Populatsiya – turning tuzilish va evolutsiyaning boshlang‘ich birligi

Mavzular

Populatsiya tushunchasi

Siz avvalgi mavzuda tur tushunchasi bilan tanishdingiz. Haqiqatan ham, tur bir-biriga o‘xshaydigan, bir-biri bilan chatisha oladigan organizmlar yig‘indisidan iborat murakkab bo‘lgan tuzilmadir. U mazkur tur tarqalgan, nisbatan kichik, alohida arealda yashaydigan populatsiyalarga – kichik tabiiy guruhlarga bo‘linib ketadi. Bir populatsiya ikkinchi populatsiyadan nisbatan alohidalashgan bo‘ladi.

Populatsiya – tur areali ma’lum hududni egallagan, bir-biri bilan erkin chatisha oladigan yoki boshqa populatsiyalardan nisbatan alohidalashgan, bir turga kiruvchi organizmlar guruhi. Populatsiya doirasida organizmlar oila, gala, poda bo‘lib yashaydilar.

Areal va populatsiyalar soni

Populatsiya turg‘un holatda bo‘lmay, tashqi muhit ta’sirlari ostida tarqalib ketishi yoki bir-biri bilan qo‘shilib ketishi mumkin. Turning arealda egallagan joyiga qarab unda populatsiyalar soni har xil bo‘ladi. Keng arealda va sharoiti xilma-xil joylardagi turlarda populatsiyalar soni ko‘p, tor arealda tarqalgan turlarda populatsiyalar soni kam bo‘ladi.

Har xil turga kiruvchi populatsiyalar bir-biridan, avvalo, egallagan areali hajmi bilan farq qiladi. Areal hajmi hayvonlarning harakatlanish tezligi, o‘simliklarning esa chetdan changlanish masofasiga bog‘liq. Tok shilliqqurtining harakatlanish radiusi bir necha o‘n metr bo‘lsa, shimol tulkisining harakatlanish radiusi bir necha yuz kilometrga cho‘ziladi.

Populatsiya hajmi va munosabatlar

Populatsiyadagi individlar soni ham turlicha bo‘ladi. Ayrim hasharotlarning populatsiyalari yuz minglab, hatto millionlab individlardan iborat bo‘lsa, ayrim populatsiyalarda individlar soni juda oz bo‘ladi. Masalan, Uzoq Sharqda tarqalgan yo‘lbars populatsiyasi 300–400 ta individdan iborat.

Populatsiyani tashkil etuvchi individlar o‘rtasida murakkab o‘zaro munosabatlar mavjud. Individlar oziq resurslari, yashash joyi uchun o‘zaro raqobatda bo‘lishlari yoki aksincha dushmandan birgalikda himoyalanishlari mumkin. Ayrim jismoniy zaif, kasal individlarning o‘limi populatsiya tarkibiy sifatini yaxshilaydi, populatsiyaning o‘zgaruvchan muhit sharoitida yashovchanligini oshiradi.

Genofond va genlar almashinuvi

Jinsiy ko‘payish tufayli populatsiya doirasida to‘xtovsiz genlar almashinuvi sodir bo‘ladi. Populatsiyalar o‘rtasida mavjud alohidalanishlar tufayli har xil populatsiyalarga mansub organizmlarning o‘zaro chatishish ehtimoli kamayadi. Shuning uchun ham har bir populatsiya o‘ziga xos genlar to‘plami – genofondi bilan tavsiflanadi.

Shunday qilib, hayot populatsiya darajasining mavjudligi tur tarkibining xilma-xilligi bilan bir qatorda turning turg‘unligini ham ta’minlaydi. Populatsiya darajasida sodir bo‘ladigan o‘zgarishlar evolutsiyaning tezligi va yo‘nalishini belgilaydi. Yangi turlarning paydo bo‘lish jarayoni populatsiya genofondining o‘zgarishidan boshlanadi.

Mutatsiyalar

Populatsiya genofondining o‘zgarishiga olib keladigan jarayonlar.

