blant dem (som i vårt tilfelle).

Hvor feilaktig den atavistiske tolkningen kan være når den brukes konsekvent, demonstreres av følgende eksempel: firevingede fruktfluer tas som bevis på at tovingede insekter (Deptera) stammet fra firevingede fugler. Utseendet til fire vinger blir sett på som en atavisme. Men det er også muterte fruktfluer med fire svingende grimer og ingen vinger i det hele tatt - en absurd "konstruksjon" som er helt uegnet som en fylogenetisk stamfar.

Når man prøver å forklare fenomenet deformasjon som atavisme, gjelder det samme som ble sagt om rudimenter: alle forsøk på tolkning er forhastede inntil den underliggende genetiske og fysiologiske utviklingssituasjonen og den funksjonelle betydningen i vekstprosessen avsløres. Derfor forlot vi spekulative tolkninger av unormale strukturelle formasjoner.

Tilbake til tekst

Ris. 6.15. Den niktiterende membranen er et menneskelig "rudiment".

Tilbake til tekst

Ris. 6.16. Kiwi, en fugl uten fly som er hjemmehørende i den australske regionen. Kiwiens livsstil samsvarer med et lite pattedyr. Flygeløse fuglearter er vanlige spesielt på øyer, da det er svært få naturlige fiender som bor der. (Rosenstein Castle Museum, Stuttgart.)

Tilbake til tekst

Ris. 6.17. Foto over: rudimentære bekkenbein fra spermhval, seihval, finnhval (fra topp til bunn). Finnhval har også femorale rudimenter. Det nederste bildet viser plasseringen av bekkenrudimentet i magen til seihvaler. Hvalforsker Arvey mener at bekkenrudimentene til hvaler ikke kan kalles homologe med de tilsvarende bekkenbeinene til landpattedyr. Han kaller disse knoklene for magebein. (Rosenstein Castle Museum, Stuttgart.)

Genotype og fenotype, deres variabilitet

Genotype - dette er helheten av alle genene til en organisme, som er dens arvelige grunnlag.

Fenotype - helheten av alle tegn og egenskaper til en organisme som avsløres i prosessen med individuell utvikling under gitte forhold og er et resultat av samspillet mellom genotypen med et kompleks av faktorer i det indre og ytre miljøet.

Hver biologisk art har en unik fenotype. Den er dannet i samsvar med den arvelige informasjonen som finnes i genene. Imidlertid, avhengig av endringer i det ytre miljøet, varierer egenskapene til tilstanden fra organisme til organisme, noe som resulterer i individuelle forskjeller - variabilitet.

Basert på variasjonen til organismer, vises genetisk mangfold av former. Det skilles mellom modifikasjons-, eller fenotypisk, og genetisk, eller mutasjonsvariabilitet.

Modifisering av variabilitet forårsaker ikke endringer i genotypen; det er assosiert med reaksjonen til en gitt, en og samme genotype på endringer i det ytre miljøet: under optimale forhold avsløres de maksimale egenskapene som ligger i en gitt genotype. Modifikasjonsvariabilitet manifesterer seg i kvantitative og kvalitative avvik fra den opprinnelige normen, som ikke er arvet, men bare er adaptive i naturen, for eksempel økt pigmentering av menneskelig hud under påvirkning av ultrafiolette stråler eller utvikling av muskelsystemet under påvirkning fysisk trening osv.

Graden av variasjon av en egenskap i en organisme, det vil si grensene for modifikasjonsvariabilitet, kalles reaksjonsnormen. Dermed dannes fenotypen som et resultat av samspillet mellom genotypen og miljøfaktorer.Fenotypiske egenskaper overføres ikke fra foreldre til avkom, bare reaksjonsnormen er arvet, det vil si arten av responsen på endringer i miljøforhold.

Genetisk variasjon kan være kombinerende og mutasjonsmessig.

Kombinativ variasjon oppstår som et resultat av utveksling av homologe regioner av homologe kromosomer under prosessen med meiose, noe som fører til dannelsen av nye genassosiasjoner i genotypen. Det oppstår som et resultat av tre prosesser: 1) uavhengig divergens av kromosomer under meiose; 2) deres tilfeldige forbindelse under befruktning; 3) utveksling av deler av homologe kromosomer eller konjugering. .

Mutasjonsvariabilitet (mutasjoner). Mutasjoner er brå og stabile endringer i arveenheter - gener, som medfører endringer i arvelige egenskaper. De forårsaker nødvendigvis endringer i genotypen, som arves av avkommet og ikke er assosiert med kryssing og rekombinasjon av gener.

Det er kromosomale og genmutasjoner. Kromosomale mutasjoner er assosiert med endringer i strukturen til kromosomene. Dette kan være en endring i antall kromosomer som er et multiplum eller ikke et multiplum av det haploide settet (i planter - polyploidi, hos mennesker - heteroploidi). Et eksempel på heteroploidi hos mennesker kan være Downs syndrom (ett ekstra kromosom og 47 kromosomer i karyotypen), Shereshevsky-Turner syndrom (ett X-kromosom mangler, 45). Slike avvik i en persons karyotype er ledsaget av helseforstyrrelser, psykiske og fysiske lidelser, redusert vitalitet, etc.

Genmutasjoner påvirker selve genets struktur og medfører endringer i kroppens egenskaper (hemofili, fargeblindhet, albinisme osv.). Genmutasjoner forekommer i både somatiske celler og kjønnsceller.

Mutasjoner som oppstår i kjønnsceller er arvet. De kalles generative mutasjoner. Endringer i somatiske celler forårsaker somatiske mutasjoner som sprer seg til den delen av kroppen som utvikler seg fra den endrede cellen. For arter som formerer seg seksuelt er de ikke avgjørende, for vegetativ forplantning av planter er de viktige.

Genetisk heterogenitet i befolkningen. S.S. Chetverikov (1926), basert på Hardys formel (se avsnitt 3.3 og 8.4), vurderte den virkelige situasjonen i naturen. Mutasjoner oppstår vanligvis og forblir i en recessiv tilstand og forstyrrer ikke befolkningens generelle utseende; befolkningen er mettet med mutasjoner, "som en svamp med vann."

Den genetiske heterogeniteten til naturlige populasjoner, som mange eksperimenter har vist, er deres viktigste trekk. Det opprettholdes gjennom mutasjoner, prosessen med rekombinasjon (bare i former med aseksuell reproduksjon, all arvelig variasjon avhenger av mutasjoner). Kombinatorikken av arvelige egenskaper som oppstår under seksuell reproduksjon gir ubegrensede muligheter for å skape genetisk mangfold i en populasjon. Beregninger viser at avkommet etter å krysse to individer som er forskjellige på bare 10 loci, som hver er representert av 4 mulige alleler, vil inneholde omtrent 10 milliarder individer med forskjellige genotyper. Ved kryssing av individer som er forskjellige på totalt 1000 loci, som hver er representert av 10 alleler, vil antallet mulige arvelige varianter (genotyper) hos avkommet være 10 1000, dvs. vil mange ganger overstige antallet elektroner i det kjente universet.

Disse potensielle mulighetene blir aldri realisert selv i ubetydelig grad, om ikke annet på grunn av den begrensede størrelsen på en hvilken som helst befolkning.

Genetisk heterogenitet, opprettholdt av mutasjonsprosessen og kryssingen, gjør at populasjonen (og arten som helhet) kan bruke for tilpasning, ikke bare nye arvelige endringer, men også de som oppsto for lenge siden og eksisterer i populasjonen i en latent form. I denne forstand sikrer heterogeniteten til populasjoner eksistensen av en mobiliseringsreserve av arvelig variasjon (se Gershenzon, I.I. Shmalgauzen).

Genetisk enhet i befolkningen. En av de viktigste konklusjonene av populasjonsgenetikk er påstanden om den genetiske enheten til en populasjon: til tross for heterogeniteten til dens konstituerende individer (eller kanskje nettopp på grunn av denne heterogeniteten), er enhver populasjon et komplekst genetisk system som er i dynamisk likevekt. En populasjon er et genetisk system av minimal størrelse som kan fortsette å eksistere i et ubegrenset antall generasjoner. Når individer krysser seg innenfor en populasjon, frigjøres mange mutasjoner i avkommet, inkludert de som vanligvis reduserer levedyktigheten på grunn av homozygotisering av individer. Bare i en ekte naturlig populasjon, med et tilstrekkelig antall genetisk mangfoldige parringspartnere, er det mulig å opprettholde det genetiske mangfoldet til hele systemet som helhet på det nødvendige nivået. Verken et individ eller en separat familie eller gruppe av familier (dem) besitter denne eiendommen.

Så de viktigste genetiske egenskapene til en populasjon er konstant arvelig heterogenitet, intern genetisk enhet og dynamisk balanse mellom individuelle genotyper (alleler). Disse trekkene bestemmer organiseringen av befolkningen som en elementær evolusjonær enhet.

Økologisk enhet av befolkningen. Et spesielt trekk ved befolkningen er dannelsen av sin egen økologiske nisje. Vanligvis ble konseptet med en økologisk nisje som et flerdimensjonalt rom dannet av hver art i det biologiske og fysiske rom-tidskontinuumet (J. Hutchinson) bare brukt på arten. Men siden det innenfor en art ikke kan være to populasjoner som er identiske i alle sine egenskaper, er det uunngåelig å erkjenne det faktum at hver populasjon må ha sine egne, unike økologiske egenskaper, dvs. innta en bestemt plass i det økologiske hyperrommet

Mekanismer for interspesifikk isolasjon

Det biologiske artsbegrepet forutsetter eksistensen av interspesifikk reproduktiv isolasjon - det vil si isolasjon som hindrer individer som tilhører forskjellige arter i å avle. Reproduktiv isolasjon sikrer ikke bare sameksistensen av mange nært beslektede arter, men også deres evolusjonære uavhengighet.

Det skilles mellom primær og sekundær isolasjon. Primær isolasjon skjer uten deltakelse av naturlig utvalg; denne formen for isolasjon er tilfeldig og uforutsigbar. Sekundær isolasjon skjer under påvirkning av et kompleks av elementære evolusjonære faktorer; denne formen for isolasjon forekommer naturlig og er forutsigbar.

Den enkleste formen for interspesifikk isolasjon er romlig , eller geografiske isolasjon. Arter kan ikke blande seg fordi populasjoner av forskjellige arter er romlig isolert fra hverandre. Basert på graden av romlig isolasjon skilles allopatriske, tilstøtende-sympatriske og biotisk-sympatriske populasjoner.

Geografiske områder allopatriske populasjoner ikke overlapper i det hele tatt (eksempler: bison og bison, sjakal og coyote). Geografiske områder sammenhengende-sympatriske populasjoner ta på; denne graden av romlig isolasjon er karakteristisk for stedfortredende (erstattende) arter (eksempler: hvit hare og brun hare). Geografiske områder biotisk-sympatriske populasjoner overlapper i større eller mindre grad (eksempler for Bryansk-regionen: sameksistensen av fire arter av frosker, fem arter av lerker, tre arter av svaler, ni arter av meiser, seks arter av buntings, seks arter av warbler, fem arter av svarttrost, fire arter av sangfugler, fem arter av mus, seks arter av voles).

Biotisk sympatriske populasjoner kan krysses med hverandre for å danne interspesifikke hybrider. Men da, på grunn av den konstante dannelsen av hybrider og deres tilbakekrysninger med foreldreformer, må rene arter før eller siden forsvinne helt. Men i virkeligheten skjer ikke dette, noe som indikerer eksistensen av forskjellige mekanismer som effektivt forhindrer interspesifikk hybridisering under naturlige forhold, som ble dannet med deltakelse av spesifikke former for naturlig utvalg, kjent som "Wallace-prosesser". (Dette er grunnen til at økologisk-geografiske kryssinger mellom arter som ikke kommer i kontakt under naturlige forhold er mest vellykket.)

