Evolucijska teorija. Vrste evolucije: istorija razvoja i definicija Koji su uzroci kombinativne varijabilnosti

Pitanja o evolution_level "C"

Pronađite greške u tekstu, navedite brojeve rečenica u kojima su napravljene greške. Objasnite ih.

1. Naučnici vjeruju da su prvi organizmi koji su se pojavili na Zemlji bili eukarioti.

2. Prvi organizmi su bili anaerobni heterotrofi.

3. Zatim je evolucija krenula ka razvoju autotrofnih metoda

4. Prvi autotrofni organizmi bile su alge i briofiti.

5. Kao rezultat fotosinteze, u Zemljinoj atmosferi pojavio se slobodni kiseonik.

Greške su napravljene u rečenicama 1.4.

1 - prokarioti; 4 - hemosintetske bakterije.

Izolacija se sastoji u nastanku prepreka za ukrštanje između jedinki različitih populacija iste vrste. U izolovanim populacijama, slučajni proces kao što je pojava mutacija može se odvijati drugačije. Smjer prirodne selekcije također može biti različit. Tokom desetina ili stotina hiljada generacija, izolovane populacije mogu akumulirati značajne razlike, zbog kojih pojedinci iz različitih populacija gube sposobnost ukrštanja. U ovom slučaju možemo govoriti o formiranju novih vrsta. Ako populacije nisu izolirane jedna od druge, već, naprotiv, razmjenjuju nasljedne informacije, tada je nemoguća pojava značajnih razlika i stvaranje novih vrsta na njihovoj osnovi.

Mikroorganizmi su u stanju da se brzo prilagode promjenjivim uvjetima okoline. Koji su mehanizmi tako visoke prilagodljivosti?

Elementi odgovora:

1) mikroorganizmi se brzo razmnožavaju, a njihove populacije se sastoje od veoma velikog broja jedinki;

2) stoga se u populacijama mikroorganizama akumulira veliki broj mutacija koje su materijal za prirodnu selekciju;

3) bakterije su haploidne i u njima se uvijek pojavljuju mutacije, što ubrzava proces selekcije;

4) pored toga, primećuje se „horizontalni“ transfer gena kod mikroorganizama pomoću plazmida, odnosno jedna jedinka može preneti svoja svojstva na druge članove populacije.

Kakav je evolucijski značaj indirektnog razvoja?

Sastoji se od slabljenja konkurencije između roditelja i potomstva. Ličinke i odrasle jedinke često zauzimaju različita staništa i/ili koriste različite izvore hrane.

Zašto su populacije jedinica evolucije?

Zato što je populacija strukturna jedinica vrste, tj. najmanja grupa jedinki sposobnih za evolutivni razvoj. Evolucija se događa samo u grupi jedinki, budući da se genotip jednog organizma ne može mijenjati tokom života, a grupa jedinki (izolovanih od drugih grupa) je sposobna za promjenu, budući da je heterogena mješavina različitih genotipova. Razlog evolucije populacija može biti njihova izolacija, promjene životnih uslova, nadmetanje sa drugim populacijama vrste (ili s drugim vrstama), ili promjena veličine populacije.

Kako možemo objasniti podudarnost oblika nekih cvjetova s ​​oblikom tijela insekata ili s oblikom njegovih pojedinih dijelova?

To se objašnjava dugotrajnom koevolucijom biljaka i insekata. Prirodna selekcija sačuvala je i najbolje oprašivače i biljke koje su oprašili insekti čiji su oblici odgovarali obliku i veličini cvijeta. Neke biljne vrste na kraju oprašuju samo određeni oprašivači, na primjer djetelinu oprašuju bumbari.

Koje su glavne odredbe sintetičke teorije evolucije?

Sintetička teorija evolucije proširuje učenje Charlesa Darwina o uzrocima i pokretačima

silama evolutivnog procesa. Ova teorija razlikuje mikro- i makroevoluciju i određuje kriterijum za vrstu oblika prirodne selekcije. Glavna jedinica koja se razvija je populacija; faktori evolucije su proces mutacije, populacijski talasi, izolacija i genetski drift. Pokretačke snage evolucije su nasljeđe, varijabilnost, prirodna selekcija. Prirodna selekcija se dijeli na nekoliko oblika, među kojima su pokretački i stabilizirajući. Završna faza mikroevolucije je formiranje novih vrsta. Veće sistematske grupe pojavljuju se kroz aromorfozu. Treba napomenuti da moderna nauka aktivno raspravlja o uzrocima i mogućim mehanizmima evolucijskog procesa.

Koja je razlika između prirodne i umjetne selekcije?

Umjetna selekcija, kao vodeći faktor evolucije, igra vodeću ulogu u nastanku raznolikosti u organskom svijetu.

Kao rezultat prirodne selekcije nastaju nove vrste, a kao rezultat umjetne selekcije nastaju sorte i pasmine.

Kriterijum prirodne selekcije je prilagodljivost vrste. Kriterijum vještačkog

selekcija je korisnost osobine za osobu.

Prirodna selekcija se dešava na Zemlji od nastanka života. Veštačko

selekcija postoji od pojave domaćih životinja i poljoprivrede.

Umjetna selekcija se provodi u mnogo kraćem vremenu i često dovodi do pojave potpuno novih biljaka i životinja, čija je pojava nemoguća u prirodnim uvjetima.

Koje su evolucijske posljedice izolacije male populacije?

Elementi odgovora:

1) ukrštanje u maloj izolovanoj populaciji dovodi do povećanja nivoa homozigota;

2) to dovodi do smanjenja ukupne održivosti populacije zbog homozigotnosti za mnoge recesivne alele;

3) s druge strane, povećanje nivoa homozigotnosti daje novi materijal za prirodnu selekciju, što može dovesti do konsolidacije novih karakteristika.

Koje su glavne razlike između teorija J.B. Lamark i Charles Darwin?

J.B. Lamarck je smatrao da su stečene karakteristike naslijeđene, da su nasljedne promjene uvijek korisne, a da je utjecaj vanjskog okruženja koji uzrokuje ovu promjenu uvijek pozitivan.

Darwinova evolucijska doktrina opovrgla je ove odredbe Lamarkove teorije. Osobine stečene tokom života nisu naslijeđene; i korisne i štetne i indiferentne mutacije mogu biti nasljedne, a utjecaj vanjskog okruženja na organizme može biti pozitivan i negativan.

Zašto se homologni organi smatraju jednim od dokaza evolucije?

Ovi organi među predstavnicima različitih grupa imaju zajedničko porijeklo.

Definirajte aromorfozu, navedite 1-2 primjera i dokažite da je to aromorfoza.

Aromorfoza je nagla, iznenadna mutacija koja dovodi do povećanja opšteg nivoa organizacije živih bića. Po pravilu, aromorfoze doprinose nastanku promjena koje dovode do pojave novih sistematskih grupa. Na primjer, pojava fotosinteze osigurala je postupno cvjetanje različitih biljnih odjela; Pojava srca sa četiri komore kod ptica i sisara doprinela je razvoju toplokrvnosti, a samim tim i osvajanju gotovo svih geografskih područja Zemlje od strane ovih životinja

Zašto su adaptacije na uslove sredine relativne?

Kada se uslovi okoline promijene, postojeći uređaji mogu se pokazati beskorisnim, pa čak i štetnim.

Koja je uloga križanja u evolucijskom procesu?

Crossing over je ukrštanje homolognih hromozoma u mejozi, što dovodi do raznolikosti gameta i, kao posljedicu, genetskih kombinacija u potomstvu. Ovo, zauzvrat, daje priliku prirodnoj selekciji da djeluje i proizvede veći izbor adaptacija na uvjete okoline.

Ako se, kao rezultat kršenja procesa crossingover, struktura hromozoma promijeni, to može dovesti do stvaranja patoloških gameta i razvoja nasljednih bolesti kod potomstva.

Pronađite greške u tekstu. Navedite brojeve rečenica u kojima su sastavljene i objasnite ih.

1. Najvažnije aromorfoze u evoluciji višećelijskih organizama bile su: razvoj pokretnih čeljusti, formiranje petoprstih udova i pojava zaštitne obojenosti.

