Естественный отбор. Формы, роль адаптации.

Учение о ЕО создано Ч. Дарвином и А. Уоллесом, рассматривавшими его как гл. творческую силу, направляющую эволюционный процесс и определяющую его конкретные формы. ЕО – процесс выживания наиболее приспособленных организмов. Он говорил, что ест отбор происх в группах организмов (популяциях). Сохранение особей с полезными и гибель с вредными индивидуальными уклонениями – переживание наиболее приспособленных. Т.о. представление Д говорит о том, что эволюция идет в группах организмов новых приспособлений. Эволюция – это адаптоциогенез (появление приспособлений). Среди факторов кот образуют, ест отб Д разл 3 предпосылки: гетерогенность особей; прогрессия размн; борьба за сущ, кот приводят к появл-ю ест отб. После Д разв попул-й генетики привело формир-ю к ряду потом, что в ходе эволюции им-т большое знач не просто выживание особей, а вклад каждой особи формирование генофонда популяций. Чем больше потомства этой особи, тем больше вклад она оставит будущему состояний поколению. Сущ-т совр-е опред ест отб – это избирательное воспроизведение генотипов или генных комплексов т.е. передача генотипа по поколениям. Ест отб всегда работает внутри вида в популяциях. При этом борьба за сущ м/у особями, которое носит в себе свойственные для них гены, генные комплексы. Т.о. ест отб идет по фенотипам. Фенотип отражает особенность генотипа. Тез работы отбора – это всегда формир-е адаптации. Адаптация – это постоянно поддерживаемое отбором соответствие м/у организмом и средой, т.е. адапт помогает выживать особям, более эффективно использовать ресурсы данной среды, оставлять плодовитые потомства. Такие адапт могут вызывать т/о действие ест отб, поэт его считают главным эволюц-м фактором. Выделяю 3 основн. формы ЕО: 1. Стабилизирующий ЕО – харк-рен для стабильных условий существования, кот. не меняются продолжительное время. Поэтому в популяциях накапливаются адаптации и отбираются генотипов, для существующих условий. Кода популяции достигают определенного набора приспособлений, начинает действовать СЕО. Все мутации и половые рекомбинации кот. приводят к отклонению от норм, устраняются при СЕО. 2. Движущий ЕО – типичен для меняющихся условий среды, когда возникает направленный отбор в сторону изменяющегося фактора. Так происходит накопление мутаций и изменение фенотипа, связанных с данным фактором и приводящих к отклонению от средней нормы. При ДЕО обычно не происходит дивергенции (разветвление) признаков и одни признаки и несущие их генотипы плавно заменяются др. не образуя переходных фор. 3. Дизруптивный или разрывающий ЕО - при нем преимущества получают крайние варианты приспособлений, а промежуточные признаки становятся не нужными в новых условиях и их носители вымирают. Под влиянием РЕО форм. 2 или более формы изменчивости кот. не редко приводят к полиморфизму. При длительном действии РЕО может произойти образование 2-х и более видов, на одной территории, но проявляющих активность в разные сроки. Творческая роль ест отб: исходит из его определения как дифференциального размн особей с разными генотипами; способ-ть генотипа к выживанию и воспроизведению, по сравн-ю с другими генотипами наз-ся адаптивной ценностью; отбор формирует признаки св-ва путем интегрирования отдельных случайных уклонений с незначительной адаптивной ценностью. Адаптации: 1. Морфологические – связаны с изменением строения тела (камбала, северные растения). Покровительственная окраска, маскировка, угрожающая или предостерегающая окраска, мимикрия. 2. Физиологические – перестройка обмена вещ-в (теплокровность и терморегуляция, приспособленность к определенным формам пищи, солевому составу, влажности). 3.Биохим-ие – образование определенных вещ-в, кот. облегчают защиту от врагов или нападение на др. организмы (яды, антибиотики, токсины раст., похучие вещ-ва клопов). Так же к биохим-им адаптациям относят особую структ. белков и липидов у термофильных и психрофильных. 4. Поведенческая адаптация – изменение поведения в разных условиях.

БИЛЕТ 7

Отдел голосеменные. Отличия от высших споровых растений. Класс хвойные, строение, размножение, значение.

Отличие от низших растений:

1.Наличие семязачатка – это эволюционная структура, которая появилась впервые у голосеменных. Семязачаток – это мегаспорангий который у Г. называется нуцеллусом, покрытый покровом, который называется интигументом. Интигумент наверху не срастается и образует канал, называемый пыльцеходом (микропиле).

