Teoria evolucionária. Tipos de evolução: história de desenvolvimento e definição Quais são as causas da variabilidade combinativa

Perguntas sobre o nível de evolução "C"

Encontre erros no texto, nomeie o número de frases em que foram cometidos erros. Explique-os.

1. Os cientistas acreditam que os primeiros organismos a aparecer na Terra foram os eucariontes.

2. Os primeiros organismos eram heterótrofos anaeróbicos.

3. Então a evolução avançou para o desenvolvimento de métodos autotróficos

4. Os primeiros organismos autotróficos foram algas e briófitas.

5. Como resultado da fotossíntese, o oxigênio livre apareceu na atmosfera terrestre.

Erros foram cometidos nas sentenças 1.4.

1 - procariontes; 4 - bactérias quimiossintéticas.

O isolamento consiste no surgimento de barreiras ao cruzamento entre indivíduos de diferentes populações da mesma espécie. Em populações isoladas, um processo tão aleatório como a ocorrência de mutações pode ocorrer de forma diferente. A direção da seleção natural também pode ser diferente. Ao longo de dezenas ou centenas de milhares de gerações, populações isoladas podem acumular diferenças significativas, devido às quais indivíduos de populações diferentes perdem a capacidade de cruzar. Nesse caso, podemos falar da formação de novas espécies. Se as populações não estão isoladas umas das outras, mas, pelo contrário, trocam informações hereditárias, então o surgimento de diferenças significativas e a formação de novas espécies a partir delas é impossível.

Os microrganismos são capazes de se adaptar rapidamente às mudanças nas condições ambientais. Quais são os mecanismos dessa alta adaptabilidade?

Elementos de resposta:

1) os microrganismos se multiplicam rapidamente e suas populações consistem em um número muito grande de indivíduos;

2) portanto, um grande número de mutações se acumula nas populações de microrganismos, que são materiais para a seleção natural;

3) as bactérias são haplóides e nelas sempre aparecem mutações, o que acelera o processo de seleção;

4) além disso, observa-se transferência gênica “horizontal” em microrganismos por meio de plasmídeos, ou seja, um indivíduo pode transferir suas propriedades para outros membros da população.

Qual é o significado evolutivo do desenvolvimento indireto?

Consiste em enfraquecer a competição entre pais e filhos. Larvas e adultos frequentemente ocupam habitats diferentes e/ou utilizam recursos alimentares diferentes.

Por que as populações são a unidade de evolução?

Porque uma população é uma unidade estrutural de uma espécie, ou seja, o menor grupo de indivíduos capazes de desenvolvimento evolutivo. A evolução ocorre apenas em um grupo de indivíduos, pois o genótipo de um organismo não pode mudar durante a vida, e um grupo de indivíduos (isolado de outros grupos) é capaz de mudar, pois é uma mistura heterogênea de diferentes genótipos. A razão para a evolução das populações pode ser o seu isolamento, mudanças nas condições de vida, competição com outras populações da espécie (ou com outras espécies) ou mudanças no tamanho da população.

Como explicar a coincidência do formato de algumas flores com o formato do corpo dos insetos ou com o formato de suas partes individuais?

Isto é explicado pela coevolução a longo prazo de plantas e insetos. A seleção natural preservou os melhores polinizadores e as plantas que foram polinizadas por insetos cujas formas correspondiam ao formato e ao tamanho da flor. Algumas espécies de plantas acabam sendo polinizadas apenas por determinados polinizadores, por exemplo o trevo é polinizado por abelhas.

Quais são as principais disposições da teoria sintética da evolução?

A teoria sintética da evolução expande os ensinamentos de Charles Darwin sobre causas e motivadores

forças do processo evolutivo. Esta teoria distingue micro e macroevolução e determina o critério para o tipo de forma de seleção natural. A principal unidade evolutiva é a população; os fatores de evolução são o processo de mutação, ondas populacionais, isolamento e deriva genética. As forças motrizes da evolução são a hereditariedade, a variabilidade e a seleção natural. A seleção natural é dividida em diversas formas, entre as quais a condução e a estabilização. O estágio final da microevolução é a formação de novas espécies. Grupos sistemáticos maiores aparecem através de aromorfoses. Deve-se notar que as causas e possíveis mecanismos do processo evolutivo são ativamente discutidos pela ciência moderna.

Qual é a diferença entre seleção natural e artificial?

A seleção artificial, sendo o fator orientador da evolução, desempenha um papel de liderança no surgimento da diversidade no mundo orgânico.

Como resultado da seleção natural surgem novas espécies e, como resultado da seleção artificial, surgem variedades e raças.

O critério da seleção natural é a adaptabilidade das espécies. O critério de artificial

seleção é a utilidade de uma característica para uma pessoa.

A seleção natural vem ocorrendo na Terra desde o surgimento da vida. Artificial

a seleção existe desde o advento dos animais domésticos e da agricultura.

A seleção artificial é realizada em um tempo muito mais curto e muitas vezes leva ao aparecimento de plantas e animais completamente novos, cujo surgimento é impossível em condições naturais.

Quais são as consequências evolutivas do isolamento de uma pequena população?

Elementos de resposta:

1) o cruzamento em uma pequena população isolada leva ao aumento do nível de homozigotos;

2) isso leva a uma diminuição na viabilidade geral da população devido à homozigose para muitos alelos recessivos;

3) por outro lado, o aumento do nível de homozigosidade fornece novo material para a seleção natural, o que pode levar à consolidação de novas características.

Quais são as principais diferenças entre as teorias de J.B. Lamarck e Charles Darwin?

J. B. Lamarck acreditava que as características adquiridas são herdadas, que as mudanças hereditárias são sempre benéficas e que a influência do ambiente externo que causa essa mudança é sempre positiva.

A doutrina evolucionista de Darwin refutou estas disposições da teoria de Lamarck. As características adquiridas durante a vida não são herdadas; tanto as mutações benéficas quanto as prejudiciais e indiferentes podem ser hereditárias, e a influência do ambiente externo nos organismos pode ser positiva e negativa.

Por que os órgãos homólogos são considerados uma das provas da evolução?

Esses órgãos entre representantes de diferentes grupos têm uma origem comum.

Defina aromorfose, dê 1-2 exemplos e prove que é aromorfose.

A aromorfose é uma mutação abrupta e repentina que leva a um aumento no nível geral de organização dos seres vivos. Via de regra, as aromorfoses contribuem para a ocorrência de mudanças que levam ao surgimento de novos grupos sistemáticos. Por exemplo, o surgimento da fotossíntese garantiu o florescimento gradual de vários departamentos das plantas; o aparecimento de um coração de quatro câmaras em aves e mamíferos contribuiu para o desenvolvimento do sangue quente e, conseqüentemente, a conquista de quase todas as áreas geográficas da Terra por esses animais

Por que as adaptações às condições ambientais são relativas?

Quando as condições ambientais mudam, os dispositivos existentes podem revelar-se inúteis e até prejudiciais.

Qual é o papel do cruzamento no processo evolutivo?

Crossing over é o cruzamento de cromossomos homólogos na meiose, levando a uma diversidade de gametas e, como consequência, a combinações genéticas na prole. Isto, por sua vez, proporciona a oportunidade para a seleção natural agir e produzir uma maior variedade de adaptações às condições ambientais.

Se, como resultado de uma violação do processo de cruzamento, a estrutura do cromossomo mudar, isso pode levar à formação de gametas patológicos e ao desenvolvimento de doenças hereditárias na prole.

Encontre os erros cometidos no texto. Indique os números das frases em que são compostas e explique-as.

1. As aromorfoses mais importantes na evolução dos organismos multicelulares foram: o desenvolvimento de mandíbulas móveis, a formação de membros com cinco dedos e o aparecimento de coloração protetora.

