
Підручники з Біології / Біологія 9 клас / Соболь В.І. Біологія 9 клас 2021
.pdf
Екологічна ізоляція пов’язана з розмежуванням різних популяцій одного виду різними екологічними умовами середовища існування (наприклад, рослини лучних трав певного виду можуть цвісти в різний час, залежно від весняної повені). Ізоляція як еволюційний чинник закріплює й підсилює утворені в популяціях генотипні відмінності.
Хвилі життя, або популяційні хвилі, – періодичні або неперіодичні випадкові коливання чисельності по пуляцій (іл. 122). Даний термін впер-
ше був уведений С. С. Четвериковим у 1905 р. Еволюційне значення популя-
ційних хвиль полягає в тому, що вони Іл. 122. Хвилі життя хижаків і жертви сприяють зміні частоти алелей і гено-
типів. У разі різкого скорочення чисельності популяції особини, які випадково залишилися живими, можуть мати рідкісні генотипи. Надалі відновлення чисельності зазвичай відбувається за рахунок цих особин, що веде до зміни генофонду популяції.
Дрейф генів (генетичний дрейф) – це випадкова і неспрямована зміна частот зустрічальності алелів у популяції. Ефект генетичного дрейфу є найбільшим у невеликих популяціях. Зміни, зумовлені генетичним дрейфом, можуть бути корисними, нейтральними або шкідливими. Дрейф генів може призводити до поширення рецесивних мутантних алелів, непередбачуваних природним добором.
Отже, елементарними чинниками еволюції є дрейф генів, хвилі життя та ізоляція.
Яке значення мають види природного добору? |
|
Рушійні чинники еволюції – чинники, які спрямовують різні елемен |
|
тарні зміни, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування пристосу |
|
вань організмів до змін умов довкілля. Рушійною силою еволюції є природ- |
|
ний добір як наслідок боротьби за існування в різних її формах. Боротьба |
|
за існування – складні й різноманітні відносини особин усередині видів, між |
|
видами та з неорганічною природою. |
|
Природний добір – процес, унаслідок якого виживають і лишають |
|
після себе потомство переважно особини з корисними в даних умовах |
|
спадковими змінами. Цей чинник еволюції завжди має спрямований харак- |
|
тер, удосконалює пристосування до умов існування, діє на всі організми в |
|
будь-якому віці. Залежно від спрямування адаптаційних змін природний до- |
|
бір може бути рушійним, стабілізуючим і розриваючим. |
|
Рушійний добір – це добір, що спричиняє поступову зміну фенотипу, |
|
веде до зміни норми реакції в одному певному напрямі. Здійснюється в но- |
|
вих умовах на користь змін, які в цих умовах мають сприятливий характер. З |
|
рушійним добором пов’язана поява нових пристосувань. Прикладом дії ру- |
|
шійного добору є індустріальний меланізм у метеликів березового п’ядуна |
|
(іл. 123). |
191 |



Еволюцію здійснюють певні «робочі сили» (чинники еволюції), які з «будівельного матеріалу» (різних мутацій)
на «будівельному майдані» (у популяціях) будують нескінченні конструкції пристосувань.
З підручника «Еволюційне вчення»
§46. ПОПУЛЯЦІЯ. МІКРОЕВОЛЮЦІЯ. ВИД. ВИДОУТВОРЕННЯ
Основні поняття й ключові терміни: ПОПУЛЯЦІЯ. Мікроеволюція. Пристосування. ВИД. Видоутворення.
Пригадайте! Що таке теорія еволюції?
Ваша думка
У гірських лісах України популяції вивірки звичайної мають темне забарвлення, а популя-
ції вивірки рівнинних лісів – руде. На вашу думку, чому?
ЗМІСТ
Чому популяція є елементарною одиницею еволюції?
ПОПУЛЯЦІЯ (лат. populatio – населення) – це сукупність особин одного виду організмів, які упродовж багатьох поколінь існують в межах певної території, вільно схрещуються і відносно ізольовані від інших по пуляцій виду. Умови життя в межах ареалу виду є неоднаковими в різних ділянках, що приводить до виникнення відмінностей між групами особин та формування популяцій. Головним чинником, що об’єднує особини в популяціях, є вільне схрещування (панміксія). Особини різних популяцій також можуть схрещуватися, але цьому, як правило, перешкоджають географічні (наприклад, річки, гори) та біологічні (наприклад, різний час розмноження) фактори.