Vanligvis skilles tre grupper av isolerende mekanismer: prekopulatorisk, prezygotisk og postzygotisk. Samtidig er prezygotiske og postzygotiske isolasjonsmekanismer ofte kombinert under det generelle navnet "postkopulatoriske mekanismer."

La oss vurdere hovedmekanismene for interspesifikk reproduktiv isolasjon som sikrer den evolusjonære uavhengigheten til forskjellige arter: EN Og I.

Jeg. Prekopulatoriske mekanismer – forhindre paring (parring hos dyr eller pollinering hos planter). I dette tilfellet elimineres verken paternelle eller mors gameter (og tilsvarende gener).

Prekopulatorisk isolasjon kan være hoved(tilfeldig) eller sekundær(dannet under påvirkning av naturlig utvalg til fordel for høyeste fruktbarhet og overlevelse). Prekopulatoriske mekanismer inkluderer følgende former for interspesifikk isolasjon:

1. Romlig-geografisk isolasjon. Slags EN Og I er fullstendig allopatriske, det vil si at deres geografiske områder ikke overlapper hverandre. (Denne formen for isolasjon for territoriet til Bryansk-regionen er irrelevant på grunn av fraværet av uoverstigelige romlige barrierer (fjellkjeder, ørkener, etc.).)

2. Romlig-biotopisk isolasjon. Slags EN Og I er sammenhengende-sympatriske, det vil si at de lever i samme territorium, men er en del av forskjellige biocenoser. I dette tilfellet overskrider avstanden mellom biocenoser radiusen for reproduksjonsaktivitet (for eksempel radiusen for overføring av pollen og frø i planter). Denne formen for isolasjon er mulig for eksempel mellom obligate-alluvial-flommark og obligate-skog-sump-arter. Imidlertid er denne barrieren ikke uoverkommelig på grunn av overtredelsen av flomslette-alluviale arter til skog-sump-cenoser.

3. Sesongmessig isolasjon. Slags EN Og I er biotisk sympatriske, det vil si at de finnes i samme cenose, men formerer seg (blomstrer) til forskjellige tider. Sesongmessig isolasjon er imidlertid bare mulig for arter med enten veldig tidlig eller veldig sen reproduksjon (blomstring). For de fleste arter er sesongmessig isolasjon irrelevant; Noen biotisk sympatriske arter reproduserer samtidig, men danner ikke hybrider i naturen, men krysser vellykket under laboratorieforhold.

4. Etologisk isolasjon. Spiller en viktig rolle hos dyr; ofte på grunn av forskjeller i parringsritualer mellom arter EN Og I. I biotisk pollinerte planter eksisterer isolasjon på grunn av forskjeller i oppførselen til dyrepollinatorer som foretrekker en eller annen type blomster; denne formen for isolasjon er relevant for spesialisering av pollinatorer.

5. Mekanisk isolasjon. Forårsaket av forskjeller i strukturen til artens reproduktive organer EN Og I, for eksempel kopulatoriske organer hos dyr eller pollineringsenheter i planter (blomster, blomsterstander). Denne isolasjonsbarrieren er ikke uoverkommelig: for eksempel besøkes blomster av forskjellige plantearter ofte av de samme pollinatorene (for eksempel bier), noe som gjør (i det minste ved første øyekast) like sannsynlig både intraspesifikk og interspesifikk xenogami.

II. Prezygotiske mekanismer – hindre befruktning. Dette skjer eliminering av paternelle kjønnsceller(gener), men mors kjønnsceller (genene) beholdes. Prezygotisk isolasjon kan være som hoved, så sekundær.

Hos dyr er prezygotiske isolasjonsmekanismer vanligvis assosiert med døden til paternale kjønnsceller. For eksempel, hos insekter, observeres døden til mannlige gameter i kjønnskanalene til inseminerte kvinner på grunn av immunologiske reaksjoner.

Prezygotiske mekanismer i planter inkluderer:

1. Død av mannlige gametofytter av en fremmed art: ikke-spiring av pollenkorn på stigma, død av pollenrør i stil eller eggløsning, død av sædceller i pollenrør eller i embryosekken.

2. Ikke-konkurranseevne for pollen fra en fremmed art i forhold til pollen av egen art når de kommer sammen på stemplets stigma.

III. Postzygotiske mekanismer – forhindre overføring av gener fra foreldrearter til påfølgende generasjoner gjennom hybrider. Denne formen for interspesifikk isolasjon kan forekomme blant førstegenerasjonshybrider, andregenerasjonshybrider og blant tilbakekrysninger (etterkommere fra tilbakekrysninger). Postkopulatorisk isolasjon fører til død av kjønnsceller; blir dannet tilfeldig. De vanligste postzygotiske mekanismene inkluderer følgende former:

1. Utilpasning eller redusert egnethet av hybrider sammenlignet med foreldrearter (eller rett og slett utilpassbarhet).

1.1. Full tilikke-institusjonelle, eller morfofysiologisk intilpasning. Det betyr den absolutte umuligheten av å utvikle hybrider selv under kontrollerte forhold. Assosiert med umuligheten av normal morfogenese på grunn av inkompatibiliteten til foreldregenomer. Inkluderer død av zygoter, embryoer, frøplanter, unge og jomfruelige individer.

1.2. Redusert konstitusjonell egnethet. Det kommer til uttrykk i utseendet av morfoser og teratas (deformiteter), redusert overlevelse. Redusert konstitusjonell egnethet bestemmer i stor grad alle andre former for feiltilpasning.

1.3. Manglende tilpasning til abiotiske (fysisk-kjemiske) habitatfaktorer. Den skiller seg fra konstitusjonell utilpassbarhet ved at det er mulig å skape forhold der hybrider som er utilpasset i naturmiljøet vil utvikle seg normalt. For eksempel, i planter inkluderer naturlige begrensende faktorer for hybrider: utilstrekkelig fuktighet, mangel på lys, mangel på visse elementer av mineralernæring, miljøbevegelser (vind, nedbør), temperatur- og fuktighetsendringer og utilstrekkelig varighet av vekstsesongen. I praksis betyr å eliminere de negative effektene av fysisk-kjemiske faktorer spire hybridfrø på filterpapir i et fuktig kammer, dyrking av frøplanter i torv-humus potter i lukket mark, tidlig produksjon av hybrider under kontrollerte forhold (samtidig som de har tid til å forberede seg for overvintring), den første overvintringen i lukket mark.

1.4. Mangel på tilpasning til biotiske faktorer i habitatet spesielt ustabilitet overfor skadedyr og sykdommer.

1.5. Mangel på konkurranseevne(primært ikke-konkurranseevne i forhold til foreldre eller beslektede arter). I forstyrrede habitater, i menneskeskapte landskap og i periferien av økologiske nisjer (i planter - i periferien av edafo-fytokenotiske områder) spiller denne formen for mistilpasning en mindre rolle.

2. Hel eller delvis reduksjon i fruktbarheten til hybrider (infertilitet).

2.1. Fullstendig (konstitusjonell) infertilitet– er umuligheten av seksuell reproduksjon under alle forhold. Hos planter forekommer det i fullstendig fravær av blomster eller dannelsen av stygge blomster (for eksempel under interspesifikk hybridisering i Willows).

2.2. Nedgang i fruktbarhet– for eksempel en nedgang i antall blomster i planter.

2.3. Segregeringssterilitet– forstyrrelse av normal kromosomsegregering under meiose. Som et resultat viser normal gametogenese (sporogenese) seg å være umulig. Blant dyr er lignende sterilitet observert hos muldyr (hybrider av en hest og et esel), Nars (hybrider av en- og to-puklede kameler), kidus (hybrider av en sobel og en mår), tumaks (hybrider av en brun hare og en fjellhare).

2.4. Etologisk og reproduktiv feiltilpasning hybrider hos dyr. Det består av brudd på reproduktiv atferd, for eksempel avvikende oppførsel under frieri, når man bygger reir, når man fôrer avkom.

For eksempel i forskjellige arter av dvergpapegøyer (slekt Agapornis) forskjellig oppførsel observeres når man bygger et reir: individer av samme art ( EN. personata) bærer biter av byggemateriale i nebbet, og representanter for en annen art ( EN. roseicollis) stikk dem under fjærene. Interspesifikke hybrider ( F 1 ) avslørte en blandet type oppførsel: Først prøvde fuglene å legge byggemateriale inn i fjærene, så tok de det ut, tok det inn i nebbet, og så begynte det hele på nytt.

Lignende mellomformer for oppførsel ble funnet i den demonstrative oppførselen til finker og i naturen til lydsignalene til sirisser.

Så, i forhold til sympatriske arter, er eksistensen av et bredt utvalg av isolerende barrierer mulig, noe som forhindrer deres fullstendige blanding (sekundær integrering). Samtidig er ingen av disse barrierene (selvfølgelig, med unntak av hybridenes fullstendige konstitusjonelle utilpassbarhet) uoverstigelige. Derfor kan likheten mellom ulike arter være en konsekvens ikke bare av konvergens i lignende habitater, men også resultatet horisontal , eller lateral genoverføring (genflyt).

Biologisk mangfold

Biologisk mangfold er hele variasjonen av forskjellige levende organismer, variasjonen mellom dem, og de økologiske kompleksene de er en del av, som inkluderer mangfold innen arter, mellom arter og økosystemer.

Biologisk mangfold er en av de viktigste biologiske ressursene.

En biologisk ressurs er genetisk materiale, organismer eller deler derav, eller økosystemer som brukes eller potensielt er nyttige for menneskeheten, inkludert den naturlige balansen i og mellom økosystemer.

Følgende nivåer av biologisk mangfold skilles:

alfa-mangfold – antall arter i et samfunn;

beta-mangfold – antall samfunn i et bestemt territorium;

gamma-mangfold - det totale antallet arter og samfunn i et bestemt territorium;

omega mangfold – globalt mangfold (antall arter og samfunn over store områder).

Grunnlaget for alle former for mangfold er imidlertid genetisk intraspesifikk (intrapopulasjon og interpopulasjon) mangfold.