2.Com o surgimento dos animais em terra, surgiu a fertilização externa.

3. O florescimento dos mamíferos foi garantido pelo surgimento do sangue quente, de um coração de três câmaras e de um esqueleto interno.

Erros foram cometidos nas sentenças 1, 2, 3.

1. As aromorfoses mais importantes na evolução dos organismos multicelulares foram: o desenvolvimento de mandíbulas móveis, a formação de membros com cinco dedos e o aparecimento de coloração protetora.

2. Com o surgimento dos animais em terra, surgiu a fertilização externa.

3 O florescimento dos mamíferos foi garantido pelo surgimento do sangue quente, de um coração de três câmaras e de um esqueleto interno.

Que tipos de descobertas paleontológicas fornecem evidências da evolução?

Elementos de resposta:

1) fósseis e impressões

2) formas de transição

3) série filogenética

Por que a grande abundância de uma espécie promove o progresso biológico?

Elementos de resposta:

1)aumenta a possibilidade de travessia livre

2) aumenta a troca de material genético, enriquece a hereditariedade

Que impacto a criação da teoria da evolução teve na formação da imagem científica natural moderna do mundo?

A teoria evolutiva aprovou e comprovou o desenvolvimento histórico da natureza viva, a variabilidade das espécies

Que aromorfoses permitiram que os antigos anfíbios colonizassem a terra?

Elementos de resposta:

1) o aparecimento de respiração pulmonar

2) formação de membros desmembrados

3) o aparecimento de um coração com três câmaras e dois círculos circulatórios

Por que está aumentando a resistência das pragas de insetos aos pesticidas?

1) Devido ao aparecimento de mutações, a população de insetos-praga torna-se heterogênea.

2) A seleção natural preserva os indivíduos resistentes aos pesticidas.

3) De geração em geração, aumenta o número de indivíduos resistentes aos agrotóxicos.

4) Depois de alguns anos, o agrotóxico nas mesmas doses deixa de atuar sobre os insetos-praga.

Que processos confirmam que a vida no Proterozóico se torna um fator geológico?

Os organismos vivos participaram da formação de rochas sedimentares e minérios de ferro.

As moscas das abelhas, que não possuem aparelho picador, têm aparência semelhante às abelhas. Explique, com base na teoria evolutiva, o surgimento do mimetismo nesses insetos.

Elementos de resposta:

1) insetos de diferentes espécies desenvolveram mutações semelhantes nas características externas (cor, formato do corpo);

2) indivíduos com características que realçam sua semelhança com insetos protegidos tiveram mais oportunidades de sobreviver na luta pela existência;

3) como resultado da seleção natural, esses insetos tinham menos probabilidade de serem bicados por pássaros e de se espalharem pela população.

Nas áreas industriais da Inglaterra durante os séculos 19 a 20, o número de borboletas mariposas com asas escuras aumentou em comparação com as de cores claras. Explique este fenômeno do ponto de vista da teoria evolutiva e determine a forma de seleção.

Elementos de resposta:

1) tanto as formas claras quanto as escuras nascem dos descendentes de uma população de borboletas;

2) em áreas industriais contaminadas com fuligem, as aves eliminam indivíduos de cor clara dos troncos escurecidos, de modo que as borboletas de cor escura tornaram-se a forma predominante nas populações;

3) uma mudança na cor de uma população de borboletas é uma manifestação da forma motriz da seleção natural.

Por que a alta abundância de uma espécie serve como indicador de progresso biológico?

Elementos de resposta:

1) aumenta a possibilidade de travessia livre;

2) a troca de material genético é potencializada e a hereditariedade enriquecida;

3) promove a distribuição de indivíduos e ampliação do alcance.

Explique por que pessoas de raças diferentes são classificadas como a mesma espécie?

Elementos de resposta:

1) pessoas de raças diferentes contêm o mesmo conjunto de cromossomos em suas células;

2) os casamentos inter-raciais produzirão filhos que, ao atingirem a puberdade, serão capazes de se reproduzir;

3) pessoas de raças diferentes são semelhantes em estrutura, processos de vida e desenvolvimento do pensamento.

O rato doméstico é um mamífero do gênero Mouse. A distribuição original é o Norte da África, os trópicos e subtrópicos da Eurásia; seguindo o homem, espalhou-se por toda parte. Vive em condições naturais, alimenta-se de sementes. Leva um estilo de vida noturno e crepuscular. Uma ninhada geralmente produz de 5 a 7 bebês. Quais critérios de espécie são descritos no texto? Explique sua resposta.

Elementos de resposta:

1) critério geográfico – área;

2) critério ambiental - hábitos alimentares, mudanças nas atividades durante o dia, convivência em determinadas condições ambientais;

3) critério fisiológico - número de filhotes na ninhada.

Que aromorfoses levaram ao surgimento do filo Artrópodes?

Elementos de resposta:

1) a aparência do exoesqueleto;

2) aparecimento de membros articulados;

3) o aparecimento de músculos estriados.

Que tipo de seleção natural visa preservar mutações que levam a menor variabilidade no valor médio de uma característica?

Seleção estabilizadora.

Qual é a unidade de evolução de acordo com a teoria sintética da evolução (STE)?

População.

O que caracteriza o progresso biológico?

Elementos de resposta:

1) aumento no número de indivíduos de um determinado grupo sistemático;

2) ampliação da área;

3) expansão da diversidade de espécies dentro de um grupo (populações e subespécies dentro de uma espécie, espécies dentro de um gênero, etc.).

Quais fatores sociais são as forças motrizes da antropogênese?

Elementos de resposta:

1) atividade laboral;

2) modo de vida social;

3) fala e pensamento.

Que evidências existem da origem dos humanos a partir dos animais?

Elementos de resposta:

1) características estruturais gerais de humanos e animais;

2) semelhanças no desenvolvimento de embriões humanos e animais;

3) semelhanças entre humanos e macacos.

O que significa a hipótese (lei) da pureza dos gametas?

Quando as células germinativas são formadas, apenas um alelo de um par alélico entra em cada gameta, ou seja, os gametas são geneticamente puros.

Cite a espécie, explique o significado da coloração protetora, bem como a natureza relativa da adaptabilidade do linguado, que vive em reservatórios marinhos próximos ao fundo.

Elementos de resposta:

1) tipo de coloração - protetora - fundindo-se com o fundo do fundo do mar;

2) a capacidade de mudar a cor da parte superior do corpo torna o peixe invisível contra o fundo do solo, permitindo que ele se esconda dos inimigos e de possíveis presas;

3) a aptidão é perturbada quando o peixe se move e torna-se acessível aos inimigos.

Explique por que os atavismos aparecem em certas pessoas?

Elementos de resposta:

1) acreditam que o homem é de origem animal;

2) sinais de ancestrais antigos (atavismos) estão incorporados no genoma humano;

3) em casos raros, uma pessoa experimenta uma violação do desenvolvimento individual do corpo e aparecem sinais de ancestrais animais.

Cite o tipo de dispositivo de proteção, explique seu significado e natureza relativa na lagarta da borboleta mariposa, que vive nos galhos das árvores e no momento do perigo se torna como um galho.

Elementos de resposta:

1) tipo de adaptação - imitação de corpos imóveis da natureza (semelhança imitativa), coloração e forma protetora - camuflagem;

2) a lagarta congela imóvel no galho e fica como um galho e invisível para os pássaros insetívoros;

3) a aptidão torna-se inútil quando a lagarta se move ou o fundo do substrato muda/

Cite as aromorfoses que acompanharam a evolução dos répteis durante a exploração da terra

Elementos de resposta:

1) transição apenas para respiração pulmonar;

2) aparecimento de pele seca, queratinizada e sem glândulas;

3) fertilização interna, aparecimento de membranas embrionárias e de ovo

Cite o tipo de dispositivo de proteção contra inimigos, explique seu significado e natureza relativa nos pequenos peixes cavalos-marinhos que vivem em profundidades rasas no ambiente de plantas aquáticas.