2. Izlaskom životinja na kopno nastala je vanjska oplodnja.

3. Procvat sisara osiguran je pojavom toplokrvnosti, trokomornog srca i unutrašnjeg skeleta.

Greške su napravljene u rečenicama 1, 2, 3.

1. Najvažnije aromorfoze u evoluciji višećelijskih organizama bile su: razvoj pokretnih čeljusti, formiranje petoprstih udova i pojava zaštitne obojenosti.

2. Izlaskom životinja na kopno nastala je vanjska oplodnja.

3 Procvat sisara osiguran je pojavom toplokrvnosti, trokomornog srca i unutrašnjeg skeleta.

Koje vrste paleontoloških nalaza pružaju dokaze za evoluciju?

Elementi odgovora:

1) fosili i otisci

2) prelazni oblici

3) filogenetski niz

Zašto velika brojnost vrste potiče biološki napredak?

Elementi odgovora:

1)povećava mogućnost slobodnog prelaska

2) povećava se razmjena genetskog materijala, obogaćuje se nasljeđe

Kakav je uticaj stvaranje evolucione teorije imalo na formiranje savremene prirodnonaučne slike sveta?

Evoluciona teorija je odobrila i dokazala istorijski razvoj žive prirode, varijabilnost vrsta

Koje su aromorfoze omogućile drevnim vodozemcima da koloniziraju kopno?

Elementi odgovora:

1) pojava plućnog disanja

2) formiranje raskomadanih udova

3) pojava trokomornog srca i dva kruga cirkulacije

Zašto raste otpornost insekata na pesticide?

1) Zbog pojave mutacija, populacija insekata štetnika postaje heterogena.

2) Prirodna selekcija čuva jedinke otporne na pesticide.

3) Iz generacije u generaciju raste broj jedinki otpornih na pesticide.

4) Nakon nekoliko godina, pesticid u istim dozama prestaje djelovati na štetočine insekata.

Koji procesi potvrđuju da život u proterozoju postaje geološki faktor?

Živi organizmi su učestvovali u formiranju sedimentnih stijena i željeznih ruda.

Pčelinje mušice, koje nemaju aparat za ubod, po izgledu su slične pčelama. Objasnite, na osnovu evolucijske teorije, pojavu mimikrije kod ovih insekata.

Elementi odgovora:

1) insekti različitih vrsta razvili su slične mutacije u spoljašnjim karakteristikama (boja, oblik tela);

2) pojedinci sa karakteristikama koje pojačavaju njihovu sličnost sa zaštićenim insektima imali su više mogućnosti da prežive u borbi za egzistenciju;

3) kao rezultat prirodne selekcije, manje je vjerovatno da će takve insekte ptice kljucati i raširiti po populaciji.

U industrijskim područjima Engleske u periodu od 19. do 20. stoljeća, broj leptira brezove moljce s krilima tamne boje porastao je u odnosu na svijetle. Objasnite ovaj fenomen iz perspektive evolucijske teorije i odredite oblik selekcije.

Elementi odgovora:

1) i svijetli i tamni oblici rađaju se u potomstvu populacije leptira;

2) u industrijskim područjima kontaminiranim čađom, ptice eliminiraju svijetlo obojene jedinke iz zamračenih debla, pa su tamno obojeni leptiri postali dominantni oblik u populacijama;

3) promjena boje u populaciji leptira je manifestacija pokretačkog oblika prirodne selekcije.

Zašto velika brojnost vrste služi kao pokazatelj biološkog napretka?

Elementi odgovora:

1) povećava se mogućnost slobodnog prelaska;

2) pojačava se razmena genetskog materijala i obogaćuje nasledstvo;

3) promoviše distribuciju pojedinaca i širenje asortimana.

Objasni zašto se ljudi različitih rasa svrstavaju u istu vrstu?

Elementi odgovora:

1) ljudi različitih rasa sadrže isti skup hromozoma u svojim ćelijama;

2) međurasni brakovi će proizvesti djecu koja su po dostizanju puberteta sposobna za reprodukciju;

3) ljudi različitih rasa su slični po strukturi, životnim procesima i razvoju mišljenja.

Kućni miš je sisar iz roda Miš. Izvorni raspon je Sjeverna Afrika, tropski i suptropski dijelovi Evroazije; prateći čoveka, proširila se svuda. Živi u prirodnim uslovima, hrani se sjemenkama. Vodi noćni i sumrački način života. Jedno leglo obično daje 5 do 7 beba. Koji su kriteriji vrste opisani u tekstu? Objasnite svoj odgovor.

Elementi odgovora:

1) geografski kriterijum - površina;

2) kriterijum životne sredine - navike u ishrani, promene aktivnosti tokom dana, život u određenim uslovima životne sredine;

3) fiziološki kriterijum - broj mladunaca u leglu.

Koje su aromorfoze dovele do pojave tipa Artropodi?

Elementi odgovora:

1) izgled egzoskeleta;

2) izgled zglobnih udova;

3) pojava prugasto-prugastih mišića.

Koja vrsta prirodne selekcije ima za cilj očuvanje mutacija koje dovode do manje varijabilnosti prosječne vrijednosti osobine?

Stabilizirajuća selekcija.

Koja je jedinica evolucije prema sintetičkoj teoriji evolucije (STE)?

Populacija.

Šta karakteriše biološki napredak?

Elementi odgovora:

1) povećanje broja jedinki date sistematske grupe;

2) proširenje područja;

3) proširenje raznovrsnosti vrsta unutar grupe (populacije i podvrste unutar vrste, vrste unutar roda i sl.).

Koji društveni faktori su pokretačke snage antropogeneze?

Elementi odgovora:

1) radna aktivnost;

2) društveni način života;

3) govor i mišljenje.

Koji dokazi postoje o porijeklu ljudi od životinja?

Elementi odgovora:

1) opšte karakteristike građe ljudi i životinja;

2) sličnosti u razvoju ljudskog i životinjskog embriona;

3) sličnosti između ljudi i majmuna.

Šta znači hipoteza (zakon) čistoće gameta?

Kada se formiraju zametne ćelije, samo jedan alel iz alelnog para ulazi u svaku gametu, odnosno gamete su genetski čiste.

Navedite vrstu, objasnite značenje zaštitne boje, kao i relativnu prirodu prilagodljivosti iverka, koji živi u morskim akumulacijama pri dnu.

Elementi odgovora:

1) vrsta boje - zaštitno - stapanje sa pozadinom morskog dna;

2) sposobnost promjene boje gornje strane tijela čini ribu nevidljivom na pozadini tla, omogućavajući joj da se sakrije od neprijatelja i mogućeg plijena;

3) kondicija se poremeti kada se riba kreće, i ona postaje dostupna neprijateljima.

Objasnite zašto se atavizmi pojavljuju kod određenih ljudi?

Elementi odgovora:

1) veruje da je čovek životinjskog porekla;

2) znaci drevnih predaka (atavizmi) ugrađeni su u ljudski genom;

3) u rijetkim slučajevima osoba doživljava kršenje individualnog razvoja tijela i pojavljuju se znakovi životinjskih predaka.

Navedite vrstu zaštitnog uređaja, objasnite njegovo značenje i relativnu prirodu u gusjenici leptira leptira koji živi na granama drveća i u trenutku opasnosti postaje poput grančice.

Elementi odgovora:

1) vrsta adaptacije - imitacija nepokretnih tijela prirode (imitacijska sličnost), zaštitna boja i oblik - kamuflaža;

2) gusjenica se nepomično zamrzne na grani i postane poput grančice i nevidljiva za ptice insektojede;

3) kondicija postaje beskorisna kada se gusjenica pomjeri ili se promijeni pozadina podloge/

Navedite aromorfoze koje su pratile evoluciju gmazova tokom njihovog istraživanja kopna

Elementi odgovora:

1) prelazak samo na plućno disanje;

2) pojava suve, keratinizovane kože bez žlezda;

3) unutrašnja oplodnja, pojava embrionalnih i jajnih membrana

Navedite vrstu zaštitnog sredstva od neprijatelja, objasnite njegov značaj i relativnu prirodu kod malog morskog konjića koji živi na malim dubinama u okruženju vodenog bilja.