Innledning Menneskeheten har alltid hatt en negativ innvirkning på sitt naturlige miljø. Irrasjonell, uttømmende bruk av naturressurser har gjentatte ganger ført til gamle sivilisasjoners død og til å endre selve historiens gang. Men først på slutten av det andre årtusen ble det klart at samspillet mellom menneskeheten og dens omkringliggende natur får karakter av en langvarig global konflikt, hvis navn er global miljøkrise . Uttømming av planetens energi- og råstoffressurser, globale klimaendringer, avskoging, jordforringelse, mangel på ferskvann av god kvalitet og næringsrike matprodukter og, som en konsekvens, økningen i sosiale, økonomiske, politiske og militære motsetninger – dette er en kort liste over manifestasjoner av den globale miljøkrisen. Allerede fra midten av 1900-tallet innså menneskeheten at de listede problemene er tett sammenvevd med hverandre, at de ikke kan løses separat av individuelle land: å forhindre en global miljøkatastrofe, omfattende samarbeid mellom profesjonelle, offentlige og offentlige organisasjoner ved internasjonalt nivå er nødvendig. For snart førti år siden (1972) fant den første FN-konferansen om det menneskelige miljøet sted i Stockholm. På dette forumet ble det skissert generelle prinsipper for internasjonalt samarbeid på naturvernområdet. Med utgangspunkt i vedtakene fra Stockholmkonferansen ble moderne prinsipper for å bevare bomiljøet formulert. Det første prinsippet er Prinsippet om universell forbindelse i levende natur: tap av ett ledd i en kompleks kjede av trofiske og andre forbindelser i naturen kan føre til uforutsette resultater. Dette prinsippet er basert på klassiske ideer om eksistensen av årsak-virkningsforhold mellom elementer i supraorganismale biologiske systemer, og mange av disse forbindelsene fører til dannelsen av ulike kjeder, nettverk og pyramider. Det følger av dette prinsippet om den potensielle nytten av hver komponent av levende natur : det er umulig å forutse hvilken betydning denne eller den arten vil ha for menneskeheten i fremtiden . I den offentlige bevisstheten er skillet mellom arter i "nyttig" og "skadelig" i ferd med å miste sin mening; ideen om at "en skadelig eller ugressaktig art er bare en organisme malplassert" blir bekreftet. Basert på prinsippene om universell forbindelse og den potensielle nytten av hver komponent av levende natur konseptet om ikke-interferens i prosessene som skjer i naturlige økosystemer blir dannet: "Vi vet ikke hvorfor Dette vil lede, så det er bedre å la alt være som det er.» Den ideelle måten å spare på status quo opprettelsen av verneområder med et absolutt reservatregime ble vurdert. Praksisen med bevaring har imidlertid vist at moderne økosystemer allerede har mistet evnen til naturlig selvhelbredelse, og deres bevaring krever aktiv menneskelig inngripen. Som et resultat, overgangen fra begrepet ikke-inngrep og bevaring av den eksisterende situasjonen til konsepter for bærekraftig utvikling samfunn og biosfære. Begrepet bærekraftig utvikling innebærer å øke det økologiske og ressurspotensialet i naturlige økosystemer, skape bærekraftige kontrollerte økosystemer, møte samfunnets behov for naturressurser på grunnlag av vitenskapelig basert rasjonell, bærekraftig og flerbruksbruk av naturressurser, bevaring, beskyttelse og reproduksjon. av alle komponenter i økosystemene. Videre utvikling av konseptet bærekraftig utvikling førte uunngåelig til prinsippet om behovet for å bevare biologisk mangfold : bare mangfoldig og mangfoldig levende natur viser seg å være bærekraftig og høyproduktiv . Prinsippet om behovet for å bevare biologisk mangfold er helt i samsvar med bioetikkens grunnleggende prinsipper: «enhver form for liv er unik og uforlignelig», «enhver form for liv har rett til å eksistere», «det som ikke ble skapt av oss, bør ikke bli ødelagt av oss." Dessuten bestemmes verdien av en genotype ikke av dens nytteverdi for mennesker, men av dens unikhet. Dermed ble det anerkjent at bevaring av genpoolen er et ansvar før videre evolusjon. For nesten 20 år siden (1992) i Rio de Janeiro, på FNs konferanse om miljø og utvikling (UNCED), ble et historisk dokument vedtatt: Konvensjon om biologisk mangfold . På UNCED-konferansen ble det anerkjent at nedgangen i nivået av biologisk mangfold er en av hovedårsakene til den progressive nedbrytningen av naturlige økosystemer. Det er ingen tvil om at bare hvis det optimale nivået av mangfold opprettholdes, er det mulig å skape økosystemer som er motstandsdyktige mot ekstreme effekter av fysiske og kjemiske faktorer, skadedyr og sykdommer. Opphør av vekst i produktiviteten til kunstige økosystemer er også assosiert med et lavt nivå av biologisk mangfold: for tiden dyrkes det bare 150 arter av kulturplanter og 20 arter av husdyr avles. Samtidig er det lave nivået av globalt mangfold kombinert med et lavt nivå av lokalt mangfold, med dominans av monokultur eller vekstskifte med kort rotasjonsperiode. Følgelig er det behov for bredere bruk av arten og det intraspesifikke (genetiske) potensialet til så mange arter som mulig egnet for dyrking under kontrollerte forhold. Naturligvis, for å løse et sett med problemer knyttet til problemene med biologisk mangfold, er det nødvendig først å utvikle kriterier for å vurdere biologisk mangfold, identifisere og evaluere nivået av mangfold i spesifikke økosystemer (naturlig-territoriale komplekser), utvikle anbefalinger for bevaring og forbedring av det identifiserte mangfoldet, teste og implementere disse anbefalingene for agroindustriell produksjon. I utlandet har lignende arbeid blitt utført aktivt de siste tiårene, og fronten av dette arbeidet utfolder seg, og dekker flere og flere land, flere og flere nye områder av menneskelig aktivitet. Samtidig gir tradisjonelle teknologier (TT - tradisjonelle teknologier) og omfattende lavnivåteknologier (ELT - omfattende lavteknologier) plass til intensive høynivåteknologier (IHT - intensive høyteknologier) med den bredeste bruken av datateknologier ( CT - datateknologier). For å identifisere intraspesifikk polymorfisme er isoenzymanalyse av proteiner, restriksjonsenzymanalyse av DNA ved å hybridisere dets fragmenter med radioaktive prober (RELP-analyse), samt analyse av DNA-fragmenter oppnådd på grunnlag av en kjedereaksjon av DNA-polymerisering (RAPD-analyse) stadig mer brukt. Dekoding av genomene til et bredt spekter av organismer, skape somatiske hybrider og genmodifiserte organismer med forhåndsbestemte egenskaper, deres lagring og akselerert reproduksjon ved hjelp av mikrokloning - dette er en kort liste over verktøy fra arsenalet av banebrytende teknologier (HDT - med gravde teknologier) og svært høye teknologier (VHT - svært høye teknologier), basert på de siste prestasjonene til moderne vitenskap. Første ledd i konvensjonen om biologisk mangfold sier at "...land som tiltrer konvensjonen må definere komponentene i biologisk mangfold." I 1995 ratifiserte Russland konvensjonen om biologisk mangfold og påtok seg dermed forpliktelser til å delta i gjennomføringen av vedtakene fra UNCED-konferansen. I samsvar med konvensjonen om biologisk mangfold er det utviklet og vedtatt programmer for å studere biologisk mangfold i vårt land. Arbeidet med å studere og bevare biologisk mangfold utspiller seg imidlertid uakseptabelt sakte i vårt land. Det er ikke noe håp om fundamentale endringer i samfunnet, som følge av at situasjonen vil endre seg dramatisk til det bedre, av en rekke årsaker. Først av alt involverer problemet med å identifisere og bevare biologisk mangfold bruken av de ovenfor beskrevne intensive høyteknologiene (IHT), som naturligvis er preget av høye kostnader for utstyr og forbruksvarer, bruk av kvalifiserte arbeidere og attraksjonen. av ressurser fra relaterte områder innen jord- og skogbruk. For det andre (eller kanskje for det første) bør slikt arbeid få støtte på alle sosiale nivåer: statlig, faglig og offentlig. Noe av arbeidet kan imidlertid gjøres i dag, selv med ekstremt utilstrekkelig økonomisk og materiell støtte – ved bruk av tradisjonelle teknologier (TT) og omfattende lavnivåteknologier (ELT). I tillegg kan man ikke se bort fra muligheten for internasjonalt samarbeid ved bruk av datateknologi (CT) og høyteknologi (HT), basert på det intellektuelle potensialet til universitetsstudenter og lærere.