Elementos de resposta:

1) a semelhança de um animal com um objeto natural estacionário - uma planta é chamada de semelhança protetora (camuflagem);

2) o cavalo-marinho fica pendurado entre as plantas aquáticas e é invisível aos predadores;

3) quando o peixe se move ou em espaço aberto, torna-se acessível e perceptível aos inimigos.

Explique as mudanças que ocorreram na estrutura do membro e na forma de movimento do cavalo durante o processo de evolução. Que condições ambientais dos ancestrais dos cavalos causaram isso?

Elementos de resposta:

1) o número de dedos diminuiu de vários dedos para um;

2) a corrida rápida tornou-se o principal meio de transporte;

3) os ancestrais do cavalo passaram de viver entre vegetação densa para viver em espaços abertos.

Que diferenças na estrutura corporal de humanos e macacos surgiram durante o processo de evolução?

Muitas diferenças se devem à adaptação de uma pessoa ao andar ereto: coluna em forma de S, pé arqueado, pélvis larga, tórax plano e largo, membros inferiores maciços, ossos mais curtos e mais finos dos membros superiores, etc. a mão humana, de órgão de suporte a órgão de trabalho, tornou a mão mais móvel.

Diferenças vívidas entre humanos e macacos são observadas na estrutura do crânio e do cérebro. A parte cerebral do crânio humano predomina sobre a parte facial. Os macacos, ao contrário, possuem uma parte facial altamente desenvolvida, principalmente as mandíbulas. O crânio humano não possui cristas superciliares e cristas ósseas contínuas, a testa é alta e convexa, as mandíbulas são fracas, as presas são pequenas e há uma protrusão do queixo na mandíbula inferior. O cérebro humano é 2 a 2,5 vezes maior em volume e massa do que o cérebro dos macacos. Os lobos parietal, temporal e frontal dos hemisférios cerebrais, onde estão localizados os centros mais importantes das funções mentais e da fala, são muito mais desenvolvidos em humanos.

Um exemplo de como alcançar o progresso biológico (aromorfose, idioadaptação ou degeneração geral) é a diversidade de tentilhões descrita por Charles Darwin nas Ilhas Galápagos?

Este é um exemplo de idioadaptação. Diferentes espécies de tentilhões, com nível de organização semelhante, conseguiram adquirir propriedades que lhes permitiram ocupar nichos ecológicos completamente diferentes nas comunidades naturais. Algumas espécies de tentilhões dominaram a alimentação de frutos de plantas, outras - sementes e outras tornaram-se insetívoros.

Formulemos a resposta: “Devido à adaptação às diferentes fontes de alimento, os tentilhões mudaram o formato do bico. Esta pequena adaptação não aumentou o seu nível de organização e, portanto, é uma adaptação idiomática.”

Por que o isolamento é considerado uma condição importante para a formação de novas espécies na teoria evolutiva moderna?

O isolamento consiste no surgimento de barreiras ao cruzamento entre indivíduos de diferentes populações da mesma espécie. Em populações isoladas, um processo tão aleatório como a ocorrência de mutações pode ocorrer de forma diferente. A direção da seleção natural também pode ser diferente. Ao longo de dezenas ou centenas de milhares de gerações, populações isoladas podem acumular diferenças significativas de tal forma que indivíduos de populações diferentes perdem a capacidade de cruzar. Nesse caso, podemos falar da formação de novas espécies. Se as populações não estão isoladas umas das outras, mas, pelo contrário, trocam informações hereditárias, então o surgimento de diferenças significativas e a formação de novas espécies a partir delas é impossível.

Qual critério de espécie é o principal para determinar a identidade de espécie de um indivíduo?

Nenhum dos critérios de espécie pode ser absoluto. Por exemplo, na maioria das vezes um critério morfológico é usado para determinar se um indivíduo pertence a uma determinada espécie. No entanto, às vezes as espécies são quase indistinguíveis na aparência, embora na natureza sejam estritamente isoladas e não se cruzem. São espécies gêmeas com diferentes números de cromossomos, o que constitui um obstáculo intransponível ao seu cruzamento. O critério genético é bastante confiável. Mas há casos em que as espécies possuem cromossomos praticamente indistinguíveis em estrutura. Além disso, as mutações cromossômicas podem estar disseminadas dentro de uma espécie, dificultando a identificação precisa das espécies.

Portanto, cada critério separadamente não pode servir de base para determinar o tipo; Somente juntos eles permitem determinar com precisão a identidade da espécie de um indivíduo.

Sob quais condições a seleção estabilizadora opera nas populações naturais?

A seleção estabilizadora funciona enquanto as condições de vida da população não mudam significativamente.

Qual é o significado das mutações no processo evolutivo?

As mutações criam a base para a ação de outros fatores da evolução, principalmente a seleção natural. A maioria das mutações é prejudicial ao corpo, mas embora sejam prejudiciais em algumas condições, podem ser benéficas em outras. Por exemplo, uma mutação que provoca a redução das asas nos insectos é prejudicial para eles em condições normais de terra, uma vez que os priva da capacidade de voar. Ao mesmo tempo, revelou-se útil nas ilhas oceânicas, pois aqui os insetos alados são apanhados pelo vento e levados ao mar. O processo de mutação leva ao surgimento de uma reserva de variabilidade hereditária que pode proporcionar a capacidade de uma população se adaptar às novas condições.

Quantas formas de luta pela existência Charles Darwin distinguiu?

Darwin distinguiu 3 formas de luta pela existência: intraespecífica, interespecífica e luta contra condições ambientais desfavoráveis.

É possível falar no surgimento de uma nova adaptação se surgirem na população indivíduos com novas características de sucesso?

Para que a adaptação ocorra é necessária a presença de material evolutivo elementar – variabilidade hereditária. O aparecimento numa população de indivíduos com um novo fenótipo de sucesso ainda não pode ser considerado como adaptação. Só podemos falar em adaptação após o surgimento de uma característica especializada em toda a população ou espécie. Isto é conseguido sob a influência de vários fatores evolutivos e principalmente da seleção natural. É a seleção que pode transformar desvios benéficos específicos dos indivíduos na norma para a população como um todo.

Que motivos podem causar o isolamento biológico entre populações da mesma espécie?

O isolamento biológico deve-se a uma série de razões: estar confinado a diferentes habitats dentro da área de distribuição da espécie; diferenças no comportamento de animais de diferentes populações durante a época de reprodução, diferentes momentos de atividade sexual e surgimento de poliplóides.

Por que o aparecimento do homem se tornou um evento de grande importância na evolução da biosfera?

Porque aos poucos o homem se transformou em uma poderosa força geológica transformando o planeta. O desenvolvimento da ciência e da produção permitiu ao homem mudar ativamente a natureza ao seu redor.

O formato do corpo da borboleta Kalima lembra uma folha. Como a borboleta desenvolveu esse formato corporal?

o aparecimento de várias alterações hereditárias nos indivíduos;

preservação por seleção natural de indivíduos com formato corporal alterado;

reprodução e distribuição de indivíduos com formato corporal semelhante a uma folha.

Quais substâncias orgânicas garantiram a reprodução reprodução de organismos durante a origem da vida?

Os ácidos nucleicos são capazes de replicação, ou seja, de criação de novas cópias indistinguíveis das moléculas maternas. Responder:Ácidos nucleicos.

Por que, ao determinar se um indivíduo pertence a de uma forma ou de outra leva em consideração um conjunto de critérios riev?

