Aký je evolučný význam? Typy evolúcie: história vývoja a definícia. Evolúcia moderných druhov

Pokrok a regres v evolúcii. Evolučný proces ako celok neustále smeruje k maximálnej adaptácii živých organizmov na podmienky prostredia. Meniace sa podmienky často vedú k výmene niektorých zariadení za iné. To isté však platí pre úpravy širokého charakteru, ktoré poskytujú organizmom výhody v rôznych podmienkach prostredia. Ide napríklad o význam pľúc ako univerzálneho orgánu výmeny plynov u suchozemských stavovcov alebo kvetu ako dokonalého rozmnožovacieho orgánu u krytosemenných rastlín. Biologický pokrok teda môže nastať v dôsledku súkromných aj všeobecných adaptácií organizmov. Biologický pokrok by sa mal chápať ako zvýšenie adaptability organizmov na prostredie, čo vedie k zvýšeniu počtu a širšiemu rozšíreniu druhov.

Evolučné zmeny vyskytujúce sa u niektorých druhov a väčších taxónov (čeľadí, rádov) nemožno vždy považovať za progresívne. V takýchto prípadoch hovoria o biologickej regresii. Biologická regresia je zníženie úrovne adaptability na životné podmienky, zníženie počtu druhov a oblasti rozšírenia druhu.

Aké sú spôsoby dosiahnutia biologického pokroku?

Aromorfóza. Otázku možných spôsobov dosiahnutia biologického pokroku rozpracoval A. N. Severtsov, významný evolučný vedec. Jednou z hlavných takýchto ciest je podľa Severtsova morfofyziologický pokrok alebo aromorfóza, t.j. objavenie sa charakteristík počas vývoja, ktoré výrazne zvyšujú úroveň organizácie živých organizmov. Aromorfózy poskytujú veľké výhody v boji o existenciu a otvárajú možnosť rozvoja nového, predtým neprístupného biotopu.

ALEXEJ NIKOLAEVICH SEVERTSOV (1866-1936) - domáci evolucionista. Autor štúdií o porovnávacej anatómii stavovcov. Vytvoril teóriu morfofyziologického a biologického pokroku a regresie.

Vo vývoji cicavcov možno rozlíšiť niekoľko hlavných aromorfóz: vzhľad srsti, živorodosť, kŕmenie mláďat mliekom, získanie stálej telesnej teploty, progresívny vývoj pľúc, obehového systému a mozgu. Všeobecná vysoká úroveň organizácie cicavcov, dosiahnutá vďaka uvedeným aromorfným zmenám, im umožnila zvládnuť všetky možné biotopy a v konečnom dôsledku viedla k vzniku vyšších primátov a ľudí.

Vznik aromorfózy je dlhý proces, ktorý prebieha na základe dedičnej variability a prirodzeného výberu. Morfofyziologický pokrok je hlavnou cestou evolúcie organického sveta. Vo vývoji každej hlavnej taxonomickej skupiny možno nájsť aromorfózy, ako sa o tom dozviete v nasledujúcom materiáli.

Idioadaptácia. Okrem takej veľkej premeny, akou je aromorfóza, vzniká počas evolúcie jednotlivých skupín veľké množstvo malých adaptácií na určité podmienky prostredia. A. N. Severtsov nazval takéto adaptívne zmeny idioadaptácie.

Idioadaptácie sú adaptácie živého sveta na prostredie, ktoré organizmom otvárajú možnosť progresívneho vývoja bez zásadnej reštrukturalizácie ich biologickej organizácie. Príkladom idioadaptácie je diverzita druhov vtákov finch opísaných Charlesom Darwinom (obr. 65). Rôzne druhy piniek, ktoré majú podobnú úroveň organizácie, však dokázali získať vlastnosti, ktoré im umožnili obsadiť úplne odlišné miesta v prírode. Niektoré druhy piniek zvládli kŕmenie plodmi rastlín, iné semená a iné sa stali hmyzožravcami.

Ryža. 65. Rozmanitosť piniek na Galapágoch

Napriek tomu, že všeobecná degenerácia vedie k výraznému zjednodušeniu organizácie, druhy idúce touto cestou môžu zvýšiť svoj počet a rozsah, to znamená pohybovať sa po ceste biologického pokroku.

Korelácia smerov evolúcie. Cesty evolúcie organického sveta sa buď navzájom spájajú, alebo nahrádzajú. Okrem toho sa aromorfózy vyskytujú oveľa menej často ako idioadaptácie, ale práve aromorfózy určujú nové štádiá vo vývoji organického sveta. Nové, vyššie organizované skupiny organizmov, ktoré sa objavili aromorfózou, zaberajú iný biotop. Ďalej evolúcia sleduje cestu idioadaptácie a niekedy aj degenerácie, ktoré organizmom poskytujú schopnosť usadiť sa v novom prostredí (obr. 67).

Ryža. 67. Schéma vzťahov medzi aromorfózou, ideologickou adaptáciou a degeneráciou

Uveďme si teda všeobecné črty evolučného procesu. V prvom rade ide o vznik adaptability organizmov, teda ich súlad so životnými podmienkami a schopnosť meniť sa pri zmene týchto podmienok. Prirodzený výber dedičných zmien v prirodzených populáciách je najdôležitejšou príčinou kondície.

Ďalšou dôležitou charakteristikou evolučného procesu je speciácia, t.j. neustály vznik nových druhov. V priebehu evolúcie sa na Zemi vyskytli desiatky a možno stovky miliónov druhov živých organizmov.

A napokon, treťou integrálnou vlastnosťou evolučného procesu je neustála komplikácia života od primitívnych predbunkových foriem až po človeka.

1. Vysvetlite pojmy: biologický progres, biologická regresia, aromorfóza, idioadaptácia.
2. Dajú sa pojmy „biologická regresia“ a „degenerácia“ považovať za identické? Svoju odpoveď zdôvodnite.
3. Aký je evolučný význam aromorfózy a idioadaptácie?

Otázky týkajúce sa evolučnej úrovne "C"

Nájdite chyby v texte, pomenujte čísla viet, v ktorých sa chyby vyskytli. Vysvetlite ich.

1. Vedci sa domnievajú, že prvé organizmy, ktoré sa objavili na Zemi, boli eukaryoty.

2. Prvými organizmami boli anaeróbne heterotrofy.

3. Potom sa evolúcia posunula smerom k rozvoju autotrofných metód

4. Prvými autotrofnými organizmami boli riasy a machorasty.

5. V dôsledku fotosyntézy sa v zemskej atmosfére objavil voľný kyslík.

Vo vetách 1.4 sa vyskytli chyby.

1 - prokaryoty; 4 - chemosyntetické baktérie.

Izolácia spočíva vo vzniku bariér pre kríženie medzi jedincami rôznych populácií toho istého druhu. V izolovaných populáciách môže takýto náhodný proces, akým je výskyt mutácií, prebiehať inak. Smer prirodzeného výberu môže byť tiež odlišný. V priebehu desiatok či stoviek tisíc generácií sa v izolovaných populáciách môžu nahromadiť značné rozdiely, vďaka ktorým jedince z rôznych populácií strácajú schopnosť kríženia. V tomto prípade môžeme hovoriť o tvorbe nových druhov. Ak populácie nie sú od seba izolované, ale naopak, vymieňajú si dedičné informácie, potom nie je možný vznik významných rozdielov a vytváranie nových druhov na ich základe.

Mikroorganizmy sa dokážu rýchlo prispôsobiť meniacim sa podmienkam prostredia. Aké sú mechanizmy takejto vysokej adaptability?

Prvky odpovede:

1) mikroorganizmy sa rýchlo množia a ich populácie pozostávajú z veľmi veľkého počtu jedincov;

2) preto sa v populáciách mikroorganizmov, ktoré sú materiálom pre prirodzený výber, hromadí veľké množstvo mutácií;

3) baktérie sú haploidné a vždy sa v nich objavia mutácie, čo urýchľuje proces selekcie;

4) okrem toho sa v mikroorganizmoch pomocou plazmidov pozoruje „horizontálny“ prenos génov, to znamená, že jeden jedinec môže prenášať svoje vlastnosti na iných členov populácie.

Aký je evolučný význam nepriameho vývoja?

Spočíva v oslabení konkurencie medzi rodičmi a potomkami. Larvy a dospelí jedinci často zaberajú rôzne biotopy a/alebo využívajú rôzne zdroje potravy.

Prečo sú populácie evolučnou jednotkou?

Pretože populácia je štruktúrna jednotka druhu, t.j. najmenšia skupina jedincov schopných evolučného vývoja. Evolúcia prebieha len v skupine jedincov, keďže genotyp jedného organizmu sa počas života nemôže meniť a skupina jedincov (izolovaná od iných skupín) je schopná zmeny, keďže ide o heterogénnu zmes rôznych genotypov. Dôvodom evolúcie populácií môže byť ich izolácia, zmeny životných podmienok, konkurencia s inými populáciami druhu (alebo s inými druhmi) alebo zmeny vo veľkosti populácie.

Ako môžeme vysvetliť zhodu tvaru niektorých kvetov s tvarom tela hmyzu alebo s tvarom jeho jednotlivých častí?

