Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ёволюци€ организмов как адаптациогенез




Ѕиологический вид

¬ процессе исторического развити€ одни виды вымирают, другие измен€ютс€ и дают начало новым видам. ¬первые термин "вид" ввел английский ботаник ƒжон –ей (1628-1705 гг.). Ўведский ботаник  . Ћинней рассматривал вид в качестве основной систематической единицы. ќн не был сторонником эволюционных воззрений и считал, что виды со временем не измен€ютс€.

∆. Ѕ. Ћамарк отмечал, что различи€ между некоторыми видами очень незначительны и в этом случае выделить виды довольно сложно. ќн сделал вывод о том, что виды в природе не существуют, а систематика придумана человеком дл€ удобства. –еально существует только особь. ќрганический мир представл€ет собой совокупность особей, св€занных между собой родственными узами.

 ак видно, взгл€ды Ћинне€ и Ћамарка на реальное существование вида были пр€мо противоположными: Ћинней считал, что виды существуют, они неизменны; Ћамарк отрицал реальное существование видов в природе.

¬ насто€щее врем€ общеприн€та точка зрени€ „. ƒарвина: виды реально существуют в природе, но посто€нство их относительно; виды возникают, развиваютс€, а затем либо исчезают, либо измен€ютс€, порожда€ новые виды.

¬ид Ц это надорганизменна€ форма существовани€ живой природы. ќн представл€ет собой совокупность морфологически и физиологически сходных особей, свободно между собой скрещивающихс€ и дающих плодовитое потомство, занимающих определенный ареал и обитающих в сходных экологических услови€х.

¬ид Ц открыта€ система, котора€ функционирует и эволюционирует. ≈е функци€ состоит в обмене веществ с окружающей средой, самовоспроизведении, взаимодействии с другими элементами биогеоценоза.

Ёлементы вида адаптированы к среде и измен€ютс€ по мере изменени€ ее условий, что приводит к историческому развитию Ц эволюции вида.

Ёлементы вида Ц особи и попул€ции.

ќсобенности вида как биосистемы состо€т в том, что его элементы (особи и попул€ции) строго разграничены в пространстве.  оличество и состав элементов измен€ютс€ в процессе развити€.

¬ид Ц элемент более обширной системы Ц биогеоценоза. ÷елостность вида как биосистемы поддерживаетс€ обменом генов в результате скрещиваний, действием естественного отбора, определенным соотношением между плодовитостью и смертностью особей. Ёто факторы, обеспечивающие саморегул€цию вида как биосистемы. ƒействие этих факторов Ц результат взаимодействи€ генофонда вида с факторами среды.

¬иды различаютс€ по многим критери€м.  ритерии, по которым особи относ€тс€ к одному виду, представлены в таблице 1.

 

“аблица 1 Ц  ритерии принадлежности особей к одному виду

 ритерий ’арактеристика критери€
ћорфологический —ходство внешнего и внутреннего строени€
‘изиологический —ходство процессов жизнеде€тельности
ћолекул€рно-биологический —ходство строени€ и функций макромолекул
√енетический ќпределенный набор и форма хромосом у особей одного вида, способность особей скрещиватьс€ и давать плодовитое потомство
Ёкологический ќбитание в определенной экологической среде
√еографический јреал - территори€, занимаема€ видом в природе

 

ѕри определении принадлежности особи к какому-либо виду нельз€ ограничиватьс€ лишь одним критерием, а необходимо использовать всю совокупность критериев. “ак, невозможно ограничитьс€ только морфологическим критерием, поскольку особи одного вида могут различатьс€ внешне. Ќапример, у многих птиц Ц воробьев, снегирей, фазанов самцы внешне значительно отличаютс€ от самок.

¬ природе у животных широко распространен альбинизм, при котором в клетках отдельных особей в результате мутации нарушаетс€ синтез пигмента. ∆ивотные с такими мутаци€ми имеют белую окраску. √лаза у них красные, потому что в радужной оболочке нет пигмента и сквозь нее просвечивают кровеносные сосуды. Ќесмотр€ на внешние отличи€, такие особи, например белые вороны, мыши, ежи, тигры, относ€тс€ к своим видам, а не выдел€ютс€ в самосто€тельные виды.

