Какво е еволюционното значение? Видове еволюция: история на развитието и определение. Еволюция на съвременните видове

Прогрес и регрес в еволюцията.Еволюционният процес като цяло непрекъснато се движи към максимална адаптация на живите организми към условията на околната среда. Променящите се условия често водят до замяна на едни устройства с други. Същото обаче важи и за адаптации от широко естество, които дават предимства на организмите в различни условия на околната среда. Това е например значението на белите дробове като универсален орган за обмен на газ при сухоземните гръбначни животни или цветето като съвършен репродуктивен орган при покритосеменните. По този начин биологичният прогрес може да възникне в резултат както на частни, така и на общи адаптации на организмите. Биологичният прогрес трябва да се разбира като повишаване на приспособимостта на организмите към околната среда, което води до увеличаване на числеността и по-широко разпространение на вида.

Еволюционните промени, настъпващи при някои видове и по-големи таксони (семейства, разреди), не винаги могат да бъдат признати за прогресивни. В такива случаи се говори за биологична регресия. Биологичната регресия е намаляване на нивото на адаптивност към условията на живот, намаляване на броя на вида и площта на обхвата на вида.

Какви са начините за постигане на биологичен прогрес?

Ароморфоза.Въпросът за възможните начини за постигане на биологичен прогрес е разработен от A. N. Severtsov, основен еволюционен учен. Един от основните такива пътища, според Северцов, е морфофизиологичният прогрес или ароморфозата, т.е. появата по време на еволюцията на характеристики, които значително повишават нивото на организация на живите организми. Ароморфозите осигуряват големи предимства в борбата за съществуване и отварят възможността за развитие на ново, преди това недостъпно местообитание.

АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ СЕВЕРЦОВ (1866-1936) - домашен еволюционист. Автор на изследвания по сравнителна анатомия на гръбначните животни. Създава теорията за морфофизиологичния и биологичен прогрес и регресия.

В еволюцията на бозайниците могат да се разграничат няколко основни ароморфози: появата на козина, оживяване, хранене на малките с мляко, придобиване на постоянна телесна температура, прогресивно развитие на белите дробове, кръвоносната система и мозъка. Високото общо ниво на организация на бозайниците, постигнато благодарение на изброените ароморфни промени, им позволи да овладеят всички възможни местообитания и в крайна сметка доведе до появата на висши примати и хора.

Образуването на ароморфозата е дълъг процес, който възниква на базата на наследствена променливост и естествен подбор. Морфофизиологичният прогрес е основният път на еволюцията на органичния свят. В развитието на всяка основна таксономична група могат да се открият ароморфози, както ще научите в следващия материал.

Идиоадаптация.В допълнение към такава голяма трансформация като ароморфозата, по време на еволюцията на отделните групи възниква голям брой малки адаптации към определени условия на околната среда. А. Н. Северцов нарича такива адаптивни промени идиоадаптации.

Идиоадаптациите са адаптации на живия свят към околната среда, отварящи за организмите възможност за прогресивно развитие без фундаментално преструктуриране на тяхната биологична организация. Пример за идиоадаптация е разнообразието от видове птици чинки, описани от Чарлз Дарвин (фиг. 65). Различните видове чинки, имащи подобно ниво на организация, обаче успяха да придобият свойства, които им позволиха да заемат напълно различни места в природата. Някои видове чинки са усвоили храненето с плодове на растенията, други - семена, а трети са станали насекомоядни.

Ориз. 65. Разнообразие от чинки на Галапагоските острови

Въпреки факта, че общата дегенерация води до значително опростяване на организацията, видовете, следващи този път, могат да увеличат своя брой и обхват, тоест да се движат по пътя на биологичния прогрес.

Съотношение на посоките на еволюцията.Пътищата на еволюцията на органичния свят или се комбинират помежду си, или се заменят. Освен това ароморфозите се срещат много по-рядко от идиоадаптациите, но именно ароморфозите определят новите етапи в развитието на органичния свят. Възникнали чрез ароморфоза, нови, по-високо организирани групи организми заемат различно местообитание. Освен това еволюцията следва пътя на идиоадаптация, а понякога и дегенерация, която осигурява на организмите способността да се заселят в ново местообитание за тях (фиг. 67).

Ориз. 67. Схема на връзките между ароморфоза, идеологическа адаптация и дегенерация

И така, нека изброим общите характеристики на еволюционния процес. На първо място, това е появата на адаптивността на организмите, тоест тяхното съответствие с условията на живот и способността да се променят, когато тези условия се променят. Естественият подбор на наследствените промени в естествените популации е най-важната причина за годността.

Друга важна характеристика на еволюционния процес е видообразуването, т.е. постоянното появяване на нови видове. В хода на еволюцията на Земята е имало десетки и може би стотици милиони видове живи организми.

И накрая, третото неразделно свойство на еволюционния процес е постоянното усложняване на живота от примитивните предклетъчни форми до хората.

1. Обяснете понятията: биологичен прогрес, биологична регресия, ароморфоза, идиоадаптация.
2. Могат ли понятията „биологична регресия” и „дегенерация” да се считат за идентични? Обосновете отговора си.
3. Какво е еволюционното значение на ароморфозата и идиоадаптацията?

Въпроси относно evolution_level "C"

Намерете грешки в текста, назовете номерата на изреченията, в които са допуснати грешки. Обяснете ги.

1. Учените смятат, че първите организми, появили се на Земята, са еукариоти.

2. Първите организми са били анаеробни хетеротрофи.

3. Тогава еволюцията се насочи към развитието на автотрофни методи

4. Първите автотрофни организми са били водорасли и бриофити.

5. В резултат на фотосинтезата в земната атмосфера се появи свободен кислород.

Допуснати са грешки в изречения 1.4.

1 - прокариоти; 4 - хемосинтетични бактерии.

Изолацията се състои в появата на бариери за кръстосване между индивиди от различни популации от един и същи вид. В изолирани популации такъв случаен процес като появата на мутации може да протича по различен начин. Посоката на естествения подбор също може да бъде различна. В течение на десетки или стотици хиляди поколения изолираните популации могат да натрупат значителни различия, поради което индивиди от различни популации губят способността да се кръстосват. В този случай можем да говорим за образуването на нови видове. Ако популациите не са изолирани една от друга, а напротив, обменят наследствена информация, тогава появата на значителни различия и образуването на нови видове на тяхна основа е невъзможно.

Микроорганизмите са в състояние бързо да се адаптират към променящите се условия на околната среда. Какви са механизмите на такава висока адаптивност?

Елементи на отговора:

1) микроорганизмите се размножават бързо и техните популации се състоят от много голям брой индивиди;

2) поради това в популациите на микроорганизмите се натрупват голям брой мутации, които са материал за естествения подбор;

3) бактериите са хаплоидни и в тях винаги се появяват мутации, което ускорява процеса на селекция;

4) освен това се наблюдава „хоризонтален“ генен трансфер при микроорганизми, използващи плазмиди, т.е. един индивид може да прехвърли свойствата си на други членове на популацията.

Какво е еволюционното значение на индиректното развитие?

Състои се в отслабване на конкуренцията между родители и потомство. Ларвите и възрастните често заемат различни местообитания и/или използват различни хранителни ресурси.

Защо популациите са единица на еволюцията?

Тъй като популацията е структурна единица на вида, т.е. най-малката група индивиди, способни на еволюционно развитие. Еволюцията се случва само в група индивиди, тъй като генотипът на един организъм не може да се промени по време на живота, а група индивиди (изолирани от други групи) е способна на промяна, тъй като е хетерогенна смес от различни генотипове. Причината за еволюцията на популациите може да бъде тяхната изолация, промени в условията на живот, конкуренция с други популации на вида (или с други видове) или промени в размера на популацията.