Mutatsiyalar irsiy o‘zgaruvchanlikning asosiy manbayidir. Bir necha millionlab individlardan tashkil topgan populatsiyalar genofondidagi har bir gen avlodlarda mutatsiyalarga uchrashi mumkin. Bu mutatsiyalar kombinativ o‘zgaruvchanlik tufayli nasldan naslga beriladi. Ko‘pchilik mutatsiyalar retsessiv bo‘lgani uchun geterozigotalar fenotipida namoyon bo‘lmaydi, aksincha yashirin saqlanadi. Mutatsiyalar evolutsion jarayonlar uchun material bo‘lib xizmat qiladi.

Mutatsiyalarning ahamiyati

Mutatsiyalar gen, xromosoma, genom va sitoplazmatik xillarga bo‘linadi. Mutatsiyalarning ko‘pchiligi zararli bo‘ladi va tabiiy tanlanish orqali bartaraf etiladi. Ayrim mutatsiyalar organizm uchun shu konkret sharoitda foydali bo‘lishi mumkin. Bunday mutatsiyalar organizmlarning ko‘payishi orqali kelgusi bo‘g‘inlariga beriladi va nasldan naslga o‘tgan sari populatsiya individlarida to‘plana boradi.

Mutatsion o‘zgaruvchanlik uzoq vaqt davomida tabiiy tanlanish natijasida mustahkamlanib boradi va populatsiya genofondini o‘zgartiradi. Bu esa evolutsiya tomon qo‘yilgan dastlabki qadamdir. Populatsiya genofondining o‘zgargan yoki o‘zgarmaganligini qanday bilish mumkin? Odatda, populatsiya genofondidagi u yoki bu gen ta’sirida vujudga kelgan belgini turli xil organizmlarni bir necha bo‘g‘inlarda sanash orqali ularning har bir bo‘g‘indan takrorlanish miqdori aniqlanadi. Ularning o‘zaro nisbatini taqqoslash yo‘li bilan populatsiya genofondining o‘zgargan yoki o‘zgarmaganligi haqida mulohaza yuritiladi.

Genlar dreyfi

Genlar dreyfi – genetik-avtomatik jarayonlar – bir necha avlodlar davomida gen allellarining populatsiyada uchrash ehtimolining tasodifiy o‘zgarishi, ya’ni populatsiyalardagi individlar orasida tasodifiy kombinativ o‘zgaruvchanlikning yuzaga kelishidir. Kichik populatsiyada ayrim individlar o‘zining genotipidan qat’i nazar, tasodifiy sabablarga ko‘ra avlod qoldirishi yoki qoldirmasligi mumkin. Ko‘payish davrida hosil bo‘ladigan gametalarning hammasi ham zigota hosil qilishda ishtirok etmasligi orqali bu hodisaning mexanizmini tushunish mumkin.

Bu esa populatsiyada u yoki bu allellarning uchrash chastotasi (takrorlanish tezligi)ni o‘zgartiradi. Tasodifiy ravishda genlar chastotalarining o‘zgarishi tufayli ayrim allellarning saqlanib qolishi, boshqasining yo‘qolishi ro‘y beradi. Genlarning tasodifiy dreyfi natijasida, bir xil sharoitda yashayotgan, genetik jihatdan o‘xshash bo‘lgan populatsiyalar asta-sekin o‘zining ayrim allellarini yo‘qotib boradi va populatsiyaning genetik strukturasi o‘zgaradi.

Rayt tajribasi

Genlar dreyfi amerikalik genetik S. Rayt tomonidan o‘rganilgan. U bir necha oziqli probirkaga A geni bo‘yicha geterozigota bo‘lgan ikkitadan erkak va urg‘ochi drozofilalarni joylashtirib, ularning nasllari ustida kuzatish o‘tkazdi. Bir necha bo‘g‘indan so‘ng probirkalardagi drozofilalar tekshirilganda, ba’zi populatsiyada faqat mutant gomozigota borligi, boshqa populatsiya tarkibida u tamoman uchramasligi, uchinchilarida esa dominant hamda retsessiv allel formalar borligi aniqlandi.

Demak, genlar dreyfi populatsiya genofondining o‘zgarishiga olib keladi. Genlar dreyfi tabiiy ofatlar (o‘rmonlarning yonishi, suv toshqini), zararkunandalarning keng tarqalishi va boshqa hodisalar natijasida populatsiya individlari soni keskin kamayib ketganida aniq namoyon bo‘ladi.