Critérios de caracterização das espécies: morfológicos, genéticos, fisiológicos, bioquímicos, fisiológicos, ecológicos, geográficos. Existem espécies que se assemelham em um ou mais critérios, portanto, para determinar uma espécie é necessário levar em consideração a totalidade de todos os seus critérios.

Responder: Nenhum dos critérios por si só fornece uma descrição completa da espécie.

Qual é a semelhança convergente do croco dila, sapos e hipopótamos?

Todos esses animais passam a maior parte de suas vidas na água. Enquanto estão na água, eles levantam os olhos e as narinas localizadas no topo da cabeça acima da superfície, ganhando assim a oportunidade de navegar melhor e respirar o oxigênio do ar.

Responder: Arranjo semelhante de olhos e narinas na cabeça.

Por que pessoas de raças diferentes são classificadas como a mesma espécie?

Raça é um grupo de pessoas historicamente estabelecido, caracterizado por características físicas hereditárias comuns (cor da pele, olhos e cabelos, formato dos olhos, etc.).

Responder:

pela semelhança de estrutura, processos vitais, comportamento;

devido à unidade genética - o mesmo conjunto de cromossomos;

casamentos inter-raciais produzem descendentes capazes de reprodução.

Qual foi a vantagem do desenvolvimento dos primeiros organismos vivos da Terra na hidrosfera?

A hidrosfera protegia os organismos vivos dos raios ultravioleta.

A ausência de qual componente do ambiente externo impediu o desenvolvimento da vida na terra nos primeiros estágios da evolução?

Falta de oxigênio

O que são coacervados produzidos em laboratório?

Aglomerados de moléculas de proteína

Qual é o resultado da luta pela existência?

Seleção natural.

Qual é o papel das forças motrizes da evolução na formação da aptidão dos organismos?

1) Graças às mutações e à reprodução, a população torna-se heterogênea.

2) Há uma luta pela existência na população, o que agrava as relações entre os indivíduos.

3) A seleção natural atua sobre a população, o que promove a preservação de indivíduos com alterações hereditárias úteis à vida em determinadas condições, garantindo sua adaptabilidade ao meio ambiente.

Qual é o significado da variação hereditária na evolução?

1) Graças à variabilidade hereditária, a heterozigosidade e a heterogeneidade genética dos indivíduos de uma população aumentam, resultando em um aumento na eficiência da seleção natural.

2) Quando as condições mudam, a seleção natural promoverá a preservação de indivíduos com alterações hereditárias que são úteis sob determinadas condições e podem levar à formação de uma nova espécie ou aptidão.

3) Devido à heterogeneidade genética das populações devido à variabilidade hereditária, ela pode mudar rapidamente de acordo com a ação direcionada da seleção natural.

Por que uma diminuição na distribuição de uma espécie leva à regressão biológica?

1) A diversidade ecológica do meio ambiente está esgotada devido à redução da área.

2) Ocorre endogamia indesejável.

3) A competição com outras espécies e dentro da espécie aumenta.

Progresso e regressão na evolução. O processo evolutivo como um todo avança continuamente em direção à adaptação máxima dos organismos vivos às condições ambientais. A alteração das condições muitas vezes leva à substituição de alguns dispositivos por outros. No entanto, o mesmo se aplica a adaptações de natureza ampla que conferem vantagens aos organismos em diversas condições ambientais. Esta é, por exemplo, a importância dos pulmões como órgão universal de troca gasosa nos vertebrados terrestres ou da flor como órgão reprodutivo perfeito nas angiospermas. Assim, o progresso biológico pode ocorrer como resultado de adaptações privadas e gerais dos organismos. O progresso biológico deve ser entendido como um aumento na adaptabilidade dos organismos ao meio ambiente, levando ao aumento do número e à distribuição mais ampla das espécies.

As mudanças evolutivas que ocorrem em algumas espécies e táxons maiores (famílias, ordens) nem sempre podem ser reconhecidas como progressivas. Nesses casos, fala-se em regressão biológica. A regressão biológica é uma diminuição no nível de adaptabilidade às condições de vida, uma diminuição no número de uma espécie e na área de distribuição da espécie.

Quais são as maneiras de alcançar o progresso biológico?

Aromorfose. A questão das possíveis formas de alcançar o progresso biológico foi desenvolvida por A. N. Severtsov, um importante cientista evolucionista. Um dos principais caminhos, segundo Severtsov, é o progresso morfofisiológico, ou aromorfose, ou seja, o surgimento durante a evolução de características que aumentam significativamente o nível de organização dos organismos vivos. As aromorfoses proporcionam grandes vantagens na luta pela existência e abrem a possibilidade de desenvolvimento de um novo habitat antes inacessível.

ALEXEY NIKOLAEVICH SEVERTSOV (1866-1936) - evolucionista doméstico. Autor de estudos sobre anatomia comparada de vertebrados. Criou a teoria do progresso e regressão morfofisiológica e biológica.

Na evolução dos mamíferos, podem ser distinguidas várias aromorfoses importantes: o aparecimento de pêlos, a viviparidade, a alimentação dos jovens com leite, a aquisição de uma temperatura corporal constante, o desenvolvimento progressivo dos pulmões, do sistema circulatório e do cérebro. O alto nível geral de organização dos mamíferos, alcançado graças às mudanças aromórficas listadas, permitiu-lhes dominar todos os habitats possíveis e, em última análise, levou ao surgimento de primatas superiores e humanos.

A formação da aromorfose é um processo longo que ocorre com base na variabilidade hereditária e na seleção natural. O progresso morfofisiológico é o principal caminho de evolução do mundo orgânico. No desenvolvimento de cada grande grupo taxonômico podem ser encontradas aromorfoses, como você aprenderá no material a seguir.

Idioadaptação. Além de uma transformação tão importante como a aromorfose, durante a evolução dos grupos individuais surge um grande número de pequenas adaptações a certas condições ambientais. A. N. Severtsov chamou essas mudanças adaptativas de idioadaptações.

As idioadaptações são adaptações do mundo vivo ao meio ambiente, abrindo aos organismos a possibilidade de desenvolvimento progressivo sem uma reestruturação fundamental da sua organização biológica. Um exemplo de idioadaptação é a diversidade de espécies de pássaros tentilhões descrita por Charles Darwin (Fig. 65). Diferentes tipos de tentilhões, tendo um nível de organização semelhante, conseguiram, no entanto, adquirir propriedades que lhes permitiram ocupar lugares completamente diferentes na natureza. Algumas espécies de tentilhões dominaram a alimentação de frutos de plantas, outras - sementes e outras tornaram-se insetívoros.

Arroz. 65. Diversidade de tentilhões nas Ilhas Galápagos

Apesar de a degeneração geral levar a uma simplificação significativa da organização, as espécies que seguem este caminho podem aumentar o seu número e distribuição, ou seja, avançar no caminho do progresso biológico.

Correlação de direções de evolução. Os caminhos da evolução do mundo orgânico se combinam ou se substituem. Além disso, as aromorfoses ocorrem com muito menos frequência do que as idioadaptações, mas são as aromorfoses que determinam novas etapas no desenvolvimento do mundo orgânico. Tendo emergido através da aromorfose, novos grupos de organismos mais organizados ocupam um habitat diferente. Além disso, a evolução segue o caminho da idioadaptação e, às vezes, da degeneração, que fornece aos organismos a capacidade de se estabelecerem em um novo habitat para eles (Fig. 67).

Arroz. 67. Esquema de relações entre aromorfose, adaptação ideológica e degeneração

Então, listemos as características gerais do processo evolutivo. Em primeiro lugar, trata-se do surgimento da adaptabilidade dos organismos, ou seja, da sua conformidade com as condições de vida e da capacidade de mudar à medida que essas condições mudam. A seleção natural de mudanças hereditárias em populações naturais é a causa mais importante da aptidão.