Vysvetľuje sa to dlhodobým spoločným vývojom rastlín a hmyzu. Prirodzený výber zachoval najlepších opeľovačov aj rastliny, ktoré boli opeľované hmyzom, ktorých tvary zodpovedali tvaru a veľkosti kvetu. Niektoré rastlinné druhy sa nakoniec opeľujú len určitými opeľovačmi, napríklad ďatelina je opeľovaná čmeliakom.

Aké sú hlavné ustanovenia syntetickej teórie evolúcie?

Syntetická evolučná teória rozširuje učenie Charlesa Darwina o príčinách a hnacích silách

sily evolučného procesu. Táto teória rozlišuje mikro- a makroevolúciu a určuje kritérium pre typ formy prirodzeného výberu. Hlavnou vyvíjajúcou sa jednotkou je populácia, faktormi evolúcie sú proces mutácie, populačné vlny, izolácia a genetický drift. Hnacími silami evolúcie sú dedičnosť, variabilita, prirodzený výber. Prirodzený výber je rozdelený do niekoľkých foriem, medzi ktoré patrí hnacia a stabilizačná. Konečným štádiom mikroevolúcie je tvorba nových druhov. Väčšie systematické skupiny sa objavujú prostredníctvom aromorfóz. Treba poznamenať, že o príčinách a možných mechanizmoch evolučného procesu aktívne diskutuje moderná veda.

Aký je rozdiel medzi prirodzeným a umelým výberom?

Umelý výber, ktorý je hlavným faktorom evolúcie, hrá vedúcu úlohu pri vzniku diverzity v organickom svete.

V dôsledku prirodzeného výberu vznikajú nové druhy a v dôsledku umelého výberu vznikajú odrody a plemená.

Kritériom prirodzeného výberu je prispôsobivosť druhu. Kritérium umelého

selekcia je užitočnosť vlastnosti pre človeka.

Prírodný výber prebieha na Zemi od vzniku života. Umelé

selekcia existuje už od nástupu domácich zvierat a poľnohospodárstva.

Umelý výber sa uskutočňuje v oveľa kratšom čase a často vedie k objaveniu sa úplne nových rastlín a živočíchov, ktorých vznik je v prírodných podmienkach nemožný.

Aké sú evolučné dôsledky izolácie malej populácie?

Prvky odpovede:

1) kríženie v malej izolovanej populácii vedie k zvýšeniu úrovne homozygotov;

2) to vedie k zníženiu celkovej životaschopnosti populácie v dôsledku homozygotnosti pre mnohé recesívne alely;

3) na druhej strane zvýšenie úrovne homozygotnosti poskytuje nový materiál pre prirodzený výber, čo môže viesť ku konsolidácii nových charakteristík.

Aké sú hlavné rozdiely medzi teóriami J.B. Lamarck a Charles Darwin?

J.B. Lamarck veril, že získané vlastnosti sa dedia, že dedičné zmeny sú vždy prospešné a vplyv vonkajšieho prostredia, ktoré túto zmenu spôsobuje, je vždy pozitívny.

Darwinova evolučná doktrína tieto ustanovenia Lamarckovej teórie vyvrátila. Vlastnosti získané počas života sa nededia, dedičné môžu byť prospešné aj škodlivé a indiferentné mutácie a vplyv vonkajšieho prostredia na organizmy môže byť pozitívny aj negatívny.

Prečo sú homologické orgány považované za jeden z dôkazov evolúcie?

Tieto orgány medzi zástupcami rôznych skupín majú spoločný pôvod.

Definujte aromorfózu, uveďte 1-2 príklady a dokážte, že ide o aromorfózu.

Aromorfóza je náhla, náhla mutácia, ktorá vedie k zvýšeniu všeobecnej úrovne organizácie živých bytostí. Aromorfózy spravidla prispievajú k výskytu zmien vedúcich k vzniku nových systematických skupín. Napríklad vznik fotosyntézy zabezpečil postupné kvitnutie rôznych oddelení rastlín; objavenie sa štvorkomorového srdca u vtákov a cicavcov prispelo k rozvoju teplokrvnosti a následne k dobytie takmer všetkých zemepisných oblastí Zeme týmito zvieratami

Prečo sú prispôsobenia sa podmienkam prostredia relatívne?

Keď sa zmenia podmienky prostredia, existujúce zariadenia sa môžu ukázať ako zbytočné a dokonca škodlivé.

Aká je úloha prechodu v evolučnom procese?

Cross over je kríženie homológnych chromozómov v meióze, čo vedie k rôznorodosti gamét a v dôsledku toho aj genetickým kombináciám u potomstva. To zase poskytuje príležitosť, aby prirodzený výber konal a produkoval väčšiu rozmanitosť prispôsobení podmienkam prostredia.

Ak sa v dôsledku porušenia procesu kríženia zmení štruktúra chromozómov, môže to viesť k tvorbe patologických gamét a rozvoju dedičných chorôb u potomstva.

Nájdite chyby v texte. Uveďte čísla viet, v ktorých sú urobené, a vysvetlite ich.

1. Najdôležitejšie aromorfózy v evolúcii mnohobunkových organizmov boli: vývoj pohyblivých čeľustí, tvorba päťprstých končatín a objavenie sa ochranného sfarbenia.

2. S príchodom zvierat na pôdu došlo k vonkajšiemu oplodneniu.

3. Rozkvet cicavcov zabezpečil vznik teplokrvníkov, trojkomorového srdca a vnútornej kostry.

Vo vetách 1, 2, 3 sa vyskytli chyby.

1. Najdôležitejšie aromorfózy v evolúcii mnohobunkových organizmov boli: vývoj pohyblivých čeľustí, tvorba päťprstých končatín a objavenie sa ochranného sfarbenia.

2. S príchodom zvierat na pôdu došlo k vonkajšiemu oplodneniu.

3 Rozkvet cicavcov zabezpečil vznik teplokrvnosti, trojkomorového srdca a vnútornej kostry.

Aké druhy paleontologických nálezov poskytujú dôkazy o evolúcii?

Prvky odpovede:

1) fosílie a odtlačky

2) prechodné formy

3) fylogenetické série

Prečo vysoká abundancia druhu podporuje biologický pokrok?

Prvky odpovede:

1)zvyšuje možnosť voľného prechodu

2) výmena genetického materiálu sa zvyšuje, dedičnosť sa obohacuje

Aký vplyv malo vytvorenie evolučnej teórie na formovanie moderného prírodovedného obrazu sveta?

Evolučná teória schválila a dokázala historický vývoj živej prírody, premenlivosť druhov

Aké aromorfózy umožnili starým obojživelníkom kolonizovať pôdu?

Prvky odpovede:

1) vzhľad pľúcneho dýchania

2) tvorba rozsekaných končatín

3) vzhľad trojkomorového srdca a dvoch obehových kruhov

Prečo sa zvyšuje odolnosť hmyzích škodcov voči pesticídom?

1) V dôsledku výskytu mutácií sa populácia hmyzích škodcov stáva heterogénnou.

2) Prírodný výber zachováva jedincov odolných voči pesticídom.

3) Z generácie na generáciu sa zvyšuje počet jedincov odolných voči pesticídom.

4) Po niekoľkých rokoch prestáva pesticíd v rovnakých dávkach pôsobiť na hmyzích škodcov.

Aké procesy potvrdzujú, že život v proterozoiku sa stáva geologickým faktorom?

Živé organizmy sa podieľali na tvorbe sedimentárnych hornín a železných rúd.

Včelie muchy, ktoré nemajú bodací aparát, sú vzhľadom podobné včelám. Vysvetlite na základe evolučnej teórie vznik mimikry u tohto hmyzu.

Prvky odpovede:

1) hmyz rôznych druhov vyvinul podobné mutácie vonkajších charakteristík (farba, tvar tela);

2) jedinci s vlastnosťami, ktoré zvyšujú ich podobnosť s chráneným hmyzom, mali viac príležitostí prežiť v boji o existenciu;

3) v dôsledku prirodzeného výberu bolo menej pravdepodobné, že takýto hmyz budú klovať vtáky a šíriť sa v populácii.

V priemyselných oblastiach Anglicka počas 19.-20. storočia vzrástol počet motýľov brezových s tmavými krídlami v porovnaní so svetlými. Vysvetlite tento jav z pohľadu evolučnej teórie a určte formu výberu.

Prvky odpovede:

1) svetlé aj tmavé formy sa rodia v potomstve populácie motýľov;

2) v priemyselných oblastiach kontaminovaných sadzami vtáky vylučujú svetlo sfarbené jedince zo stmavnutých kmeňov, takže prevládajúcou formou v populáciách sa stali tmavo sfarbené motýle;

3) zmena farby v populácii motýľov je prejavom hnacej formy prirodzeného výberu.

Prečo vysoká abundancia druhu slúži ako indikátor biologického pokroku?

Prvky odpovede:

1) zvyšuje sa možnosť voľného prechodu;

2) výmena genetického materiálu je posilnená a dedičnosť je obohatená;

3) podporuje distribúciu jedincov a rozširovanie sortimentu.

Vysvetlite, prečo sú ľudia rôznych rás klasifikovaní ako rovnaký druh?