Как можем да обясним съвпадението на формата на някои цветя с формата на тялото на насекомите или с формата на отделните му части?

Това се обяснява с дългосрочната съвместна еволюция на растенията и насекомите. Естественият подбор е запазил както най-добрите опрашители, така и растенията, които са били опрашени от насекоми, чиято форма съответства на формата и размера на цветето. Някои растителни видове в крайна сметка се опрашват само от определени опрашители, например детелината се опрашва от земни пчели.

Какви са основните положения на синтетичната теория на еволюцията?

Синтетичната теория на еволюцията разширява учението на Чарлз Дарвин относно причините и двигателите

сили на еволюционния процес. Тази теория разграничава микро- и макроеволюцията и определя критерия за вида на формата на естествения подбор. Основната еволюираща единица е популацията; факторите на еволюцията са мутационен процес, популационни вълни, изолация и генетичен дрейф. Движещите сили на еволюцията са наследствеността, изменчивостта, естественият подбор. Естественият подбор се разделя на няколко форми, сред които задвижваща и стабилизираща. Последният етап от микроеволюцията е образуването на нови видове. По-големи систематични групи се появяват чрез ароморфози. Трябва да се отбележи, че причините и възможните механизми на еволюционния процес се обсъждат активно от съвременната наука.

Каква е разликата между естествения и изкуствения подбор?

Изкуственият подбор, като водещ фактор на еволюцията, играе водеща роля за появата на разнообразие в органичния свят.

В резултат на естествения подбор възникват нови видове, а в резултат на изкуствения подбор възникват сортове и породи.

Критерият за естествен подбор е адаптивността на вида. Критерият за изкуственост

селекцията е полезността на дадена черта за даден човек.

Естественият подбор се извършва на Земята от появата на живота. Изкуствени

селекцията съществува от появата на домашните животни и селското стопанство.

Изкуственият подбор се извършва за много по-кратко време и често води до появата на напълно нови растения и животни, чиято поява е невъзможна в естествени условия.

Какви са еволюционните последици от изолирането на малка популация?

Елементи на отговора:

1) кръстосването в малка изолирана популация води до повишаване на нивото на хомозиготите;

2) това води до намаляване на общата жизнеспособност на популацията поради хомозиготност за много рецесивни алели;

3) от друга страна, повишаването на нивото на хомозиготност осигурява нов материал за естествен подбор, което може да доведе до консолидиране на нови характеристики.

Какви са основните разлики между теориите на J.B. Ламарк и Чарлз Дарвин?

J.B. Ламарк вярва, че придобитите характеристики се наследяват, че наследствените промени винаги са полезни и влиянието на външната среда, което причинява тази промяна, винаги е положително.

Еволюционната доктрина на Дарвин опровергава тези разпоредби на теорията на Ламарк. Характеристиките, придобити по време на живота, не се наследяват; както полезните, така и вредните и безразличните мутации могат да бъдат наследствени, а влиянието на външната среда върху организмите може да бъде както положително, така и отрицателно.

Защо хомоложните органи се смятат за едно от доказателствата за еволюцията?

Тези органи сред представители на различни групи имат общ произход.

Дефинирайте ароморфозата, дайте 1-2 примера и докажете, че това е ароморфоза.

Ароморфозата е рязка, внезапна мутация, която води до повишаване на общото ниво на организация на живите същества. По правило ароморфозите допринасят за появата на промени, водещи до появата на нови систематични групи. Например, появата на фотосинтезата осигури постепенното разцъфтяване на различни растителни отдели; появата на четирикамерно сърце при птици и бозайници допринесе за развитието на топлокръвност и следователно завладяването на почти всички географски райони на Земята от тези животни

Защо адаптациите към условията на околната среда са относителни?

Когато условията на околната среда се променят, съществуващите устройства може да се окажат безполезни и дори вредни.

Каква е ролята на кросингоувъра в еволюционния процес?

Кросингоувърът е кръстосването на хомоложни хромозоми в мейозата, което води до разнообразие от гамети и, като следствие, генетични комбинации в потомството. Това от своя страна дава възможност на естествения подбор да действа и да произвежда по-голямо разнообразие от адаптации към условията на околната среда.

Ако в резултат на нарушение на процеса на кръстосване структурата на хромозомата се промени, това може да доведе до образуване на патологични гамети и развитие на наследствени заболявания в потомството.

Открийте допуснатите грешки в текста. Посочете номерата на изреченията, в които са направени, и ги обяснете.

1. Най-важните ароморфози в еволюцията на многоклетъчните организми са: развитието на подвижни челюсти, образуването на крайници с пет пръста и появата на защитно оцветяване.

2. С появата на животните на сушата възниква външното оплождане.

3. Разцветът на бозайниците е осигурен от появата на топлокръвност, трикамерно сърце и вътрешен скелет.

Допуснати са грешки в изречения 1, 2, 3.

1. Най-важните ароморфози в еволюцията на многоклетъчните организми са: развитието на подвижни челюсти, образуването на крайници с пет пръста и появата на защитно оцветяване.

2. С появата на животните на сушата възниква външното оплождане.

3 Разцветът на бозайниците е осигурен от появата на топлокръвност, трикамерно сърце и вътрешен скелет.

Какви видове палеонтологични находки предоставят доказателства за еволюцията?

Елементи на отговора:

1) вкаменелости и отпечатъци

2) преходни форми

3) филогенетична серия

Защо голямото изобилие на даден вид насърчава биологичния прогрес?

Елементи на отговора:

1)увеличава възможността за свободно преминаване

2) обменът на генетичен материал се увеличава, наследствеността се обогатява

Какво влияние оказва създаването на еволюционната теория върху формирането на съвременната природонаучна картина на света?

Еволюционната теория одобри и доказа историческото развитие на живата природа, променливостта на видовете

Какви ароморфози са позволили на древните земноводни да колонизират земята?

Елементи на отговора:

1) появата на белодробно дишане

2) образуване на разчленени крайници

3) появата на трикамерно сърце и два кръга на кръвообращението

Защо се увеличава устойчивостта на насекомите вредители към пестициди?

1) Поради появата на мутации популацията на насекомите вредители става разнородна.

2) Естественият подбор запазва индивиди, устойчиви на пестициди.

3) От поколение на поколение броят на индивидите, устойчиви на пестициди, се увеличава.

4) След няколко години пестицидът в същите дози престава да действа върху насекоми вредители.

Какви процеси потвърждават, че животът в протерозоя се превръща в геоложки фактор?

Живите организми са участвали в образуването на седиментни скали и железни руди.

Пчелните мухи, които нямат жилен апарат, приличат на външен вид на пчелите. Обяснете въз основа на еволюционната теория появата на мимикрия при тези насекоми.

Елементи на отговора:

1) насекоми от различни видове са развили подобни мутации във външни характеристики (цвят, форма на тялото);

2) индивиди с характеристики, които засилват сходството им със защитените насекоми, са имали повече възможности да оцелеят в борбата за съществуване;

3) в резултат на естествения подбор е по-малко вероятно такива насекоми да бъдат кълвани от птици и да се разпространят в популацията.

В индустриалните райони на Англия през 19-20 век броят на пеперудите от брезов молец с тъмно оцветени крила се е увеличил в сравнение със светло оцветените. Обяснете това явление от гледна точка на еволюционната теория и определете формата на подбор.

Елементи на отговора:

1) както светлите, така и тъмните форми се раждат в потомството на популация от пеперуди;

2) в промишлени зони, замърсени със сажди, птиците елиминират светло оцветени индивиди от потъмнели стволове, така че тъмно оцветените пеперуди са се превърнали в преобладаваща форма в популациите;

3) промяната в цвета на популацията от пеперуди е проява на движещата форма на естествения подбор.

Защо голямото изобилие на даден вид служи като индикатор за биологичен прогрес?