Elementi odgovora:

1) sličnost životinje sa stacionarnim prirodnim objektom - biljka se naziva zaštitna sličnost (kamuflaža);

2) morski konjic visi među vodenim biljkama i nevidljiv je za grabežljivce;

3) kada se riba kreće ili na otvorenom prostoru postaje dostupna i uočljiva neprijateljima.

Objasnite promjene koje su se dogodile u građi udova i načinu kretanja konja tokom procesa evolucije. Koji su uvjeti okoline predaka konja to uzrokovali?

Elementi odgovora:

1) broj prstiju je smanjen sa višeprstog na jedan;

2) brzo trčanje je postalo glavni način transporta;

3) preci konja prešli su iz života među gustom vegetacijom u život na otvorenim prostorima.

Koje su razlike u građi tijela ljudi i majmuna nastale tokom procesa evolucije?

Mnoge razlike nastaju zbog prilagođavanja osobe na uspravno hodanje: kičma u obliku slova S, zakrivljeno stopalo, široka karlica, ravna, široka prsa, masivni donji udovi, kraće i tanje kosti gornjih udova, itd. Transformacija ljudska ruka iz organa potpore u organ rada učinila je ruku pokretljivijom.

Živopisne razlike između ljudi i majmuna uočene su u strukturi lubanje i mozga. Moždani dio ljudske lubanje prevladava nad dijelom lica. Majmuni, naprotiv, imaju jako razvijen dio lica, posebno čeljusti. Ljudska lubanja nema neprekidne obrve i koštane izbočine, čelo je visoko i konveksno, čeljusti su slabe, očnjaci mali, a na donjoj vilici postoji izbočina brade. Ljudski mozak je 2-2,5 puta veći po zapremini i masi od mozga majmuna. Parijetalni, temporalni i frontalni režnjevi moždanih hemisfera, u kojima se nalaze najvažniji centri mentalnih funkcija i govora, mnogo su razvijeniji kod ljudi.

Primjer na koji način za postizanje biološkog napretka (aromorfoza, idioadaptacija ili opća degeneracija) je raznolikost zeba koje je opisao Charles Darwin na otocima Galapagos?

Ovo je primjer idioadaptacije. Različite vrste zeba, koje su imale sličan nivo organizacije, mogle su steći svojstva koja su im omogućila da zauzmu potpuno različite ekološke niše u prirodnim zajednicama. Neke vrste zeba su savladale hranjenje biljnim plodovima, druge - sjemenkama, a treće su postale insektojedi.

Formulirajmo odgovor: „Zbog prilagođavanja različitim izvorima hrane, zebe su promijenile oblik kljunova. Ova mala adaptacija nije povećala njihov nivo organizacije, pa je stoga idio-adaptacija.”

Zašto se izolacija smatra važnim uslovom za formiranje novih vrsta u modernoj teoriji evolucije?

Izolacija se sastoji od pojave prepreka za ukrštanje između jedinki različitih populacija iste vrste. U izolovanim populacijama, slučajni proces kao što je pojava mutacija može se odvijati drugačije. Smjer prirodne selekcije također može biti različit. Tokom desetina ili stotina hiljada generacija, izolirane populacije mogu akumulirati značajne razlike tako da pojedinci iz različitih populacija gube sposobnost ukrštanja. U ovom slučaju možemo govoriti o formiranju novih vrsta. Ako populacije nisu izolirane jedna od druge, već, naprotiv, razmjenjuju nasljedne informacije, tada je nemoguća pojava značajnih razlika i stvaranje novih vrsta na njihovoj osnovi.

Koji je kriterij vrste glavni pri određivanju specijskog identiteta jedinke?

Nijedan od kriterija vrste ne može biti apsolutan. Na primjer, najčešće se koristi morfološki kriterij za određivanje pripada li pojedinac određenoj vrsti. Međutim, ponekad se vrste gotovo ne razlikuju po izgledu, iako su u prirodi strogo izolirane i ne križaju se. Riječ je o vrstama blizanaca s različitim brojem hromozoma, što je nepremostiva prepreka njihovom ukrštanju. Genetski kriterij je prilično pouzdan. Ali postoje slučajevi kada vrste imaju kromosome koji se praktički ne razlikuju po strukturi. Osim toga, hromozomske mutacije mogu biti široko rasprostranjene unutar vrste, što otežava preciznu identifikaciju vrste.

Dakle, svaki kriterijum posebno ne može biti osnova za određivanje vrste; Samo zajedno omogućavaju precizno određivanje vrste identiteta jedinke.

Pod kojim uslovima deluje stabilizacijska selekcija u prirodnim populacijama?

Stabilizirajuća selekcija djeluje sve dok se životni uvjeti stanovništva ne mijenjaju značajno.

Kakav je značaj mutacija u evolucijskom procesu?

Mutacije stvaraju osnovu za djelovanje drugih faktora evolucije, prvenstveno prirodne selekcije. Većina mutacija je štetna za tijelo, ali iako su štetne u nekim stanjima, mogu biti korisne u drugim. Na primjer, mutacija koja uzrokuje smanjenje krila kod insekata je štetna za njih u normalnim kopnenim uvjetima, jer im oduzima sposobnost letenja. Istovremeno se pokazalo korisnim na okeanskim ostrvima, jer ovdje vjetar pokupi krilate insekte i odnese ih u more. Proces mutacije dovodi do pojave rezerve nasljedne varijabilnosti koja može omogućiti populaciji da se prilagodi novim uvjetima.

Koliko oblika borbe za egzistenciju je Charles Darwin razlikovao?

Darwin je razlikovao 3 oblika borbe za egzistenciju: intraspecifičnu, interspecifičnu i borbu protiv nepovoljnih uslova okoline.

Može li se govoriti o pojavi nove adaptacije ako se u populaciji pojave jedinke s novim uspješnim osobinama?

Da bi se adaptacija dogodila, neophodno je prisustvo elementarnog evolucionog materijala - nasledne varijabilnosti. Pojava u populaciji jedinki s novim uspješnim fenotipom još se ne može smatrati adaptacijom. O adaptaciji možemo govoriti tek nakon pojave specijalizirane osobine u cjelokupnoj populaciji ili vrsti. To se postiže pod uticajem različitih evolucionih faktora, a prvenstveno prirodne selekcije. Upravo selekcija može konkretna korisna odstupanja pojedinaca pretvoriti u normu za populaciju u cjelini.

Koji razlozi mogu uzrokovati biološku izolaciju između populacija iste vrste?

Biološka izolacija nastaje iz više razloga: ograničenost na različita staništa unutar raspona vrsta; razlike u ponašanju životinja različitih populacija tokom sezone parenja, različito vrijeme seksualne aktivnosti i pojava poliploida.

Zašto je pojava čovjeka postala događaj od velikog značaja u evoluciji biosfere?

Jer postepeno se čovjek pretvorio u moćnu geološku silu koja je transformirala planetu. Razvoj nauke i proizvodnje omogućio je čovjeku da aktivno mijenja prirodu oko sebe.

Oblik tijela leptira Kalima podsjeća na list. Kako je leptir razvio takav oblik tijela?

pojava raznih nasljednih promjena kod pojedinaca;

očuvanje prirodnom selekcijom jedinki sa promijenjenim oblikom tijela;

reprodukcija i distribucija jedinki sa oblikom tijela koji podsjeća na list.

Koje su organske tvari osigurale reprodukciju razmnožavanje organizama tokom nastanka života?

Nukleinske kiseline su sposobne za replikaciju, odnosno stvaranje novih kopija koje se ne razlikuju od majčinih molekula. odgovor: Nukleinske kiseline.

Zašto, kada se utvrđuje da li pojedinac pripada ovaj ili onaj oblik uzima u obzir kompleks kriterijuma riev?