Outra característica importante do processo evolutivo é a especiação, ou seja, o constante surgimento de novas espécies. Ao longo da evolução, existiram dezenas e talvez centenas de milhões de espécies de organismos vivos na Terra.

E, finalmente, a terceira propriedade integral do processo evolutivo é a constante complicação da vida, desde as formas pré-celulares primitivas até os humanos.

1. Explique os termos: progresso biológico, regressão biológica, aromorfose, idioadaptação.
2. Os conceitos “regressão biológica” e “degeneração” podem ser considerados idênticos? Justifique sua resposta.
3. Qual é o significado evolutivo da aromorfose e da idioadaptação?

No processo de desenvolvimento histórico, algumas espécies morrem, outras mudam e dão origem a novas espécies. Quais são as espécies? As espécies realmente existem na natureza?

O termo “espécie” foi introduzido pela primeira vez pelo botânico inglês John Ray (1628-1705). O botânico sueco K. Linnaeus considerou a espécie a principal unidade sistemática. Ele não apoiava visões evolucionistas e acreditava que as espécies não mudam com o tempo.

J. B. Lamarck observou que as diferenças entre algumas espécies são muito insignificantes e, neste caso, é bastante difícil distinguir as espécies. Ele concluiu que as espécies não existem na natureza e que a taxonomia foi inventada pelo homem por conveniência. Somente um indivíduo realmente existe. O mundo orgânico é uma coleção de indivíduos conectados entre si por laços familiares.

Como você pode ver, as opiniões de Linnaeus e Lamarck sobre a existência real de uma espécie eram diretamente opostas: Linnaeus acreditava que as espécies existem, elas são imutáveis; Lamarck negou a existência real das espécies na natureza.

Atualmente, o ponto de vista geralmente aceito de Charles Darwin é que as espécies realmente existem na natureza, mas sua constância é relativa; as espécies surgem, desenvolvem-se e depois desaparecem ou mudam, dando origem a novas espécies.

Visualizaré uma forma supraorganismal de existência da natureza viva. É um conjunto de indivíduos morfologicamente e fisiologicamente semelhantes, cruzando-se livremente e produzindo descendentes férteis, ocupando determinada área e vivendo em condições ambientais semelhantes. As espécies diferem de acordo com muitos critérios. Os critérios pelos quais os indivíduos pertencem à mesma espécie são apresentados na tabela.

Critérios de tipo

Ao determinar se um indivíduo pertence a alguma espécie, não se pode limitar-se a apenas um critério, mas deve-se utilizar todo o conjunto de critérios. Portanto, não é possível nos limitarmos apenas critério morfológico, uma vez que indivíduos da mesma espécie podem diferir na aparência. Por exemplo, em muitos pássaros - pardais, dom-fafe, faisões, os machos diferem significativamente na aparência das fêmeas.

Na natureza, o albinismo é comum em animais, nos quais a síntese de pigmentos é perturbada nas células de indivíduos como resultado de uma mutação. Os animais com essas mutações são de cor branca. Seus olhos ficam vermelhos porque não há pigmento na íris e os vasos sanguíneos são visíveis através dela. Apesar das diferenças externas, tais indivíduos, por exemplo, corvos brancos, ratos, ouriços, tigres, pertencem à sua própria espécie e não são distinguidos como espécies independentes.

Na natureza, existem espécies gêmeas aparentemente quase indistinguíveis. Então, anteriormente, o mosquito da malária era na verdade chamado de seis espécies, semelhantes em aparência, mas não cruzadas e diferindo em outros critérios. Contudo, destas, apenas uma espécie se alimenta de sangue humano e espalha a malária.

Os processos vitais em diferentes espécies geralmente ocorrem de maneira muito semelhante. Isso fala de relatividade critério fisiológico. Por exemplo, algumas espécies de peixes do Ártico têm a mesma taxa metabólica que os peixes que vivem em águas tropicais.

Você não pode usar apenas um critério biológico molecular, uma vez que muitas macromoléculas (proteínas e DNA) possuem não apenas especificidade de espécie, mas também especificidade individual. Portanto, nem sempre é possível determinar a partir de indicadores bioquímicos se os indivíduos pertencem à mesma espécie ou a espécies diferentes.

Critério genético também não é universal. Em primeiro lugar, em diferentes espécies, o número e até a forma dos cromossomos podem ser iguais. Em segundo lugar, em uma espécie pode haver indivíduos com diferentes números de cromossomos. Assim, um tipo de gorgulho possui formas diplóides (2p), triplóides (Zp) e tetraplóides (4p). Terceiro, às vezes indivíduos de espécies diferentes podem cruzar e produzir descendentes férteis. São conhecidos híbridos de lobo e cachorro, iaque e gado, zibelina e marta. No reino vegetal, os híbridos interespecíficos são bastante comuns, e às vezes existem híbridos intergenéricos mais distantes.

Não pode ser considerado universal critério geográfico, uma vez que as áreas de distribuição de muitas espécies na natureza coincidem (por exemplo, a área de distribuição do lariço Dahuriano e do choupo perfumado). Além disso, existem espécies cosmopolitas que são omnipresentes e não têm uma distribuição claramente limitada (algumas espécies de ervas daninhas, mosquitos, ratos). A distribuição de algumas espécies em rápida expansão, como a mosca doméstica, está a mudar. Muitas aves migratórias têm diferentes áreas de reprodução e invernada. O critério ecológico não é universal, uma vez que dentro da mesma área muitas espécies vivem em condições naturais muito diferentes. Assim, muitas plantas (por exemplo, grama rasteira, dente-de-leão) podem viver tanto na floresta quanto em prados de várzea.

As espécies realmente existem na natureza. Eles são relativamente constantes. As espécies podem ser distinguidas por critérios morfológicos, biológicos moleculares, genéticos, ambientais, geográficos e fisiológicos. Ao determinar se um indivíduo pertence a uma determinada espécie, deve-se levar em consideração não apenas um critério, mas todo o seu complexo.

Você sabe que uma espécie consiste em populações. Populaçãoé um grupo de indivíduos morfologicamente semelhantes da mesma espécie, cruzando-se livremente entre si e ocupando um habitat específico na área de distribuição da espécie.

Cada população tem a sua pool genético- a totalidade dos genótipos de todos os indivíduos de uma população. Os pools genéticos de diferentes populações, mesmo da mesma espécie, podem diferir.

O processo de formação de novas espécies começa dentro de uma população, ou seja, uma população é uma unidade elementar de evolução. Por que é que uma população, e não uma espécie ou um indivíduo, é considerada a unidade elementar da evolução?

Um indivíduo não pode evoluir. Pode mudar, adaptando-se às condições ambientais. Mas estas mudanças não são evolutivas, uma vez que não são herdadas. A espécie é geralmente heterogênea e consiste em várias populações. A população é relativamente independente e pode existir por muito tempo sem ligação com outras populações da espécie. Todos os processos evolutivos ocorrem em uma população: as mutações ocorrem nos indivíduos, o cruzamento ocorre entre os indivíduos, a luta pela existência e a seleção natural operam. Como resultado, o pool genético da população muda ao longo do tempo e torna-se o ancestral de uma nova espécie. É por isso que a unidade elementar da evolução é uma população, não uma espécie.

Consideremos os padrões de sucessão de características em populações de diferentes tipos. Esses padrões são diferentes para organismos autofecundantes e dióicos. A autofecundação é especialmente comum em plantas. Em plantas autopolinizadoras, como ervilha, trigo, cevada, aveia, as populações consistem nas chamadas linhagens homozigotas. O que explica sua homozigose? O fato é que durante a autopolinização a proporção de homozigotos na população aumenta e a proporção de heterozigotos diminui.