Елементи на отговора:

1) увеличава се възможността за свободно преминаване;

2) засилва се обмяната на генетичен материал и се обогатява наследствеността;

3) насърчава разпространението на индивидите и разширяването на обхвата.

Обяснете защо хората от различни раси се класифицират като един и същи вид?

Елементи на отговора:

1) хората от различни раси съдържат един и същ набор от хромозоми в клетките си;

2) междурасовите бракове ще раждат деца, които след достигане на пубертета са способни да се възпроизвеждат;

3) хората от различни раси са сходни по структура, жизнени процеси и развитие на мисленето.

Домашната мишка е бозайник от род Мишки. Първоначалният обхват е Северна Африка, тропиците и субтропиците на Евразия; следвайки човека, то се разпространява навсякъде. Живее в естествени условия, храни се със семена. Води нощен и сумрачен начин на живот. Едно котило обикновено произвежда от 5 до 7 бебета. Кои видове критерии са описани в текста? Обяснете отговора си.

Елементи на отговора:

1) географски критерий - площ;

2) екологичен критерий - хранителни навици, промени в активността през деня, живот в определени условия на околната среда;

3) физиологичен критерий - броят на малките в котилото.

Какви ароморфози доведоха до появата на тип членестоноги?

Елементи на отговора:

1) появата на екзоскелета;

2) появата на съчленени крайници;

3) появата на набраздени мускули.

Какъв тип естествен подбор е насочен към запазване на мутации, които водят до по-малка променливост в средната стойност на даден признак?

Стабилизираща селекция.

Каква е единицата за еволюция според синтетичната теория на еволюцията (STE)?

Население.

Какво характеризира биологичния прогрес?

Елементи на отговора:

1) увеличаване на броя на индивидите от дадена систематична група;

2) разширяване на площта;

3) разширяване на видовото разнообразие в групата (популации и подвидове в рамките на вид, видове в рамките на род и т.н.).

Кои социални фактори са движещите сили на антропогенезата?

Елементи на отговора:

1) трудова дейност;

2) социален начин на живот;

3) реч и мислене.

Какви доказателства има за произхода на хората от животни?

Елементи на отговора:

1) общи характеристики на структурата на хората и животните;

2) прилики в развитието на човешки и животински ембриони;

3) прилики между хората и маймуните.

Какво означава хипотезата (законът) за чистотата на гаметите?

Когато се образуват зародишни клетки, само един алел от алелна двойка влиза във всяка гамета, тоест гаметите са генетично чисти.

Назовете типа, обяснете значението на защитното оцветяване, както и относителния характер на адаптивността на писията, която живее в морски резервоари близо до дъното.

Елементи на отговора:

1) тип оцветяване - защитно - сливане с фона на морското дъно;

2) способността за промяна на цвета на горната страна на тялото прави рибата невидима на фона на земята, което й позволява да се скрие от врагове и от възможна плячка;

3) годността се нарушава, когато рибата се движи и става достъпна за враговете.

Обяснете защо се появяват атавизми при определени хора?

Елементи на отговора:

1) вярват, че човекът е от животински произход;

2) признаци на древни предци (атавизми) са вградени в човешкия геном;

3) в редки случаи човек изпитва нарушение на индивидуалното развитие на тялото и се появяват признаци на животински предци.

Назовете вида на защитното устройство, обяснете неговото значение и относителна природа в гъсеницата на пеперудата молец, която живее на клоните на дърветата и в момента на опасност става като клонка.

Елементи на отговора:

1) тип адаптация - имитация на неподвижни тела на природата (имитативно подобие), защитно оцветяване и форма - камуфлаж;

2) гъсеницата замръзва неподвижно на клона и става като клонка и невидима за насекомоядните птици;

3) годността става безполезна, когато гъсеницата се движи или фонът на субстрата се промени /

Назовете ароморфозите, които съпътстват еволюцията на влечугите по време на тяхното изследване на сушата

Елементи на отговора:

1) преход само към белодробно дишане;

2) появата на суха, кератинизирана кожа без жлези;

3) вътрешно оплождане, появата на ембрионални и яйчни мембрани

Назовете вида защитно устройство срещу врагове, обяснете значението и относителната му същност в малките морски кончета, които живеят на плитки дълбочини в околната среда на водни растения.

Елементи на отговора:

1) приликата на животно с неподвижен природен обект - растението се нарича защитна прилика (камуфлаж);

2) морското конче виси сред водни растения и е невидимо за хищници;

3) когато рибата се движи или в открито пространство, тя става достъпна и забележима за враговете.

Обяснете промените, настъпили в структурата на крайника и начина на движение на коня в процеса на еволюция. Какви условия на околната среда на предците на конете са причинили това?

Елементи на отговора:

1) броят на пръстите е намалял от многопръсти до един;

2) бързото бягане се превърна в основен метод за транспорт;

3) предците на коня са се преместили от живот сред гъста растителност към живот на открито.

Какви разлики в структурата на тялото на хората и маймуните са възникнали в процеса на еволюцията?

Много разлики се дължат на адаптацията на човек към изправено ходене: S-образен гръбнак, извито стъпало, широк таз, плосък широк гръден кош, масивни долни крайници, по-къси и тънки кости на горните крайници и др. човешката ръка от опорен орган в орган на труда направи ръката по-подвижна.

Ярки разлики между хората и маймуните се наблюдават в структурата на черепа и мозъка. Мозъчната част на човешкия череп преобладава над лицевата част. Маймуните, напротив, имат силно развита лицева част, особено челюстите. Човешкият череп няма непрекъснати гребени на веждите и костни гребени, челото е високо и изпъкнало, челюстите са слаби, зъбите са малки и има издатина на брадичката на долната челюст. Човешкият мозък е 2-2,5 пъти по-голям по обем и маса от мозъка на маймуните. Париеталните, темпоралните и фронталните дялове на мозъчните полукълба, в които се намират най-важните центрове на умствените функции и речта, са много по-развити при хората

Пример за начин за постигане на биологичен прогрес (ароморфоза, идиоадаптация или обща дегенерация) е разнообразието от чинки, описано от Чарлз Дарвин на островите Галапагос?

Това е пример за идиоадаптация. Различни видове чинки, имащи подобно ниво на организация, успяха да придобият свойства, които им позволиха да заемат напълно различни екологични ниши в естествените общности. Някои видове чинки са усвоили храненето с плодове на растенията, други - семена, а трети са станали насекомоядни.

Нека формулираме отговора: „Поради адаптирането към различни източници на храна, чинките са променили формата на клюна си. Тази малка адаптация не повиши нивото им на организация и следователно е идио-адаптация.

Защо изолацията се счита за важно условие за образуването на нови видове в съвременната еволюционна теория?

Изолацията се състои в появата на бариери пред кръстосването между индивиди от различни популации на един и същи вид. В изолирани популации такъв случаен процес като появата на мутации може да протича по различен начин. Посоката на естествения подбор също може да бъде различна. В продължение на десетки или стотици хиляди поколения изолираните популации могат да натрупат значителни различия, така че индивиди от различни популации да загубят способността да се кръстосват. В този случай можем да говорим за образуването на нови видове. Ако популациите не са изолирани една от друга, а, напротив, обменят наследствена информация, тогава появата на значителни различия и образуването на нови видове на тяхна основа е невъзможно.

Кой видов критерий е основният при определяне на видовата идентичност на индивида?

Никой от видовете критерии не може да бъде абсолютен. Например, най-често се използва морфологичен критерий, за да се определи дали даден индивид принадлежи към определен вид. Понякога обаче видовете са почти неразличими на външен вид, въпреки че в природата са строго изолирани и не се кръстосват. Това са видове близнаци с различен брой хромозоми, което служи като непреодолима пречка за тяхното кръстосване. Генетичният критерий е доста надежден. Но има случаи, когато видовете имат хромозоми, които са практически неразличими по структура. В допълнение, хромозомните мутации могат да бъдат широко разпространени в рамките на даден вид, което затруднява точната идентификация на вида.