Kriterijumi koji karakterišu vrstu: morfološki, genetski, fiziološki, biohemijski, fiziološki, ekološki, geografski. Postoje vrste koje su slične po jednom ili više kriterija, stoga je za određivanje vrste potrebno uzeti u obzir ukupnost svih njenih kriterija.

odgovor: Nijedan od kriterija sam po sebi ne daje potpuni opis vrste.

Koja je konvergentna sličnost kroko dila, žabe i nilski konj?

Sve ove životinje većinu svog života provode u vodi. Dok su u vodi, podižu oči i nozdrve koje se nalaze na vrhu glave iznad njene površine, čime dobijaju priliku da se bolje snalaze i udišu kiseonik u vazduhu.

odgovor: Sličan raspored očiju i nozdrva na glavi.

Zašto se ljudi različitih rasa svrstavaju u istu vrstu?

Rasa je istorijski ustanovljena grupa ljudi koju karakterišu zajedničke nasledne fizičke karakteristike (boja kože, očiju i kose, oblik očiju itd.).

odgovor:

zbog sličnosti strukture, životnih procesa, ponašanja;

zbog genetskog jedinstva - isti skup hromozoma;

međurasni brakovi daju potomstvo sposobno za reprodukciju.

Koja je bila prednost razvoja prvih živih organizama Zemlje u hidrosferi?

Hidrosfera je štitila žive organizme od ultraljubičastih zraka.

Odsustvo koje komponente vanjskog okruženja spriječilo je razvoj života na kopnu u ranim fazama evolucije?

Nedostatak kiseonika

Šta su laboratorijski proizvedeni koacervati?

Klasteri proteinskih molekula

Šta je rezultat borbe za egzistenciju?

Prirodna selekcija.

Koja je uloga pokretačkih snaga evolucije u oblikovanju sposobnosti organizama?

1) Zahvaljujući mutacijama i reprodukciji, populacija postaje heterogena.

2) U populaciji se vodi borba za egzistenciju, što pogoršava odnose među pojedincima.

3) Prirodna selekcija djeluje na populaciju, koja podstiče očuvanje jedinki sa korisnim nasljednim promjenama života u određenim uslovima, osiguravajući njihovu prilagodljivost okruženju.

Kakav je značaj nasljednih varijacija u evoluciji?

1) Zahvaljujući nasljednoj varijabilnosti povećava se heterozigotnost i genetska heterogenost jedinki u populaciji, što rezultira povećanjem efikasnosti prirodne selekcije.

2) Kada se uslovi promene, prirodna selekcija će promovisati očuvanje jedinki sa naslednim promenama koje su korisne u datim uslovima i mogu dovesti do formiranja nove vrste ili sposobnosti.

3) Zbog genetske heterogenosti populacija zbog nasljedne varijabilnosti, može se brzo promijeniti u skladu sa usmjeravajućim djelovanjem prirodne selekcije.

Zašto smanjenje raspona vrste dovodi do biološke regresije?

1) Ekološka raznolikost životne sredine je smanjena zbog smanjenja površine.

2) Dolazi do nepoželjnog inbreedinga.

3) Povećava se konkurencija sa drugim vrstama i unutar vrste.

Napredak i nazadovanje u evoluciji. Evolucijski proces u cjelini kontinuirano se kreće ka maksimalnom prilagođavanju živih organizama uvjetima okoline. Promjena uslova često dovodi do zamjene nekih uređaja drugim. Međutim, isto vrijedi i za adaptacije široke prirode koje organizmima daju prednosti u različitim uvjetima okoline. To je, na primjer, važnost pluća kao univerzalnog organa za izmjenu plinova kod kopnenih kralježnjaka ili cvijeta kao savršenog reproduktivnog organa kod kritosjemenjača. Dakle, biološki napredak može nastati kao rezultat privatnih i općih adaptacija organizama. Biološki napredak treba shvatiti kao povećanje prilagodljivosti organizama na životnu sredinu, što dovodi do povećanja broja i šireg rasprostranjenja vrsta.

Evolucijske promjene koje se dešavaju u nekim vrstama i većim taksonima (porodicama, redovima) ne mogu se uvijek prepoznati kao progresivne. U takvim slučajevima govore o biološkoj regresiji. Biološka regresija je smanjenje nivoa prilagodljivosti životnim uslovima, smanjenje broja vrste i područja rasprostranjenja vrste.

Koji su načini za postizanje biološkog napretka?

Aromorfoza. Pitanje mogućih načina za postizanje biološkog napretka razvio je A. N. Severtsov, veliki naučnik evolucije. Jedan od glavnih takvih puteva, prema Severcovu, je morfofiziološki napredak, ili aromorfoza, odnosno nastanak tokom evolucije karakteristika koje značajno povećavaju nivo organizacije živih organizama. Aromorfoze pružaju velike prednosti u borbi za egzistenciju i otvaraju mogućnost razvoja novog, ranije nepristupačnog staništa.

ALEXEY NIKOLAEVICH SEVERTSOV (1866-1936) - domaći evolucionista. Autor studija uporedne anatomije kičmenjaka. Stvorio teoriju morfofiziološkog i biološkog napretka i regresije.

U evoluciji sisara može se razlikovati nekoliko glavnih aromorfoza: pojava krzna, živost, hranjenje mladih mlijekom, stjecanje stalne tjelesne temperature, progresivni razvoj pluća, krvožilnog sistema i mozga. Visok opći nivo organizacije sisara, postignut zahvaljujući navedenim aromorfnim promjenama, omogućio im je da ovladaju svim mogućim staništima i na kraju doveo do pojave viših primata i ljudi.

Formiranje aromorfoze je dug proces koji se odvija na osnovu nasljedne varijabilnosti i prirodne selekcije. Morfofiziološki napredak je glavni put evolucije organskog svijeta. U razvoju svake glavne taksonomske grupe mogu se pronaći aromorfoze, o čemu ćete saznati u sljedećem materijalu.

Idioadaptacija. Pored tako velike transformacije kao što je aromorfoza, tokom evolucije pojedinih grupa nastaje veliki broj malih adaptacija na određene uslove okoline. A. N. Severtsov je takve adaptivne promjene nazvao idioadaptacijama.

Idioadaptacije su prilagođavanja živog svijeta okolini, otvarajući organizmima mogućnost progresivnog razvoja bez temeljnog restrukturiranja njihove biološke organizacije. Primjer idioadaptacije je raznolikost vrsta ptica zeba koje je opisao Charles Darwin (Sl. 65). Različite vrste zeba, koje su imale sličan nivo organizacije, mogle su, međutim, steći svojstva koja su im omogućila da zauzmu potpuno različita mjesta u prirodi. Neke vrste zeba su savladale hranjenje biljnim plodovima, druge - sjemenkama, a treće su postale insektojedi.

Rice. 65. Raznolikost zeba na otocima Galapagos

Unatoč činjenici da opća degeneracija dovodi do značajnog pojednostavljenja organizacije, vrste koje slijede ovaj put mogu povećati svoj broj i raspon, odnosno kretati se putem biološkog napretka.

Korelacija pravaca evolucije. Putevi evolucije organskog svijeta ili se kombinuju ili zamjenjuju. Štoviše, aromorfoze se javljaju mnogo rjeđe od idioadaptacija, ali upravo aromorfoze određuju nove faze u razvoju organskog svijeta. Nakon što su nastale aromorfozom, nove, više organizovane grupe organizama zauzimaju drugačije stanište. Dalje, evolucija prati put idioadaptacije, a ponekad i degeneracije, koji organizmima daju mogućnost da se nasele u novom staništu za njih (Sl. 67).

Rice. 67. Shema odnosa između aromorfoze, ideološke adaptacije i degeneracije

Dakle, hajde da navedemo opšte karakteristike evolucionog procesa. Prije svega, to je pojava prilagodljivosti organizama, odnosno njihova usklađenost sa životnim uvjetima i sposobnost promjene kako se ti uvjeti mijenjaju. Prirodna selekcija nasljednih promjena u prirodnim populacijama je najvažniji uzrok fitnesa.

Još jedna važna karakteristika evolucijskog procesa je specijacija, tj. stalna pojava novih vrsta. Tokom evolucije, na Zemlji su postojale desetine, a možda i stotine miliona vrsta živih organizama.