Prvky odpovede:

1) ľudia rôznych rás obsahujú vo svojich bunkách rovnakú sadu chromozómov;

2) medzirasové manželstvá budú plodiť deti, ktoré sú po dosiahnutí puberty schopné reprodukcie;

3) ľudia rôznych rás sú si podobní v štruktúre, životných procesoch a vývoji myslenia.

Myš domáca je cicavec rodu myš. Pôvodným areálom je severná Afrika, trópy a subtrópy Eurázie; po mužovi sa to rozšírilo všade. Žije v prírodných podmienkach, živí sa semenami. Vedie nočný a súmrakový životný štýl. Z jedného vrhu sa zvyčajne rodí 5 až 7 detí. Aké druhové kritériá sú opísané v texte? Vysvetli svoju odpoveď.

Prvky odpovede:

1) geografické kritérium - oblasť;

2) environmentálne kritérium - stravovacie návyky, zmeny aktivity počas dňa, život v určitých podmienkach prostredia;

3) fyziologické kritérium - počet mláďat vo vrhu.

Aké aromorfózy viedli k vzniku kmeňa článkonožcov?

Prvky odpovede:

1) vzhľad exoskeletu;

2) vzhľad kĺbových končatín;

3) vzhľad priečne pruhovaných svalov.

Aký typ prirodzeného výberu je zameraný na zachovanie mutácií vedúcich k menšej variabilite priemernej hodnoty znaku?

Stabilizácia výberu.

Aká je jednotka evolúcie podľa syntetickej teórie evolúcie (STE)?

Populácia.

Čo charakterizuje biologický pokrok?

Prvky odpovede:

1) zvýšenie počtu jedincov danej systematickej skupiny;

2) rozšírenie oblasti;

3) rozšírenie druhovej diverzity v rámci skupiny (populácie a poddruhy v rámci druhu, druhy v rámci rodu atď.).

Aké sociálne faktory sú hybnou silou antropogenézy?

Prvky odpovede:

1) pracovná činnosť;

2) spoločenský spôsob života;

3) reč a myslenie.

Aké dôkazy existujú o pôvode ľudí zo zvierat?

Prvky odpovede:

1) všeobecné štrukturálne znaky ľudí a zvierat;

2) podobnosti vo vývoji ľudských a zvieracích embryí;

3) podobnosti medzi ľuďmi a ľudoopmi.

Čo znamená hypotéza (zákon) čistoty gamét?

Keď sa tvoria zárodočné bunky, do každej gaméty vstupuje iba jedna alela z alelického páru, to znamená, že gaméty sú geneticky čisté.

Pomenujte druh, vysvetlite význam ochranného sfarbenia, ako aj relatívnu prispôsobivosť platesy, ktorá žije v morských nádržiach pri dne.

Prvky odpovede:

1) typ sfarbenia - ochranné - splývajúce s pozadím morského dna;

2) schopnosť zmeniť farbu hornej strany tela robí rybu neviditeľnou na pozadí zeme, čo jej umožňuje skryť sa pred nepriateľmi a možnou korisťou;

3) kondícia je narušená, keď sa ryba pohybuje, a stáva sa prístupnou pre nepriateľov.

Vysvetlite, prečo sa u určitých ľudí objavujú atavizmy?

Prvky odpovede:

1) veriť, že človek je živočíšneho pôvodu;

2) znaky dávnych predkov (atavizmy) sú vložené do ľudského genómu;

3) v zriedkavých prípadoch človek zažije porušenie individuálneho vývoja tela a objavia sa znaky zvieracích predkov.

Pomenujte typ ochranného zariadenia, vysvetlite jeho význam a relatívnu povahu v húsenici motýľa nočného, ​​ktorý žije na konároch stromov a v momente nebezpečenstva sa stáva ako prútik.

Prvky odpovede:

1) typ prispôsobenia - imitácia nehybných telies prírody (imitujúca podobnosť), ochranné sfarbenie a tvar - kamufláž;

2) húsenica nehybne zamrzne na konári a stane sa ako vetvička a neviditeľná pre hmyzožravé vtáky;

3) kondícia sa stáva zbytočnou, keď sa húsenica pohne alebo sa zmení pozadie substrátu/

Vymenuj aromorfózy, ktoré sprevádzali evolúciu plazov pri ich prieskume krajiny

Prvky odpovede:

1) prechod len na pľúcne dýchanie;

2) vzhľad suchej, keratinizovanej kože bez žliaz;

3) vnútorné oplodnenie, vzhľad embryonálnych a vaječných membrán

Vymenujte typ ochranného prostriedku proti nepriateľom, vysvetlite jeho význam a relatívnu povahu u malého morského koníka, ktorý žije v malých hĺbkach v prostredí vodných rastlín.

Prvky odpovede:

1) podobnosť zvieraťa so stacionárnym prírodným objektom - rastlina sa nazýva ochranná podobnosť (kamufláž);

2) morský koník visí medzi vodnými rastlinami a je neviditeľný pre predátorov;

3) keď sa ryba pohybuje alebo je v otvorenom priestore, stáva sa prístupnou a viditeľnou pre nepriateľov.

Vysvetlite zmeny, ktoré nastali v stavbe končatiny a spôsobe pohybu koňa počas procesu evolúcie. Aké environmentálne podmienky predkov koní to spôsobili?

Prvky odpovede:

1) počet prstov sa znížil z viacprstových na jeden;

2) rýchly beh sa stal hlavným spôsobom dopravy;

3) Predkovia koňa sa presunuli zo života medzi hustou vegetáciou na život na otvorených priestranstvách.

Aké rozdiely v stavbe tela ľudí a ľudoopov vznikli počas procesu evolúcie?

Mnohé rozdiely sú spôsobené adaptáciou človeka na vzpriamenú chôdzu: esovitá chrbtica, klenuté chodidlo, široká panva, plochý široký hrudník, mohutné dolné končatiny, kratšie a tenšie kosti horných končatín atď. ľudská ruka z podporného orgánu do pracovného orgánu urobila ruku mobilnejšou.

V štruktúre lebky a mozgu sú pozorované výrazné rozdiely medzi ľuďmi a ľudoopmi. Mozgová časť ľudskej lebky prevažuje nad tvárovou časťou. Opice majú naopak vysoko vyvinutú tvárovú časť, najmä čeľuste. Ľudská lebka nemá súvislé obočie a kostnaté hrebene, čelo je vysoké a konvexné, čeľuste sú slabé, tesáky sú malé a na spodnej čeľusti je výbežok brady. Ľudský mozog je objemovo a hmotnostne 2-2,5-krát väčší ako mozog ľudoopov. Temenné, temporálne a predné laloky mozgových hemisfér, v ktorých sa nachádzajú najdôležitejšie centrá mentálnych funkcií a reči, sú u človeka oveľa vyvinutejšie.

Príkladom toho, akým spôsobom dosiahnuť biologický pokrok (aromorfóza, idioadaptácia alebo všeobecná degenerácia) je diverzita labutí, ktorú opísal Charles Darwin na Galapágoch?

Toto je príklad idioadaptácie. Rôzne druhy piniek, ktoré majú podobnú úroveň organizácie, dokázali získať vlastnosti, ktoré im umožnili obsadiť úplne odlišné ekologické niky v prírodných spoločenstvách. Niektoré druhy piniek zvládli kŕmenie plodmi rastlín, iné semená a iné sa stali hmyzožravcami.

Sformulujme si odpoveď: „Vďaka prispôsobeniu sa rôznym zdrojom potravy, pinky zmenili tvar zobáka. Táto malá úprava nezvýšila úroveň ich organizácie, a preto ide o idio-adaptáciu.“

Prečo je izolácia považovaná za dôležitú podmienku pre vznik nových druhov v modernej evolučnej teórii?

Izolácia pozostáva zo vzniku prekážok pre kríženie medzi jedincami rôznych populácií toho istého druhu. V izolovaných populáciách môže takýto náhodný proces, akým je výskyt mutácií, prebiehať inak. Smer prirodzeného výberu môže byť tiež odlišný. Počas desiatok alebo stoviek tisíc generácií môžu izolované populácie nahromadiť významné rozdiely, takže jednotlivci z rôznych populácií strácajú schopnosť krížiť sa. V tomto prípade môžeme hovoriť o tvorbe nových druhov. Ak populácie nie sú od seba izolované, ale naopak, vymieňajú si dedičné informácie, potom nie je možný vznik významných rozdielov a vytváranie nových druhov na ich základe.

Ktoré druhové kritérium je hlavným pri určovaní druhovej identity jedinca?

Žiadne z druhových kritérií nemôže byť absolútne. Napríklad, najčastejšie sa morfologické kritérium používa na určenie, či jedinec patrí k určitému druhu. Niekedy sú však druhy na pohľad takmer na nerozoznanie, hoci v prírode sú prísne izolované a nekrížia sa. Ide o druhy dvojčiat s rôznym počtom chromozómov, čo slúži ako neprekonateľná prekážka ich kríženia. Genetické kritérium je celkom spoľahlivé. Existujú však prípady, keď druhy majú chromozómy, ktoré sú prakticky nerozoznateľné v štruktúre. Okrem toho môžu byť v rámci druhu rozšírené chromozomálne mutácie, čo sťažuje presnú identifikáciu druhu.