Будь-яка популяція організмів характеризується такими показниками, як
чисельність, народжуваність, смертність, природний приріст та ін. Попу-
ляції можуть характеризуватися структурою: статевою, віковою, просторо вою, етологічною та генетичною. Чому ж популяції є одиницею еволюції, а не окрема особина, як вважав Дарвін? Одна особина того чи іншого виду не здатна еволюціонувати, оскільки її набір генів не змінюється упродовж життя. В сучасному еволюційному вченні саме популяції розглядаються як «будівельний майданчик», арена еволюційних подій (іл. 126). Це пояснюється тим, що:
•популяція завдяки спадковій мінливості складається з особин, які різняться за генотипом;
•у популяції постійно діють чинники, що змінюють співвідношення частоти ге-
нотипів та алельних генів (генетичну 194 структуру);

•у популяції постійно існують взаємозв’язки між особинами й довкіллям,
завдяки чому виживають і дають потомство тільки особини з корисними в даних умовах змінами.
Для здійснення еволюційних змін необхідна наявність трьох процесів: мутаційного (поява нових різноманітних ознак), рекомбінаційного (створення нових поєднань ознак) та селекційного (відбір корисних для життя особин ознак), що відбуваються саме в популяціях. Завдяки цим процесам відбувається елементарне еволюційне явище, тобто суттєва і незворотна зміна генофонду популяції на тривалий період.
Отже, саме популяції, а не окремі особини є елементарними одиницями еволюції.
Що є результатом мікроеволюційних змін?
Еволюційні процеси в межах популяцій, що завершуються формуван ням пристосованості організмів та утворенням нових популяцій й підви дів, називаються мікроеволюцією. Рушійним чинником еволюційних змін у популяціях є природний добір, а матеріалом для мікроеволюційних змін – мутації. Природний добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування адаптацій організмів до змін умов довкілля.
Адаптації – пристосування будови, функцій, поведінки організмів до певних умов існування. Адаптації виникають у процесі еволюції на основі нейтральних мутацій або модифікацій. Нові пристосування з’являються не одразу в готовому вигляді, а тривалий час формуються в процесі еволюції. Будь-яка сукупність адаптацій допомагає організмам вижити лише в тих умовах, у яких вона сформувалася під впливом чинників еволюції.
Мікроеволюція забезпечує формування найрізноманітніших адаптацій:
•мімікрія – схожість між незахищеними та
захищеними видами (наприклад, осоподібні метелики і оси, джмелеподібні мухи і джмелі) (іл. 127);
•маскування – схожість із предметами навколишнього середовища (наприклад, морський коник до водоростей) (іл. 128);
•захисне забарвлення допомагає сховатися в навколишньому середовищі (наприклад, біле забарвлення полярних куріпок);
•застережне забарвлення вказує на небез-
пеку даного виду (наприклад, червоне забарвлення сонечка вказує на отруйність);
•приваблювальне забарвлення забезпечує
зустріч особин різних статей (наприклад, |
Іл. 128. Маскування |
|
яскраве забарвлення самця вивільги). |
морського коника |
|
195 |
||
|
|
|

Отже, результатом мікроеволюції є формування адаптацій та виникнення нових популяцій.