Genetisk mangfold Genetisk intraspesifikk mangfold bestemmes av strukturen til allelpoolen og genpoolen av populasjoner. En allelpool er et sett med alleler i en populasjon. For å kvantitativt beskrive strukturen til allelpoolen, brukes konseptet "allelfrekvens". Genpoolen er settet av genotyper i en populasjon. For å kvantitativt beskrive strukturen til genpoolen, brukes konseptet "genotypefrekvens". Følgende indikatorer brukes for å beskrive genetisk mangfold: – andel polymorfe gener; - allelfrekvenser for polymorfe gener; – gjennomsnittlig heterozygositet for polymorfe gener; – frekvenser av genotyper. Basert på disse indikatorene beregnes ulike mangfoldsindekser (for eksempel Shannon-Uver, Simpson). For elementære biokjemiske egenskaper (for eksempel når man studerer proteinpolymorfisme eller DNA-polymorfisme), er det relativt enkelt å bestemme nivået av biologisk mangfold ved å bruke disse indikatorene. Men for komplekse egenskaper som arves på en kompleks måte (for eksempel produktivitet, motstand mot ugunstige stressfaktorer, utviklingsrytmer), er denne tilnærmingen ikke anvendelig. Derfor vurderes mangfoldet mindre strengt. Direkte studier av genomene til et stort antall arter av interesse for mennesker er et spørsmål om en fjern fremtid (i det minste på det nåværende utviklingsnivået for molekylær genomikk). Men å identifisere, bevare, øke og rasjonelt bruke det genetiske mangfoldet til slike arter er en oppgave som krever en umiddelbar løsning. Den raske utviklingen av avl skyldes ikke den utbredte bruken av moderne metoder (transgene varianter og raser er fortsatt eksotiske), men på grunn av den omfattende utvidelsen av omfanget av avlsarbeidet. Dette er mulig hvis å utføre slikt arbeid er økonomisk lønnsomt: resultater kan oppnås på relativt kort tid, og effekten av å implementere disse resultatene er ganske høy. Som kjent utføres seleksjon i henhold til fenotyper. Dette innebærer at en viss fenotype skjuler en tilsvarende genotype. Seleksjon basert på alleler utføres praktisk talt ikke (med unntak av seleksjon på haploidnivå, seleksjon av selvbestøvere og seleksjon av transgene organismer). Og så begynner moroa: av de mange allelene som finnes i naturlige, semi-naturlige og kunstige populasjoner, beholdes og brukes bare de som er gunstige for mennesker, men ikke for organismene selv. Deretter, med høy genotypisk mangfold, kan et lavt nivå av allelisk mangfold observeres. En av de første oppdretterne som tenkte på behovet for å bevare og øke allelisk mangfold var Nikolai Ivanovich Vavilov. Motstandere av N.I. Vavilov ble (og blir) bebreidet for mangelen på en praktisk utvei. Ja, N.I. Vavilov var ikke en praktisk oppdretter som skapte nye genotyper. Han lette ikke etter kombinasjoner av alleler, men etter allelene i seg selv. Og i vår tid bør vi ikke tenke på mangfoldet av varianter og raser, men på mangfoldet av allelbassenger, som lar oss skape nye varianter og raser. Derfor, når du oppretter samlinger med høyest mulig nivå av biologisk mangfold, bør materiale fra forskjellige populasjoner samles inn, selv om dette materialet på det nåværende nivået for utvikling av genetikk og seleksjon ikke umiddelbart kan brukes. Med andre ord er en samling som inneholder genotyper a1a1, a2a2 og a3a3 mer verdifull enn en samling av genotyper a1a1, a1a2, a2a2, selv om de eksternt (med tanke på antall fenotyper og genotyper) er likeverdige. Når du vurderer dialleliske systemer ( Ahh eller EN-EN 1 ,EN 2 ,EN 3 …en n) ganske konvensjonelt kan fire nivåer av genetisk mangfold skilles ut ved allelfrekvenser: – Frekvensen av det sjeldne allelet er 10 –6 ...10 –3. Dette er mutasjonshastighetsnivået, det laveste nivået av allelisk mangfold. Finnes bare i svært store populasjoner (millioner av individer). – Sjelden allelfrekvens 0,001…0,1. Dette er et lavt nivå. Hyppigheten av homozygoter for denne allelen er mindre enn 1 %. – Sjelden allelfrekvens 0,1…0,3. Dette er et akseptabelt nivå. Hyppigheten av homozygoter for denne allelen er mindre enn 10 %. – Sjelden allelfrekvens 0,3…0,5. Dette er det høyeste nivået i et diallelisk system: frekvensen av homozygoter for denne allelen er sammenlignbar med frekvensen av homozygoter og sammensatte heterozygoter for alternative alleler. Når man vurderer polyalleliske systemer ( EN 1 , EN 2 , EN 3 … en n) nivået av genetisk mangfold avhenger mer av antall alleler på et locus enn av frekvensene til disse allelene. Primære mekanismer for genetisk mangfold Kilder til nye genotyper er rekombinasjon, som oppstår under meiose og seksuell reproduksjon, så vel som som et resultat av forskjellige paraseksuelle prosesser. Hovedkildene til nye alleler i en populasjon er mutasjonsprosess Og innvandring bærere av nye alleler. Ytterligere kilder er assosiert med lateral (horisontal) genoverføring fra en biologisk art til en annen: enten under interspesifikk seksuell hybridisering, eller under symbiogenese, eller med deltakelse av mellomliggende organismer. En enkelt mutasjon er en sjelden hendelse. I en stasjonær populasjon kan en mutant allel tilfeldigvis ikke gi videre til neste generasjon. Dette skyldes det faktum at sannsynligheten for tap av mutant allelen L avhenger av antall etterkommere N i familien: L=1 kl N=0; L=1/2 kl N=1; L=1/4 kl N=2; L=1/8 kl N=3; L=(1/2) X på N=X. Gjennomsnittlig fruktbarhet par individer lik 2 avkom som har nådd fertil alder, men faktisk fruktbarhet fordelt i henhold til Poissons lov i området fra 0 til X. Hvis den faktiske fruktbarheten til et par er høy, er sannsynligheten for å overføre mutasjonen til minst én etterkommer også høy. Hvis fruktbarheten reduseres (eller lik 0), reduseres sannsynligheten for å opprettholde mutasjonen (eller lik 0). Beregninger viser at av 100 nye mutasjoner vil bare en del av dem bli bevart i hver påfølgende generasjon: Generasjoner overlevende Således, under påvirkning av helt tilfeldige faktorer, forsvinner (eliminerer) mutantallelen gradvis fra populasjonen. Imidlertid, under påvirkning av en rekke faktorer, kan frekvensen av mutantallelen øke (opp til fikseringen). I nærvær av migrasjoner reduseres effektiviteten til genetisk drift. Med andre ord, i populasjonssystemer kan effekten av genetisk drift neglisjeres. Men under immigrasjon dukker det stadig opp nye alleler i populasjoner (selv om disse allelene er ugunstige for deres bærere). Mekanismer for å øke genetisk mangfold 1. Mutasjonsprosess (mutasjonstrykk) i store populasjoner Samme mutasjon med samme frekvens q forekommer i hver generasjon (forutsatt at bestandsstørrelsen er stor: millioner av individer). Samtidig kan mutantallelen gå tapt under påvirkning av tilfeldige faktorer (inkludert på grunn av omvendte mutasjoner). Hvis vi ikke tar hensyn til tilbakemutasjoner, øker den faktiske frekvensen av mutantallelen ikke-lineært. Avhengigheten av mutant allelfrekvensen på generasjonsnummeret kan tilnærmes ved en logaritmisk funksjon. Beregninger viser at frekvensen av en recessiv selektivt nøytral mutant allel (og sannsynligheten for dens fenotypiske manifestasjon) øker omtrent som følger: Generasjoner q (EN), ×10 – 6 q 2 (aa), ×10 – 12 Således, i en lenge eksisterende populasjon (med et høyt tall), øker sannsynligheten for fenotypisk manifestasjon av en recessiv mutant allel titalls og hundrevis av ganger pga. mutasjonstrykk. Samtidig må det erkjennes at reelle populasjoner eksisterer i et begrenset antall generasjoner, så mutasjonspress kan ikke fundamentalt endre den genetiske strukturen til populasjoner. 2. Genetisk drift (genetisk-automatiske prosesser) Genetisk drift er en tilfeldig endring i frekvensen av seleksjonsnøytrale (eller pseudonøytrale) alleler i små isolerte populasjoner. I små populasjoner er rollen til enkeltindivider stor, og tilfeldig død av ett individ kan føre til en betydelig endring i allelpoolen. Jo mindre populasjonen er, jo større er sannsynligheten for tilfeldig variasjon i allelfrekvenser. Jo lavere frekvensen av et allel er, desto større er sannsynligheten for at det elimineres. I ultrasmå populasjoner (eller populasjoner som gjentatte ganger reduserer antallet til et kritisk nivå), av helt tilfeldige årsaker, kan et mutant allel ta plassen til et normalt allel, dvs. skjer tilfeldig fiksering mutant allel. Som et resultat reduseres nivået av genetisk mangfold. Genetisk drift kan også observeres som et resultat av den genetiske trakteffekten (flaskehalseffekt): hvis en populasjon avtar en stund og deretter øker i størrelse (effekten av grunnleggerne av en ny populasjon ekssitu, befolkningsgjenoppretting etter en katastrofal nedgang i antall isitu). 3. Naturlig utvalg (naturligutvalg) Naturlig utvalg - er et sett med biologiske prosesser som gir differensial reproduksjon av genotyper i populasjoner. Naturlig utvalg er en rettet faktor i evolusjonsprosessen, evolusjonens drivkraft. Retningen for naturlig utvalg kalles utvalgsvektor. Den innledende (ledende) formen er kjørevalg, som leder til endring genetisk og fenotypisk struktur av befolkningen. Essensen av kjøring utvalg er akkumulering og styrking av genetisk bestemt avvik fra den originale (normale) versjonen av egenskapen. (I fremtiden kan den originale versjonen av skiltet bli et avvik fra normen.) Under kjørevalg øker frekvensen av alleler og genotyper med maksimal kondisjon Dermed manifesterer drivseleksjon seg i form av en stabil og til en viss grad rettet endring i frekvensen av alleler (genotyper, fenotyper) i befolkningen. Til å begynne med, under seleksjon, øker nivået av biologisk mangfold, når deretter et maksimum, og i sluttfasen av seleksjonen synker det. 4. Lenket arv Den drivende formen for seleksjon virker på noen få (begrensende) egenskaper, på noen få genotyper og alleler av noen få gener. Imidlertid, hvis genet som velges (for eksempel en fordelaktig allel EN) er knyttet til et selektivt nøytralt eller pseudonøytralt gen (for eksempel en allel N), deretter frekvensen til det nøytrale allelet N vil også endre seg. Det er to typer clutch: ekte clutch og kvasi clutch. Ved ekte kobling vil de utvalgte og nøytrale allelene ( EN Og N) er lokalisert (lokalisert) på samme kromosom. Deretter seleksjon til fordel for haplotypen AN vil bidra til en økning i allelfrekvens N. Med kvasi-koblingsalleler EN Og N er lokalisert på forskjellige kromosomer, men de er forbundet med vanlige morfogenetiske prosesser (ontogenetiske korrelasjoner). Deretter, som i det forrige tilfellet, frekvensen til det selektivt nøytrale allelet N Kommer til å endres. Mekanismer for å opprettholde høye nivåer av genetisk mangfold i naturlige populasjoner 1. Likegyldig likevekt i store populasjoner I populasjoner med høye tall kan en tilfeldig dannet (for eksempel på grunn av flaskehalseffekten) struktur av alelelofundet bevares i lang tid, selv om den aktuelle egenskapen er seleksjonsnøytral. 2. Migrasjoner Migrasjon er bevegelsen av bærere av genetisk informasjon (individer, frø, sporer) fra en populasjon til en annen. I nærvær av migrasjoner reduseres effekten av genetisk drift og naturlig seleksjon kraftig. Som et resultat: a) degenerering av den genetiske strukturen til populasjonen forhindres (alleler, genotyper og egenskaper elimineres ikke); b) egenskaper (alleler, genotyper) som reduserer egnetheten kan finnes i en populasjon. 3. Naturlig utvalg for mangfold I tillegg til å drive seleksjon, som endrer den genetiske strukturen til populasjoner, er det mange former for seleksjon som bevarer denne strukturen. 1. Seleksjon til fordel for heterozygoter. I mange tilfeller er heterozygoter bedre tilpasset enn noen av homozygotene (fenomenet heterose, eller overdominans). Så i befolkningen er det stabiliserende utvalg for mangfold, opprettholde det eksisterende nivået av biologisk mangfold. 2. Frekvensavhengig valg fungerer hvis egnetheten til en fenotype (genotype, allel) avhenger av dens frekvens. I det enkleste tilfellet bestemmes fenomenet frekvensavhengig utvalg av intraspesifikk(intrabefolkning) konkurranse. I dette tilfellet er egnetheten til en genotype/fenotype omvendt proporsjonal med dens frekvens: jo mindre vanlig en gitt genotype/fenotype er, desto høyere er egnetheten. Når frekvensen av en genotype/fenotype øker, reduseres kondisjonen. Disse seleksjonsformene kan observeres i sin rene form, men kan også kombineres med andre seleksjonsformer, for eksempel seleksjon til fordel for heterozygoter i kombinasjon med slekt (gruppeseleksjon) eller frekvensavhengig seleksjon i kombinasjon med seksuell seleksjon. Kin (gruppe) utvalg virker hvis en egenskap som er nøytral eller til og med skadelig for et gitt individ (med en gitt fenotype, genotype, allel) viser seg å være nyttig for gruppen (familien). Denne formen for seleksjon fører til dannelsen av altruistiske trekk. Seksuell seleksjon er en form for naturlig seleksjon basert på konkurranse mellom individer av det ene kjønn (vanligvis menn) om å pare seg med individer av det andre kjønn. I dette tilfellet vurderes egnetheten til en genotype (fenotype) ikke av dens overlevelse, men av dens deltakelse i reproduksjon. Denne formen for seleksjon kan føre til fremveksten og vedlikehold av egenskaper som reduserer overlevelsesraten (konstitusjonell egnethet) til bærerne deres. 4. Lenket arv Hvis stabiliserende seleksjon (eller en annen form for seleksjon som favoriserer bevaring av den genetiske strukturen til populasjonen) virker på genet som selekteres EN, da vil ikke bare en viss frekvens av dette allelet opprettholdes, men også visse frekvenser av nøytrale alleler knyttet til det.

Skape bærekraftige økosystemer

Stabiliteten til et system i det enkleste tilfellet bestemmes av den additive stabiliteten til dets strukturelle komponenter. De viktigste indikatorene på motstanden til individuelle planter inkluderer: vinterhardhet, motstand mot transpirasjonstap i vinter-vårperioden, motstand av knopper, blomster og eggstokker mot frost, motstand mot mangel på eller overskudd av varme, solstråling og en forkortet vekst årstid; motstand mot varme og tørke; samsvar mellom rytmene til fenofaser og sesongmessige endringer i miljøforhold; motstand mot visse pH-verdier, saltkonsentrasjoner; motstand mot skadedyr og sykdommer; balanse mellom fotosyntese og reproduksjonsprosesser. Samtidig endrer miljøet rundt organismer seg gradvis – problemet med klimaendringer er allerede i ferd med å bli et globalt, politisk problem. For eksempel, i løpet av de siste 50 årene (sammenlignet med 1940–1960) i det sentrale Russland, har den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen økt med 1,2 °C, og den relative luftfuktigheten har sunket med 3 %. Disse endringene er enda mer uttalte i vinter-vårperioden: lufttemperaturen i januar, februar og mars økte med 4,4 °C, og luftfuktigheten i mars og april sank med 10 %. Slike endringer i temperatur og fuktighet øker transpirasjonstapet av treaktige planter betydelig i vinter-vårperioden.