Linha limpa- estes são descendentes de um indivíduo. É uma coleção de plantas autopolinizadoras.

O estudo da genética populacional começou em 1903 pelo cientista dinamarquês V. Johannsen. Ele estudou uma população de um feijoeiro autopolinizador que produz facilmente uma linhagem pura – um grupo de descendentes de um indivíduo cujos genótipos são idênticos.

Johannsen pegou sementes de uma variedade de feijão e determinou a variabilidade de uma característica - peso da semente. Descobriu-se que varia de 150 mg a 750 mg. O cientista semeou dois grupos de sementes separadamente: com peso de 250 a 350 mg e com peso de 550 a 650 mg. O peso médio da semente das plantas recém cultivadas foi de 443,4 mg no grupo leve e 518 mg no grupo pesado. Johannsen concluiu que a variedade original de feijão era composta por plantas geneticamente diferentes.

Durante 6 a 7 gerações, o cientista selecionou sementes pesadas e leves de cada planta, ou seja, fez a seleção em linhagens puras. Como resultado, ele chegou à conclusão de que a seleção em linhas puras não produziu uma mudança nem para sementes leves nem para sementes pesadas, o que significa que a seleção em linhas puras não é eficaz. E a variabilidade da massa da semente dentro de uma linhagem pura é modificada, não hereditária e ocorre sob a influência das condições ambientais.

Os padrões de herança de caracteres em populações de animais dióicos e plantas de polinização cruzada foram estabelecidos independentemente entre si pelo matemático inglês J. Hardy e pelo médico alemão W. Weinberg em 1908-1909. Esse padrão, denominado lei de Hardy-Weinberg, reflete a relação entre as frequências de alelos e genótipos nas populações. Essa lei explica como o equilíbrio genético é mantido em uma população, ou seja, o número de indivíduos com características dominantes e recessivas permanece em determinado nível.

De acordo com esta lei, as frequências de alelos dominantes e recessivos numa população permanecerão constantes de geração em geração sob certas condições: um elevado número de indivíduos na população; sua travessia livre; falta de seleção e migração de indivíduos; o mesmo número de indivíduos com genótipos diferentes.

A violação de pelo menos uma dessas condições leva ao deslocamento de um alelo (por exemplo, A) por outro (a). Sob a influência da seleção natural, das ondas populacionais e de outros fatores evolutivos, os indivíduos com o alelo dominante A substituirão os indivíduos com o alelo recessivo a.

Numa população, a proporção de indivíduos com genótipos diferentes pode mudar. Suponhamos que a composição genética da população fosse a seguinte: 20% AA, 50% Aa, 30% aa. Sob a influência de fatores evolutivos, pode ser o seguinte: 40% AA, 50% Aa, 10% aa. Usando a lei de Hardy-Weinberg, é possível calcular a frequência de ocorrência de qualquer gene dominante e recessivo em uma população, bem como de qualquer genótipo.

Uma população é uma unidade elementar de evolução, pois possui relativa independência e seu pool genético pode mudar. Os padrões de herança são diferentes em populações de diferentes tipos. Em populações de plantas autopolinizadoras, a seleção ocorre entre linhagens puras. Nas populações de animais dióicos e plantas de polinização cruzada, os padrões de herança obedecem à lei de Hardy-Weinberg.

De acordo com a lei de Hardy-Weinberg, sob condições relativamente constantes, a frequência dos alelos numa população permanece inalterada de geração em geração. Nessas condições, a população está em estado de equilíbrio genético e não ocorrem mudanças evolutivas. No entanto, não existem condições ideais na natureza. Sob a influência de fatores evolutivos - processo de mutação, isolamento, seleção natural, etc. - o equilíbrio genético da população é constantemente perturbado e ocorre um fenômeno evolutivo elementar - uma mudança no pool genético da população. Consideremos o efeito de vários fatores evolutivos.

Um dos principais fatores da evolução é o processo de mutação. Mutações foram descobertas no início do século XX. Botânico e geneticista holandês De Vries (1848-1935).

Ele considerou as mutações a principal causa da evolução. Naquela época, eram conhecidas apenas grandes mutações que afetavam o fenótipo. Portanto, De Vries acreditava que as espécies surgem como resultado de grandes mutações imediatamente, espasmodicamente, sem seleção natural.

Outras pesquisas mostraram que muitas mutações grandes são prejudiciais. Portanto, muitos cientistas acreditavam que as mutações não poderiam servir de material para a evolução.

Somente na década de 20. Em nosso século, os cientistas domésticos S.S. Chetverikov (1880-1956) e I.I. Shmalgauzen (1884-1963) mostraram o papel das mutações na evolução. Verificou-se que qualquer população natural está saturada, como uma esponja, de diversas mutações. Na maioria das vezes, as mutações são recessivas, estão em estado heterozigoto e não se manifestam fenotipicamente. São essas mutações que servem de base genética para a nova evolução. Quando indivíduos heterozigotos são cruzados, essas mutações na prole podem se tornar homozigotas. A seleção de geração em geração preserva indivíduos com mutações benéficas. As mutações benéficas são preservadas pela seleção natural, enquanto as prejudiciais se acumulam na população de forma latente, criando uma reserva de variabilidade. Isso leva a uma mudança no pool genético da população.

O acúmulo de diferenças hereditárias entre populações é facilitado por isolamento, graças ao qual não há cruzamento entre indivíduos de populações diferentes e, portanto, não há troca de informações genéticas.

Em cada população, devido à seleção natural, acumulam-se certas mutações benéficas. Após várias gerações, as populações isoladas que vivem em condições diferentes diferirão numa série de características.

Difundido espacial, ou isolamento geográfico quando as populações são separadas por várias barreiras: rios, montanhas, estepes, etc. Por exemplo, mesmo rios próximos são habitados por diferentes populações de peixes da mesma espécie.

Há também isolamento ambiental, quando indivíduos de diferentes populações da mesma espécie preferem locais e condições de vida diferentes. Assim, na Moldávia, populações de florestas e estepes formaram-se entre o rato-da-floresta de garganta amarela. Os indivíduos das populações florestais são maiores e se alimentam de sementes de espécies arbóreas, enquanto os indivíduos das populações estepárias se alimentam de sementes de cereais.

Isolamento fisiológico ocorre quando em indivíduos de diferentes populações a maturação das células germinativas ocorre em momentos diferentes. Indivíduos dessas populações não podem cruzar. Por exemplo, no Lago Sevan existem duas populações de trutas, cuja desova ocorre em momentos diferentes, por isso não se cruzam.

Há também isolamento comportamental. O comportamento de acasalamento de indivíduos de diferentes espécies varia. Isso os impede de cruzar. Isolamento mecânico associado a diferenças na estrutura dos órgãos reprodutivos.

Mudanças nas frequências alélicas nas populações podem ocorrer não apenas sob a influência da seleção natural, mas também independentemente dela. A frequência do alelo pode mudar aleatoriamente. Por exemplo, a morte prematura de um indivíduo - único dono de qualquer alelo - levará ao desaparecimento desse alelo na população. Este fenômeno é chamado deriva genética.

Uma importante fonte de deriva genética é ondas populacionais- mudanças periódicas significativas no número de indivíduos da população. O número de indivíduos muda de ano para ano e depende de muitos fatores: quantidade de alimentos, condições climáticas, número de predadores, doenças em massa, etc. O papel das ondas populacionais na evolução foi estabelecido por S. S. Chetverikov, que mostrou que as mudanças no número de indivíduos em uma população influencia a eficácia da seleção natural. Assim, com uma redução acentuada no tamanho da população, indivíduos com um determinado genótipo podem sobreviver acidentalmente. Por exemplo, indivíduos com os seguintes genótipos podem permanecer numa população: 75% Aa, 20% AA, 5% aa. Os genótipos mais numerosos, neste caso Aa, determinarão a composição genética da população até a próxima “onda”.