I konačno, treće integralno svojstvo evolucijskog procesa je stalno usložnjavanje života od primitivnih predćelijskih oblika do ljudi.

1. Objasnite pojmove: biološki napredak, biološka regresija, aromorfoza, idioadaptacija.
2. Mogu li se pojmovi “biološka regresija” i “degeneracija” smatrati identičnim? Obrazložite svoj odgovor.
3. Kakav je evolucijski značaj aromorfoze i idioadaptacije?

U procesu istorijskog razvoja neke vrste izumiru, druge se mijenjaju i stvaraju nove vrste. Koje su vrste? Da li vrste zaista postoje u prirodi?

Termin "vrsta" prvi je uveo engleski botaničar John Ray (1628-1705). Švedski botaničar K. Linnaeus smatrao je ovu vrstu glavnom sistematskom jedinicom. Nije bio pobornik evolucijskih pogleda i vjerovao je da se vrste ne mijenjaju tokom vremena.

J. B. Lamarck je primijetio da su razlike između nekih vrsta vrlo neznatne, te je u ovom slučaju prilično teško razlikovati vrste. Zaključio je da vrste ne postoje u prirodi, a taksonomiju je izmislio čovjek radi praktičnosti. Samo pojedinac zaista postoji. Organski svijet je skup pojedinaca koji su međusobno povezani porodičnim vezama.

Kao što možete vidjeti, stavovi Linnaeusa i Lamarcka o stvarnom postojanju vrste bili su direktno suprotni: Linnaeus je vjerovao da vrste postoje, one su nepromjenjive; Lamarck je poricao stvarno postojanje vrsta u prirodi.

Trenutno je općeprihvaćeno gledište Charlesa Darwina da vrste zaista postoje u prirodi, ali je njihova postojanost relativna; vrste nastaju, razvijaju se, a zatim ili nestaju ili se mijenjaju, stvarajući nove vrste.

Pogled je nadorganski oblik postojanja žive prirode. To je skup morfološki i fiziološki sličnih jedinki, koje se slobodno ukrštaju i daju plodno potomstvo, koje zauzimaju određeno područje i žive u sličnim uvjetima okoline. Vrste se razlikuju po mnogim kriterijima. Kriterijumi po kojima jedinke pripadaju istoj vrsti prikazani su u tabeli.

Kriterijumi tipa

Prilikom utvrđivanja da li pojedinac pripada nekoj vrsti, ne može se ograničiti samo na jedan kriterij, već se mora koristiti cijeli skup kriterija. Dakle, nije moguće ograničiti se samo na morfološki kriterijum, budući da se jedinke iste vrste mogu razlikovati po izgledu. Na primjer, kod mnogih ptica - vrapca, bibrova, fazana, mužjaci se značajno razlikuju po izgledu od ženki.

U prirodi je albinizam široko rasprostranjen kod životinja, kod kojih je sinteza pigmenta poremećena u stanicama pojedinih jedinki kao rezultat mutacije. Životinje s takvim mutacijama su bijele boje. Oči su im crvene jer u šarenici nema pigmenta, a kroz nju se vide krvni sudovi. Unatoč vanjskim razlikama, takvi pojedinci, na primjer, bijele vrane, miševi, ježevi, tigrovi, pripadaju svojoj vrsti i ne razlikuju se kao nezavisne vrste.

U prirodi postoje spolja gotovo nerazlučive vrste blizanaca. Dakle, ranije se malaričnim komarcem zapravo zvalo šest vrsta, sličnih po izgledu, ali se ne križaju i razlikuju po drugim kriterijima. Međutim, od njih se samo jedna vrsta hrani ljudskom krvlju i širi malariju.

Životni procesi kod različitih vrsta često se odvijaju vrlo slično. Ovo govori o relativnosti fiziološki kriterijum. Na primjer, neke vrste arktičkih riba imaju istu brzinu metabolizma kao ribe koje žive u tropskim vodama.

Ne možete koristiti samo jedan molekularno biološki kriterijum, budući da mnoge makromolekule (proteini i DNK) imaju ne samo vrstu, već i individualnu specifičnost. Stoga nije uvijek moguće na osnovu biohemijskih pokazatelja utvrditi da li jedinke pripadaju istoj ili različitim vrstama.

Genetski kriterijum takođe nije univerzalan. Prvo, kod različitih vrsta broj, pa čak i oblik kromosoma može biti isti. Drugo, u jednoj vrsti mogu postojati jedinke s različitim brojem hromozoma. Dakle, jedna vrsta žižaka ima diploidne (2p), triploidne (Zp) i tetraploidne (4p) forme. Treće, ponekad se pojedinci različitih vrsta mogu križati i proizvesti plodno potomstvo. Poznati su hibridi vuka i psa, jaka i goveda, samura i kuna. U biljnom carstvu, međuvrstni hibridi su prilično česti, a ponekad postoje i udaljeniji međugenerički hibridi.

Ne može se smatrati univerzalnim geografski kriterijum, budući da se rasponi mnogih vrsta u prirodi poklapaju (na primjer, raspon dahurskog ariša i mirisne topole). Osim toga, postoje kosmopolitske vrste koje su sveprisutne i nemaju jasno ograničen raspon (neke vrste korova, komarci, miševi). Rasprostranjenost nekih vrsta koje se brzo šire, kao što je kućna muva, se mijenjaju. Mnoge ptice selice imaju različita područja gniježđenja i zimovanja. Ekološki kriterij nije univerzalan, jer unutar istog raspona mnoge vrste žive u vrlo različitim prirodnim uvjetima. Dakle, mnoge biljke (na primjer, puzava pšenična trava, maslačak) mogu živjeti i u šumi i na poplavnim livadama.

Vrste zapravo postoje u prirodi. Oni su relativno konstantni. Vrste se mogu razlikovati po morfološkim, molekularno-biološkim, genetskim, ekološkim, geografskim i fiziološkim kriterijima. Prilikom utvrđivanja pripada li pojedinac određenoj vrsti, treba uzeti u obzir ne samo jedan kriterij, već cijeli njihov kompleks.

Znate da se vrsta sastoji od populacija. Populacija je grupa morfološki sličnih jedinki iste vrste, koje se međusobno slobodno križaju i zauzimaju određeno stanište u rasprostranjenju vrste.

Svaka populacija ima svoje genski fond- ukupnost genotipova svih jedinki u populaciji. Genofondovi različitih populacija, čak i iste vrste, mogu se razlikovati.

Proces formiranja novih vrsta počinje unutar populacije, odnosno populacija je elementarna jedinica evolucije. Zašto se populacija, a ne vrsta ili pojedinac, smatra elementarnom jedinicom evolucije?

Pojedinac ne može evoluirati. Može se mijenjati, prilagođavajući se uvjetima okoline. Ali ove promjene nisu evolucijske, jer nisu naslijeđene. Vrsta je obično heterogena i sastoji se od niza populacija. Populacija je relativno nezavisna i može dugo postojati bez veze sa drugim populacijama vrste. Svi evolucijski procesi odvijaju se u populaciji: kod jedinki se javljaju mutacije, dolazi do ukrštanja jedinki, djeluje borba za postojanje i prirodna selekcija. Kao rezultat toga, genetski fond populacije se mijenja s vremenom i postaje predak nove vrste. Zato je elementarna jedinica evolucije populacija, a ne vrsta.

Razmotrimo obrasce sukcesije osobina u populacijama različitih tipova. Ovi obrasci su različiti za samooplodne i dvodomne organizme. Samooplodnja je posebno česta kod biljaka. U samooplodnim biljkama, kao što su grašak, pšenica, ječam, zob, populacije se sastoje od takozvanih homozigotnih linija. Šta objašnjava njihovu homozigotnost? Činjenica je da se tokom samooprašivanja povećava udio homozigota u populaciji, a smanjuje udio heterozigota.

Čista linija- ovo su potomci jedne osobe. To je kolekcija samooprašujućih biljaka.