Dessverre tillater det nåværende utviklingsnivået for vitenskap oss ikke fullt ut å forutse miljøendringene som vil skje selv i nær fremtid, og å forutse ikke bare klimaendringer, men også fremveksten av nye skadedyr, patogener, konkurrenter, etc. Derfor er den eneste pålitelige måten å øke bærekraften og produktiviteten til naturlige økosystemer å øke nivået av heterogenitet, genetisk heterogenitet av økosystemkomponenter. Slike heterogene økosystemer gir muligheten for kontinuerlig og bærekraftig bruk av naturen, siden det i genetisk heterogene systemer oppstår kompenserende interaksjoner mellom individer med ulike egenskaper for vekst og utvikling og følsomhet for dynamikken til miljøfaktorer. I forhold til skadedyr og sykdommer er et slikt heterogent økosystem preget av kollektiv gruppeimmunitet, som bestemmes av samspillet mellom mange strukturelle og funksjonelle trekk ved individuelle biotyper (økotyper, isoreaktanter).

For å lage heterogene kunstige plantasjer (plantasjer) av vegetativt forplantede planter, klonblandinger , eller polyklonale sammensetninger – spesifikt utvalgte kombinasjoner av frøplanter som tilhører forskjellige varianter-kloner. Dessuten må hver klon ha egenskaper som andre kloner ikke har. Den viktigste egenskapen er rytme for skuddutvikling . I sin tur bestemmes rytmene til skuddutviklingen av arten og individuell spesifisitet til genetisk bestemte ontogeneseprogrammer.

For å lage polyklonale sammensetninger er det derfor nødvendig å identifisere intraspesifikke grupper blant ville planter (eller i samlingsplanting) som konsekvent er forskjellige i et sett med egenskaper. I dette tilfellet er det viktigste ikke styrken til forskjellene, men deres konstans, dvs. evnen til å vedvare over generasjoner (i hvert fall under vegetativ forplantning) under visse vekstforhold.

En slik intraspesifikk gruppe fremstår vanligvis som form(morf). Dessverre brukes veldig ofte dette begrepet ganske løst, og kaller økotyper, varianter (variasjoner), isoreaktanter (former i ordets snever betydning) og biotyper; i mikrosystematikk regnes form som en intraspesifikk taksonomisk kategori (forma).

Når du identifiserer former, må du først og fremst være oppmerksom på morfologiske egenskaper. På samme tid, i forskjellige plantearter, på grunn av parallell variasjon, skilles former med samme navn, som er forskjellige i konfigurasjonen av bladene (typisk vulgaris, bredbladet latifolia, smalbladet angustifolia, småbladet parvifolia, lansettformet lancifolia, elliptisk elliptiske, avrundet-eggformet crassifolia, avrundet rotundata; Noen typer bladblad får spesielle navn, f.eks. orbiculata– bredt ovalt, hjerteformet i bunnen og spiss på toppen), i henhold til fargen på bladene (enfarget concolor, fargerik misfarges, grønn viridis, grå glaucophylla, skinnende splendens, sølv argentea), i henhold til kronekonfigurasjonen (sfærisk sphaerica, gråter pendula, pyramideformet pyramidalis); forskjellige kultivarer (varianter) er vanligvis tildelt en rang f. kulta med en detaljert beskrivelse av morfologien.

For en mer detaljert beskrivelse av skjemaene brukes forskjellige morfometriske indikatorer, som i treaktige planter inkluderer: vekstkraft (spesielt den årlige økningen i diameteren på stammen), type forgrening, grenvinkel, lengde på internoder, intensitet av forgrening og lengde på skudd, bladstørrelse. Disse indikatorene identifiseres gjennom direkte observasjon, er lett digitaliserte og mottagelig for matematisk behandling ved bruk av variasjonsstatistikkmetoder som gjør det mulig å vurdere den genetiske betingelsen til egenskaper.

Det er kjent at polyploidi er utbredt blant planter. Derfor identifisering av intraspesifikke (intrapopulasjons) grupper som er forskjellige etter kromosomtall, kunne tillate en entydig beskrivelse av nivået av mangfold. For å bestemme kromosomantall brukes forskjellige cytogenetiske metoder, spesielt direkte kromosomtelling i celler som deler seg. Dette er imidlertid ikke alltid mulig, så kromosomtall bestemmes ofte ved indirekte metoder, for eksempel palinometrisk metode(basert på størrelsen på pollenkorn).

Imidlertid er alle de listede indikatorene statiske; de ​​gjenspeiler ikke prosessen med å implementere genetisk informasjon. Samtidig er det kjent at enhver egenskap dannes under morfogenese. Basert på analysen av morfogenese gjøres et utvalg ontobiomorf, og i henhold til sesongmessige endringer i plantehabitus, skilles de fenobiomorfer. Når du bruker dynamiske indikatorer for mangfold, kan settet med gener til en organisme betraktes som et program for dens ontogenese (individuell utvikling), og i spesielle tilfeller - som et program for morfogenese (formdannelse).

Løftet om denne tilnærmingen ble vist i verkene til K. Waddington, N.P. Krenke og andre naturvitenskapelige klassikere.

Arvelig polymorfisme av naturlige populasjoner. Genetisk belastning. Prosessen med artsdannelse, med deltakelse av slike faktorer som naturlig utvalg, skaper et mangfold av livsformer tilpasset leveforholdene. Blant de forskjellige genotypene som oppstår i hver generasjon på grunn av reserven av arvelig variasjon og rekombinasjon av alleler, er det bare et begrenset antall som bestemmer maksimal tilpasningsevne til et spesifikt miljø. Det kan antas at den differensielle reproduksjonen av disse genotypene til slutt vil føre til at genpoolene av populasjoner bare vil bli representert av "vellykkede" alleler og deres kombinasjoner. Som et resultat vil det være en demping av arvelig variasjon og en økning i nivået av homozygositet av genotyper. Dette skjer imidlertid ikke, siden mutasjonsprosessen fortsetter, og naturlig seleksjon opprettholder heterozygoter, fordi de demper den skadelige effekten av recessive alleler. De fleste organismer er svært heterozygote. Dessuten er individer heterozygote på forskjellige loci, noe som øker den totale heterozygositeten til befolkningen.

Tilstedeværelsen i en populasjon av flere likevekts-sameksisterende genotyper i en konsentrasjon over 1 % i den sjeldneste formen (nivået av arvelig mangfold for å opprettholde en mutasjonsprosess er tilstrekkelig) kalles polymorfisme. Arvelig polymorfisme skapes av mutasjoner og kombinativ variasjon. Den støttes av naturlig utvalg og kan være adaptiv (overgangs) eller stabil (balansert).

Adaptasjonspolymorfisme oppstår hvis seleksjon favoriserer forskjellige genotyper under forskjellige, men regelmessig skiftende levekår.

Balansert polymorfisme oppstår når seleksjon favoriserer heterozygoter fremfor recessive og dominante homozygoter. I noen tilfeller er balansert polymorfisme syklisk seleksjon (se fig. 1.4, s. 14).

Fenomenet med selektiv fordel av heterozygoter kalles overdominans. Mekanismen for positiv seleksjon av heterozygoter er forskjellig.

På grunn av mangfoldet av miljøfaktorer, virker naturlig utvalg samtidig i mange retninger. I dette tilfellet avhenger det endelige resultatet av forholdet mellom intensitetene til forskjellige utvalgsvektorer. I noen områder av kloden støttes således den høye frekvensen av den semi-letale allelen av sigdcelleanemi av den foretrukne overlevelse av heterozygote organismer under forhold med høy forekomst av tropisk malaria. Det endelige resultatet av naturlig seleksjon i en populasjon avhenger av superposisjonen av mange vektorer for seleksjon og motseleksjon. Takket være dette oppnås både stabilisering av genpoolen og opprettholdelse av arvelig mangfold.

Balansert polymorfisme gir en rekke verdifulle egenskaper til befolkningen, som bestemmer dens biologiske betydning. En genetisk mangfoldig befolkning mestrer et bredere spekter av levekår ved å utnytte habitatet mer fullstendig. Et større volum av arvelig reservevariabilitet akkumuleres i genpoolen. Som et resultat får den evolusjonær fleksibilitet og kan, ved å endre seg i en eller annen retning, kompensere for miljøsvingninger i løpet av historisk utvikling.

I en genetisk polymorf populasjon blir organismer av genotyper født fra generasjon til generasjon, hvis egnethet er forskjellig. På hvert tidspunkt er levedyktigheten til en slik populasjon under nivået som ville blitt oppnådd hvis bare de mest "vellykkede" genotypene var til stede i den. Hvor mye egnetheten til en reell populasjon skiller seg fra egnetheten til en ideell populasjon av de "beste" genotypene mulig gitt en gitt genpool kalles genetisk belastning. Det er en slags betaling for økologisk og evolusjonær fleksibilitet. Genetisk belastning er en uunngåelig konsekvens av genetisk polymorfisme.

Balansert genetisk polymorfisme, intraspesifikk mangfold, økologiske raser og sannsynligvis underarter er noen av årsakene til artens evolusjonære konstanthet (Severtsov A.S., 2003). Eksistensen av to eller flere morfer av balansert polymorfisme, som hver er tilpasset i sin egen undernisje av artens økologiske nisje, indikerer at kvalitativt forskjellige adaptive strategier for morfene sikrer deres like egnethet. Når den økologiske situasjonen endres, får noen av disse morfene en fordel på bekostning av andre morfer. Antallet deres opprettholdes eller økes ikke bare på grunn av bevaring av kondisjon, men også på grunn av ressurser som frigjøres når tallene reduseres eller blir utryddet av de morfene som denne miljøendringen er skadelig for.

Et eksempel er historien om polymorfisme til Moskva-befolkningen av innantropiske steinduer Columbia Libya(Obukhova, 1987). Polymorfismen til populasjoner av denne arten er representert av en kontinuerlig serie med morfer som er forskjellige i fjærdraktfarge: fra grå (skifergrå), som regnes som originalen, til svart (melanistisk). Det er to typer melanisering av fjærdrakt. I ett tilfelle konsentrerer melanin seg i endene av dekkvingene, og danner svarte flekker. Når disse flekkene øker i størrelse, smelter de sammen til en solid svart farge. Denne mer vanlige formen for melanisering skyldes det sterke Black-genet og 5-6 gener med en svak fenotypisk effekt. I et annet tilfelle er melanin diffust fordelt gjennom fjærveven. Derfor virker intermediære morfer mer eller mindre sotete eller skitne; med sterkere melanisering blir de svarte. Denne typen melanisering bestemmes av det sterke Dack-genet og også 5-6 svake gener (Obukhova, Kreslavsky, 1984).

Før den store patriotiske krigen dominerte den grå morfen i Moskva. Melanister var få i antall. Under krigen døde duebestanden i Moskva nesten fullstendig ut eller ble ødelagt. Etter krigen kom antallet duer sakte opp igjen til 1957, da man i forbindelse med verdensfestivalen for ungdom og studenter begynte å passe på og fôre «fredens fugl». Etter hvert som populasjonsstørrelsen økte, begynte andelen melanistiske morfer å øke. På slutten av 60-tallet av det tjuende århundre. andelen melanister og intermediære morfer var ca. 80 %.