Preto každé kritérium samostatne nemôže byť základom pre určenie typu; Len spolu umožňujú presne určiť druhovú identitu jedinca.

Za akých podmienok funguje stabilizačný výber v prirodzených populáciách?

Stabilizačný výber funguje dovtedy, kým sa výrazne nemenia životné podmienky obyvateľstva.

Aký význam majú mutácie v evolučnom procese?

Mutácie vytvárajú základ pre pôsobenie ďalších faktorov evolúcie, predovšetkým prirodzeného výberu. Väčšina mutácií je pre telo škodlivá, ale zatiaľ čo v niektorých podmienkach sú škodlivé, v iných môžu byť prospešné. Napríklad mutácia, ktorá spôsobuje zmenšenie krídel hmyzu, je pre hmyz za normálnych pozemných podmienok škodlivá, pretože ho zbavuje schopnosti lietať. Zároveň sa ukázalo, že je to užitočné na oceánskych ostrovoch, pretože tu vietor zbiera okrídlený hmyz a fúka ho do mora. Proces mutácie vedie k vzniku rezervy dedičnej variability, ktorá môže poskytnúť schopnosť populácie prispôsobiť sa novým podmienkam.

Koľko foriem boja o existenciu rozlíšil Charles Darwin?

Darwin rozlíšil 3 formy boja o existenciu: vnútrodruhový, medzidruhový a boj proti nepriaznivým podmienkam prostredia.

Dá sa hovoriť o vzniku novej adaptácie, ak sa v populácii objavia jedinci s novými úspešnými vlastnosťami?

Aby adaptácia nastala, je nevyhnutná prítomnosť elementárneho evolučného materiálu – dedičná variabilita. Výskyt v populácii jedincov s novým úspešným fenotypom ešte nemožno považovať za adaptáciu. O adaptácii môžeme hovoriť až po vzniku špecializovaného znaku v celej populácii alebo druhu. Dosahuje sa to vplyvom rôznych evolučných faktorov a predovšetkým prirodzeného výberu. Práve selekcia dokáže premeniť konkrétne prospešné odchýlky jednotlivcov na normu pre celú populáciu.

Aké dôvody môžu spôsobiť biologickú izoláciu medzi populáciami toho istého druhu?

Biologická izolácia je spôsobená niekoľkými dôvodmi: obmedzením na rôzne biotopy v rámci rozsahu druhov; rozdiely v správaní zvierat rôznych populácií počas obdobia rozmnožovania, rôzne časy sexuálnej aktivity a vznik polyploidov.

Prečo sa zjavenie človeka stalo udalosťou veľkého významu vo vývoji biosféry?

Pretože človek sa postupne zmenil na mocnú geologickú silu premieňajúcu planétu. Rozvoj vedy a výroby umožnil človeku aktívne meniť prírodu okolo seba.

Tvar tela motýľa Kalima pripomína list. Ako si motýľ vyvinul taký tvar tela?

výskyt rôznych dedičných zmien u jednotlivcov;

zachovanie jedincov so zmeneným tvarom tela prirodzeným výberom;

rozmnožovanie a rozmnožovanie jedincov s tvarom tela pripomínajúcim list.

Aké organické látky zabezpečovali reprodukciu šľachtenie organizmov počas vzniku života?

Nukleové kyseliny sú schopné replikácie, teda tvorby nových kópií na nerozoznanie od materských molekúl. odpoveď: Nukleové kyseliny.

Prečo, pri určovaní, či jednotlivec patrí k jedna alebo druhá forma zohľadňuje komplex kritérií riev?

Kritériá charakterizujúce druh: morfologické, genetické, fyziologické, biochemické, fyziologické, ekologické, geografické. Existujú druhy, ktoré sú si podobné v jednom alebo viacerých kritériách, preto na určenie druhu je potrebné vziať do úvahy súhrn všetkých jeho kritérií.

odpoveď:Žiadne z kritérií samo osebe neposkytuje úplný opis druhu.

Aká je konvergentná podobnosť krokodíla dila, žaby a hroch?

Všetky tieto zvieratá trávia väčšinu svojho života vo vode. Vo vode zdvihnú nad jej hladinu oči a nozdry umiestnené na temene hlavy, čím získajú možnosť lepšie sa orientovať a dýchať kyslík vo vzduchu.

odpoveď: Podobné usporiadanie očí a nozdier na hlave.

Prečo sú ľudia rôznych rás klasifikovaní ako rovnaký druh?

Rasa je historicky etablovaná skupina ľudí charakterizovaná spoločnými dedičnými telesnými vlastnosťami (farba pleti, očí a vlasov, tvar očí atď.).

odpoveď:

kvôli podobnosti štruktúry, životných procesov, správania;

v dôsledku genetickej jednoty - rovnaký súbor chromozómov;

medzirasové manželstvá produkujú potomstvo schopné reprodukcie.

Aká bola výhoda vývoja prvých živých organizmov Zeme v hydrosfére?

Hydrosféra chránila živé organizmy pred ultrafialovým žiarením.

Absencia ktorej zložky vonkajšieho prostredia bránila rozvoju života na súši v raných štádiách evolúcie?

Nedostatok kyslíka

Čo sú laboratórne vyrobené koacerváty?

Zhluky proteínových molekúl

Aký je výsledok boja o existenciu?

Prirodzený výber.

Aká je úloha hnacích síl evolúcie pri formovaní zdatnosti organizmov?

1) Vďaka mutáciám a reprodukcii sa populácia stáva heterogénnou.

2) V populácii prebieha boj o existenciu, čo zhoršuje vzťahy medzi jednotlivcami.

3) Na populáciu pôsobí prirodzený výber, ktorý podporuje zachovanie jedincov s užitočnými dedičnými zmenami pre život v určitých podmienkach a zabezpečuje ich adaptabilitu na prostredie.

Aký význam majú dedičné variácie v evolúcii?

1) Vďaka dedičnej variabilite sa zvyšuje heterozygotnosť a genetická heterogenita jedincov v populácii, čo vedie k zvýšeniu efektivity prirodzeného výberu.

2) Keď sa zmenia podmienky, prirodzený výber podporí zachovanie jedincov s dedičnými zmenami, ktoré sú za daných podmienok užitočné a môžu viesť k vytvoreniu nového druhu alebo zdatnosti.

3) V dôsledku genetickej heterogenity populácií v dôsledku dedičnej variability sa môže rýchlo meniť v súlade s usmerňujúcim pôsobením prirodzeného výberu.

Prečo zníženie rozsahu druhov vedie k biologickej regresii?

1) Ekologická diverzita životného prostredia sa zmenšovaním plochy vyčerpáva.

2) Dochádza k nežiaducemu príbuzenskému kríženiu.

3) Zvyšuje sa konkurencia s inými druhmi av rámci druhu.

Pamätajte:

Prečo druhy existujú vo forme populácií?

Odpoveď. Druh pozostáva z veľkého počtu jedincov. Títo jedinci sa usadzujú na určitom území. Podmienky prostredia na tomto území sa môžu značne líšiť (môžu existovať oblasti, ktoré sú pre daný druh vo všeobecnosti nevhodné na život, alebo bariéry oddeľujúce populácie). Každá špecifická kombinácia faktorov prostredia si vyžaduje svoje vlastné úpravy, takže populácie toho istého druhu sa môžu navzájom líšiť. Ak by nejaký druh existoval v nedeliteľnej forme, mohol by žiť len na určitom malom území a pri zmene podmienok prostredia by zanikol. Druhy teda existujú vo forme populácií, pretože:

1) To vám umožní lepšie využiť dostupné zdroje (obsadiť väčšie územie atď.)

2) Pomáha druhom lepšie sa prispôsobiť podmienkam prostredia

3) Podporuje nezávislú akumuláciu zmien v rámci druhu, čo zvyšuje biologickú diverzitu

4) Zvyšuje pravdepodobnosť prežitia druhu (ak sa podmienky prostredia náhle prudko zmenia, potom môže mať niektorá populácia vlastnosť, ktorá druhu pomôže prežiť).

Čo je charakteristické pre mutačnú variabilitu?

Odpoveď. Mutácie sú pretrvávajúce zmeny v genotype, zmeny v tele, pod vplyvom faktorov, ktoré sú zdedené. Dôvody - a) vstup mutagénov (faktory, ktoré spôsobujú mutáciu: fyzikálne, chemické a biologické). b) zmena počtu jednotlivých homológnych chromozómov, prípadne zmeny v ich štruktúre. c) zmena génu. d) zvýšenie alebo zníženie počtu chromozómov. Mutačná variabilita, v závislosti od rozsahu poruchy, sa môže objaviť buď okamžite vo fenotype (dominantný znak), alebo po niekoľkých generáciách, keď sa stretne s fúziou gamét s rovnakou latentnou formou (recesívny znak). Mení fenotyp a genotyp. Biologický význam je nejednoznačný, častejšie má negatívny význam, až smrť. Existujú však aj pozitívne zmeny, ktoré následne slúžia ako materiál pre evolúciu.