¬ природе существуют внешне почти неразличимые виды-двойники. “ак, раньше мал€рийным комаром называли фактически шесть видов, похожих внешне, но не скрещивающихс€ между собой и различающихс€ по другим критери€м. ќднако из них только один вид питаетс€ кровью человека и разносит мал€рию. ѕроцессы жизнеде€тельности у разных видов часто протекают очень сходно. Ёто говорит об относительности физиологического критери€. Ќапример, у некоторых видов арктических рыб интенсивность обмена веществ така€ же, как и у рыб, обитающих в тропических водах.

Ќельз€ использовать и один молекул€рно-биологический критерий, так как многие макромолекулы (белки и ƒЌ ) обладают не только видовой, но и индивидуальной специфичностью. ѕоэтому по биохимическим показател€м не всегда можнo определить, к одному или разным видам относ€тс€ особи.

√енетический критерий также не универсален. ¬о-первых, у разных видов число и даже форма хромосом могут быть одинаковыми. ¬о-вторых, в одном виде могут быть особи с разным числом хромосом. “ак, у одного вида долгоносика имеютс€ диплоидные (2n), триплоидные («n), тетраплоидные (4n) формы. ¬-третьих, иногда особи разных видов могут скрещиватьс€ и давать плодовитое потомство. »звестны гибриды волка и собаки, €ка и крупного рогатого скота, собол€ и куницы. ¬ царстве растений межвидовые гибриды встречаютс€ довольно часто, а иногда бывают и более отдаленные межродовые гибриды.

Ќельз€ считать универсальным и географический критерий, так как ареалы многих видов в природе совпадают (например, ареал даурской лиственницы и душистого топол€).  роме того, существуют виды-космополиты, которые распространены повсеместно и не имеют четко ограниченного ареала (некоторые виды сорных растений, комаров, мышей). јреалы некоторых быстро рассел€ющихс€ видов, таких, как домова€ муха, измен€ютс€. ” многих перелетных птиц различаютс€ ареалы гнездовий и зимовки. Ёкологический критерий не €вл€етс€ универсальным, так как в пределах одного ареала многие виды обитают в очень разных природных услови€х. “ак, многие растени€ (например, пырей ползучий, одуванчик) могут жить и в лесу, и на пойменных лугах.

ѕопул€ции

»звестно, что вид состоит из попул€ций. ѕопул€ци€ представл€ет собой группу морфологически сходных особей одного вида, свободно скрещивающихс€ между собой и занимающих определенное место обитани€ в ареале вида (область распространени€ и развити€ определЄнного вида или типа сообщества животных и растений).

Ёкологическа€ характеристика попул€ции включает размер ареала, численность особей, возрастной и половой состав.

–азмер ареала зависит от радиуса индивидуальной активности данного вида, специфики природных условий на соответствующей территории.

„исленность особей зависит от особенностей вида, складывающейс€ экологической ситуации. Ќа этом вопросе мы остановимс€ позднее, рассматрива€ попул€ционные волны.

¬озрастна€ структура попул€ции варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножени€, возраста достижени€ половой зрелости.

ѕоловой состав попул€ции обусловлен механизмами формировани€ первичного (на момент зачати€), вторичного (на момент рождени€) и третичного (во взрослом состо€нии) соотношени€ полов.

ƒл€ каждой попул€ции характерен свой генофонд Ц совокупность генотипов всех особей попул€ции. √енофонды разных попул€ций даже одного вида могут различатьс€.

ѕроцесс образовани€ новых видов начинаетс€ внутри попул€ции, то есть попул€ци€ €вл€етс€ элементарной единицей эволюции. ѕочему же именно попул€цию, а не вид или отдельную особь рассматривают как элементарную единицу эволюции?