2.У Г-х полная замаскированность смены поколений при резком преобладании спорофита. Но чередование поколений четко прослеживается. Спорофит – само растение. Гаметофит замаскирован внутри спорофита в женских и мужских шишках.

3. Абсолютная разноспоровость всех голосеменных. Микро- и мега- споры при созревании не высыпаются из спорангиев. Развитие мужских и женских гаметофитов происходит под двойной защиты: внутри спорангиев и внутри оболочки микро- и мега- спор. Опыление, оплодотворение и полное развитие зародыша (эмбриогенез) спорофита происходит на материнском организме.

4.Сильная редукция гаметофитов, которые утратили самостоятельность. Полностью живут за счет спорофита (иждивенцы). У Г-х полностью редуцирован мужской половой орган – антеридий. У некоторых и архегоний. Женский гаметофит представлен эндоспермом (n) с архегониями. Архегонии могут быть от 2х и больше. Мужской гаметофит – это пыльца или пыльцевое зерно. Эта пылинка когда перелетает от мужской шишки к женской шишке, лишь тогда живет самостоятельно. Совокупность пылинок называется пыльца.

5.У Г-х отсутствует потребность водной среды для полового процесса. Мужская гамета – спермии, у древних – сперматозоиды доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевых трубок.

6.Размножение семенами. Семена являются органами воспроизведения и расселения. Семя представляет собой гетерогенную структуру которая включает в себя 3 поколения:

1. семенная кожура (2п) и остатки нуцеллуса (2п) это структуры спорофита предыдущего поколения (дедушка). Кедровое семя: одревесневшая скорлупа-интигумент, коричнев.пленка-нуцеллус.

2. эндосперм (п) – то что мы едим. Это гаплоидный женский гаметофит который после оплодотворения яйцеклетки выполняет функцию запасающей ткани. Использ-ся для прорастания зародыша (материнское поколение)

3. зародыш (2п) – зачаток нового спорофита (дочернее поколение).

7. У Г-х формируется стержневая корневая система из зародышевого семени.

8. У Г-х имеется длительно-функционирующий камбий, который продуцирует у большинства долгое время (древесина – это камбий).

9. Листья имеют телломное (макрофильное) образование. У представителей класса хвойных листья назыв. хвоей.

10. У Г-х эволбционно-продвинутый тип стели – эустела. Наиболее паренхиматизированный тип стели, в к-ой проводящие пучки окружены живой тканю. Тип проводящих пучков открытый, коллатеральный.

По сравнению с покрытосеменными Г-ые более примитивные, т.к. отличается след. признаками:

1.В семязачатке лежат открыто или голо на поверхности семенных чешуй, т.е. не защищены стенками завязи.

2.Отсутствует цветок, 2йное оплодотворение, не образуют плода.

В отличие от цветковых у Г-ых эндосперм – n, у покрытосем - 3n, сочетающий в себе признаки и матер., и отцовск. Организма. Лучше снабажет зародыш, передает наследств.информацию.

Сходства Г-ых и покрытосем-х:

Наличие семязачатка, образование семени, тип стели (эустела), телломное происхожд.листа, стержнев.корнев.система.

Класс Хвойные – Пинопсида

Древесные формы, состоят из ауксибластов (это удлинен.побеги с чешуевидными пленчатыми листьями) и архибластов (укорочен.побеги с хвоинками).

Анатомия стебля: Стебель покрыт перидермой – покр.тканью. За перидермой тонкий слой I коры со смоляными ходами. Далее тонкий слой флоемы. Флоема образована из ситовидных клеток и лубяной паренхимы. Камбий – II образовательная ткань, которая активизируется весной, отчленяет в обе стороны к наружу клетки флоемы, к внутр – клетки ксилемы. Камбий летом отчленяет мелкие толстостенные с узким просветом трахеиды, а весной образует широким просветом тонкостенные клетки трахеид. В результате образ-ся годичные кольца древесины, состоящие из ранней (весенней), поздней (летней) древесины. В древес.хвойных четко видна граница между поздней древесиной предыдущ.года и ранней древес.последующего года. В центре наход-ся сердцевина. В ксилеме наход-ся смоляные ходы. Годичное кольцо – совок. Ранней и поздней древесины, которая продуцируется камбием в теч. одного вегетационного периода. Смоляной ход – межклет.пространство, образов-е в результате расхождения живых клеток и окружено 2мя слоями: 1. слой наружный, состоящий из паренхимных клеток. 2. слой состоит из эпителиальных клеток, которые вырабатывают смолу. Функция – смола перед уходом на зиму закупоривает поранения, выдел-ся наружу. Защитная функция.

