
- •Демографические показатели популяций
- •Демографические показатели популяций:
- •Свойства экосистем
- •Пространственная структура
- •Структура биогеоценоза
- •Биосфера:
- •Круговорот углерода.
- •Запомните!
- •Формы борьбы за существоание
- •Доказательства эволюции
- •Основные направления эволюции
- •Теория самопроизвольного зарождения жизни.
- •Гипотеза биохимической эволюции.
- •Основные этапы зарождения жизни на земле
- •История развития органического мира
- •История развития органического мира
- •История развития органического мира
- •Экологические факторы
- •Эволюция биосферы
- •Этапы развития биосферы
- •Природные ресурсы
- •Отрицательное воздействие человека на биосферу:
Запомните!
Эволюционные изменения популяций всегда сопровождается направленными изменениями генофонда, происходящими под действием естественного отбора. Таким образом обеспечивается различие между популяциями одного вида, что в дальнейшем обуславливает их преобразование в новые виды.
Эволюция в природе, по Ч. Дарвину, обусловливается факторами, аналогичными тем, которые определяет эволюцию культурных форм. Приспособленность естественных видов – тоже результат отбора, который производился не человеком, а условиями среды.
Одним из главных условий естественного отбора в природной среде Ч. Дарвин считал возможное переселение видов, возникающее как следствие геометрической прогрессии размножения. Например, аскарида продуцирует в сутки до 200 тыс. яиц, самка трески выметывает до 10 млн. икринок, одно растение осота дает до 19 тыс. семян, а белены – более 400 тыс. таким образом, плодовитость организмов в целом очень велика, но до половозрелого состояния доживают не все. Значительная часть потомства гибнет по различным причинам. Дарвин делает заключение, что между организмами возникает борьба за существование. В понятие «борьба за существование» он вкладывает широкий и метафорический смысл. В «происхождении видов» Ч. Дарвин пишет: «Я должен предупредить, что применяю этот термин в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также включая (что еще важнее) не только жизнь одной особи, но и успех ее в оставлении после себя потомства».
Борьба за существование – сложные и многообразные внутривидовые и межвидовые отношения а также взаимоотношения организмов с факторами среды.
ЗАДАНИЕ: используя текст учебника (параграф 7.4), заполните таблицу «Формы борьбы за существование».
Формы борьбы за существоание
Форма борьбы |
Определение |
Причины |
Результат борьбы |
Примеры |
Внутривидовая |
Борьба между особями одного вида |
Избыточная численность |
Сохранение популяции за счет гибели слабых |
Чайки в колонии, одновозрастные ели в лесу |
Межвидовая |
Борьба между особями разных видов |
Ограниченность природных ресурсов |
Использование одного вида другим в качестве пищи, расселение на новой территории |
Вытеснение европейской пчелой местной австралийской; борьба за пищу между серой черной крысами; сорные растения угнетают культурные растения |
Борьба с неблагоприятными условиями среды |
Борьба между организмами и средой |
Неблагоприятные условия среды |
Выживание в крайних или изменяющихся условиях наиболее приспособленных организмов |
Зимой животные меняют окраску, густоту шерсти, впадают в спячку; редукция листьев и образование длинных корней у растений пустыни |
В результате борьбы за существование выживают особи, наиболее приспособленные к условиям окружающей среды. Ч. Дарвин при сопоставлении фактов борьбы за существование и всеобщей изменчивости признаков и свойств пришел к заключению о неизбежности в природе избыточного уничтожения одних особей и размножения других – естественного отбора.
Естественный отбор – процесс дифференцированного (неслучайного, избирательного) выживания и воспроизведения организмов в ходе эволюции.
Естественный отбор реализуется через действие естественных факторов среды (температура, влажность, свет, паразиты, конкуренты, враги, трудности добывания пищи), а также через сохранение и накопление наследственных изменений.
Естественный отбор Дарвин считал главной движущей силой эволюции. Результатом действия этой силы является такие феномены:
постепенное усложнение и повышение уровня организации живых существ
приспособленность организмов к условиям окружающей среды
многообразие видов.
Отбор происходит непрерывно на протяжении бесконечного ряда следующего друг за другом поколений и сохраняет главным образом формы, которые в большей мере соответствует данным условиям.
СРАВНЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО И ИСКУССТВЕННОГО ОТБОРА
Вопросы для сравнения |
Естественный отбор |
Искусственный отбор |
Определение |
Процесс, в результате которого выживает и оставляют потомство особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями |
Отбор особей с нужными человеку хозяйственными признаками для последующего их разведения |
Что поставляет материал для отбора |
Наследственная изменчивость |
|
Отбирающий фактор |
Условия среды |
Потребности человека |
Отбираемые признаки |
Полезные для выживания в данных условиях среды |
Нужные человеку хозяйственные признаки |
Результат отбора |
Новые подвиды и виды, более совершенные в данных условиях среды |
Новые породы животных и сорта растений |
В современной эволюционной теории выделяется более 30 различных форм отбора. Однако основных форм отбора в популяциях только 3: стабилизирующий, движущий, дизруптивный.