ќсобь не может эволюционировать. ќна может измен€тьс€, приспосаблива€сь к услови€м внешней среды. Ќо эти изменени€ не эволюционные, так как они не передаютс€ по наследству. ¬ид, как правило, неоднороден и состоит из р€да попул€ций. ѕопул€ци€ относительно самосто€тельна и может длительное врем€ существовать вне св€зи с другими попул€ци€ми вида. ¬ попул€ции протекают все эволюционные процессы: у особей возникают мутации, между особ€ми происходит скрещивание, действуют борьба за существование и естественный отбор. ¬ результате генофонд попул€ции со временем измен€етс€, и она становитс€ родоначальником нового вида. »менно поэтому элементарна€ единица эволюции Ц попул€ци€, а не вид.

√енетически попул€ци€ характеризуетс€ ее генофондом (точнее, аллелофондом). √енофонд природных попул€ций отличаетс€ разнообразием, или полиморфизмом, генетическим единством, динамическим равновесием доли особей с разными генотипами.

–азнообразие генофонда заключаетс€ в одновременном присутствии в нем разных аллелей отдельных генов. ѕервично оно создаетс€ мутаци€ми. ћутации, будучи обычно рецессивными, не вли€ют на генотипы гетерозиготных организмов, сохран€ютс€ в генофонде в скрытом от естественного отбора состо€нии. Ќакаплива€сь, они образуют резерв наследственной изменчивости. Ѕлагодар€ рекомбинационной изменчивости создаютс€ новые сочетани€ аллелей.

√енетическое единство попул€ции обусловлено достаточным уровнем панмиксии. ¬ услови€х случайного подбора скрещивающихс€ пар источником аллелей дл€ генотипов служит весь генофонд попул€ции.

“ипы приспособленностей

јдаптаци€ Ц процесс и результат приспособлени€ организмов к услови€м окружающей среды (к воздействию экологических факторов).

ћорфологические адаптации Ц особенности внешнего строени€ растений и животных: размеры и форма тела, характер окраски и др.

ћорфологический тип приспособлени€ животного или растени€ к основным факторам местообитани€ и определЄнному образу жизни называют жизненной формой организма.

ѕример:

” растений выдел€ют такие жизненные формы, как деревь€, кустарники, кустарнички, травы (трав€нистые растени€) (рисунок 1).

–исунок 1 Ц ∆изненные формы растений

 

∆ивотные, принадлежащие к совершенно разным систематическим группам, приобрели обтекаемую форму тела дл€ быстрого передвижени€ в воде.

¬ действии экологических факторов наблюдаетс€ периодичность, св€занна€ со сменой времени суток, времЄн года, морскими приливами и фазами Ћуны.

Ёта периодичность обусловлена космическими причинами (движением «емли вокруг своей оси и вокруг —олнца, взаимодействием с Ћуной).

∆изнь на «емле приспособлена к этой посто€нно существующей ритмике, что про€вл€етс€ в состо€нии организмов и их поведении.

ѕоведенческие адаптации Ц реакции живых организмов на циклические изменени€ внешних условий (смена времен года, смена дн€ и ночи и др.). ѕусковым механизмом дл€ этих изменений служит длина светового дн€ или фотопериод.

ѕример:

” растений Ц вегетаци€, листопад, зимний покой. ” животных размножение животных, их миграции или перемещени€, св€занные с активным поиском подход€щих микроклиматических условий, рытьЄ нор, сооружение гнЄзд, сп€чки у млекопитающих, диапауза (состо€ние физиологического поко€) насекомых.

ќсобым приспособлением к неблагопри€тным услови€м €вл€етс€ анабиоз (состо€ние организма, при котором жизненные процессы настолько замедл€ютс€, что отсутствуют все видимые признаки жизни; характерно дл€ спор, сухих сем€н, дл€ одноклеточных организмов, некоторых червей, членистоногих, земноводных).

¬ состо€нии анабиоза организмы могут переносить крайне неблагопри€тные услови€, например, глубокое промерзание.

ј. Ќ. —еверцов выделил два направлени€ эволюции видов: биологический прогресс и биологический прогресс.

Ѕиологический прогресс Ц это процесс, который ведет к увеличению численности особей в попул€ци€х, расширению ареала, а также к повышению темпов внутривидовой дифференцировки и образованию новых видов.