Анатомия листа: Лист хвойных-хвоинка (иголочки). Хвоинка имеет ксероморфную структуру как приспособление к засушливым условиям и к низким температурам. Особенности строения: 1.Покрыта кутикулой-это слой кутина, воскоподобного в-ва. 2.Эпидерма толстостенная 3. Под эпидермой расположена слой гиподермы. Гиподерма образована из толстостенных клеток. (Эти 3 свойстав для уменьшения транспирации, защита). 4. Устьица погруженные. 5. Мезофилл складчатый. Не дифференцирован. 6. В хвое наход-ся смоляные ходы, закрывающие устьица. 7. В центр.части хвои наход-ся 2 проводящ. пучка, закрытые, коллатеральные. Трансфузионная ткань – проведение в-в по горизонтали. Таким обр. строение хвои обеспечивает максимальную защиту от высыхания, уменьшает транспирацию, повышает фотосинтез. Хвоя живет 2-3 года.

Размножение: Органы размн-я – муж.и жен.шишки. Муж.шишки собраны в констробил – соцветия. Муж.шишки состоят из оси к которой прикрепл. микроспорофиллы, на ее внутр-ей поверхности образ-ся по 2 микроспорангия. Муж.соцветие продложает свой рост. Микроспорангии у сосны с 2мя воздушными мешками. Микроспора образ-ся в результате редукционного деления (мейоз) материнской кл. – спороциста. Метрин.клетка образ-ся из клеток археспория (спорогенная ткань). Микроспора покрыта оболочкой – спородермой. Спородерма состоит из 2х слоев – 1 – экзина, 2- интина. В 2х местах экзина отходит и образует воздуш.мешки. Микроспора прорастает в муж.гаметофит внутри своей оболочки внутри спорангия, т.е. внутри муж.шишки. В результате образ-ся зредый муж.гаметофит, который состоит из 2х клеток: 1. сифоногенная кл. 2.антеридеальная кл.

Антериридев нет, антеридиальная кл.заменяет целый антеридий. В таком виде пылинка вылетает из муж. шишки на жен-ую шишку (на микропиле семязачатка). Из сифоногенной клетки вырастает пыльцевая трубка, по ней спускается антеридиальн. клетка, там она делится, образуя 2 спермия. Жен.шишка функционирует 2 месяца потом засыпает. Жен.шишка развивается 3 года: жен.шишка первого года – красн.цвета, жен.шишка 2 года – зелен.цвета, жен.шишка 3 года – корич.цвета. Жен.шишка состоит из: 1. оси, 2. кроющий чешуй, 3. семенных чешуй, 4. семязачатка, которая образ-ся на семенных чешуях по 2.

1 год. Опыление, т.е. попадание муж.гаметофита в семязачаток происходит на 1м году жизни, в начале лета. 2 год. В нач.2 года весной только происходит оплодотворение. Далее шишка растет, семянные чешуи сомкнуты (защита семязачатка). 1 год. На первом году жизни в шишке семязачаток состоит только из интигумента и нуцеллуса. Чуть позже в археспории (в нуцеллусе) выдел-ся единственная матер.клетка мегаспоры. Она делится редукционно образуя 4 мегаспоры. 3 из них погибают, 1 прорастает в жен.гаметофит – в эндосперм с 2мя архегониями. После оплдтв. Образ-ся семя. Зародыш состоит из остатков подвеска, зародыш.корня, гипокотиля, почечки и семядолей (у сосны от 7 до 12).

Представители: пихта сиб, листв.каяндера, листв.гмелина, листв.сибир., кедровый стланик, кедр сибирс, ель аянская (сем.сосновые); можжев.сиб, можжев.даурский, можжев.обыкнов (сем.кипарисовые), Класс гнетовые – эфедра односемянная (народное назв-е: хвойник, кузьмичева трава). Реликты Г-ых: гингко билоба, мамонтово дерево, секвойя, болотный кипарис. Значение: очистители воздуха, декоративное.