Наиболее значимыми в эволюционном процессе является стабилизирующий и движущий отбор.
ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА
При изменяющихся условиях среды преимущества получают особи с признаками, адекватные новым условиям, то есть особи, которые отличаются от остальных
СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ОТБОР
При стабильных условиях среды обитания особи с отличающимися признаками отбираются (то есть не выживают либо не оставляют потомства).
Одним из частных случаев внутривидового естественного отбора является половой отбор.
Половой отбор – естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола.
Это частный случай внутривидового естественного отбора, а не самостоятельный фактор эволюции.
Примеры полового отбора:
Яркая окраска самцов многих птиц и невзрачная окраска самок;
Брачные крики и другие формы брачного поведения;
Специфические запахи;
Орудия турнирного боя (рога, клыки, шпоры);
Все это повышает вероятность оставления и выживания потомства.
Результаты естественного отбора:
Создание новых адаптивных признаков;
Уничтожение неполезных приспособлений;
Сохранение полезных приспособлений.
Изолирующие механизмы.
Различия между популяциями одного вида проявляется в форме адаптаций к различным условиям жизни. Организмы по-разному приспосабливаются к условиям среды обитания, например: животные отличаются разной окраской тела, особенностями поведения и особенностями строения тела; растения имеют различные приспособления к опылению и распространению семян, отличаются особенностями внешнего строения. Иногда такие изменения (адаптации) приводит к репродуктивной изоляции популяций, то есть к ограничению генного обмена. Это происходит в результате срабатывания изолирующих механизмов различных типов.
Изолирующие механизмы
Географическая изоляция (образование новых частей суши, возникновение географических барьеров приводит к накоплению наследственных изменений организмов).
Пространственная изоляция (наблюдается у мелких видов, на относительно небольшой площади).
Этот вид изоляции происходит в результате различной экологической специализации.
Экологическая специализация может быть:
по месту обитания
по месту питания
по месту размножения
Поведенческая изоляция (световые сигналы у светлячков, несовпадение в сроках размножения и пр.)
Репродуктивная (физиологическая) изоляция (отличия в анатомической строении, приводящие к невозможности скрещивания).
Видообразование.
Возникновение новых видов происходит различными путями. Важнейшую роль в этом процессе играют изолирующие механизмы. Совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида, изменяющих генетический состав популяций и приводящих к образованию новых видов, называется микроэволюцией.
Микроэволюция – процессы. Происходящие в популяции в ходе естественного отбора и ведущие к видообразованию. |
Видообразование – это процесс возникновения новых видов на базе наследственной изменчивости под действием естественного отбора. |
Различают два основных способа видообразования – географическое и экологическое, в зависимости от того, какой способ изоляции послужит исходным для расхождения популяций.
ВИДООБРАЗОВАНИЕ
(смена последовательности событий при видообразовании)
Изменение среды обитания или положения вида (популяции) в ней |
Обострение борьбы за существование между особями вида |
Изменение направлений естественного отбора соответственно новым условиям борьбы за существование |
Отбор особей. Наследственные изменения которых позволяют им осваивать новые территории или местообитания |
.
ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ |
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ |
Расселение на новых территориях |
Освоение новых экологических ниш в пределах старого ареала |
Географическая изоляция между популяциями |
|
Отбор в новых условиях среды |
Отбор в новых условиях среды |
Биологическая изоляция |
Биологическая изоляция |
Возникновение подвидов |
Возникновение подвидов |
ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ ВИДОВ |
ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ ВИДОВ |
Географическое видообразование возникает в результате пространственно – территориальной изоляции одной популяции или группы популяций вида. Отдельные популяции в ареале могут быть разъединены горами, реками, пустынями, автострадами и другими ландшафтными барьерами, затрудняющими частый обмен генами между популяциями. С течением времени различия между популяциями становятся все более значительными и они начинают существовать как самостоятельные виды.
Симпатрическое видообразование представляет собой способ видообразования, при котором возникновение видов происходит из популяций с перекрещивающимися или совпадающими ареалами. В качестве фактора эволюции выступает биологическая изоляция.
Развитие жизни на Земле в целом, включая ее происхождение, наз макроэволюцией.
Макроэволюция – процесс образования надвидовых таксонов (из видов новых рядов, их родов – новых семейств) в ходе эволюции на протяжении всей истории Земли. |
СРАВНЕНИЕ МИКРОЭВОЛЮЦИИ И МАКРОЭВОЛЮЦИИ
Микроэволюция |
Макроэволюция |
|
|
3. образование из популяций новых подвидов, из подвидов - видов |
3. образование из видов родов, из родов - семейств |
4. происходит в относительно короткое время (можно наблюдать при жизни человека) |
4. происходит за длительное время (исторические эпохи) |
5. происходит внутри вида |
5. надвидовая эволюция |
Результатом макроэволюционных процессов становится существенные изменения внешнего строения и физиологии организмов. Доказательством макроэволюционных процессов служат палеонтологические, эмбриологические и сравнительно – анатомические данные.