Следователно всеки критерий поотделно не може да бъде основа за определяне на типа; Само заедно те правят възможно точното определяне на видовата идентичност на индивида.

При какви условия действа стабилизиращата селекция в естествените популации?

Стабилизиращият подбор действа, докато условията на живот на населението не се променят значително.

Какво е значението на мутациите в еволюционния процес?

Мутациите създават основа за действието на други фактори на еволюцията, преди всичко на естествения подбор. Повечето мутации са вредни за тялото, но докато са вредни при някои условия, те могат да бъдат полезни при други. Например, мутация, която причинява намаляване на крилата при насекомите, е вредна за тях при нормални земни условия, тъй като ги лишава от способността да летят. В същото време се оказа полезно на океанските острови, тъй като тук крилатите насекоми се вдигат от вятъра и се издухват в морето. Процесът на мутация води до появата на резерв от наследствена променливост, който може да осигури способността на популацията да се адаптира към новите условия.

Колко форми на борба за съществуване е разграничил Чарлз Дарвин?

Дарвин разграничава 3 форми на борба за съществуване: вътрешновидова, междувидова и борба с неблагоприятните условия на околната среда.

Може ли да се говори за появата на нова адаптация, ако в популацията се появят индивиди с нови успешни черти?

За настъпване на адаптация е необходимо наличието на елементарен еволюционен материал - наследствена изменчивост. Появата в популация на индивиди с нов успешен фенотип все още не може да се счита за адаптация. За адаптация можем да говорим едва след появата на специализиран признак в цялата популация или вид. Това се постига под въздействието на различни еволюционни фактори и преди всичко на естествения подбор. Това е селекцията, която може да превърне конкретни полезни отклонения на индивидите в норма за популацията като цяло.

Какви причини могат да причинят биологична изолация между популациите на един и същи вид?

Биологичната изолация се дължи на редица причини: ограничаване до различни местообитания в рамките на ареала на вида; разлики в поведението на животни от различни популации по време на размножителния период, различно време на сексуална активност и появата на полиплоиди.

Защо появата на човека се превърна в събитие с голямо значение в еволюцията на биосферата?

Защото постепенно човекът се превърна в мощна геоложка сила, трансформираща планетата. Развитието на науката и производството позволи на човека активно да променя природата около себе си.

Формата на тялото на пеперудата Калима прилича на лист. Как пеперудата е развила такава форма на тялото?

появата на различни наследствени промени в индивидите;

запазване чрез естествен подбор на индивиди с променена форма на тялото;

размножаване и разпространение на индивиди с форма на тялото, наподобяваща лист.

Какви органични вещества осигуряват размножаването размножаване на организми по време на възникването на живота?

Нуклеиновите киселини са способни на репликация, тоест създаване на нови копия, неразличими от майчините молекули. Отговор:Нуклеинова киселина.

Защо, когато се определя дали дадено лице принадлежи към една или друга форма отчита комплекс от критерии риев?

Критерии, характеризиращи вида: морфологични, генетични, физиологични, биохимични, физиологични, екологични, географски. Има видове, които са сходни по един или повече критерии, следователно, за да се определи вид, е необходимо да се вземе предвид съвкупността от всички негови критерии.

Отговор:Нито един от критериите сам по себе си не дава пълно описание на вида.

Каква е конвергентната прилика на кроко дила, жаби и хипопотам?

Всички тези животни прекарват по-голямата част от живота си във вода. Докато са във водата, те повдигат над нейната повърхност очите и ноздрите си, разположени на върха на главата, като по този начин получават възможност да се ориентират по-добре и да дишат кислород във въздуха.

Отговор:Подобно разположение на очите и ноздрите на главата.

Защо хората от различни раси са класифицирани като един и същи вид?

Расата е исторически установена група от хора, характеризираща се с общи наследствени физически характеристики (цвят на кожата, очите и косата, форма на очите и др.).

Отговор:

поради сходството на структурата, жизнените процеси, поведението;

поради генетично единство - един и същ набор от хромозоми;

междурасовите бракове създават потомство, способно да се възпроизвежда.

Какво е предимството на развитието на първите живи организми на Земята в хидросферата?

Хидросферата защитава живите организми от ултравиолетовите лъчи.

Липсата на кой компонент от външната среда е възпрепятствала развитието на живота на сушата в ранните етапи на еволюцията?

Липса на кислород

Какво представляват лабораторно получените коацервати?

Клъстери от протеинови молекули

Какъв е резултатът от борбата за съществуване?

Естествен подбор.

Каква е ролята на движещите сили на еволюцията при формирането на годността на организмите?

1) Благодарение на мутациите и размножаването популацията става разнородна.

2) В популацията се води борба за съществуване, което изостря взаимоотношенията между индивидите.

3) Естественият подбор действа върху популацията, което насърчава запазването на индивиди с полезни наследствени промени в живота при определени условия, осигурявайки тяхната адаптивност към околната среда.

Какво е значението на наследствените вариации в еволюцията?

1) Благодарение на наследствената променливост, хетерозиготността и генетичната хетерогенност на индивидите в популацията се увеличават, което води до повишаване на ефективността на естествения подбор.

2) Когато условията се променят, естественият подбор ще насърчи запазването на индивиди с наследствени промени, които са полезни при дадени условия и могат да доведат до образуването на нов вид или годност.

3) Поради генетичната хетерогенност на популациите, дължаща се на наследствената променливост, тя може бързо да се промени в съответствие с насочващото действие на естествения подбор.

Защо намаляването на ареала на вида води до биологична регресия?

1) Екологичното разнообразие на околната среда е изчерпано поради намаляването на площта.

2) Възниква нежелан инбридинг.

3) Засилва се конкуренцията с други видове и вътре в самите видове.

Помня:

Защо видовете съществуват под формата на популации?

Отговор. Видът се състои от голям брой индивиди. Тези индивиди се установяват на определена територия. Условията на околната среда на тази територия може да варират значително (може да има райони, които като цяло са неподходящи за живот на видовете, или бариери, разделящи популациите). Всяка специфична комбинация от фактори на околната среда изисква свои собствени адаптации, така че популациите на един и същи вид могат да се различават една от друга. Ако един вид съществуваше в неделима форма, той можеше да живее само в определена малка територия и би изчезнал, ако условията на околната среда се променят. По този начин видовете съществуват под формата на популации, защото:

1) Това ви позволява да използвате по-добре наличните ресурси (да заемате по-голяма територия и т.н.)

2) Помага на видовете да се адаптират по-добре към условията на околната среда

3) Насърчава независимото натрупване на промени в рамките на даден вид, което увеличава биологичното разнообразие

4) Увеличава вероятността за оцеляване на вида (ако условията на околната среда внезапно се променят рязко, тогава някои популации може да имат черта, която ще помогне на вида да оцелее).

Какво е характерно за мутационната изменчивост?

Отговор. Мутациите са постоянни промени в генотипа, промени в тялото, под влияние на фактори, които са наследени. Причини - а) навлизане на мутагени (фактори, предизвикващи мутация: физични, химични и биологични). б) промяна в броя на отделните хомоложни хромозоми или промени в тяхната структура. в) генна промяна. г) увеличаване или намаляване на броя на хромозомите. Мутационната променливост, в зависимост от мащаба на разстройството, може да се появи или веднага във фенотипа (доминантна черта), или след няколко поколения, срещайки сливането на гамети със същата латентна форма (рецесивна черта). Променя фенотипа и генотипа. Биологичното значение е двусмислено, по-често има отрицателно значение, дори смърт. Има обаче и положителни промени, които впоследствие служат като материал за еволюцията.