Aké sú príčiny kombinačnej variability?

Odpoveď. Kombinačná variabilita je založená na vzniku nových kombinácií rodičovských génov. Pri kombinačnej variabilite v dôsledku fúzie rodičovských gamét vznikajú nové kombinácie génov, ale samotné gény a chromozómy zostávajú nezmenené (príklad: každý nový organizmus je novou kombináciou génov rodičov).

V dôsledku kombinovanej variability vznikajú organizmy, ktoré sa od svojich rodičov líšia genotypmi a fenotypmi. Niektoré kombinačné zmeny môžu byť pre jednotlivca škodlivé. Pre druh sú kombinované zmeny vo všeobecnosti užitočné, pretože vedú ku genotypovej a fenotypovej diverzite. To podporuje prežitie druhov a ich evolučný pokrok.

Otázky po § 23

Prečo je populácia považovaná za jednotku evolúcie?

Odpoveď. Jednotlivec sa nemôže vyvíjať. Môže sa meniť, prispôsobovať sa podmienkam prostredia. Ale tieto zmeny nie sú evolučné, pretože nie sú zdedené. Druh je zvyčajne heterogénny a pozostáva z množstva populácií. Populácia je relatívne nezávislá a môže existovať dlhú dobu bez spojenia s inými populáciami druhu. Všetky evolučné procesy prebiehajú v populácii: u jednotlivcov dochádza k mutáciám, dochádza ku kríženiu medzi jednotlivcami, pôsobí boj o existenciu a prirodzený výber. V dôsledku toho sa časom mení genofond populácie a tá sa stáva predkom nového druhu. Preto je základnou jednotkou evolúcie populácia, nie druh.

Čo znamená genofond populácie? Aký význam má jeho zmena?

Odpoveď. Ukazovateľom genetického zloženia celej populácie je genofond. Genofond je súhrnom všetkých genotypov zastúpených v populácii.

Genofond populácie sa neustále mení pod vplyvom rôznych faktorov. Po prvé, je to spôsobené variabilitou genotypov. Po druhé, genofond sa môže meniť pod vplyvom selekcie; Takéto zmeny v genofonde sú smerové.

Vysvetlením hnacích síl evolúcie je myšlienka, že niektorí jedinci určitého druhu majú vlastnosti, ktoré zvyšujú ich šance na prežitie a produkciu potomstva. Ak je to tak, potom by sa genetické vlastnosti takýchto organizmov („prospešné gény alebo alely“) mali prenášať v populácii (spolu s potomkami organizmov, ktoré ich vlastnia), čím by sa zmenilo zloženie jej genofondu. V drsných klimatických podmienkach by napríklad v populáciách malo dôjsť k zvýšeniu podielu genotypov obsahujúcich alely, ktoré zvyšujú tepelnú izoláciu organizmov, takéto zmeny prispôsobujú populáciu špecifickým životným podmienkam. V iných prípadoch o prežití organizmov môžu rozhodovať gény kódujúce farbu zvieraťa (keď sa maskovací faktor stane dôležitým pre prežitie jedincov), alebo syntéza určitých typov enzýmov, alebo povaha správania atď. inými slovami, genofond populácie sa musí časom meniť v dôsledku prirodzeného výberu. Tento jav sa nazýva tok génov. Zabezpečuje genetickú jednotu druhu.

Odpoveď. Dôležitým evolučným faktorom je proces mutácie. Dodáva evolučný materiál – nové dedičné zmeny. V dôsledku neustáleho pôsobenia mutačného procesu a veľkého počtu génov dosahuje celkový počet mutantných alel u každého jedinca od niekoľkých percent až po desiatky. Z tohto dôvodu proces mutácie výrazne ovplyvňuje genofond populácie. Jeho tlak je posilnený kombinačnou variabilitou a tokom génov.

Ďalším evolučným faktorom, ktorý dodáva materiál pre evolúciu a mení genofond, je kolísanie počtu obyvateľov – populačné vlny. So zvyšujúcou sa veľkosťou populácie sa zvyšuje počet nových mutácií. V dôsledku toho sa genofond populácie obohacuje o nové genotypy. Po poklese počtu niektoré genotypy náhodne miznú so smrťou jedincov, ktorí ich nesú, a koncentrácia iných genotypov tiež náhodne klesá alebo stúpa. Po obnovení počtov bude genofond populácie odlišný, reprezentovaný iným pomerom genotypov.

Aké evolučné faktory poskytujú materiál pre prirodzený výber?

Odpoveď. V učení o evolúcii sú dve strany: učenie o materiáli pre evolúciu a učenie o jej faktoroch, jej hybnej sile. Hnacou silou evolúcie je prirodzený výber. Dedičnosť je založená na nedeliteľných a nezmiešateľných faktoroch – génoch. Práve selekciou dochádza k usmernenému vplyvu životných podmienok na dedičnú variabilitu. Samotná dedičná variabilita je náhodná. Vplyvom prostredia sa vyberajú vlastnosti, ktoré najlepšie vyhovujú životným podmienkam. "

Aká je evolučná úloha výberu?

Odpoveď. Prirodzený výber zohráva kreatívnu úlohu. Kreatívna úloha prirodzeného výberu spočíva v tom, že zmenou charakteristík v súlade so zmenami podmienok prostredia – posilňovaním užitočných a oslabovaním charakteristík, ktoré stratili adaptačný význam, prirodzený výber transformuje organizáciu potomkov v porovnaní s predkami a vytvára nové druhy.

Ako sa výber jazdy líši od výberu stabilizácie?

Odpoveď. Hnacia forma prirodzeného výberu vedie ku konsolidácii nových adaptácií organizmu, čo zodpovedá zmeneným podmienkam prostredia.

Stabilizačná forma výberu je zameraná na zachovanie adaptačných charakteristík stanovených v populácii. Adaptácia na určité podmienky prostredia neznamená ukončenie selekcie v populácii. Keďže v akejkoľvek populácii vždy existuje mutačná variabilita, neustále sa objavujú jedinci s vlastnosťami, ktoré sa výrazne odchyľujú od priemernej hodnoty typickej pre populáciu alebo druh. Pri stabilizačnom výbere sú takéto jedince eliminované.

Aká je úloha izolácie ako faktora v evolúcii?

Odpoveď. Izolácia je vznik akýchkoľvek bariér, ktoré bránia voľnému prechodu, čo vedie k zvyšovaniu a upevňovaniu rozdielov medzi populáciami a jednotlivými časťami. Existuje geografická, environmentálna a etologická izolácia.

Geografická (alebo priestorová) izolácia je spojená s rozpadom jedného biotopu druhu na časti, ktoré spolu nekomunikujú. Mutácie sa môžu vyskytnúť náhodne v akejkoľvek izolovanej populácii. V dôsledku populačných vĺn a pôsobenia prirodzeného výberu sa genotypové zloženie izolovaných populácií stále viac líši. Dôvody vedúce k vzniku geografickej izolácie sú mnohé: prítomnosť hôr a riek, úžin alebo úžin, vyhladzovanie populácie v určitých oblastiach atď.

Ekologická izolácia je spojená s preferenciou určitého biotopu. Pstruh sevanský je príkladom takejto izolácie. Rôzne populácie pstruhov sa vytierajú v ústiach rôznych potokov a horských riek tečúcich do jazera, takže voľné kríženie medzi nimi je mimoriadne náročné. Ekologická izolácia tak zabraňuje kríženiu jedincov z rôznych populácií a podobne ako geografická izolácia slúži ako počiatočná fáza populačnej divergencie.

Evolučná podstata rôznych variantov priestorovej a ekologickej izolácie je rovnaká - prerušenie jedného genofondu druhu na dva alebo viac navzájom izolovaných genofondov (zastavenie výmeny genetického materiálu medzi nimi; nezávislý evolučný proces v izolovaných častiach druhu). Jeho konečným výsledkom, aj keď s malou pravdepodobnosťou, je vznik nových druhov. Preto sa primárne formy izolácie považujú za spúšťače procesu speciácie.

Spory o pôvode človeka sa vedú už dlho. Jednu z teórií, a to evolučnú, vypracoval Charles Darwin. Tento koncept tvorí základ celej modernej biológie.

Tento článok je určený pre osoby staršie ako 18 rokov

Máš už 18 rokov?

Chyby a

Dôkazy pre Darwinovu teóriu

Podľa teórie prirodzeného výberu Charlesa Darwina sa človek vyvinul z opíc. Vedec, ktorý cestoval po svete a študoval rôzne druhy flóry a fauny, dospel k záveru, že vo svete prebieha neustála evolúcia. Živé organizmy, ktoré sa prispôsobujú meniacim sa podmienkam prostredia, sa menia. Po preštudovaní výsledkov výskumu vo fyziológii, geografii, paleontológii a iných vedách, ktoré v tom čase existovali, Darwin vytvoril svoju teóriu, ktorá opísala pôvod druhov.