A deriva genética normalmente reduz a variação genética em uma população, principalmente através da perda de alelos raros. Este mecanismo de mudança evolutiva é especialmente eficaz em populações pequenas. Porém, somente a seleção natural baseada na luta pela existência contribui para a preservação de indivíduos com um determinado genótipo correspondente ao habitat.

Um fenômeno evolutivo elementar - uma mudança no pool genético de uma população ocorre sob a influência de fatores elementares da evolução - o processo de mutação, isolamento, deriva genética, seleção natural. Porém, a deriva genética, o isolamento e o processo de mutação não determinam a direção do processo evolutivo, ou seja, a sobrevivência de indivíduos com determinado genótipo correspondente ao ambiente. O único fator orientador da evolução é a seleção natural.

As principais disposições dos ensinamentos evolutivos de Charles Darwin.

1. A variabilidade hereditária é a base do processo evolutivo;
2. O desejo de reprodução e meios de vida limitados;
3. A luta pela existência é o principal fator da evolução;
4. Seleção natural como resultado da variabilidade hereditária e da luta pela existência.

FORMAS DE SELEÇÃO NATURAL

TIPOS DE SELEÇÃO NATURAL

Tarefas e testes sobre o tema "Tópico 14. "Ensino evolutivo"."

• Depois de trabalhar nesses tópicos, você será capaz de:

  1. Formule com suas próprias palavras as definições: evolução, seleção natural, luta pela existência, adaptação, rudimento, atavismo, idioadaptação, progresso biológico e regressão.
  2. Descreva resumidamente como uma adaptação específica é preservada pela seleção. Qual o papel dos genes nisso, variabilidade genética, frequência genética, seleção natural.
  3. Explique por que a seleção não produz uma população de organismos idênticos e perfeitamente adaptados.
  4. Formule o que é deriva genética; dê um exemplo de uma situação em que desempenha um papel importante e explique por que o seu papel é especialmente importante em populações pequenas.
  5. Descreva duas maneiras pelas quais as espécies surgem.
  6. Compare a seleção natural e a artificial.
  7. Liste resumidamente as aromorfoses na evolução das plantas e vertebrados, as idioadaptações na evolução das aves e mamíferos, as angiospermas.
  8. Cite os fatores biológicos e sociais da antropogênese.
  9. Compare a eficácia do consumo de alimentos vegetais e animais.
  10. Descreva resumidamente as características do homem fóssil mais antigo, mais antigo, do homem moderno.
  11. Indique as características de desenvolvimento e semelhanças das raças humanas.

  Ivanova TV, Kalinova GS, Myagkova A.N. "Biologia Geral". Moscou, "Iluminismo", 2000

  • Tópico 14. “Ensino evolutivo”. §38, §41-43 pp.
  • Tópico 15. "Adaptabilidade dos organismos. Especiação." §44-48 pp.
  • Tópico 16. "Evidência da evolução. Desenvolvimento do mundo orgânico." §39-40 pp. 109-115, §49-55 pp.
  • Tópico 17. "A Origem do Homem". §49-59 páginas 160-172

Dependendo do nível de mudanças evolutivas, distinguem-se três tipos de processos evolutivos: microevolução, especiação e macroevolução. Esses processos têm as seguintes características em comum: a) o fator propulsor das mudanças evolutivas é seleção natural; 6) o material para mudanças evolutivas é mutações" c) todas as mudanças evolutivas começam em populações; d) o resultado dos processos evolutivos é o surgimento de novos grupos sistemáticos.

Características comparativas de microevolução, especiação e macroevolução

Microevolução - um processo evolutivo que ocorre dentro de uma espécie, dentro de uma população com base na seleção natural e termina com a formação da aptidão dos organismos e a formação de novas populações e subespécies. De acordo com a teoria sintética da evolução, a seleção natural direciona diversas mudanças elementares nos fenótipos resultantes de mutações para a formação de adaptações dos organismos às mudanças nas condições ambientais. A evolução das populações, subespécies e espécies é realizada através da evolução das suas adaptações.

Dispositivos ou adaptações,- adaptação no processo de evolução da estrutura, funções, comportamento dos organismos a determinadas condições de existência. Apareça no formulário pré-adaptações baseado em neutro mutações ou modificações. Adaptação é o resultado seleção natural em condições específicas de existência. Novas adaptações não aparecem imediatamente prontas, mas são formadas ao longo de um longo período de tempo no processo de evolução. Após ultrapassar os limites pré-adaptativos, a seleção garante a melhoria da nova adaptação. Qualquer conjunto de adaptações ajuda os organismos a sobreviver apenas nas condições em que foram formados sob a influência de fatores evolutivos. Mas mesmo assim é relativo. Evidência natureza relativa aptidão pode ser os seguintes fatos:

■ as defesas contra alguns inimigos são ineficazes contra outros (por exemplo, mangustos comem cobras venenosas)

■ a manifestação de instintos em animais pode não ser apropriada (por exemplo, as mariposas respondem ao fogo)

■ útil em algumas condições, um órgão torna-se inútil e até prejudicial noutro ambiente (por exemplo, pés palmados em gansos da montanha).

A microevolução garante a formação do maior número de adaptações, que podem ser divididas em:

adaptações morfológicas - um conjunto de adaptações na estrutura externa e na forma do corpo:

■ mimetismo - semelhança entre espécies desprotegidas e protegidas (borboletas e vespas, moscas e abelhas, urtigas e urtigas) o termo foi introduzido pela primeira vez na zoologia por G. Bates para designar casos de extrema semelhança externa entre diferentes espécies de animais;

■ camuflagem - semelhança com os objetos ao redor (borboleta Kalima com folhas, cavalo-marinho com algas, bicho-pau e lagarta da mariposa com galhos, etc.);

■ pintura protetora ajuda a se esconder no ambiente (cor branca na lebre, perdiz ártica, verde - nos gafanhotos, mudança de cor - na solha, camaleões)

■ coloração de aviso indica o perigo da espécie (sol, salamandra dos Cárpatos)

■ coloração ameaçadora - para espantar os inimigos (polvo).

■ cores atraentes garante o encontro de indivíduos de sexos diferentes ou a reunião em bandos;

adaptações fisiológicasé um complexo de reações fisiológicas(alterações na circulação sanguínea com mudanças de temperatura, depósitos de gordura)

adaptações etológicasé um complexo de reações comportamentais(poses ameaçadoras de várias cobras).

Espécies e especiação

Visualizar- conjunto de indivíduos caracterizados pela semelhança hereditária de características, cruzam-se livremente e produzem descendentes férteis, adaptados a determinadas condições de vida e ocupam determinado território na natureza - habitat. A independência de espécie de um determinado grupo de indivíduos é estabelecida de acordo com vários critérios de espécie.

1. Morfológico - semelhança de indivíduos na estrutura. Não é absoluto, pois existem espécies irmãs morfologicamente não identificadas; os indivíduos de uma espécie podem diferir (dimorfismo sexual, larvas e adultos, etc.).

2. Genético - Este é um conjunto de cromossomos característicos de cada espécie em número, forma e tamanho. Não é absoluto, pois existem espécies irmãs que diferem no número de cromossomos (duas espécies de ratos pretos: uma tem 38 cromossomos, a outra tem 48, haveria espécies irmãs nos mosquitos da malária) o número e a morfologia dos cromossomos podem mudança em indivíduos da espécie como resultado de mutações.

3. Fisiológico - Estas são semelhanças e diferenças nos processos vitais de indivíduos da mesma espécie. Não é absoluto, uma vez que indivíduos que não cruzam em condições naturais podem cruzar em condições artificiais e produzir descendentes estéreis (silte) ou descendentes férteis (várias espécies de choupo, salgueiro).