Proučavanje populacione genetike započeo je 1903. danski naučnik V. Johannsen. Proučavao je populaciju samooplodne biljke graha koja lako proizvodi čistu liniju - grupu potomaka jedinke čiji su genotipovi identični.

Johannsen je uzeo sjeme jedne sorte pasulja i odredio varijabilnost jednog svojstva - težine sjemena. Ispostavilo se da varira od 150 mg do 750 mg. Naučnik je zasejao dve grupe semena odvojeno: težine od 250 do 350 mg i težine od 550 do 650 mg. Prosečna masa semena novoizraslih biljaka iznosila je 443,4 mg u lakoj grupi, a 518 mg u teškoj grupi. Johannsen je zaključio da je originalna sorta graha sastavljena od genetski različitih biljaka.

Tokom 6-7 generacija, naučnik je iz svake biljke birao teško i lagano sjeme, odnosno vršio je selekciju u čistim linijama. Kao rezultat toga, došao je do zaključka da selekcija u čistim linijama nije proizvela pomak ni prema lakim ni ka teškim sjemenkama, što znači da selekcija u čistim linijama nije učinkovita. A varijabilnost mase sjemena unutar čiste linije je modificirana, nenasljedna i javlja se pod uticajem uslova sredine.

Obrasce nasljeđivanja karaktera u populacijama dvodomnih životinja i unakrsno oprašivih biljaka ustanovili su nezavisno jedan od drugog engleski matematičar J. Hardy i njemački liječnik W. Weinberg 1908-1909. Ovaj obrazac, nazvan Hardy-Weinbergov zakon, odražava odnos između učestalosti alela i genotipova u populacijama. Ovaj zakon objašnjava kako se održava genetska ravnoteža u populaciji, odnosno da broj jedinki sa dominantnim i recesivnim osobinama ostaje na određenom nivou.

Prema ovom zakonu, frekvencije dominantnih i recesivnih alela u populaciji će ostati konstantne iz generacije u generaciju pod određenim uslovima: veliki broj jedinki u populaciji; njihov slobodan prelaz; nedostatak selekcije i migracije pojedinaca; isti broj jedinki sa različitim genotipovima.

Kršenje barem jednog od ovih uvjeta dovodi do zamjene jednog alela (na primjer, A) drugim (a). Pod uticajem prirodne selekcije, populacijskih talasa i drugih evolucionih faktora, jedinke sa dominantnim alelom A će istisnuti jedinke sa recesivnim alelom a.

U populaciji, omjer pojedinaca s različitim genotipovima može se promijeniti. Pretpostavimo da je genetski sastav populacije bio sljedeći: 20% AA, 50% Aa, 30% aa. Pod uticajem evolucionih faktora može ispasti ovako: 40% AA, 50% Aa, 10% aa. Koristeći Hardy-Weinbergov zakon, možete izračunati učestalost pojavljivanja bilo kojeg dominantnog i recesivnog gena u populaciji, kao i bilo kojeg genotipa.

Populacija je elementarna jedinica evolucije, budući da ima relativnu nezavisnost i njen genski fond se može mijenjati. Obrasci nasljeđivanja su različiti u populacijama različitih tipova. U populacijama samooprašujućih biljaka, selekcija se događa između čistih linija. U populacijama dvodomnih životinja i unakrsno oprašivanih biljaka, obrasci nasljeđivanja su u skladu s Hardy-Weinbergovim zakonom.

U skladu sa Hardy-Weinbergovim zakonom, pod relativno konstantnim uvjetima, učestalost alela u populaciji ostaje nepromijenjena iz generacije u generaciju. Pod ovim uslovima, populacija je u stanju genetske ravnoteže i nema evolucionih promena. Međutim, u prirodi nema idealnih uslova. Pod uticajem evolucionih faktora - procesa mutacije, izolacije, prirodne selekcije itd. - genetska ravnoteža u populaciji se konstantno narušava, a javlja se elementarni evolucioni fenomen - promena genofonda populacije. Razmotrimo efekte različitih evolucijskih faktora.

Jedan od glavnih faktora evolucije je proces mutacije. Mutacije su otkrivene početkom 20. veka. Holandski botaničar i genetičar De Vries (1848-1935).

Smatrao je da su mutacije glavni uzrok evolucije. U to vrijeme bile su poznate samo velike mutacije koje su utjecale na fenotip. Stoga je De Vries vjerovao da vrste nastaju kao rezultat velikih mutacija odmah, grčevito, bez prirodne selekcije.

Dalja istraživanja su pokazala da su mnoge velike mutacije štetne. Stoga su mnogi naučnici vjerovali da mutacije ne mogu poslužiti kao materijal za evoluciju.

Tek 20-ih godina. našeg veka, domaći naučnici S. S. Četverikov (1880-1956) i I. I. Šmalgauzen (1884-1963) pokazali su ulogu mutacija u evoluciji. Utvrđeno je da je svaka prirodna populacija zasićena, poput sunđera, raznim mutacijama. Najčešće su mutacije recesivne, u heterozigotnom su stanju i ne manifestiraju se fenotipski. Upravo te mutacije služe kao genetska osnova nove evolucije. Kada se heterozigotne jedinke ukrste, ove mutacije u potomstvu mogu postati homozigotne. Selekcija s generacije na generaciju čuva pojedince s korisnim mutacijama. Korisne mutacije se čuvaju prirodnom selekcijom, dok se štetne akumuliraju u populaciji u latentnom obliku stvarajući rezervu varijabilnosti. To dovodi do promjene genofonda populacije.

Akumulaciju nasljednih razlika među populacijama olakšavaju izolacija, zahvaljujući čemu nema ukrštanja jedinki različitih populacija, a samim tim ni razmjene genetskih informacija.

U svakoj populaciji, zbog prirodne selekcije, akumuliraju se određene korisne mutacije. Nakon nekoliko generacija, izolirane populacije koje žive u različitim uvjetima će se razlikovati po nizu karakteristika.

Široko rasprostranjena prostorni, ili geografska izolacija kada su populacije razdvojene raznim barijerama: rijeke, planine, stepe itd. Na primjer, čak i obližnje rijeke naseljavaju različite populacije riba iste vrste.

Postoje također ekološka izolacija, kada pojedinci različitih populacija iste vrste preferiraju različita mjesta i uslove života. Tako su se u Moldaviji među žutogrlim šumskim mišem formirale šumske i stepske populacije. Jedinke šumskih populacija su veće i hrane se sjemenkama vrsta drveća, dok se jedinke iz stepskih populacija hrane sjemenom žitarica.

Fiziološka izolacija nastaje kada se kod pojedinaca različitih populacija sazrijevanje zametnih stanica događa u različito vrijeme. Jedinke takvih populacija ne mogu se križati. Na primjer, u jezeru Sevan postoje dvije populacije pastrmke, čije se mriješćenje događa u različito vrijeme, tako da se ne križaju.

Tu je i izolacija ponašanja. Ponašanje pri parenju jedinki različitih vrsta varira. To ih sprečava da pređu. Mehanička izolacija povezane s razlikama u strukturi reproduktivnih organa.

Promjene u učestalosti alela u populacijama mogu nastati ne samo pod utjecajem prirodne selekcije, već i neovisno o njoj. Frekvencija alela može se nasumično mijenjati. Na primjer, prerana smrt pojedinca - jedinog vlasnika bilo kojeg alela - dovest će do nestanka ovog alela u populaciji. Ovaj fenomen se zove genetski drift.

Važan izvor genetskog drifta je talasi stanovništva- periodične značajne promjene u broju jedinki u populaciji. Broj jedinki se menja iz godine u godinu i zavisi od mnogih faktora: količine hrane, vremenskih uslova, broja grabežljivaca, masovnih bolesti itd. Ulogu populacijskih talasa u evoluciji ustanovio je S. S. Četverikov, koji je pokazao da se menja u broju jedinki u populaciji utiče na efektivnost prirodne selekcije. Stoga, uz naglo smanjenje veličine populacije, pojedinci s određenim genotipom mogu slučajno preživjeti. Na primjer, pojedinci sa sljedećim genotipovima mogu ostati u populaciji: 75% Aa, 20% AA, 5% aa. Najbrojniji genotipovi, u ovom slučaju Aa, određivat će genetski sastav populacije do sljedećeg „vala“.