Ѕиологический регресс Ц процесс, который ведет к падению численности особей в попул€ци€х и числа самих попул€ций, сокращению ареала, снижению темпов внутри видовой дифференцировки и уменьшению числа видов.

Ѕиологический прогресс может быть достигнут путем ароморфоза, идиоадаптации, общей дегенерации и ценогенозом.

¬ ходе биологического прогресса организаци€ может усложн€тьс€, оставатьс€ на том же уровне или вторично упрощатьс€.

Ѕиологический регресс может наступить в результате изменени€ отношений организмов с внешней средой в неблагопри€тную дл€ них сторону, с по€влением человека причины биологического регресса часто св€заны с теми изменени€ми, которые он вносит в ландшафты «емли.

 

«адани€

«адание 1. ¬ыберите три верных утверждени€:

а) расселение вида на большую территорию способствует географическому видообразованию

б) симпатрическое видообразование осуществл€етс€ в пределах ареала исходного вида

в) полиплоиди€ приводит к географическому видообразованию

г) по€вление разнообразных видов дарвиновых вьюрков на нескольких островах √алапагосского архипелага - пример географического видообразовани€

д) образование новых видов называют макроэволюцией

е) экологическое видообразование €вл€етс€ процессом макроэволюции.

«адание 2. ”становите правильную последовательность этапов географического видообразовани€.

а) возникновение преград между попул€ци€ми вида

б) сохранение естественным образом особей с признаками, полезными в данных услови€х

в) утрата особ€ми разных попул€ций способности к скрещиванию

г) по€вление наследственных изменений в изолированных попул€ци€х

«адание 3. ¬ виде таблицы 1 приведите сравнительную характеристику биологического прогресс и биологического регресса.

“аблица 1 Ц Ѕиологический прогресс и биологический регресс

ѕризнаки Ѕиологический прогресс Ѕиологический регресс
„исленность вида ¬ысока€ Ќизка€
јреал вида    
 оличество попул€ций вида    
—осто€ние систематических групп более высокого ранга    

 

«адание 4. ”становить соответствие между термином и его определением.

“ермин ќпределение
1 ¬ид ј) реакции живых организмов на циклические изменени€ внешних условий
2 ѕопул€ци€ Ѕ) крупные эволюционные изменени€, ведущие к общему усложнению строени€ и функций организмов
3 ћорфологическа€ адаптаци€ ¬) совокупность морфологически и физиологически сходных особей, свободно между собой скрещивающихс€ и дающих плодовитое потомство, занимающих определенный ареал и обитающих в сходных экологических услови€х
4 ѕоведенческа€ адаптаци€ √) совокупность генотипов всех особей попул€ции
5 √енофонд ƒ) группу морфологически сходных особей одного вида, свободно скрещивающихс€ между собой и занимающих определенное место обитани€
6 јроморфоз ≈) особенности внешнего строени€ растений и животных

 

 онтрольные вопросы

1 ¬ чем состоит различие взгл€дов Ћинне€, Ћамарка и ƒарвина на существование видов в природе?

2 ѕочему нельз€ определить принадлежность особи к тому или иному виду по одному критерию, а нужно учитывать весь комплекс критериев?

3 „то такое генофонд? — чем св€зано разнообразие и генетическое единство генофонда попул€ции?

4 ѕочему попул€цию считают элементарной единицей эволюции?

5 ѕочему нельз€ считать особь единицей эволюции?

 

–екомендуема€ литература

1 –ыбалов, Ћ.Ѕ.  онцепции современного естествознани€: учебное пособие / Ћ.Ѕ. –ыбалов, ј.ѕ. —адохин. - ћ.: ёнити-ƒана, 2015. - 415 с. - ISBN 978-5-238-01688-7; “о же [Ёлектронный ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115179

2 —адохин, ј.ѕ.  онцепции современного естествознани€: учебник / ј.ѕ. —адохин. - 2-е изд., перераб. и доп. - ћ.: ёнити-ƒана, 2015. - 447 с.: табл. - ISBN 978-5-238-01314-5; “о же [Ёлектронный ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115397


 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 968 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

526 - | 478 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.029 с.