4. Bioquímico - são características da estrutura e composição das macromoléculas e do curso de certas reações bioquímicas, características de indivíduos de uma determinada espécie. Não é absoluto, uma vez que as proteínas e os ácidos nucleicos podem variar dentro de uma espécie.

5. Geográfico - é a distribuição de uma espécie que difere da distribuição de espécies intimamente relacionadas. Não é absoluto, porque existem tipos cosmopolitas, que estão espalhados por toda parte (rato cinza, lentilha d'água).

6. Ecológico - cada espécie tem seu próprio nicho ecológico – um conjunto de fatores ambientais em que a espécie existe. Não é absoluto, porque em um nicho ecológico Pode haver espécies diferentes (espécies irmãs com áreas sobrepostas).

Assim, a identidade das espécies dos organismos é determinada por um conjunto de critérios que se confirmam.

A especiação é um processo evolutivo de transformações adaptativas dirigidas pela seleção natural, que leva à formação de sistemas de espécies geneticamente fechados a partir de sistemas intraespecíficos geneticamente abertos. A especiação começa no nível da população. Ao contrário da microevolução, o desenvolvimento das espécies natureza irreversível. A formação das espécies pode ser realizada de três maneiras: 1) transformação gradual das espécies originais (evolução filética) 2) fusão de duas espécies existentes (evolução hibridogênica) 3) diferenciação das espécies originais em várias novas (evolução divergente) . Na maioria das vezes, novas espécies surgem de um grupo ancestral de organismos intimamente relacionados (o princípio monofiltro). Uma condição necessária para especiação é isolamento. Dependendo do tipo de isolamento, distinguem-se a especiação geográfica e ecológica.

I. Especiação geográfica (alopátrica) - Trata-se da formação de novos grupos no final da faixa com isolamento geográfico. Pode parecer:

1) por fragmentação - ruptura de um habitat contínuo em partes (formação de diferentes espécies de tentilhões em diferentes ilhas do arquipélago de Galápagos)

2) através da migração- expansão da distribuição e seleção em novas condições (formação da espécie larício Dahurian a partir do lariço siberiano)

II. Especiação ecológica (simpátrica) - Esta é a formação de novos grupos dentro de uma área existente durante o isolamento ecológico. Realizado das seguintes maneiras:

1) isolamento sazonal - como resultado da ação de novas condições sazonais (formação das espécies de chocalho grande de primavera e chocalho grande de verão)

2) hibridização interespecífica - como resultado do cruzamento entre indivíduos de espécies relacionadas (hortelã = hortelã + hortelã aquática)

3) poliploidia - devido a mutações (a espécie de trigo duro tem 4n = 28, e trigo mole - 6n = 42).

Macroevolução- um processo evolutivo que leva ao surgimento de táxons subespecíficos. Ao contrário da microevolução, que ocorre num tempo historicamente curto e é acessível ao estudo direto, a macroevolução leva enormes períodos de tempo e não é acessível à observação direta.

formas de macroevolução

As principais formas de macroevolução de grupos são consideradas filético , divergente , convergente que paralelo evolução.

Evolução filética- transformações adaptativas de representantes de um táxon, que mudam ao longo do tempo em uma determinada direção como um todo único, sem divergências.

Evolução divergente- desenvolvimento de sinais de diferença em indivíduos da mesma espécie devido à adaptação a diferentes condições ambientais. A diferença de características que surge como resultado desse fenômeno é chamada homologia , homólogo . O motivo da divergência é a presença de variabilidade hereditária, competição intraespecífica e seleção natural disruptiva (perturbadora). Um exemplo de evolução divergente é o aparecimento de todas as séries de mamíferos placentários de um ancestral comum.

Evolução convergente- desenvolvimento independente de caracteres semelhantes em organismos filogeneticamente distantes devido à sua adaptação a condições ambientais semelhantes. analogias , e os órgãos de desenvolvimento - semelhante . Um exemplo de evolução convergente é o aparecimento de membros e formas corporais semelhantes em tubarões, ictiossauros e golfinhos.

Evolução paralela - desenvolvimento independente de caracteres semelhantes em grupos sistemáticos de organismos relacionados. A semelhança de características que surge como resultado desse fenômeno é chamada homoiologia, e órgãos que se desenvolvem - homólogo (semelhança de incisivos em roedores e lagomorfos).

direções da macroevolução

Estudando os padrões de desenvolvimento histórico dos animais, 0 M. Severtsov, na década de 20 do século XX, desenvolveu o conceito de “progresso biológico” e “regressão biológica”. Progresso biológico- a direção da evolução em que a taxa de natalidade de uma população prevalece sobre a taxa de mortalidade. Os sinais de progresso biológico são o aumento do número de indivíduos; ampliação da área de existência; taxas crescentes de variabilidade intraespecífica; educação e um grande número de grupos sistemáticos subordinados; alto potencial de sobrevivência. Hoje, angiospermas, cefalópodes, insetos, aves e mamíferos estão em estado de progresso biológico. Regressão biológica- a direcção da evolução em que a mortalidade numa população prevalece sobre a taxa de natalidade. Os sinais de regressão biológica são a diminuição do número de indivíduos; estreitando a área de existência; redução na taxa de variabilidade intraespecífica; diminuindo a diversidade do grupo; baixo potencial de sobrevivência. Hoje, as espécies listadas no Livro Vermelho estão em estado de regressão biológica.

Os conceitos de progresso biológico e regressão biológica são apenas termos gerais que mostram o grau de diversidade de espécies de um determinado grupo no período geológico correspondente do desenvolvimento do nosso planeta.

caminhos da macroevolução

A ideia de formas morfológicas para alcançar o progresso biológico também é de natureza geral.

Aromorfoses (progresso morfofisiológico) - mudanças evolutivas que aumentam o nível de organização do organismo como um todo e abrem novas oportunidades de adaptação às diferentes condições de vida. Exemplos de mudanças evolutivas aromórficas: o surgimento do sistema circulatório em kilchakiv, o aparecimento do coração nos moluscos, o aparecimento de mandíbulas nos peixes, o aparecimento de sementes nas samambaias, a formação de flores e frutos nas angiospermas, etc.

Adaptações idiomáticas- mudanças evolutivas que têm caráter de adaptação a determinadas condições e não alteram o nível de organização dos organismos. Exemplos de mudanças idioadaptativas: a estrutura variada das flores e membros das angiospermas em mamíferos.

Na história do desenvolvimento do mundo orgânico, diferentes caminhos de evolução estão interligados. As aromorfoses determinam etapas do desenvolvimento do mundo orgânico, elevando a organização de um grupo a um nível superior de evolução e abrindo novas oportunidades para que ele domine o meio ambiente. O desenvolvimento posterior prossegue através de idioadaptações, que garantem o desenvolvimento da variedade de condições disponíveis. Quando os organismos fazem a transição para condições mais simples, a formação de adaptações é acompanhada por uma simplificação da estrutura.

Os caminhos de evolução do mundo orgânico, alternando-se e conectando-se, levam à complicação, a uma direção progressiva no desenvolvimento da natureza viva, ao surgimento da conveniência dos organismos.

A evolução dos grupos como um todo é progressiva e ocorre em duas direções: alogênese (cladogênese) e arogênese (anagênese). Durante a alogênese, o desenvolvimento de um grupo ocorre dentro de uma zona adaptativa de acordo com o princípio das idioadaptações, quando as alterações morfofisiológicas no corpo não levam a uma complicação significativa ou à simplificação de sua organização. A arogênese é acompanhada pela transição de um grupo para outra zona adaptativa através do desenvolvimento da aromorfose.