Genetski drift obično smanjuje genetske varijacije u populaciji, uglavnom kroz gubitak rijetkih alela. Ovaj mehanizam evolutivnih promjena posebno je efikasan u malim populacijama. Međutim, samo prirodna selekcija zasnovana na borbi za postojanje doprinosi očuvanju jedinki sa određenim genotipom koji odgovara staništu.

Elementarni evolucijski fenomen - promjena u genskom fondu populacije nastaje pod utjecajem elementarnih faktora evolucije - procesa mutacije, izolacije, genetskog drifta, prirodne selekcije. Međutim, genetski drift, izolacija i proces mutacije ne određuju smjer evolucijskog procesa, odnosno opstanak jedinki s određenim genotipom koji odgovara okolišu. Jedini faktor koji vodi u evoluciji je prirodna selekcija.

Glavne odredbe evolucijskog učenja Charlesa Darwina.

1. Nasljedna varijabilnost je osnova evolucijskog procesa;
2. Želja za reprodukcijom i ograničena sredstva za život;
3. Borba za postojanje je glavni faktor evolucije;
4. Prirodna selekcija kao rezultat nasljedne varijabilnosti i borbe za postojanje.

OBLICI PRIRODNE SELEKCIJE

VRSTE PRIRODNE SELEKCIJE

Zadaci i testovi na temu "Tema 14. "Evoluciona nastava"."

• Nakon što ste proradili kroz ove teme, trebali biste biti u mogućnosti:

  1. Formulirajte svojim riječima definicije: evolucija, prirodna selekcija, borba za postojanje, adaptacija, rudiment, atavizam, idioadaptacija, biološki napredak i regresija.
  2. Ukratko opišite kako se određena adaptacija čuva selekcijom. Koju ulogu u tome imaju geni, genetska varijabilnost, frekvencija gena, prirodna selekcija.
  3. Objasnite zašto selekcija ne proizvodi populaciju identičnih, savršeno prilagođenih organizama.
  4. Formulirajte šta je genetski drift; dati primjer situacije u kojoj igra važnu ulogu i objasniti zašto je njegova uloga posebno važna u malim populacijama.
  5. Opišite dva načina nastanka vrsta.
  6. Uporedite prirodnu i umjetnu selekciju.
  7. Ukratko navedite aromorfoze u evoluciji biljaka i kralježnjaka, idioadaptacije u evoluciji ptica i sisara, kritosjemenjača.
  8. Navedite biološke i društvene faktore antropogeneze.
  9. Uporedite efikasnost konzumiranja biljne i životinjske hrane.
  10. Ukratko opišite osobine najstarijeg, drevnog, fosilnog čovjeka, modernog čovjeka.
  11. Navedite razvojne karakteristike i sličnosti ljudskih rasa.

  Ivanova T.V., Kalinova G.S., Mjagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Prosvetljenje", 2000

  • Tema 14. "Evolucijsko učenje." §38, §41-43 str. 105-108, str. 115-122
  • Tema 15. "Prilagodljivost organizama. Specijacija." §44-48 str. 123-131
  • Tema 16. "Dokazi evolucije. Razvoj organskog svijeta." §39-40 str. 109-115, §49-55 str. 135-160
  • Tema 17. "Porijeklo čovjeka." §49-59 str. 160-172

U zavisnosti od nivoa evolucionih promena, razlikuju se tri tipa evolucionih procesa: mikroevolucija, specijacija i makroevolucija. Ovi procesi imaju sljedeće zajedničke karakteristike: a) pokretački faktor evolucijskih promjena je prirodna selekcija; 6) materijal za evolutivne promjene je mutacije" c) sve evolucijske promjene počinju u populacije; d) rezultat evolutivnih procesa je pojava novih sistematskih grupa.

Komparativne karakteristike mikroevolucije, specijacije i makroevolucije

Mikroevolucija - evolucijski proces koji se odvija unutar vrste, unutar populacije na osnovu prirodne selekcije i završava se formiranjem sposobnosti organizama i formiranjem novih populacija i podvrsta. Prema sintetičkoj teoriji evolucije, prirodna selekcija usmjerava različite elementarne promjene fenotipova koje proizlaze iz mutacija ka formiranju adaptacija organizama na promjene u uvjetima okoline. Evolucija populacija, podvrsta i vrsta odvija se kroz evoluciju njihovih adaptacija.

Uređaji ili adaptacije,- prilagođavanje u procesu evolucije strukture, funkcija, ponašanja organizama na određene uslove postojanja. Pojavi se u formi preadaptacije baziran na neutralnom mutacije ili modifikacije. Rezultat je adaptacija prirodna selekcija u specifičnim uslovima postojanja. Nove adaptacije se ne pojavljuju odmah gotove, već se formiraju tokom dugog vremenskog perioda u procesu evolucije. Nakon prolaska predprilagodljivih granica, selekcija osigurava poboljšanje nove adaptacije. Svaki set adaptacije pomaže organizmima da prežive samo u onim uvjetima u kojima je nastao pod utjecajem evolucijskih faktora. Ali čak i tada je relativno. Dokaz relativna priroda kondicije mogu biti sljedeće činjenice:

■ odbrana od nekih neprijatelja je neefikasna protiv drugih (na primjer, mungosi jedu zmije otrovnice)

■ ispoljavanje instinkta kod životinja možda nije prikladno (na primjer, moljci reagiraju na vatru)

■ koristan u nekim uslovima, organ postaje beskorisan, pa čak i štetan u drugom okruženju (na primjer, prepletene noge kod planinskih gusaka).

Mikroevolucija osigurava formiranje većine adaptacija koje se mogu podijeliti na:

morfološke adaptacije - skup adaptacija u vanjskoj građi i obliku tijela:

■ mimikrija - sličnost između nezaštićenih i zaštićenih vrsta (leptiri i ose, muhe i bumbari, koprive i koprive) pojam je prvi uveo u zoologiju G. Bates kako bi označio slučajeve ekstremne vanjske sličnosti između različitih vrsta životinja;

■ kamuflaža - sličnost sa okolnim objektima (leptir Kalima sa lišćem, morski konjic sa algama, štapni insekti i gusenica brezovog moljca sa grančicama, itd.);

■ zaštitno farbanje pomaže pri skrivanju u okolini (bijela boja kod zeca, arktičke jarebice, zelena - kod skakavaca, promjena boje - kod iverka, kameleona)

■ upozoravajuće bojenje ukazuje na opasnost od vrste (sunce, karpatski daždevnjak)

■ prijeteće bojenje - da uplaši neprijatelje (hobotnice).

■ atraktivne boje osigurava sastajanje jedinki različitog spola ili okupljanje u jatima;

fiziološke adaptacije je kompleks fizioloških reakcija(promjene u cirkulaciji s promjenama temperature, masne naslage)

etološke adaptacije je kompleks bihevioralnih reakcija(prijeteće poze raznih zmija).

Vrste i specijacija

Pogled- skup jedinki koje karakteriše nasljedna sličnost karakteristika, slobodno se križaju i daju plodno potomstvo, prilagođeno određenim životnim uvjetima i zauzimaju određenu teritoriju u prirodi - stanište. Nezavisnost od vrste određene grupe jedinki utvrđuje se prema različitim kriterijumima vrste.

1. Morfološki - sličnost pojedinaca u strukturi. Nije apsolutna, jer postoje vrste srodnika i sestara koje su morfološki neidentificirane; jedinke vrste mogu se razlikovati (polni dimorfizam, larve i odrasle jedinke itd.).

2. Genetski - Ovo je skup hromozoma karakterističnih za svaku vrstu po broju, obliku i veličini. Nije apsolutno, budući da postoje vrste braće i sestara koje se razlikuju po broju hromozoma (dve vrste crnih štakora: jedna ima 38 hromozoma, druga ima 48, kod malaričnih komaraca bi bile vrste braće i sestara) broj i morfologija hromozoma može promjena kod jedinki vrste kao rezultat mutacija.