Какви са причините за комбинативната променливост?

Отговор. Комбинативната изменчивост се основава на появата на нови комбинации от родителски гени. При комбинираната променливост в резултат на сливането на родителските гамети възникват нови комбинации от гени, но самите гени и хромозоми остават непроменени (пример: всеки нов организъм е нова комбинация от гените на родителите).

В резултат на комбинираната изменчивост възникват организми, които се различават от своите родители по генотипове и фенотипове. Някои комбинационни промени могат да бъдат вредни за индивида. За даден вид комбинираните промени като цяло са полезни, тъй като водят до генотипно и фенотипно разнообразие. Това насърчава оцеляването на видовете и техния еволюционен напредък.

Въпроси след § 23

Защо популацията се счита за единица на еволюцията?

Отговор. Един индивид не може да се развива. Може да се променя, адаптирайки се към условията на околната среда. Но тези промени не са еволюционни, тъй като не се предават по наследство. Видът обикновено е разнороден и се състои от няколко популации. Популацията е относително независима и може да съществува дълго време без връзка с други популации на вида. Всички еволюционни процеси протичат в популацията: възникват мутации в индивидите, кръстосването се извършва между индивидите, протича борбата за съществуване и естественият подбор. В резултат на това генофондът на популацията се променя с течение на времето и тя става предшественик на нов вид. Ето защо елементарната единица на еволюцията е популацията, а не видът.

Какво се разбира под генофонд на популация? Какво е значението на промяната му?

Отговор. Индикатор за генетичния състав на цялото население е генофондът. Генофондът е сборът от всички генотипове, представени в популацията.

Генофондът на популацията непрекъснато се променя под въздействието на различни фактори. Първо, това се дължи на променливостта на генотипите. Второ, генофондът може да се промени под влияние на селекцията; Такива промени в генофонда са насочени.

Обяснението за движещите сили на еволюцията е идеята, че някои индивиди от даден вид имат характеристики, които увеличават шансовете им за оцеляване и създаване на потомство. Ако това е така, тогава генетичните свойства на такива организми („полезни гени или алели“) трябва да бъдат пренесени в популацията (заедно с потомците на организмите, които ги притежават), променяйки състава на нейния генофонд. При сурови климатични условия, например, в популациите трябва да се увеличи делът на генотипове, съдържащи алели, които повишават топлоизолацията на организмите; такива промени правят популацията по-адаптирана към специфични условия на живот. В други случаи оцеляването на организмите може да се определя от гени, кодиращи цвета на животното (когато факторът на камуфлажа става важен за оцеляването на индивидите), или синтеза на определени видове ензими, или естеството на поведението и т.н. с други думи, генофондът на популацията трябва да се промени с времето в резултат на естествения подбор. Това явление се нарича генен поток. Осигурява генетичното единство на вида.

Отговор. Важен еволюционен фактор е процесът на мутация. Доставя еволюционен материал - нови наследствени изменения. Поради постоянното действие на мутационния процес и големия брой гени, общият брой на мутантните алели във всеки индивид достига от няколко процента до десетки. Поради това процесът на мутация значително засяга генофонда на популацията. Неговият натиск се засилва от комбинираната променливост и генния поток.

Друг еволюционен фактор, който доставя материал за еволюцията и променя генофонда, са колебанията в числеността на населението - популационни вълни. С увеличаването на размера на популацията се увеличава броят на новите мутации. В резултат на това генофондът на популацията се обогатява с нови генотипове. След намаляване на числеността, някои генотипове произволно изчезват със смъртта на индивидите, които ги носят, а концентрацията на други генотипове също произволно намалява или се увеличава. След възстановяването на числеността генофондът на популацията ще бъде различен, представен от различно съотношение на генотипове.

Кои еволюционни фактори осигуряват материал за естествен подбор?

Отговор. В учението за еволюцията има две страни: учението за материала за еволюцията и учението за нейните фактори, нейната движеща сила. Движещата сила на еволюцията е естественият подбор. Наследството се основава на неделими и несмесими фактори - гени. Чрез селекцията се осъществява насоченото влияние на условията на живот върху наследствената променливост. Самата наследствена изменчивост е случайна. Под влияние на околната среда се избират черти, които най-добре отговарят на условията на живот. "

Каква е еволюционната роля на селекцията?

Отговор. Естественият подбор играе творческа роля. Творческата роля на естествения подбор е, че чрез промяна на характеристиките в съответствие с промените в условията на околната среда - укрепване на полезни и отслабване на характеристики, които са загубили адаптивно значение, естественият подбор трансформира организацията на потомците в сравнение с предците, създавайки нови видове.

Как се различава изборът на задвижване от избора на стабилизиране?

Отговор. Движещата форма на естествения подбор води до консолидиране на нови адаптации на организма, което съответства на променените условия на околната среда.

Стабилизиращата форма на селекция е насочена към запазване на установените в популацията адаптивни характеристики. Адаптирането към определени условия на околната среда не означава прекратяване на селекцията в популацията. Тъй като мутационната променливост винаги съществува във всяка популация, индивидите постоянно се появяват с характеристики, които значително се отклоняват от средната стойност, типична за популацията или вида. При стабилизираща селекция такива индивиди се елиминират.

Каква е ролята на изолацията като фактор в еволюцията?

Отговор. Изолацията е появата на всякакви бариери, които пречат на свободното преминаване, което води до увеличаване и консолидиране на различията между популациите и отделните части. Има географска, екологична и етологична изолация.

Географската (или пространствената) изолация е свързана с разкъсването на едно местообитание на даден вид на части, които не комуникират помежду си. Мутациите могат да възникнат произволно във всяка изолирана популация. Поради популационните вълни и действието на естествения отбор, генотипният състав на изолираните популации варира все повече и повече. Причините за възникването на географска изолация са многобройни: наличието на планини и реки, провлаци или проливи, изтребването на населението в определени райони и др.

Екологичната изолация е свързана с предпочитание към определено местообитание. Севанската пъстърва е пример за такава изолация. Различни популации пъстърва хвърлят хайвера си в устията на различни потоци и планински реки, вливащи се в езерото, така че свободното кръстосване между тях е изключително трудно. По този начин екологичната изолация предотвратява кръстосването на индивиди от различни популации и, подобно на географската изолация, служи като начален етап на дивергенция на популациите.

Еволюционната същност на различните варианти на пространствена и екологична изолация е една и съща - разкъсване на единния генофонд на вида на два или повече изолирани един от друг генофонда (прекратяване на обмена на генетичен материал между тях; независим еволюционен процес в изолирани части от вида). Крайният му резултат, макар и с малка вероятност, е образуването на нови видове. Ето защо първичните форми на изолация се считат за стимули за процеса на видообразуване.

Споровете за произхода на човека се водят от дълго време. Една от теориите, а именно еволюционната, е разработена от Чарлз Дарвин. Тази концепция е в основата на цялата съвременна биология.

Тази статия е предназначена за лица над 18 години

Навърши ли вече 18?

Грешки и

Доказателство за теорията на Дарвин

Според теорията на Чарлз Дарвин за естествения подбор човекът е произлязъл от маймуните. Пътувайки по света и изучавайки различни видове флора и фауна, ученият стига до извода, че в света се извършва постоянна еволюция. Живите организми, адаптирайки се към променящите се условия на околната среда, променят себе си. Изучавайки резултатите от изследванията в областта на физиологията, географията, палеонтологията и други науки, съществували по това време, Дарвин създава своята теория, която описва произхода на видовете.