Endringer i forholdet mellom morfer skyldtes forskjeller i oppførselen deres. Den blå morfen er mer aktiv, flyr videre på jakt etter mat og vokter aktivt hekkeområdene. Melanister er passive. Deres reir på loft kan være plassert nær hverandre. Mellomliggende morfer er også middels i aktivitet. Under forhold med ubegrensede matressurser levert av søppelfyllinger og fôring og begrensede hekkeplasser i panelhus, kunne den blå morfen ikke konkurrere med massen av melanister og mellomliggende morfer og ble tvunget inn på loft, upraktisk for hekking, der den lave tettheten gjorde det mulig å beskytte hekkeplasser. Dermed fører endringer i den økologiske situasjonen til endringer i frekvensene av morfer. Enten av dem (grå-grå med lav bestandsstørrelse), så får den andre (melanistisk med høy bestand) en fordel, men i det hele tatt opprettholder arten sin stabilitet og endrer seg ikke. Det vil eksistere selv om noen av morfene dør ut.

Analyser av fargepolymorfisme hos mannlige fluesnappere fører til lignende resultater. Ficedula hypoleuca(Grinkov, 2000), gastropoder fra Hvitehavet (Sergievsky, 1987).

Økologiske raser er like viktige for å opprettholde evolusjonær stase som morfer av balansert polymorfisme. Et eksempel er de økologiske rasene til pilbladbillen, Lochmea caprea(Coleoptera, Chrysomelidae), på Zvenigorodskaya biologiske stasjoner Moscow State University, studert av Mikheev (1985). En av de to rasene spiser blader bredbladet vier, hovedsakelig geitvier og langøret vier; osp er en ekstra fôrplante. En annen rase spiser det meste blader dunbjørk, ekstra matplante – vortebjørk. Utvekslingen innen hver rase mellom biller som spiser på hoved- og tilleggsplantene er omtrent 40 %. Utvekslingen mellom selje- og bjørkerasene er 0,3-5 %, selv om disse trærne i en rekke forstyrrede fytocenoser har grener i kontakt. Faktum er at larvene og voksne av pilet rase, når tvunget fôring bjørkeblader dør i 100 % av tilfellene. Tvert imot lever biller og deres larver av bjørkerasen av pilblader uten å skade seg selv. Dermed er rasene isolert både økologisk og genetisk. En tett forbindelse med vertsplanter betyr at bjørkebillene i et gitt område er begrenset til et visst trinn i suksesjonen – småbladskog. Pilebiller er begrenset til våte habitater der det normale suksesjonsforløpet er forstyrret - skogkanter, utkanter av landsbyer, etc. Når suksesjonsstadiet endres, vil bestander av bjørkerasen enten flytte eller dø ut. Flykten av biller fra overvintringsområdet er ca. 4 km. Det samme vil skje med populasjoner av vierrasen når luftfuktigheten synker eller når det menneskeskapte trykket øker. Utryddelsen av noen av rasene vil imidlertid ikke bety utryddelse av arten, men mosaikk biotoper sikrer bærekraftig eksistens for hver rase. Sannsynligvis kan lignende resonnement brukes på geografiske raser - underarter (A.S. Severtsov, 2003).

Dermed sikrer populasjonspolymorfisme stabiliteten til befolkningen som helhet når miljøsituasjonen endres, og er også en av mekanismene for artsstabilitet i evolusjonstid.

. Biologisk mangfold . Genetisk polymorfisme av populasjoner som grunnlag for biologisk mangfold. Problemet med bevaring av biologisk mangfold

Biologisk mangfold refererer til alle "mange forskjellige levende organismer, variasjonen mellom dem og de økologiske kompleksene de er en del av, som inkluderer mangfold innen arter, mellom arter og økosystemer"; I dette tilfellet er det nødvendig å skille mellom globalt og lokalt mangfold. Biologisk mangfold er en av de viktigste biologiske ressursene (en biologisk ressurs er definert som "genetisk materiale, organismer eller deler derav, eller økosystemer som brukes eller potensielt er nyttige for menneskeheten, inkludert den naturlige balansen innenfor og mellom økosystemer").

Følgende typer biologisk mangfold skilles ut: alfa, beta, gamma og genetisk mangfold. α-mangfold forstås som artsmangfold, β-mangfold er mangfoldet av samfunn i et bestemt område; γ-diversitet er en integrert indikator som inkluderer α- og β-diversitet. Grunnlaget for de listede typene biologisk mangfold er imidlertid genetisk (intraspesifikk, intrapopulasjons) mangfold.

Tilstedeværelsen av to eller flere alleler (og følgelig genotyper) i en populasjon kalles genetisk polymorfisme. Det er konvensjonelt akseptert at frekvensen av det sjeldneste allelet i polymorfisme bør være minst 1 % (0,01). Eksistensen av genetisk polymorfisme er en forutsetning for bevaring av biologisk mangfold.

Ideer om behovet for å bevare genetisk polymorfisme i naturlige populasjoner ble formulert tilbake på 1920-tallet. våre enestående landsmenn. Nikolai Ivanovich Vavilov skapte læren om kildemateriale og underbygget behovet for å lage depoter for verdens genpool av kultiverte planter. Alexander Sergeevich Serebrovsky skapte selve doktrinen om genpoolen. Konseptet "genpool" inkluderte det genetiske mangfoldet til en art som utviklet seg under utviklingen eller seleksjonen og ga dens tilpasnings- og produksjonsevne. Sergei Sergeevich Chetverikov la grunnlaget for doktrinen og metodene for å vurdere den genetiske heterogeniteten til populasjoner av ville arter av planter og dyr.

Globale miljøproblemer ble verre etter andre verdenskrig. For å løse dem ble det dannet i 1948 International Union for Conservation of Nature and Natural Resources(IUCN). Den primære oppgaven til IUCN var å kompilere Røde bøker– lister over sjeldne og truede arter. I 1963-1966. den første ble publisert Internasjonal rød bok. Den fjerde utgaven ble utgitt i 1980. I 1978-1984. Den røde boken til Sovjetunionen utgis, og i 1985 - den røde boken til den russiske føderasjonen.

Imidlertid innså menneskeheten alvoret i dette problemet først i siste fjerdedel av det 20. århundre. For drøyt tretti år siden (1972) fant den første FN-konferansen om det menneskelige miljøet sted i Stockholm. På dette forumet ble det skissert generelle prinsipper for internasjonalt samarbeid på naturvernområdet. Med utgangspunkt i vedtakene fra Stockholmkonferansen ble moderne prinsipper for å bevare bomiljøet formulert.

Det første prinsippet er Prinsippet om universell forbindelse i levende natur: tap av ett ledd i en kompleks kjede av trofiske og andre forbindelser i naturen kan føre til uforutsette resultater. Dette prinsippet er basert på klassiske ideer om eksistensen av årsak-virkningsforhold mellom elementer i supraorganismale biologiske systemer, og mange av disse forbindelsene fører til dannelsen av ulike kjeder, nettverk og pyramider.

Det følger av dette prinsippet om den potensielle nytten av hver komponent av levende natur : det er umulig å forutse hvilken betydning denne eller den arten vil ha for menneskeheten i fremtiden . I den offentlige bevisstheten er skillet mellom arter i "nyttig" og "skadelig" i ferd med å miste sin mening; ideen om at "en skadelig eller ugressaktig art er bare en organisme malplassert" blir bekreftet.

Basert på prinsippene om universell forbindelse og den potensielle nytten av hver komponent av levende natur konseptet om ikke-interferens i prosessene som skjer i naturlige økosystemer blir dannet: "Vi vet ikke hvorfor Dette vil lede, så det er bedre å la alt være som det er.» Den ideelle måten å spare på status quo opprettelsen av verneområder med et absolutt reservatregime ble vurdert. Praksisen med bevaring har imidlertid vist at moderne økosystemer allerede har mistet evnen til naturlig selvhelbredelse, og deres bevaring krever aktiv menneskelig inngripen.

Som et resultat, overgangen fra begrepet ikke-inngrep og bevaring av den eksisterende situasjonen til konsepter for bærekraftig utvikling samfunn og biosfære. Begrepet bærekraftig utvikling innebærer å øke det økologiske og ressurspotensialet i naturlige økosystemer, skape bærekraftige kontrollerte økosystemer, møte samfunnets behov for naturressurser på grunnlag av vitenskapelig basert rasjonell, bærekraftig og flerbruks miljøforvaltning, bevaring, beskyttelse og reproduksjon av alle. komponenter i økosystemene.

Videre utvikling av konseptet bærekraftig utvikling førte uunngåelig til prinsippet om behovet for å bevare biologisk mangfold : bare mangfoldig og mangfoldig levende natur viser seg å være bærekraftig og høyproduktiv . Prinsippet om behovet for å bevare biologisk mangfold er helt i samsvar med bioetikkens grunnleggende prinsipper: «enhver form for liv er unik og uforlignelig», «enhver form for liv har rett til å eksistere», «det som ikke ble skapt av oss, bør ikke bli ødelagt av oss." Dessuten bestemmes verdien av en genotype ikke av dens nytteverdi for mennesker, men av dens unikhet. Dermed ble det anerkjent at "bevaring av genpoolen er et ansvar for videre evolusjon" (Frankel, XIII International Genetic Progress at Berkeley, 1974). Swaminathan (India) identifiserte tre ansvarsnivåer for å bevare genpoolen: faglig, politisk og sosialt.

I 1980 utviklet International Union for Conservation of Nature and Natural Resources World Conservation Strategy. Materialene i World Strategy bemerker at et av de globale miljøproblemene er ernæringsproblemet: 500 millioner mennesker er systematisk underernærte. Det er vanskeligere å ta hensyn til antall mennesker som ikke får tilstrekkelig næring, balansert i proteiner, vitaminer og mikroelementer.

Verdensstrategien har formulert de prioriterte målene for naturvern:

– opprettholde de viktigste økologiske prosessene i økosystemene.

– Bevaring av genetisk mangfold.

– Langsiktig bærekraftig bruk av arter og økosystemer.

I 1992, i Rio de Janeiro, på FNs konferanse om miljø og utvikling (UNCED), ble en rekke dokumenter vedtatt, signert av representanter for 179 stater:

– Handlingsprogram: Agenda for det 21. århundre.

– Uttalelse om prinsipper for skog.

– FNs konvensjon om klimaendringer.

– Konvensjon om biologisk mangfold.

Materialene til konvensjonen om biologisk mangfold bemerker at "...mangfold er viktig for utviklingen og bevaringen av livsstøttesystemene i biosfæren." For å bevare livsstøttesystemene i biosfæren er det nødvendig å bevare alle former for biologisk mangfold: «Land som tiltrer konvensjonen må identifisere komponentene i biologisk mangfold, ... kontrollere aktiviteter som kan ha en skadelig effekt på biologisk mangfold ."

På UNCED-konferansen ble det anerkjent at nedgangen i nivået av biologisk mangfold er en av hovedårsakene til den progressive nedbrytningen av naturlige økosystemer. Det er ingen tvil om at bare hvis det optimale nivået av mangfold opprettholdes, er det mulig å skape økosystemer som er motstandsdyktige mot ekstreme effekter av fysiske og kjemiske faktorer, skadedyr og sykdommer.

I 1995, i Sofia, på konferansen for europeiske miljøministre, ble den paneuropeiske strategien for bevaring av biologisk mangfold og landskapsmangfold vedtatt. La oss liste opp prinsippene for den paneuropeiske strategien for bevaring av biologisk mangfold og landskapsmangfold:

– Beskyttelse av de mest sårbare økosystemene.