3. fiziološki - To su sličnosti i razlike u životnim procesima jedinki iste vrste. Nije apsolutno, jer jedinke koje se ne ukrštaju u prirodnim uslovima mogu se ukrštati u veštačkim uslovima i proizvesti sterilno potomstvo (mulj) ili plodno potomstvo (nekoliko vrsta topola, vrba).

4. Biohemijski - to su karakteristike strukture i sastava makromolekula i toka određenih biohemijskih reakcija, karakterističnih za jedinke određene vrste. Nije apsolutno, jer proteini i nukleinske kiseline mogu varirati unutar vrste.

5. Geografski - to je raspon vrste koji se razlikuje od raspona blisko srodnih vrsta. Nije apsolutno, jer postoje tipovi kosmopoliti, koje su svuda rasprostranjene (sivi pacov, leća).

6. Ekološki - svaka vrsta ima svoju ekološku nišu – skup faktora životne sredine u kojima vrsta postoji. Nije apsolutno, jer u jednom ekološka niša Mogu postojati različite vrste (vrste sestara sa preklapajućim rasponima).

Dakle, identitet vrste organizama određen je skupom kriterija koji potvrđuju jedni druge.

Specijacija je evolutivni proces adaptivnih transformacija vođenih prirodnom selekcijom, koji dovodi do formiranja genetski zatvorenih sistema vrsta iz genetski otvorenih intraspecifičnih. Specijacija počinje na nivou populacije. Za razliku od mikroevolucije, razvoj vrsta ima nepovratne prirode. Formiranje vrsta se može izvesti na tri načina: 1) postupna transformacija izvorne vrste (filetička evolucija) 2) fuzija dvije postojeće vrste (hibridogena evolucija) 3) diferencijacija izvorne vrste u nekoliko novih (divergentna evolucija) . Nove vrste najčešće nastaju iz jedne grupe predaka blisko povezanih organizama (princip monofiln). Neophodan uslov za specijaciju je izolacija. U zavisnosti od vrste izolacije razlikuju se geografska i ekološka specijacija.

I. Geografska (alopatrijska) specijacija - Ovo je formiranje novih grupa na kraju raspona sa geografskom izolacijom. Može izgledati ovako:

1) fragmentacijom - raskidanje kontinuiranog staništa na dijelove (formiranje različitih vrsta zeba na različitim otocima arhipelaga Galapagos)

2) kroz migraciju- proširenje asortimana i selekcija u novim uslovima (formiranje vrste Dahurski ariš od sibirskog ariša)

II. Ekološka (simpatrijska) specijacija - To je formiranje novih grupa unutar postojećeg raspona tokom ekološke izolacije. Izvodi se na sljedeće načine:

1) sezonska izolacija - kao rezultat djelovanja novih sezonskih uvjeta (formiranje vrsta velike proljetne zvečke i velike ljetne zvečke)

2) interspecifična hibridizacija - kao rezultat ukrštanja jedinki srodnih vrsta (pepermint = metvica + vodena metvica)

3) poliploidija - zbog mutacija (vrsta durum pšenice ima 4n = 28, a meka pšenica - 6n = 42).

Makroevolucija- evolucijski proces koji dovodi do pojave podspecifičnih svojti. Za razliku od mikroevolucije, koja se dešava u istorijski kratkom vremenu i dostupna je direktnom proučavanju, makroevolucija traje ogromne vremenske periode i nije dostupna direktnom posmatranju.

oblicima makroevolucije

Razmatraju se glavni oblici makroevolucije grupa phyletic , divergentan , konvergentan to paralelno evolucija.

Filetska evolucija- adaptivne transformacije predstavnika jedne taksone, koja se tokom vremena mijenja u određenom smjeru kao jedinstvena cjelina bez divergencije.

Divergentna evolucija- razvoj znakova razlika kod jedinki iste vrste zbog adaptacije na različite uslove sredine. Razlika u karakteristikama koja nastaje kao rezultat ove pojave naziva se homologija , homologno . Razlog divergencije je prisustvo nasljedne varijabilnosti, intraspecifične konkurencije i disruptivne (disruptivne) prirodne selekcije. Primjer divergentne evolucije je pojava svih serija placentnih sisara od zajedničkog pretka.

Konvergentna evolucija- samostalan razvoj sličnih svojstava kod filogenetski udaljenih organizama zbog njihove adaptacije na slične uslove sredine. analogije , i organi razvoja - slično . Primjer konvergentne evolucije je pojava sličnih udova i oblika tijela kod morskih pasa, ihtiosaura i delfina.

Paralelna evolucija - samostalan razvoj sličnih karaktera u srodnim sistematskim grupama organizama. Sličnost karakteristika koja nastaje kao rezultat ove pojave naziva se homoiologija, i organi koji se razvijaju - homoyologous (sličnost sjekutića kod glodara i lagomorfa).

pravci makroevolucije

Proučavajući obrasce istorijskog razvoja životinja, M. Severtsov je 20-ih godina XX veka razvio koncept „biološkog napretka“ i „biološke regresije“. Biološki napredak- smjer evolucije u kojem stopa nataliteta u populaciji prevladava nad stopom smrtnosti. Znakovi biološkog napretka su povećanje broja jedinki; proširenje područja postojanja; povećanje stope intraspecifične varijabilnosti; obrazovanje i veliki broj podređenih sistematskih grupa; visok potencijal preživljavanja. Danas su kritosjemenjače, glavonošci, insekti, ptice i sisari u stanju biološkog napretka. Biološka regresija- smjer evolucije u kojem mortalitet u populaciji prevladava nad natalitetom. Znakovi biološke regresije su smanjenje broja jedinki; sužavanje područja postojanja; smanjenje stope intraspecifične varijabilnosti; smanjenje grupne raznolikosti; nizak potencijal preživljavanja. Danas su vrste uvrštene u Crvenu knjigu u stanju biološke regresije.

Pojam biološkog napretka i biološke regresije samo su opšti pojmovi koji pokazuju stepen raznolikosti vrsta određene grupe u odgovarajućem geološkom periodu razvoja naše planete.

putevi makroevolucije

Ideja o morfološkim načinima za postizanje biološkog napretka također je opće prirode.

Aromorfoze (morfofiziološki napredak) - evolucijske promjene koje podižu nivo organizacije organizma u cjelini i otvaraju nove mogućnosti za prilagođavanje različitim životnim uvjetima. Primjeri aromorfnih evolucijskih promjena: pojava cirkulacijskog sistema u kilčakivu, pojava srca kod mekušaca, pojava čeljusti u ribama, pojava sjemena u sjemenskim paprati, formiranje cvijeća i plodova u angiospermama itd.

Idiomatske adaptacije- evolucijske promjene koje imaju prirodu prilagođavanja određenim uvjetima i ne mijenjaju nivo organizacije organizama. Primjeri idioadaptivnih promjena: raznolika struktura cvjetova i udova kritosjemenjača kod sisara.

U istoriji razvoja organskog svijeta, različiti putevi evolucije su međusobno povezani. Aromorfoze određuju faze u razvoju organskog svijeta, podižući organizaciju grupe na viši nivo evolucije i otvarajući joj nove mogućnosti za ovladavanje okolinom. Dalji razvoj se odvija kroz idioadaptacije, koje osiguravaju razvoj dostupnih različitih stanja. Kada organizmi prelaze u jednostavnije uslove, formiranje adaptacija je praćeno pojednostavljenjem strukture.

Putevi evolucije organskog svijeta, naizmjenično i povezujući, dovode do komplikacija, progresivnog smjera u razvoju žive prirode, do pojave svrsishodnosti organizama.

Evolucija grupa u cjelini je progresivna i odvija se u dva smjera: alogeneza (kladogeneza) i arogeneza (anageneza). Tokom alogeneze, razvoj grupe se odvija unutar jedne adaptivne zone po principu idioadaptacije, kada morfofiziološke promjene u tijelu ne dovode ni do značajnije komplikacije niti do pojednostavljenja njene organizacije. Arogenezu prati prelazak grupe u drugu adaptivnu zonu kroz razvoj aromorfoze.