• Ученият е бил вдъхновен да мисли за еволюцията на живите организми от откриването на скелета на ленивец, който се различава от съвременните представители на този вид с по-големия си размер;
• Първата книга на Дарвин има феноменален успех. През първите 24 часа бяха продадени всички книги в тиража;
• обяснението на процеса на появата на целия живот на планетата не е имало религиозна конотация;
• Въпреки популярността на книгата, тази теория не беше приета веднага от обществото и трябваше време хората да оценят нейното значение.

Основни принципи на теорията на Дарвин

Ако си спомним училищния курс по биология, неговата отличителна черта е уникален подход към структурирането на материалите. Видовете не се разглеждат отделно, а по такъв начин, че единият вид произлиза от другия. Нека се опитаме да обясним какво имаме предвид. Основните принципи на теорията показват, че земноводните са еволюирали от риби. Следващият етап от еволюцията беше превръщането на земноводните във влечуги и т.н. Възниква естествен въпрос: защо тогава процесите на трансформация не се случват сега? Защо някои видове са поели по пътя на еволюционното развитие, а други не?

Разпоредбите на концепцията на Дарвин се основават на факта, че развитието на природата се извършва според естествените закони, без влиянието на свръхестествени сили. Основният постулат на теорията: причината за всички промени е борбата за оцеляване, основана на естествения подбор.

Предпоставки за възникване на теорията на Дарвин

• социално-икономически - високото ниво на развитие на селското стопанство даде възможност да се обърне значително внимание на селекцията на нови видове животни и растения;
• научни - натрупани са голям обем знания по палеонтология, география, ботаника, зоология, геология. Сега е трудно да се каже какви данни от геологията са послужили за развитието на концепцията за еволюцията, но заедно с други науки те са дали своя принос;
• естествено научен - появата на клетъчната теория, закона за зародишното сходство. Личните наблюдения на Дарвин, направени по време на пътуванията му, дават основата за нова концепция.

Сравнение на еволюционните теории на Ламарк и Дарвин

В допълнение към добре познатата еволюционна теория на Дарвин, има друга теория, автор на Дж. Б. Ламарк. Ламарк твърди, че промените в околната среда променят навиците и следователно някои органи се променят. Тъй като родителите имат тези промени, те се предават на техните деца. В резултат на това, в зависимост от местообитанието, възникват деградиращи и прогресивни серии от организми.

Дарвин опровергава тази теория. Неговите хипотези показват, че околната среда влияе върху смъртта на неадаптирани видове и оцеляването на адаптираните. Така протича естественият подбор. Слабите организми умират, а силните се размножават и увеличават популацията. Повишената изменчивост и адаптивност води до появата на нови видове. За да разберем голямата картина, е важно да анализираме приликите и разликите между заключенията на Дарвин и синтетичната теория. Разликите са, че синтетичната теория възниква по-късно, в резултат на комбиниране на постиженията на генетиката и хипотезите на дарвинизма.

Опровержение на теорията на Дарвин

Самият Дарвин не е твърдял, че е изложил единствената правилна теория за произхода на целия живот и че не може да има други възможности. Теорията е многократно опровергавана. Критиката е, че предвид еволюционната концепция за по-нататъшно размножаване трябва да има двойка със същите характеристики. Какво не може да се случи според концепцията на Дарвин и какво потвърждава нейната непоследователност. Фактите, които опровергават еволюционните хипотези, разкриват лъжи и противоречия. Учените не са успели да идентифицират гени във фосилни животни, които биха потвърдили, че се извършва преход от един вид към друг.

Възниква естествен въпрос: какво трябваше да се случи, за да могат съществата, които са се размножавали чрез снасяне на яйца, да се размножават по полов път? Така човечеството е било заблудено за дълъг период, сляпо вярвайки на еволюционните теории.

Каква е същността на теорията на Дарвин?

При изграждането на теорията си за еволюцията Дарвин се основава на няколко постулата. Той разкри същността чрез две твърдения: светът около нас непрекъснато се променя, а намаляването на ресурсите и ограниченият достъп до тях води до борба за оцеляване. Може би това има смисъл, тъй като такива процеси водят до най-силните организми, които са способни да произвеждат силно потомство. Същността на естествения подбор също се свежда до факта, че:

• променливостта придружава организмите през целия им живот;
• всички различия, които едно същество придобива през живота си, се наследяват;
• организмите с полезни умения имат по-висока склонност към оцеляване;
• организмите се размножават неограничено, ако условията го благоприятстват.

Грешки и предимства на теорията на Дарвин

Когато анализирате дарвинизма, е важно да вземете предвид плюсовете и минусите. Предимството на теорията, разбира се, е, че е опровергано влиянието на свръхестествените сили върху възникването на живота. Има много повече недостатъци: няма научни доказателства в подкрепа на теорията и не са наблюдавани примери за „макроеволюция“ (преход от един вид към друг). Еволюцията не е възможна на физическо ниво, това се обяснява с факта, че всички природни обекти стареят и се разрушават, поради тази причина еволюцията става невъзможна. Богатото въображение, любопитството към изучаването на света, липсата на научни познания по биология, генетика, ботаника, доведоха до появата на движение в науката, което няма научна основа. Въпреки критиките, всички еволюционисти могат да бъдат разделени на две големи групи, които говорят за и против еволюцията. Те излагат своите аргументи, като говорят за и против. И е трудно да се каже кой всъщност е прав.

В научните кръгове има дебат по темата: „Дарвин изостави теорията си преди смъртта си: вярно или невярно?“ Реални доказателства за това няма. След изявленията на един благочестив човек се появиха слухове, но децата на учения не потвърждават тези твърдения. Поради тази причина не е възможно надеждно да се установи дали Дарвин се е отказал от теорията си.

Вторият въпрос, с който се борят научните последователи, е: „През коя година е създадена еволюционната теория на Дарвин?“ Теорията се появява през 1859 г., след публикуването на резултатите от научни изследвания и открития на Чарлз Дарвин. Неговият труд „Произходът на видовете чрез естествен подбор или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот“ стана основа за развитието на еволюционизма. Трудно е да се каже кога възниква идеята за създаване на нова тенденция в изследването на развитието на света и кога Дарвин формулира първите хипотези. Следователно именно датата на публикуване на книгата се счита за началото на създаването на еволюционното движение в науката.

Доказателство за теорията на Дарвин

Вярна ли е хипотезата на Дарвин или не? Няма ясен отговор на този въпрос. Последователите на еволюционизма цитират научни факти и резултати от изследвания, които ясно показват, че когато условията на живот се променят, организмите придобиват нови способности, които след това се предават на други поколения. В лабораторните изследвания се провеждат експерименти с бактерии. И руски учени отидоха още по-далеч; те проведоха експерименти с морска риба, стърчиопашка. Учените преместиха риба от морски води в сладки води. Повече от 30 години местообитание, рибата се адаптира перфектно към новите условия. При по-нататъшно проучване беше открит ген, който е отговорен за възможността за тяхното местообитание в сладки водни тела. Поради тази причина, дали да вярваме или не в еволюционния произход на всички живи същества е личен въпрос за всеки.

В процеса на историческото развитие едни видове измират, други се видоизменят и пораждат нови видове. Какви са видовете? Съществуват ли наистина видове в природата?

Терминът „вид” е въведен за първи път от английския ботаник Джон Рей (1628-1705). Шведският ботаник К. Линей разглежда вида като основна систематична единица. Той не беше привърженик на еволюционните възгледи и вярваше, че видовете не се променят с времето.

Дж. Б. Ламарк отбеляза, че разликите между някои видове са много незначителни и в този случай е доста трудно да се разграничат видовете. Той заключи, че видовете не съществуват в природата, а таксономията е измислена от човека за удобство. Наистина съществува само индивид. Органичният свят е сбор от индивиди, свързани помежду си чрез семейни връзки.