Populatsiya to‘lqini

Populatsiya to‘lqini populatsiyani tashkil etgan individlar sonining davriy o‘zgarib turish hodisasidir. Sizlar o‘z kuzatishingiz orqali ob-havo qulay bo‘lgan yillari ayrim hayvon, o‘simlik turiga kiruvchi organizmlarning ko‘payib ketishi, hayot uchun noqulay bo‘lgan yillarda esa keskin kamayib ketishini bilasiz. Bahorda yog‘in-sochin ko‘p bo‘lgan yillarda bir yillik, ko‘p yillik o‘t o‘simliklar: boychechak, yaltirbosh, qo‘ng‘irbosh, qoqio‘t, ituzum avj olib o‘sib, ko‘p urug‘ beradi. Natijada ular bilan oziqlanuvchi hasharotlar, o‘txo‘r hayvonlar soni ham ko‘payib ketishi mumkin.

Hasharotlarning, o‘txo‘r hayvonlarning ko‘payishi o‘z navbatida hasharotxo‘r qushlar, yirtqich hayvonlar sonining ham ortishiga olib keladi. Individlar sonining ortishi ular orasida kasalliklarning tarqalishiga va individlar sonining kamayishiga sabab bo‘ladi. Populatsiya tarkibidagi organizmlarning son jihatdan ortib ketishi yoki nihoyatda kamayib ketishi populatsiya to‘lqini deb ataladi (80-rasm).

To‘lqinning sabablari

Populatsiya to‘lqini harorat, namlik, yorug‘likning mavsumiy o‘zgarishi, oziq miqdorining ko‘p yoki oz bo‘lishi, tabiiy ofatlar tufayli yuz berishi mumkin. Populatsiya to‘lqini natijasida ayrim individlar soni ortishi, ba’zilari sonini kamayishi kuzatiladi. Halok bo‘lgan individlardagi genlar va ularga mos belgilar populatsiya doirasida yo‘qolib boradi. Yashab qolgan individlarning genofondi saqlanib qoladi. Bunday voqealarning tez-tez takrorlanishi populatsiya genofondining o‘zgarishiga sabab bo‘ladi.

Alohidalanish va geografik alohidalanish

Alohidalanish. Tabiatda populatsiyalarning aralashib ketishiga geografik, biologik, ekologik va boshqa alohidalanishlar to‘sqinlik qiladi. Alohidalanish har xil populatsiyalar individlarining qisman yoki to‘liq chatishmasligidir. Populatsiyalar orasida genlar oqimi bo‘lib turganda, ularda genetik farqlar to‘planmaydi. Alohidalanish esa irsiy axborot almashinuvini to‘xtatadi va populatsiyani yangi mustaqil genetik tuzilmaga aylantiradi. Alohidalanishning bir qancha turlari farq qilinadi.

Geografik alohidalanish daryolar, tog‘lar va boshqa geografik to‘siqlarning paydo bo‘lishi natijasida populatsiyalarning alohidalanishidir.

Ekologik alohidalanish esa bir turning populatsiyalari tur tarqalgan arealning turli qismlarida turli muhitda yashashi natijasida bir-biri bilan chatishmasligiga olib keladi.

Biologik, etologik va reproduktiv alohidalanish

Biologik alohidalanish tur ichidagi individlarning jinsiy organlaridagi tafovutlar, o‘simliklarda gulning tuzilishidagi farqlarning yuzaga kelishi natijasida organizmlarning chatishmasligiga olib keladi. Etologik alohidalanish hayvonlarning xatti-harakati bilan aloqador. Ba’zi qushlarning o‘ziga xos sayrashi, urg‘ochisini o‘ziga jalb qilishi bilan bir-biridan farq qilishi bunga yorqin misoldir.

Alohidalanishning turli shakllari uzoq muddat davomida har xil allellarga ega organizmlarning erkin chatishishini bartaraf etadi, ya’ni reproduktiv alohidalanishga olib keladi. Bu esa o‘z navbatida alohidalashgan organizm guruhlari bir-biridan farq qilishga, yangi turlarning paydo bo‘lishiga olib keladi.

Bilimingizni sinang