– Beskyttelse og restaurering av skadede økosystemer.

– Vern av områder med størst artsmangfold.

– Bevaring av naturlige referansekomplekser.

Opphør av vekst i produktiviteten til kunstige økosystemer er også assosiert med et lavt nivå av biologisk mangfold: for tiden dyrkes det bare 150 arter av kulturplanter og 20 arter av husdyr avles. Samtidig er det lave nivået av globalt mangfold kombinert med et lavt nivå av lokalt mangfold, med dominans av monokultur eller vekstskifte med kort rotasjonsperiode. Jakten på ensartethet av plantesorter og dyreraser har ført til en kraftig innsnevring av genetisk mangfold. Konsekvensen av en reduksjon i mangfold er en reduksjon i motstand mot ekstreme fysiske og kjemiske miljøfaktorer og i enda større grad mot skadedyr og sykdommer.

Tallrike studier har vist at den eneste pålitelige måten å øke stabiliteten og produktiviteten til naturlige økosystemer på er å øke nivået av deres heterogenitet, siden i genetisk heterogene systemer kompenserende interaksjoner mellom individer med forskjellige egenskaper for vekst og utvikling, følsomhet for dynamikken i miljøet. faktorer, sykdommer og skadedyr oppstår. Det er heterogen beplantning som gir mulighet for kontinuerlig og bærekraftig bruk av naturen.

Følgelig er det behov for bredere bruk av arten og det intraspesifikke (genetiske) potensialet til så mange arter som mulig egnet for dyrking under kontrollerte forhold. Hele mangfoldet av materiale som skal bevares inkluderer følgende kategorier av organismer: varianter og raser som for tiden dyrkes og avles; sorter og raser som har gått ut av produksjon, men har stor genetisk og avlsverdi i visse parametere; lokale varianter og innfødte raser; ville slektninger av dyrkede planter og husdyr; ville dyrearter som er lovende for introduksjon i kultur og domestisering; eksperimentelt skapte genetiske linjer.

Naturligvis, for å løse et sett med problemer knyttet til problemene med biologisk mangfold, er det nødvendig først å utvikle kriterier for å vurdere biologisk mangfold, identifisere og evaluere nivået av mangfold i spesifikke økosystemer (naturlig-territoriale komplekser), utvikle anbefalinger for bevaring og forbedring av det identifiserte mangfoldet, teste og implementere disse anbefalingene for agroindustriell produksjon.

Kun tilgjengelig i embryoer. Funksjonen som rudimentære organer bar, og som normalt utvikles i forfedrene til disse organismene, er sterkt svekket eller tapt. I sistnevnte tilfelle kan tilsynelatende rudimentene utføre en annen funksjon. Eksempler på rudimentære organer hos dyr: fibula hos fugler, øyne i noen huler og gravende dyr (Proteus, føflekker, føflekker), rester av hår og bekkenbein hos enkelte hvaler.

Hos mennesker inkluderer rudimenter de kaudale ryggvirvlene, kroppshår, øremuskler, Morganian ventrikler i strupehodet, etc.

Det var en oppfatning at den vermiforme blindtarmen til blindtarmen (appendiks) er et rudiment og ikke utfører noen funksjon i menneskekroppen, og det var en periode da den vermiforme blindtarmen ble fjernet for å forhindre utvikling av blindtarmbetennelse. Denne "forebyggende" tilnærmingen er nå forlatt.

Vestigiale organer hjelper til med å etablere veien til fylogeni; de fungerte som et av bevisene for Charles Darwin på opprinnelsen til mennesket fra dyr.

Tilhengere av evolusjonsteori R. regnes som en av " udiskutabel"bevis på menneskets opprinnelse fra dyr.

I noen tilfeller utvikler vestigiale organer seg fullstendig (se Atavisme), for eksempel det bakre finneparet hos hvaler; Det er kjente tilfeller av personer som er født hvis hele kroppen og ansiktet er dekket med hår.

For tiden er spørsmålet om tilstedeværelsen og essensen av funksjonene til rudimentære organer i individers fysiologi ikke helt klart.

Wikimedia Foundation. 2010.

Se hva "Rudiments" er i andre ordbøker:

- (fra lat. rudimentum rudiment, grunnleggende prinsipp), rudimentære organer, relativt forenklede, underutviklede (sammenlignet med de homologe strukturene til forfedres og beslektede former) strukturer som har mistet sin grunnleggende natur. betydning i kroppen i prosessen med fylogenese... Biologisk leksikon ordbok

- (lat.). Hoved startet. Ordbok med utenlandske ord inkludert i det russiske språket. Chudinov A.N., 1910 ... Ordbok for utenlandske ord i det russiske språket

rudimenter- ov, flertall rudimenter pl. Innledende regler, grunnleggende. De lærte noen mennesker med dem, som kunne lære unge mennesker de første rudimentene (fundamentene) av alle vitenskaper. 1724. MANN 1 16 ... Historisk ordbok for gallisisme av det russiske språket

rudimenter- DYREEMBRYOLOGISKE VUDITMENTS - organer eller deler av organer som ikke fungerer hos voksne dyr... Generell embryologi: Terminologisk ordbok

Samme som rudimentære organer...

Rudimenter (fra latin rudimentum rudiment, grunnleggende prinsipp), organer som har mistet sin grunnleggende betydning i prosessen med den historiske utviklingen av organismen. De dannes under embryonal utvikling (se embryonal utvikling), men ikke fullstendig... ... Stor sovjetisk leksikon

Dette begrepet har andre betydninger, se Rudiment . Trommerudimenter er spesielle spilleteknikker som brukes av trommeslagere til trening og direkte i spillet. De representerer visse sekvenser av forskjellige ... ... Wikipedia

VESTIGIALE ORGANER- RUDIMENTÆRE ORGANER, organer som er underutviklet. Selv om strukturen deres er relativt enkel, er den fortsatt mer kompleks enn funksjonen de utfører ser ut til å kreve. Betydningen av R. o. avsløres ved å sammenligne en gitt organisme med andre som er nært beslektet med den... ... Great Medical Encyclopedia

ANTIKKENS HELLAS- territorium sør på Balkanhalvøya (se også artiklene Antikken, Hellas). Historien til D.G. dekker perioden fra begynnelsen. II årtusen f.Kr. til begynnelsen I millennium AD Geografi og etnografi Phaistos plate. XVII århundre BC (Arkeologisk museum i Heraklion, ... ... Ortodokse leksikon

Essensen av historisk mytologi blir forståelig bare når man tar hensyn til særegenhetene til det primitive kommunale systemet til grekerne, som oppfattet verden som livet til et enormt stammesamfunn og i myten generaliserte hele mangfoldet av menneskelige relasjoner og naturfenomener. G. m...... Encyclopedia of Mythology

Bøker

• Statens russiske museum. Almanac, 237, 2009. Kunst om kunst, Alexander Borovsky, Anton Uspensky, Ekaterina Andreeva, Irina Karasik, Kunst reflekterer dens teleologi, verdisystem, meningsfulle og uttrykksfulle virkemidler, etc. fra fabelaktige tider til i dag. Denne selvrefleksjonen på forskjellige stadier... Kategori: Kunsthistorie og teori Serie: All-Russian Scientific Research Center oppkalt etter akademiker I. E. Grabar i dokumenter og memoarer Forlegger:, Produsent: Statens russiske museum, Palace Editions,
• Kunst om kunst, Alexander Borovsky, Anton Uspensky, Ekaterina Andreeva, Irina Karasik, Kunst reflekterer dens teleologi, verdisystem, meningsfulle og uttrykksfulle virkemidler, etc. fra fantastiske tider til i dag. Dette vende seg mot seg selv på forskjellige stadier... Kategori:

Rudimenter(uutviklede organer og deler av kroppen) - manifestasjoner av naturens utvikling, disse inkluderer for eksempel vingene til en ikke-flygende fugl eller øynene til en dyphavsfisk. Eksistensen av slike utskeielser i kroppen rettferdiggjøres ikke av noe, men overføres jevnt og trutt fra generasjon til generasjon. Denne artikkelen undersøker menneskets grunnleggende rudimenter og hvordan de oppsto.

Halebenet

Det mest kjente rudimentet til en person som er igjen fra eldgamle forfedre er halebenet(halebenet) er et trekantet bein dannet ved sammensmelting av 4-5 ryggvirvler. Det dannet en gang halen, et organ for å opprettholde balanse som også tjener til å overføre sosiale signaler. Etter hvert som mennesket ble en oppreist skapning, ble alle disse funksjonene overført til forbenene og behovet for en hale forsvant.

Men i de tidlige utviklingsstadiene har det menneskelige embryoet dette rudimentet (haleprosessen), som ofte er bevart. Omtrent én av femti tusen babyer blir født med en hale, som lett kan fjernes uten å skade kroppen.

blindtarm

Vermiform blindtarm av blindtarmen eller blindtarm(appendiks vermiformis) har lenge sluttet å spille noen rolle i menneskekroppen og har blitt et rudiment. Antagelig tjente det til langsiktig fordøyelse av fast føde - for eksempel frokostblandinger. Den andre teorien er at blindtarmen fungerte som et reservoar for fordøyelsesbakterier, hvor de formerte seg.

Den voksne blindtarmen varierer fra 2 til 20 centimeter i lengde, men i de fleste tilfeller er lengden omtrent ti centimeter. Betennelse i blindtarmen (appendisitt) er en svært vanlig sykdom, og står for 89 prosent av alle abdominale operasjoner.

Visdomstann

Tredje jeksler ( visdomstenner) fikk navnet sitt av den grunn at de bryter ut mye senere enn alle andre tenner, i en alder da en person blir "klokere" - 16-30 år. Hovedfunksjonen til visdomstennene er å tygge; de ​​tjener til å male mat.

Men i hver tredje person på jorden vokser de feil - de har ikke nok plass på kjevebuen, som et resultat av at de enten begynner å vokse til sidene eller skade naboene. I slike tilfeller må visdomstennene fjernes.

Syntese av vitamin C

Mangel på vitamin C (askorbinsyre) i kroppen kan føre til skjørbuk, som kan føre til døden. Imidlertid kan en person ikke uavhengig syntetiserer vitamin C i kroppene deres, i motsetning til de fleste primater og andre pattedyr.

Forskere har lenge antatt at mennesker hadde et organ som var ansvarlig for produksjonen av askorbinsyre, men bekreftelsen på dette ble oppdaget først i 1994. Så ble dette menneskelige rudimentet funnet - et pseudogen som er ansvarlig for produksjonen av vitamin C, lik det som finnes hos marsvin. Men hos moderne mennesker er denne funksjonen deaktivert på genetisk nivå.

Vomeronasalt organ (VNO)

Tap av funksjonalitet VNO kan betraktes som et av menneskets store evolusjonære tap. Denne delen av luktesystemet (også kjent som Jacobsons organ eller vomer) er ansvarlig for å gjenkjenne feromoner.

Feromoner spiller en dominerende rolle i den sosiale oppførselen til dyr. Med deres hjelp tiltrekker kvinner seg menn, og herrene markerer selv territoriet under deres kontroll. De fleste følelser er ledsaget av frigjøring av feromoner - frykt, sinne, fred, lidenskap. Mennesker er mer avhengige av de verbale og visuelle komponentene i sosial kommunikasjon, så rollen som feromongjenkjenning har blitt en rudiment.

Gåsehud eller gåsehud

Gåsehud(cutis anserina) oppstår når pilomotorrefleksen utløses. De viktigste motivatorene for denne refleksen er kulde og fare. I dette tilfellet eksiterer ryggmargen perifere nerveender, som hever håret.