Както можете да видите, възгледите на Линей и Ламарк за реалното съществуване на видовете са директно противоположни: Линей вярва, че видовете съществуват, те са непроменими; Ламарк отрича реалното съществуване на видове в природата.

В момента общоприетата гледна точка на Чарлз Дарвин е, че видовете действително съществуват в природата, но тяхното постоянство е относително; видовете възникват, развиват се и след това или изчезват, или се променят, пораждайки нови видове.

Прегледе надорганизмена форма на съществуване на живата природа. Това е съвкупност от морфологично и физиологично сходни индивиди, свободно кръстосващи се и произвеждащи плодовито потомство, заемащи определена територия и живеещи в сходни условия на околната среда. Видовете се различават по много критерии. Критериите, по които индивидите принадлежат към един и същи вид, са представени в таблицата.

Типови критерии

Когато се определя дали даден индивид принадлежи към даден вид, не може да се ограничи само до един критерий, а трябва да се използва целия набор от критерии. Така че не е възможно да се ограничим само до морфологичен критерий, тъй като индивидите от един и същи вид могат да се различават по външен вид. Например, при много птици - врабчета, снекири, фазани, мъжките се различават значително по външен вид от женските.

В природата при животните е широко разпространен албинизмът, при който в резултат на мутация в клетките на отделните индивиди се нарушава синтеза на пигменти. Животните с такива мутации са бели на цвят. Очите им са червени, защото в ириса няма пигмент, а през него се виждат кръвоносните съдове. Въпреки външните различия, такива индивиди, например бели врани, мишки, таралежи, тигри, принадлежат към собствения си вид и не се разграничават като независими видове.

В природата има външно почти неразличими видове близнаци. Така че по-рано маларийният комар всъщност се наричаше шест вида, подобни на външен вид, но не кръстосващи се и различни по други критерии. От тях обаче само един вид се храни с човешка кръв и разпространява малария.

Жизнените процеси при различните видове често протичат много сходно. Това говори за относителност физиологичен критерий. Например, някои видове арктически риби имат същата скорост на метаболизма като рибите, живеещи в тропически води.

Не можете да използвате само един молекулярно-биологичен критерий, тъй като много макромолекули (протеини и ДНК) имат не само видова, но и индивидуална специфичност. Поради това не винаги е възможно по биохимични показатели да се определи дали индивидите принадлежат към един или различен вид.

Генетичен критерийсъщо не е универсален. Първо, при различните видове броят и дори формата на хромозомите могат да бъдат еднакви. Второ, в един вид може да има индивиди с различен брой хромозоми. Така един вид дългоносици има диплоидни (2p), триплоидни (Zp) и тетраплоидни (4p) форми. Трето, понякога индивиди от различни видове могат да се кръстосват и да дадат плодородно потомство. Известни са хибриди на вълк и куче, як и говеда, самур и куница. В растителното царство междувидовите хибриди са доста често срещани, а понякога има и по-отдалечени междуродови хибриди.

Не може да се счита за универсален географски критерий, тъй като ареалите на много видове в природата съвпадат (например ареалът на даурската лиственица и ароматната топола). Освен това има космополитни видове, които са повсеместни и нямат ясно ограничен ареал (някои видове плевели, комари, мишки). Ареалите на някои бързо разрастващи се видове, като домашната муха, се променят. Много мигриращи птици имат различни места за размножаване и зимуване. Екологичният критерий не е универсален, тъй като в рамките на един и същ ареал много видове живеят в много различни природни условия. По този начин много растения (например пълзяща житна трева, глухарче) могат да живеят както в гората, така и в заливни ливади.

Видовете действително съществуват в природата. Те са относително постоянни. Видовете могат да бъдат разграничени по морфологични, молекулярно-биологични, генетични, екологични, географски, физиологични критерии. Когато се определя дали даден индивид принадлежи към определен вид, трябва да се вземе предвид не само един критерий, а целият им комплекс.

Знаете, че един вид се състои от популации. Населениее група от морфологично подобни индивиди от един и същи вид, които се кръстосват свободно помежду си и заемат специфично местообитание в ареала на вида.

Всяка популация има своя собствена генофонд- съвкупността от генотипове на всички индивиди в една популация. Генофондовете на различните популации, дори на един и същи вид, могат да се различават.

Процесът на формиране на нови видове започва в популацията, тоест популацията е елементарна единица на еволюцията. Защо популацията, а не вид или индивид, се счита за елементарна единица на еволюцията?

Един индивид не може да се развива. Може да се променя, адаптирайки се към условията на околната среда. Но тези промени не са еволюционни, тъй като не се предават по наследство. Видът обикновено е разнороден и се състои от няколко популации. Популацията е относително независима и може да съществува дълго време без връзка с други популации на вида. Всички еволюционни процеси протичат в популацията: възникват мутации в индивидите, кръстосването се извършва между индивидите, протича борбата за съществуване и естественият подбор. В резултат на това генофондът на популацията се променя с течение на времето и тя става предшественик на нов вид. Ето защо елементарната единица на еволюцията е популацията, а не видът.

Нека разгледаме моделите на последователността на признаците в популациите от различни типове. Тези модели са различни за самооплождащите се и двудомните организми. Самооплождането е особено разпространено при растенията. При самоопрашващи се растения, като грах, пшеница, ечемик, овес, популациите се състоят от така наречените хомозиготни линии. Какво обяснява тяхната хомозиготност? Факт е, че по време на самоопрашването делът на хомозиготите в популацията се увеличава, а делът на хетерозиготите намалява.

Чиста линия- това са потомците на един индивид. Това е колекция от самоопрашващи се растения.

Изследването на популационната генетика започва през 1903 г. от датския учен В. Йохансен. Той изследва популация от самоопрашващо се бобово растение, което лесно дава чиста линия - група потомци на индивид, чиито генотипове са идентични.

Йохансен взема семена от един сорт боб и определя изменчивостта на един признак - теглото на семената. Оказа се, че варира от 150 мг до 750 мг. Ученият посял отделно две групи семена: с тегло от 250 до 350 мг и с тегло от 550 до 650 мг. Средното тегло на семената на новоотгледаните растения е 443,4 mg в леката група и 518 mg в тежката група. Йохансен заключава, че оригиналният сорт боб е съставен от генетично различни растения.

В продължение на 6-7 поколения ученият селектира тежки и леки семена от всяко растение, тоест провежда селекция в чисти линии. В резултат на това той стига до извода, че селекцията в чистите линии не води до изместване нито към леки, нито към тежки семена, което означава, че селекцията в чисти линии не е ефективна. А променливостта на семенната маса в рамките на една чиста линия е модификация, не е наследствена и възниква под влияние на условията на околната среда.

Моделите на наследяване на признаците в популациите на двудомни животни и кръстосано опрашвани растения са установени независимо един от друг от английския математик J. Hardy и немския лекар W. Weinberg през 1908-1909 г. Този модел, наречен закон на Харди-Вайнберг, отразява връзката между честотите на алелите и генотиповете в популациите. Този закон обяснява как се поддържа генетичният баланс в популацията, тоест броят на индивидите с доминиращи и рецесивни черти остава на определено ниво.

Съгласно този закон честотите на доминантните и рецесивните алели в популацията ще останат постоянни от поколение на поколение при определени условия: голям брой индивиди в популацията; свободното им преминаване; липса на селекция и миграция на индивиди; еднакъв брой индивиди с различни генотипове.

Нарушаването на поне едно от тези условия води до изместване на един алел (например А) от друг (а). Под влияние на естествения подбор, популационните вълни и други еволюционни фактори индивидите с доминантния алел А ще изместят индивидите с рецесивен алел а.