• Vedca podnietil k premýšľaniu o evolúcii živých organizmov objav kostry leňochoda, ktorý sa od moderných predstaviteľov tohto druhu odlišoval väčšou veľkosťou;
• Darwinova prvá kniha mala fenomenálny úspech. Počas prvých 24 hodín sa predali všetky knihy v tiráži;
• vysvetlenie procesu objavenia sa všetkého života na planéte nemalo náboženskú konotáciu;
• Napriek popularite knihy nebola táto teória spoločnosťou okamžite prijatá a trvalo nejaký čas, kým ľudia ocenili jej význam.

Základné princípy Darwinovej teórie

Ak si spomenieme na kurz školskej biológie, jeho charakteristickou črtou je jedinečný prístup k štruktúrovaniu materiálov. Druhy sa neposudzujú oddelene, ale takým spôsobom, že jeden z druhov je odvodený od druhého. Pokúsme sa vysvetliť, čo máme na mysli. Základné princípy teórie ukazujú, že obojživelníky sa vyvinuli z rýb. Ďalšou etapou evolúcie bola premena obojživelníkov na plazy atď. Vynára sa prirodzená otázka: prečo potom neprebiehajú transformačné procesy teraz? Prečo sa niektoré druhy vydali cestou evolučného vývoja, zatiaľ čo iné nie?

Ustanovenia Darwinovej koncepcie vychádzajú z toho, že vývoj prírody prebieha podľa prírodných zákonov, bez vplyvu nadprirodzených síl. Hlavný postulát teórie: príčinou všetkých zmien je boj o prežitie na základe prirodzeného výberu.

Predpoklady pre vznik Darwinovej teórie

• sociálno-ekonomické - vysoká úroveň rozvoja poľnohospodárstva umožnila venovať značnú pozornosť výberu nových druhov zvierat a rastlín;
• vedecké - veľké množstvo poznatkov sa nahromadilo v paleontológii, geografii, botanike, zoológii, geológii. Teraz je ťažké povedať, aké údaje z geológie slúžili na rozvoj koncepcie evolúcie, ale spolu s inými vedami prispeli;
• prírodovedné – vznik bunkovej teórie, zákon zárodočnej podobnosti. Darwinove osobné pozorovania počas jeho ciest poskytli základ pre nový koncept.

Porovnanie evolučných teórií Lamarcka a Darwina

Okrem známej evolučnej teórie Darwina existuje ešte jedna teória, ktorej autorom je J. B. Lamarck. Lamarck tvrdil, že zmeny v prostredí menia návyky, a preto sa menia aj niektoré orgány. Keďže rodičia majú tieto zmeny, prenášajú sa na ich deti. Výsledkom je, že v závislosti od biotopu vznikajú degradujúce a progresívne série organizmov.

Darwin túto teóriu vyvracia. Jeho hypotézy ukazujú, že životné prostredie ovplyvňuje smrť neprispôsobených druhov a prežitie adaptovaných. Takto dochádza k prirodzenému výberu. Slabé organizmy zomierajú, zatiaľ čo silné sa rozmnožujú a zvyšujú populáciu. Zvýšená variabilita a adaptabilita vedie k vzniku nových druhov. Aby sme pochopili celkový obraz, je dôležité analyzovať podobnosti a rozdiely medzi Darwinovými závermi a syntetickou teóriou. Rozdiely sú v tom, že syntetická teória vznikla neskôr, ako výsledok spojenia výdobytkov genetiky a hypotéz darwinizmu.

Vyvrátenie Darwinovej teórie

Sám Darwin netvrdil, že predložil jedinú správnu teóriu o pôvode všetkého živého a že iné možnosti nemôžu byť. Teória bola opakovane vyvrátená. Kritika je, že vzhľadom na evolučnú koncepciu pre ďalšiu reprodukciu musí existovať pár s rovnakými vlastnosťami. Čo sa podľa Darwinovej koncepcie nemôže stať a čo potvrdzuje jej nekonzistentnosť. Fakty, ktoré vyvracajú evolučné hypotézy, odhaľujú lži a rozpory. Vedcom sa nepodarilo identifikovať gény u fosílnych živočíchov, ktoré by potvrdili, že dochádza k prechodu z jedného druhu na druhý.

Vynára sa prirodzená otázka: čo sa muselo stať, aby sa tvory, ktoré sa rozmnožovali kladením vajíčok, rozmnožovali sexuálne? Ľudstvo tak bolo dlhú dobu oklamané, slepo veriace evolučným teóriám.

Čo je podstatou Darwinovej teórie?

Darwin pri budovaní svojej evolučnej teórie vychádzal z niekoľkých postulátov. Podstatu odhalil prostredníctvom dvoch výrokov: svet okolo nás sa neustále mení a úbytok zdrojov a obmedzený prístup k nim vedie k boju o prežitie. Možno to dáva zmysel, pretože výsledkom takýchto procesov sú najsilnejšie organizmy, ktoré sú schopné produkovať silné potomstvo. Podstata prirodzeného výberu spočíva aj v tom, že:

• variabilita sprevádza organizmy počas celého ich života;
• všetky rozdiely, ktoré tvor nadobudne počas života, sa dedia;
• organizmy s užitočnými schopnosťami majú vyšší sklon k prežitiu;
• organizmy sa množia donekonečna, ak to podmienky umožňujú.

Chyby a výhody Darwinovej teórie

Pri analýze darvinizmu je dôležité zvážiť klady a zápory. Výhodou teórie samozrejme je, že vplyv nadprirodzených síl na vznik života bol vyvrátený. Existuje mnoho ďalších nevýhod: neexistujú žiadne vedecké dôkazy na podporu teórie a neboli pozorované žiadne príklady „makroevolúcie“ (prechod z jedného druhu na druhý). Evolúcia nie je možná na fyzickej úrovni, vysvetľuje sa to tým, že všetky prírodné objekty starnú a kolabujú, z tohto dôvodu sa evolúcia stáva nemožnou. Bohatá predstavivosť, zvedavosť pri štúdiu sveta, nedostatok vedeckých poznatkov v biológii, genetike, botanike viedli k vzniku hnutia vo vede, ktoré nemá vedecký základ. Napriek kritike možno všetkých evolucionistov rozdeliť do dvoch veľkých skupín, ktoré vystupujú za a proti evolúcii. Prezentujú svoje argumenty, hovoria za a proti. A je ťažké povedať, kto má pravdu.

Vo vedeckých kruhoch sa vedú diskusie na tému: „Darwin pred smrťou opustil svoju teóriu: pravda alebo nepravda? Neexistuje o tom žiadny skutočný dôkaz. Po vyhláseniach jednej zbožnej osoby sa objavili zvesti, ale deti vedca tieto vyhlásenia nepotvrdzujú. Z tohto dôvodu nie je možné spoľahlivo určiť, či Darwin opustil svoju teóriu.

Druhá otázka, s ktorou prívrženci vedy zápasia, je: „V ktorom roku bola vytvorená Darwinova evolučná teória? Teória sa objavila v roku 1859, po zverejnení výsledkov vedeckého výskumu a objavov Charlesa Darwina. Jeho práca „Pôvod druhov prostredníctvom prirodzeného výberu alebo zachovanie zvýhodnených plemien v boji o život“ sa stala základom rozvoja evolucionizmu. Ťažko povedať, kedy vznikla myšlienka vytvorenia nového trendu v štúdiu vývoja sveta a kedy Darwin sformuloval prvé hypotézy. Preto sa práve dátum vydania knihy považuje za začiatok vytvorenia evolučného hnutia vo vede.

Dôkazy pre Darwinovu teóriu

Je Darwinova hypotéza pravdivá alebo nepravdivá? Na túto otázku neexistuje jednoznačná odpoveď. Stúpenci evolucionizmu uvádzajú vedecké fakty a výsledky výskumov, ktoré jasne ukazujú, že pri zmene životných podmienok organizmy získavajú nové schopnosti, ktoré sa potom prenášajú na ďalšie generácie. V laboratórnom výskume sa experimenty vykonávajú na baktériách. A ruskí vedci zašli ešte ďalej: uskutočnili experimenty na morských rybách, lipkavec. Vedci presunuli ryby z morských vôd do sladkých vôd. Počas 30 rokov biotopu sa ryba dokonale prispôsobila novým podmienkam. Po ďalšom štúdiu bol objavený gén, ktorý je zodpovedný za možnosť ich biotopu v sladkých vodách. Z tohto dôvodu je, či veriť alebo neveriť v evolučný pôvod všetkého živého, osobnou záležitosťou každého.

V procese historického vývoja niektoré druhy vymierajú, iné sa menia a dávajú vznik novým druhom. Aké sú druhy? Existujú skutočne druhy v prírode?

Termín „druh“ prvýkrát zaviedol anglický botanik John Ray (1628-1705). Švédsky botanik K. Linné považoval tento druh za hlavnú systematickú jednotku. Nebol zástancom evolučných názorov a veril, že druhy sa časom nemenia.

J. B. Lamarck poznamenal, že rozdiely medzi niektorými druhmi sú veľmi nepatrné a v tomto prípade je dosť ťažké druhy rozlíšiť. Dospel k záveru, že druhy v prírode neexistujú a taxonómiu vymyslel človek pre pohodlie. Skutočne existuje iba jednotlivec. Organický svet je súborom jednotlivcov, ktorí sú navzájom prepojení rodinnými väzbami.