Så, i tilfelle kaldt, lar hevet hår deg beholde mer varm luft inne i dekselet. Hvis det oppstår fare, gir økningen i hår dyret et mer massivt utseende. Hos mennesker forblir pilomotorrefleksen en rest, siden tykt hår ble tapt under evolusjonen.

Mannlige brystvorter

En av de tidlige vitenskapelige teoriene antydet at med oski hos menn er et tegn på evnen til å amme, som gikk tapt i evolusjonsprosessen. Senere studier viste imidlertid at ingen av mennene til våre forfedre hadde en slik kroppsfunksjon.

For tiden er det generelt akseptert at brystvortene dannes på det stadiet av embryoutvikling når kjønnet ikke er bestemt. Og først senere, når embryoet begynner å produsere hormoner uavhengig, kan det bestemmes hvem som skal bli født - en gutt eller en jente. derfor forblir brystvortene hos menn som rester.

I løpet av evolusjonsprosessen har menneskekroppen endret seg. Ulike organer endret formål eller forsvant helt, siden det ikke lenger var behov for dem. Men selv nå, i det 21. århundre, kan vi observere de mest klare bevisene for evolusjonsteorien - atavismer og rudimenter hos nesten enhver person. Evolusjonen er ubønnhørlig, en person, etter å ha stått på rette ben, fikk en atavisme i form av et haleben. Og det er mange slike eksempler.

Hva en person arvet fra sine forfedre

Rudimenter og atavismer hos mennesker er vanligvis skjult, men noen eksempler kan sees med det blotte øye. For eksempel betraktes utseendet av hår på en persons kropp nå som en atavisme, fordi vi i dag ikke lenger trenger å varme kroppen med ekstra hår. Og håret vårt er modifisert ull.

Økt "shaggyness" hos mennesker er et tegn på atavisme

Dette er felles for alle mennesker, og ingenting kan gjøres med det, fordi dette ganske enkelt er restfenomener fra våre forfedre, som vi ikke har brukt på mange år, men de er fortsatt tilstede i kroppen vår, noen ganger forårsaker ulemper, men likevel ikke veldig seriøs. La oss bare si at dette er tråden som forbinder oss med våre forfedre.

Halebenet

Det er også skjulte atavismer, som restene av halevirvlene, som nå er sterkt forenklet og vi kaller dem halebenet. En gang i tiden hadde menneskelige forfedre en hale, som viste seg å være unødvendig i fremtiden. Som et resultat av evolusjonen har halen forsvunnet, men delene av ryggraden som var ansvarlige for denne halen eksisterer fortsatt, så vi kan tydelig se sammenhengen mellom mennesker og primater. Også i dag er det utviklingsavvik når barn blir født med liten hale.Dette løses selvsagt enkelt kirurgisk, men det beviser nok en gang at evolusjonsteorien stemmer – mennesket hadde en hale.

Tredje øyelokk

Epicanthus eller tredje øyelokk, dette rudimentet kan observeres i øyekroken. For øyeblikket er det ingen spesiell betydning i dette organet, men på en gang utførte det tredje øyelokket beskyttende funksjoner for. I dag er det klassifisert som et ubrukt element.

Alle har et tredje øyelokk, men det er en atavisme

Visdomstenner

Et rudiment som er kjent for nesten alle er utseendet til visdomstenner. Ligger helt på slutten av tannsettet, er de i dag ikke lenger involvert i prosessen med å tygge mat, men dukker likevel opp hos mennesker. Selv om det i dag er tilfeller hvor disse tennene ikke vises i.

Et annet ubrukelig organ - visdomstenner

Blindtarmbetennelse

Det velkjente rudimentet, kalt blindtarmen, har også allerede mistet sin opprinnelige funksjon - deltakelse i fordøyelsen av mat. På midten av 1900-tallet var det til og med entusiaster som foreslo å kutte den ut i spedbarnsstadiet for å forhindre betennelse i fremtiden. Det viste seg at dette ikke er et helt unødvendig element, og menneskekroppen mottar fortsatt fordeler fra dette organet, men ikke for det tiltenkte formålet. Det er mange eksempler på at dette organet fortsatt kan tjene menneskekroppen og ikke er helt ubrukelig, som for eksempel halen.

Som du kan se, varierer atavismer og du bør ikke alltid behandle dem som en ubrukelig del av kroppen. For eksempel har hår, som en person ikke lenger trenger, nå blitt et element av stil og skjønnhet, selv om det er et ekte rudiment.

Øremuskler

Et annet ubrukt element er øremusklene. I dag kan du møte mennesker som kan bevege ørene, men som regel har de ikke blitt brukt av mennesker på lenge. Folk trenger ikke å bevege aurikelen, så disse musklene er også klassifisert som atavismer.

Pyramidalis muskel

Ikke alle er klar over pyramidalis-muskelen i menneskets underliv. I dag trenger ikke kroppen det lenger, men er likevel tilstede, og representerer et klassisk rudiment.

Konklusjon

Slike fenomener er iboende ikke bare for mennesker, men også for alle dyr, som i evolusjonsprosessen også mister deler av organene sine, og derfor er av spesiell interesse for studier. Tross alt er det ved å studere dette fenomenet at forskjellen mellom en person og hans forfedre blir funnet.

Video om rudimentære organer

Halen, visdomstennene, ulike ubrukte muskler - alt dette gir en idé om hvordan våre forfedre levde før. Kroppen vår har alltid bevis på evolusjon i klare eksempler.

Tilstedeværelsen av rudimentære organer er som kjent et av bevisene på Darwins evolusjonsteori. Hva slags organer er dette?

Organer som har mistet sin betydning under evolusjonsutviklingen kalles vestigiale. De dannes i prenatal tilstand og forblir livet ut, i motsetning til de såkalte provisoriske (midlertidige) organene, som bare embryoer har. Rudimenter skiller seg fra atavismer ved at førstnevnte er ekstremt sjeldne (kontinuerlig hår hos mennesker, ekstra par brystkjertler, utvikling av en hale, etc.), mens sistnevnte er tilstede i nesten alle representanter for arten. La oss snakke om dem - rudimentære menneskelige organer.

Vitruvian Man, Leonadro da Vinci Flickr

Generelt er spørsmålet om hva som er rollen til rudimenter i livet til en bestemt organisme og hva som faktisk bør betraktes som sådan, fortsatt ganske vanskelig for fysiologer. En ting er klart: vestigiale organer hjelper til med å spore fylogenesens vei. Rudimenter viser tilstedeværelsen av slektskap mellom moderne og utdødde organismer. Og disse organene er blant annet bevis på virkningen av naturlig utvalg, som fjerner en unødvendig egenskap. Hvilke menneskelige organer kan betraktes som rudimenter?
Halebenet

Human coccyx diagram / Flickr

Dette er den nedre delen av ryggraden, som består av tre eller fem sammenvoksede ryggvirvler. Det er ikke noe mer enn vår rudimentære hale. Til tross for sin rudimentære natur, er halebenet et ganske viktig organ (som andre rudimenter, som, selv om de har mistet det meste av funksjonaliteten, fortsatt er veldig nyttige for kroppen vår).
De fremre delene av halebenet er nødvendige for feste av muskler og leddbånd som er involvert i funksjonen til organene i kjønnsorganene og de distale delene av tykktarmen (musklene halebenet, iliococcygeus og pubococcygeus, som danner levator ani muskel, så vel som anopococcygeus, er festet til dem ligament). I tillegg er en del av muskelbuntene til gluteus maximus-muskelen, som er ansvarlig for hofteforlengelse, festet til halebenet. Vi trenger også halebeinet for å kunne fordele den fysiske belastningen på bekkenet korrekt.

Visdomstenner

Røntgen av visdomstenner som vokser feil / Flickr

Dette er de åttende tennene i tannsettet, ofte referert til som tallet åtte. Som du vet, fikk "åtter" navnet sitt på grunn av det faktum at de bryter ut mye senere enn andre tenner - i gjennomsnitt i en alder av 18 til 25 år (hos noen mennesker bryter de ikke ut i det hele tatt). Visdomstenner regnes som rudimenter: på en gang var de nødvendige for våre forfedre, men etter at dietten til Homo sapiens endret seg betydelig (forbruket av fast og tøff mat ble redusert, folk begynte å spise varmebehandlet mat), og volumet av hjernen økte (som et resultat av at naturen "måtte" redusere kjevene til Homo sapiens) - visdomstennene "nekter" resolutt å passe inn i tannsettet vårt.
Disse "mobberne" blant tennene nå og da prøver å vokse tilfeldig, og det er grunnen til at de i stor grad forstyrrer andre tenner og generell munnhygiene: på grunn av feil plassering av "åtter" mellom dem og nabotennene, setter maten seg fast nå og da. Og det er ikke så lett for en tannbørste å nå visdomstennene, så de blir ofte rammet av karies, noe som fører til fjerning av den syke tannen. Men hvis visdomstennene er riktig plassert, kan de for eksempel tjene som støtte for broer.

blindtarm

Eksternt vedlegg / Flickr

I gjennomsnitt er lengden på vedhenget til blindtarmen hos mennesker omtrent 10 cm, bredden er bare 1 cm. Likevel kan det forårsake oss mye trøbbel, og i middelalderen var "tarmsykdom" en dødsdom . Vedlegget hjalp våre forfedre med å fordøye grovfôr og spilte selvfølgelig en svært viktig rolle i hele kroppens funksjon. Men selv i dag er ikke dette organet så ubrukelig. Riktignok har den ikke utført en alvorlig fordøyelsesfunksjon på lenge, men den utfører beskyttende, sekretoriske og hormonelle funksjoner.

Øremuskler

Diagram over musklene i det menneskelige hodet, øremusklene er synlige over auriklene / Flickr

De er musklene i hodet som omgir auricleen. Øremusklene (eller rettere sagt, det som er igjen av dem) er et klassisk eksempel på vestigiale organer. Dette er forståelig, fordi folk som kan bevege ørene er ganske sjeldne - mye mindre vanlige enn folk som ikke har halebein, blindtarm osv. rudimenter. Funksjonene som øremusklene utførte i våre forfedre er ganske klare: selvfølgelig hjalp de til med å bevege ørene for bedre å kunne høre et nærmer seg et rovdyr, rival, slektninger eller byttedyr.

Pyramidalis abdominis muskel

Menneskekroppens muskeldiagram / Flickr

Den tilhører den fremre muskelgruppen i mageområdet, men i sammenligning med rektusmuskelen er den veldig liten i størrelse, og i utseende ligner den en liten trekant av muskelvev. Pyramidalis abdominis-muskelen er en rest. Det er viktig bare hos pungdyr. Mange har det ikke i det hele tatt. For de som er de heldige eierne av denne muskelen, strekker den den såkalte linea alba.

Epicanthus

Epicanthus - hudfold på øvre øyelokk / Flickr

Dette rudimentet er bare karakteristisk for den mongoloide rasen (eller for eksempel for de afrikanske buskmennene - de eldste menneskene på planeten, hvis etterkommere faktisk alle er) og er en hudfold på det øvre øyelokket, som vi ser med en østlig del av øynene. Forresten, det er takket være denne folden at effekten av "smale" mongoloide øyne skapes.
Årsakene til epicanthus er ikke nøyaktig kjent. Men de fleste forskere er tilbøyelige til versjonen at hudfolden på det øvre øyelokket oppsto som et resultat av de naturlige forholdene for menneskelig bolig - for eksempel under alvorlige kalde forhold eller tvert imot, ørkener og varm sol, når epicanthus er designet for å beskytte øynene.