В една популация съотношението на индивиди с различни генотипове може да се промени. Да приемем, че генетичният състав на популацията е следният: 20% AA, 50% Aa, 30% aa. Под влияние на еволюционни фактори може да се окаже, че е както следва: 40% AA, 50% Aa, 10% aa. Използвайки закона на Харди-Вайнберг, можете да изчислите честотата на поява на всеки доминантен и рецесивен ген в популация, както и всеки генотип.

Популацията е елементарна единица на еволюцията, тъй като има относителна независимост и нейният генофонд може да се променя. Моделите на наследяване са различни в популациите от различни типове. В популациите на самоопрашващи се растения селекцията се извършва между чисти линии. В популациите на двудомни животни и кръстосано опрашвани растения моделите на унаследяване се подчиняват на закона на Харди-Вайнберг.

В съответствие със закона на Харди-Вайнберг, при относително постоянни условия, честотата на алелите в популацията остава непроменена от поколение на поколение. При тези условия популацията е в състояние на генетично равновесие и не настъпват еволюционни промени. В природата обаче няма идеални условия. Под въздействието на еволюционни фактори - мутационен процес, изолация, естествен подбор и др. - генетичният баланс в популацията непрекъснато се нарушава и възниква елементарен еволюционен феномен - промяна в генофонда на популацията. Нека разгледаме влиянието на различни еволюционни фактори.

Един от основните фактори на еволюцията е процесът на мутация. Мутациите са открити в началото на 20 век. Холандски ботаник и генетик De Vries (1848-1935).

Той смята, че мутациите са основната причина за еволюцията. По това време са били известни само големи мутации, засягащи фенотипа. Ето защо Де Врис вярва, че видовете възникват в резултат на големи мутации веднага, спазматично, без естествен подбор.

Допълнителни изследвания показват, че много големи мутации са вредни. Ето защо много учени смятат, че мутациите не могат да служат като материал за еволюцията.

Едва през 20-те години. нашия век местните учени С. С. Четвериков (1880-1956) и И. И. Шмалгаузен (1884-1963) показаха ролята на мутациите в еволюцията. Установено е, че всяка естествена популация е наситена като гъба с различни мутации. Най-често мутациите са рецесивни, са в хетерозиготно състояние и не се проявяват фенотипно. Именно тези мутации служат като генетична основа на новата еволюция. Когато се кръстосват хетерозиготни индивиди, тези мутации в потомството могат да станат хомозиготни. Селекцията от поколение на поколение запазва индивиди с полезни мутации. Полезните мутации се запазват чрез естествения подбор, докато вредните се натрупват в популацията в латентна форма, създавайки резерв от изменчивост. Това води до промяна в генофонда на населението.

Натрупването на наследствени различия между популациите се улеснява от изолация, благодарение на което няма кръстосване между индивиди от различни популации, а следователно и обмен на генетична информация.

Във всяка популация, поради естествения подбор, се натрупват определени полезни мутации. След няколко поколения изолираните популации, живеещи в различни условия, ще се различават по редица характеристики.

Широко разпространен пространствен, или географска изолациякогато популациите са разделени от различни бариери: реки, планини, степи и т.н. Например дори близките реки са обитавани от различни популации риби от един и същи вид.

Също така има екологична изолация, когато индивиди от различни популации на един и същи вид предпочитат различни места и условия на живот. Така в Молдова сред жълтогърлата горска мишка се формират горски и степни популации. Индивидите от горските популации са по-големи и се хранят със семена от дървесни видове, докато индивидите от степните популации се хранят със семена от зърнени култури.

Физиологична изолациявъзниква, когато при индивиди от различни популации узряването на зародишните клетки настъпва по различно време. Индивиди от такива популации не могат да се кръстосват. Например в езерото Севан има две популации на пъстърва, чието хвърляне на хайвера се случва по различно време, така че те не се кръстосват.

Има и поведенческа изолация. Чифтосващото поведение на индивидите от различните видове варира. Това им пречи да преминат. Механична изолациясвързани с различията в структурата на репродуктивните органи.

Промените в честотите на алелите в популациите могат да настъпят не само под влияние на естествения подбор, но и независимо от него. Честотата на алелите може да се променя произволно. Например, преждевременната смърт на индивид - единственият собственик на някакъв алел - ще доведе до изчезването на този алел в популацията. Това явление се нарича генетично отклонение.

Важен източник на генетичен дрейф е популационни вълни- периодични значителни промени в броя на индивидите в популацията. Броят на индивидите се променя от година на година и зависи от много фактори: количеството храна, метеорологичните условия, броят на хищниците, масовите заболявания и др. Ролята на популационните вълни в еволюцията е установена от С. С. Четвериков, който показа, че промените в броя на индивидите в популацията влияние върху ефективността на естествения подбор. По този начин, при рязко намаляване на размера на популацията, индивиди с определен генотип могат случайно да оцелеят. Например индивиди със следните генотипове могат да останат в популация: 75% Aa, 20% AA, 5% aa. Най-многобройните генотипове, в случая Аа, ще определят генетичния състав на популацията до следващата „вълна“.

Генетичният дрейф обикновено намалява генетичните вариации в популацията, главно чрез загуба на редки алели. Този механизъм на еволюционна промяна е особено ефективен при малки популации. Но само естественият подбор, основан на борбата за съществуване, допринася за запазването на индивиди с определен генотип, съответстващ на местообитанието.

Елементарно еволюционно явление - промяната в генофонда на популацията възниква под въздействието на елементарни фактори на еволюцията - мутационен процес, изолация, генетичен дрейф, естествен подбор. Генетичният дрейф, изолацията и мутационният процес обаче не определят посоката на еволюционния процес, тоест оцеляването на индивиди с определен генотип, съответстващ на околната среда. Единственият водещ фактор в еволюцията е естественият подбор.

Основните положения на еволюционното учение на Чарлз Дарвин.

1. Наследствената изменчивост е в основата на еволюционния процес;
2. Желанието за възпроизвеждане и ограничени средства за живот;
3. Борбата за съществуване е основният фактор в еволюцията;
4. Естественият подбор като резултат от наследствената изменчивост и борбата за съществуване.

ФОРМИ НА ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

ВИДОВЕ ЕСТЕСТВЕН ПОДБОР

Задачи и тестове по темата "Тема 14. "Еволюционно учение"."

• След като сте работили по тези теми, трябва да можете да:

  1. Формулирайте със свои думи дефинициите: еволюция, естествен подбор, борба за съществуване, адаптация, рудимент, атавизъм, идиоадаптация, биологичен прогрес и регресия.
  2. Опишете накратко как дадена адаптация се запазва чрез селекция. Каква роля играят гените в това, генетична променливост, честота на гените, естествен подбор.
  3. Обяснете защо селекцията не създава популация от идентични, перфектно адаптирани организми.
  4. Формулирайте какво е генетичен дрейф; дайте пример за ситуация, в която той играе важна роля, и обяснете защо ролята му е особено важна при малки популации.
  5. Опишете два начина, по които възникват видовете.
  6. Сравнете естествения и изкуствения подбор.
  7. Накратко избройте ароморфозите в еволюцията на растенията и гръбначните животни, идиоадаптациите в еволюцията на птиците и бозайниците, покритосеменните.
  8. Назовете биологичните и социалните фактори на антропогенезата.
  9. Сравнете ефективността от консумацията на растителна и животинска храна.
  10. Опишете накратко характеристиките на най-древния, древен, изкопаем човек, съвременен човек.
  11. Посочете характеристиките на развитието и приликите на човешките раси.

  Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология”. Москва, "Просвещение", 2000 г

  • Тема 14. "Еволюционно учение." §38, §41-43 стр. 105-108, стр. 115-122
  • Тема 15. "Адаптивност на организмите. Видообразуване." §44-48 стр. 123-131
  • Тема 16. "Доказателства за еволюцията. Развитие на органичния свят." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
  • Тема 17. "Произходът на човека." §49-59 стр. 160-172