Ako vidíte, názory Linného a Lamarcka na skutočnú existenciu druhu boli priamo opačné: Linné veril, že druhy existujú, sú nemenné; Lamarck poprel skutočnú existenciu druhov v prírode.

V súčasnosti je všeobecne akceptovaný názor Charlesa Darwina, že druhy v prírode skutočne existujú, ale ich stálosť je relatívna; druhy vznikajú, vyvíjajú sa a potom buď zanikajú, alebo sa menia, čím vznikajú nové druhy.

vyhliadka je supraorganizmová forma existencie živej prírody. Ide o súbor morfologicky a fyziologicky podobných jedincov, voľne sa krížiacich a produkujúcich plodné potomstvo, obývajúcich určité územie a žijúcich v podobných podmienkach prostredia. Druhy sa líšia podľa mnohých kritérií. Kritériá, podľa ktorých jednotlivci patria k rovnakému druhu, sú uvedené v tabuľke.

Typové kritériá

Pri určovaní, či jednotlivec patrí k nejakému druhu, sa nemožno obmedziť len na jedno kritérium, ale treba použiť celý súbor kritérií. Nie je teda možné obmedziť sa iba na morfologické kritérium, keďže jedinci toho istého druhu sa môžu líšiť vzhľadom. Napríklad u mnohých vtákov - vrabcov, hýľov, bažantov sa samce výrazne líšia vzhľadom od samíc.

V prírode je u zvierat rozšírený albinizmus, u ktorého je v dôsledku mutácie narušená syntéza pigmentu v bunkách jednotlivých jedincov. Zvieratá s takýmito mutáciami majú bielu farbu. Ich oči sú červené, pretože v dúhovke nie je žiadny pigment a cez ňu sú viditeľné krvné cievy. Napriek vonkajším rozdielom takí jedinci, napríklad biele vrany, myši, ježkovia, tigre, patria k svojmu vlastnému druhu a nerozlišujú sa ako nezávislé druhy.

V prírode existujú navonok takmer nerozoznateľné druhy dvojčiat. Predtým sa maláriový komár v skutočnosti nazýval šiestimi druhmi, ktoré mali podobný vzhľad, ale nekrížili sa a líšili sa v iných kritériách. Z nich sa však len jeden druh živí ľudskou krvou a šíri maláriu.

Životné procesy u rôznych druhov často prebiehajú veľmi podobne. Toto hovorí o relativite fyziologické kritérium. Napríklad niektoré druhy arktických rýb majú rovnakú rýchlosť metabolizmu ako ryby žijúce v tropických vodách.

Nemôžete použiť len jeden molekulárne biologické kritérium, keďže mnohé makromolekuly (proteíny a DNA) majú nielen druhovú, ale aj individuálnu špecifickosť. Preto nie je vždy možné z biochemických ukazovateľov určiť, či jedince patria k rovnakému alebo k rôznym druhom.

Genetické kritérium tiež nie univerzálne. Po prvé, u rôznych druhov môže byť počet a dokonca aj tvar chromozómov rovnaký. Po druhé, v jednom druhu môžu byť jedinci s rôznym počtom chromozómov. Jeden typ nosatca má teda diploidné (2p), triploidné (Zp) a tetraploidné (4p) formy. Po tretie, niekedy sa jedinci rôznych druhov môžu krížiť a produkovať plodné potomstvo. Známi sú kríženci vlka a psa, jaka a dobytka, sobolia a kuny. V rastlinnej ríši sú celkom bežné medzidruhové hybridy a niekedy sa vyskytujú aj vzdialenejšie medzirodové hybridy.

Nedá sa považovať za univerzálny geografické kritérium, keďže areály mnohých druhov v prírode sa zhodujú (napríklad areál smrekovca dahurského a topoľa voňavého). Okrem toho existujú kozmopolitné druhy, ktoré sú všadeprítomné a nemajú jasne ohraničený areál (niektoré druhy burín, komáre, myši). Oblasti výskytu niektorých rýchlo sa rozširujúcich druhov, ako je mucha domáca, sa menia. Mnoho sťahovavých vtákov má rôzne oblasti rozmnožovania a zimovania. Ekologické kritérium nie je univerzálne, pretože v rámci rovnakého rozsahu žije mnoho druhov vo veľmi odlišných prírodných podmienkach. Mnohé rastliny (napríklad pšenica plazivá, púpava) teda môžu žiť v lese aj na lužných lúkach.

Druhy v prírode skutočne existujú. Sú relatívne stále. Druhy možno rozlíšiť podľa morfologických, molekulárno-biologických, genetických, environmentálnych, geografických a fyziologických kritérií. Pri určovaní, či jednotlivec patrí k určitému druhu, by sa malo brať do úvahy nielen jedno kritérium, ale celý ich komplex.

Viete, že druh pozostáva z populácií. Populácia je skupina morfologicky podobných jedincov toho istého druhu, voľne sa navzájom krížiacich a obývajúcich špecifický biotop v areáli druhu.

Každá populácia má svoje vlastné genofondu- súhrn genotypov všetkých jedincov v populácii. Genofondy rôznych populácií, dokonca aj rovnakého druhu, sa môžu líšiť.

Proces formovania nových druhov začína v rámci populácie, to znamená, že populácia je elementárnou jednotkou evolúcie. Prečo sa za základnú jednotku evolúcie považuje populácia a nie druh alebo jednotlivec?

Jednotlivec sa nemôže vyvíjať. Môže sa meniť, prispôsobovať sa podmienkam prostredia. Ale tieto zmeny nie sú evolučné, pretože nie sú zdedené. Druh je zvyčajne heterogénny a pozostáva z množstva populácií. Populácia je relatívne nezávislá a môže existovať dlhú dobu bez spojenia s inými populáciami druhu. Všetky evolučné procesy prebiehajú v populácii: u jednotlivcov dochádza k mutáciám, dochádza ku kríženiu medzi jednotlivcami, pôsobí boj o existenciu a prirodzený výber. V dôsledku toho sa časom mení genofond populácie a tá sa stáva predkom nového druhu. Preto je základnou jednotkou evolúcie populácia, nie druh.

Pozrime sa na vzorce postupnosti znakov v populáciách rôznych typov. Tieto vzory sú odlišné pre samooplodňujúce sa organizmy a pre dvojdomé organizmy. Samooplodnenie je bežné najmä u rastlín. V samoopelivých rastlinách, ako je hrach, pšenica, jačmeň, ovos, sa populácie skladajú z takzvaných homozygotných línií. Čo vysvetľuje ich homozygotnosť? Faktom je, že pri samoopelení sa podiel homozygotov v populácii zvyšuje a podiel heterozygotov klesá.

Čistá línia- sú to potomkovia jedného jedinca. Je to zbierka samoopelivých rastlín.

Štúdium populačnej genetiky začal v roku 1903 dánsky vedec V. Johannsen. Študoval populáciu samoopelivej rastliny fazule, ktorá ľahko produkuje čistú líniu – skupinu potomkov jedinca, ktorého genotypy sú identické.

Johannsen vzal semená jednej odrody fazule a určil variabilitu jedného znaku – hmotnosti semena. Ukázalo sa, že sa pohybuje od 150 mg do 750 mg. Vedec zasial dve skupiny semien oddelene: s hmotnosťou od 250 do 350 mg a s hmotnosťou od 550 do 650 mg. Priemerná hmotnosť semena novopestovaných rastlín bola 443,4 mg v ľahkej skupine a 518 mg v ťažkej skupine. Johannsen dospel k záveru, že pôvodná odroda fazule bola zložená z geneticky odlišných rastlín.

Počas 6-7 generácií vedec vyberal ťažké a ľahké semená z každej rastliny, to znamená, že vykonával selekciu v čistých líniách. V dôsledku toho dospel k záveru, že selekcia v čistých líniách nevyvolala posun ani k ľahkým, ani k ťažkým semenám, čo znamená, že selekcia v čistých líniách nie je účinná. A variabilita hmoty semien v rámci čistej línie je modifikácia, nededičná a vyskytuje sa pod vplyvom podmienok prostredia.

Vzorce dedenia znakov v populáciách dvojdomých zvierat a krížových opelených rastlín stanovili nezávisle od seba anglický matematik J. Hardy a nemecký lekár W. Weinberg v rokoch 1908-1909. Tento vzor, ​​nazývaný Hardy-Weinbergov zákon, odráža vzťah medzi frekvenciami alel a genotypmi v populáciách. Tento zákon vysvetľuje, ako sa v populácii udržiava genetická rovnováha, to znamená, že počet jedincov s dominantnými a recesívnymi vlastnosťami zostáva na určitej úrovni.

Podľa tohto zákona zostanú frekvencie dominantných a recesívnych alel v populácii konštantné z generácie na generáciu za určitých podmienok: vysoký počet jedincov v populácii; ich voľný prechod; nedostatok selekcie a migrácie jedincov; rovnaký počet jedincov s rôznymi genotypmi.

Porušenie aspoň jednej z týchto podmienok vedie k vytesneniu jednej alely (napríklad A) inou (a). Pod vplyvom prirodzeného výberu, populačných vĺn a iných evolučných faktorov vytlačia jedince s dominantnou alelou A jedincov s recesívnou alelou a.

V populácii sa pomer jedincov s rôznymi genotypmi môže meniť. Predpokladajme, že genetické zloženie populácie bolo nasledovné: 20 % AA, 50 % Aa, 30 % aa. Pod vplyvom evolučných faktorov to môže dopadnúť nasledovne: 40 % AA, 50 % Aa, 10 % aa. Pomocou Hardyho-Weinbergovho zákona môžete vypočítať frekvenciu výskytu akéhokoľvek dominantného a recesívneho génu v populácii, ako aj akéhokoľvek genotypu.

Populácia je elementárnou jednotkou evolúcie, pretože má relatívnu nezávislosť a jej genofond sa môže meniť. Vzory dedičnosti sú rôzne v populáciách rôznych typov. V populáciách samoopelivých rastlín dochádza k selekcii medzi čistými líniami. V populáciách dvojdomých zvierat a krížovo opeľovaných rastlín sa vzory dedičnosti riadia Hardy-Weinbergovým zákonom.

V súlade s Hardy-Weinbergovým zákonom za relatívne konštantných podmienok zostáva frekvencia alel v populácii z generácie na generáciu nezmenená. Za týchto podmienok je populácia v stave genetickej rovnováhy a nedochádza k žiadnym evolučným zmenám. V prírode však nie sú ideálne podmienky. Vplyvom evolučných faktorov - mutačný proces, izolácia, prirodzený výber a pod. - sa neustále narúša genetická rovnováha v populácii a dochádza k elementárnemu evolučnému javu - zmene genofondu populácie. Uvažujme o vplyve rôznych evolučných faktorov.

Jedným z hlavných faktorov evolúcie je proces mutácie. Mutácie boli objavené na začiatku 20. storočia. Holandský botanik a genetik De Vries (1848-1935).

Za hlavnú príčinu evolúcie považoval mutácie. V tom čase boli známe len veľké mutácie ovplyvňujúce fenotyp. Preto De Vries veril, že druhy vznikajú v dôsledku veľkých mutácií okamžite, kŕčovito, bez prirodzeného výberu.

Ďalší výskum ukázal, že mnohé veľké mutácie sú škodlivé. Preto mnohí vedci verili, že mutácie nemôžu slúžiť ako materiál pre evolúciu.

Až v 20. rokoch. nášho storočia domáci vedci S.S.Chetverikov (1880-1956) a I.I.Shmalgauzen (1884-1963) ukázali úlohu mutácií v evolúcii. Zistilo sa, že každá prirodzená populácia je ako špongia nasýtená rôznymi mutáciami. Mutácie sú najčastejšie recesívne, sú v heterozygotnom stave a neprejavujú sa fenotypovo. Práve tieto mutácie slúžia ako genetický základ novej evolúcie. Pri krížení heterozygotných jedincov sa tieto mutácie u potomkov môžu stať homozygotnými. Selekcia z generácie na generáciu zachováva jedincov s prospešnými mutáciami. Prospešné mutácie sú zachované prirodzeným výberom, zatiaľ čo škodlivé sa hromadia v populácii v latentnej forme a vytvárajú rezervu variability. To vedie k zmene genofondu populácie.

Hromadenie dedičných rozdielov medzi populáciami je uľahčené o izolácia, vďaka čomu nedochádza ku kríženiu medzi jedincami rôznych populácií, a teda ani k výmene genetických informácií.

V každej populácii sa vďaka prirodzenému výberu hromadia určité prospešné mutácie. Po niekoľkých generáciách sa izolované populácie žijúce v rôznych podmienkach budú líšiť v množstve charakteristík.

Rozšírené priestorové, alebo geografická izolácia keď sú populácie oddelené rôznymi bariérami: rieky, hory, stepi atď. Napríklad aj blízke rieky obývajú rôzne populácie rýb toho istého druhu.

Existujú tiež environmentálna izolácia, kedy jedince rôznych populácií toho istého druhu preferujú rôzne miesta a životné podmienky. V Moldavsku sa tak medzi myšiakom lesným tvorili lesné a stepné populácie. Jedince lesných populácií sú väčšie a živia sa semenami drevín, jedince zo stepných populácií sa živia semenami obilnín.

Fyziologická izolácia nastáva, keď u jedincov rôznych populácií dochádza k dozrievaniu zárodočných buniek v rôznych časoch. Jedince takýchto populácií sa nemôžu krížiť. Napríklad v jazere Sevan žijú dve populácie pstruhov, ktorých trenie prebieha v rôznych časoch, takže sa nekrížia.

Je tu tiež behaviorálna izolácia. Párenie jedincov rôznych druhov sa líši. To im bráni v krížení. Mechanická izolácia spojené s rozdielmi v štruktúre reprodukčných orgánov.

Zmeny vo frekvenciách alel v populáciách môžu nastať nielen pod vplyvom prirodzeného výberu, ale aj nezávisle od neho. Frekvencia alel sa môže meniť náhodne. Napríklad predčasná smrť jedinca – jediného vlastníka akejkoľvek alely – povedie k vymiznutiu tejto alely v populácii. Tento jav sa nazýva genetický drift.

Dôležitým zdrojom genetického driftu je populačné vlny- periodické výrazné zmeny počtu jedincov v populácii. Počet jedincov sa z roka na rok mení a závisí od mnohých faktorov: množstvo potravy, poveternostné podmienky, počet predátorov, hromadné choroby atď. Úlohu populačných vĺn v evolúcii stanovil S. S. Chetverikov, ktorý ukázal, že zmeny v počte jedincov v populácii vplyv na efektivitu prirodzeného výberu. Pri prudkom znížení veľkosti populácie teda môžu náhodne prežiť jedinci s určitým genotypom. Napríklad v populácii môžu zostať jedinci s nasledujúcimi genotypmi: 75 % Aa, 20 % AA, 5 % aa. Najpočetnejšie genotypy, v tomto prípade Aa, budú určovať genetické zloženie populácie až do ďalšej „vlny“.

Genetický drift zvyčajne znižuje genetické variácie v populácii, najmä prostredníctvom straty vzácnych alel. Tento mechanizmus evolučných zmien je účinný najmä v malých populáciách. Iba prirodzený výber založený na boji o existenciu však prispieva k zachovaniu jedincov s určitým genotypom zodpovedajúcim biotopu.

Elementárny evolučný jav - zmena v genofonde populácie nastáva pod vplyvom elementárnych faktorov evolúcie - mutačný proces, izolácia, genetický drift, prirodzený výber. Genetický drift, izolácia a mutačný proces však neurčujú smer evolučného procesu, teda prežívania jedincov s určitým genotypom zodpovedajúcim prostrediu. Jediným vodiacim faktorom evolúcie je prirodzený výber.

Hlavné ustanovenia evolučného učenia Charlesa Darwina.

1. Dedičná variabilita je základom evolučného procesu;
2. Túžba reprodukovať a obmedzené prostriedky života;
3. Boj o existenciu je hlavným faktorom evolúcie;
4. Prírodný výber ako výsledok dedičnej premenlivosti a boja o existenciu.

FORMY PRIRODZENÉHO VÝBERU

TYPY PRÍRODNÉHO VÝBERU

Úlohy a testy na tému "Téma 14. "Evolučné vyučovanie"."

• Po spracovaní týchto tém by ste mali byť schopní:

  1. Vlastnými slovami sformulujte definície: evolúcia, prírodný výber, boj o existenciu, adaptácia, rudiment, atavizmus, idioadaptácia, biologický pokrok a regresia.
  2. Stručne opíšte, ako sa konkrétna adaptácia zachováva výberom. Akú úlohu v tom zohrávajú gény, genetická variabilita, frekvencia génov, prirodzený výber.
  3. Vysvetlite, prečo selekcia neprodukuje populáciu identických, dokonale prispôsobených organizmov.
  4. Formulujte, čo je genetický drift; uveďte príklad situácie, v ktorej hrá dôležitú úlohu, a vysvetlite, prečo je jej úloha obzvlášť dôležitá v malých populáciách.
  5. Opíšte dva spôsoby vzniku druhov.
  6. Porovnajte prirodzený a umelý výber.
  7. Stručne uveďte aromorfózy vo vývoji rastlín a stavovcov, idioadaptácie vo vývoji vtákov a cicavcov, krytosemenné rastliny.
  8. Vymenujte biologické a sociálne faktory antropogenézy.
  9. Porovnajte efektivitu konzumácie rastlinných a živočíšnych potravín.
  10. Stručne opíšte znaky najstaršieho, najstaršieho, fosílneho človeka, moderného človeka.
  11. Uveďte vývojové znaky a podobnosti ľudských rás.

  Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Všeobecná biológia". Moskva, "Osvietenie", 2000

  • Téma 14. "Evolučné učenie." §38, §41-43 s. 105-108, s.115-122
  • Téma 15. "Adaptabilita organizmov. Speciácia." § 44-48 s. 123-131
  • Téma 16. "Dôkazy evolúcie. Vývoj organického sveta." §39-40 s. 109-115, §49-55 s. 135-160
  • Téma 17. "Pôvod človeka." § 49-59 s. 160-172