|
Як відбувається утворення видів у природі? |
|
|
ВИД – сукупність особин, що характеризуються спадковою подіб |
|
|
ністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, при |
|
|
стосовані до певних умов життя і займають у природі певну область |
|
|
– ареал. Видову самостійність певної групи особин встановлюють за різ- |
|
|
ними критеріями виду: морфологічний (подібність особин за будовою), ге- |
|
|
нетичний (характерний для кожного виду набір хромосом за кількістю, |
|
|
формою і розмірами), фізіологічний (подібність й відмінності в процесах |
|
|
життєдіяльності), біохімічний (особливості будови і складу макромоле- |
|
|
кул, перебігу певних біохімічних реакцій), географічний (спільність тери- |
|
|
торії поширення), екологічний (пристосованість до умов існування) та ін. |
|
|
Як же виникають нові види? |
|
|
Видоутворення – це спрямований природним добором еволюційний |
|
|
процес адаптивних перетворень, який веде до утворення генетично за |
|
|
критих видових систем із генетично відкритих внутрішньовидових. Почи- |
|
|
нається видоутворення на рівні популяцій. Нові види найчастіше виникають |
|
|
від однієї предкової групи близькоспоріднених організмів шляхом розхо- |
|
|
дження ознак у споріднених організмів (дивергенції). Необхідною умовою |
|
|
видоутворення є ізоляція, залежно від особливостей якої розрізняють гео- |
|
|
графічне та екологічне видоутворення. |
|
|
Географічне видоутворення – це фор |
|
|
мування нових груп у результаті зміни ареа |
|
|
лу під час географічної ізоляції. Відбувається |
|
|
шляхом розриву суцільного ареалу на части- |
|
|
ни (наприклад, утворення різноманітних видів |
|
|
в’юрків на різних островах Галапагоського |
|
|
архіпелагу) або розширення ареалу і відбір |
|
|
у нових умовах; наприклад, утворення видів |
|
|
ведмідь бурий (Ursus arctos) і ведмідь білий |
|
|
(Ursus maritimus) (іл. 129). |
|
|
Екологічне видоутворення – це фор |
|
|
мування нових груп у межах існуючого аре |
|
|
алу під час екологічної ізоляції. Відбувається |
|
|
в результаті дії нових сезонних умов (напри- |
|
|
клад, утворення видів дзвінець великий вес- |
|
|
няний і дзвінець великий літній), у результа- |
|
|
ті схрещування між особинами споріднених |
|
|
видів (наприклад, м’ята перцева є гібридом |
Іл. 129. Ведмідь бурий |
|
м’яти колосоподібної та м’яти водяної), за |
|
|
і ведмідь білий |
|
|
рахунок поліплоїдних мутацій (наприклад, |
|
|
|
|
|
вихідний вид двозернівка має 2n = 14, вид тверда пшениця – 4n = 28, а |
|
|
м’яка пшениця – 6n = 42) або поєднанням систематично віддалених орга- |
|
|
нізмів (наприклад, різні види лишайників є результатом симбіозу грибів |
|
|
і водоростей). |
|
196 |
|
|
|
|
|
|
|
|


Non progredi est regredi
(Не йти вперед, значить, іти назад)
Латинський вислів
§ 47. МАКРОЕВОЛЮЦІЯ
Основні поняття й ключові терміни: МАКРОЕВОЛЮЦІЯ. Біологічний прогрес. Біологічний регрес.
Пригадайте! Що таке синтетична теорія еволюції? Що таке геном?
|
|
|
|
|
|
|
Знайомтеся! |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зяблики Дарвіна, або галапагоські зяблики |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
(або в’юрки), – група птахів родини Вівсян- |
|
|
|
||||
|
кові ряду Горобцеподібні. Відомі тим, що саме види |
|
|
|
||||||||||
|
цієї групи Чарлз Дарвін зібрав у 1835 р. під час по- |
|
|
|
||||||||||
|
дорожі до Галапагоських островів. Нові види взяли |
|
|
|
||||||||||
|
початок від спільного материкового виду і в процесі |
|
|
|
||||||||||
|
еволюції стали відрізнятися один від одного за роз- |
|
|
|
||||||||||
|
міром та формою дзьоба, що дало їм змогу займати |
|
|
|
||||||||||
|
різні екологічні ніші. Як в еволюційній біології нази- |
|
|
|
||||||||||
|
вають цю форму еволюції? |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ЗМІСТ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Які особливості та форми макроеволюції? |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
МАКРОЕВОЛЮЦІЯ – еволюційний процес, що приводить до ви |
|||||||
|
никнення надвидових груп. На відміну від мікроеволюції, яка відбувається |
|||||||||||||
|
в історично короткий час і доступна для безпосереднього вивчення, макро- |
|||||||||||||
|
еволюція триває впродовж довгих грандіозних проміжків часу і недоступна |
|||||||||||||
|
для безпосереднього спостереження. У сучасній еволюційній біології макро- |
|||||||||||||
|
еволюція розглядається як результат поступового накопичення та поєднан- |
|||||||||||||
|
ня мікроеволюційних змін. Основними формами макроеволюційних змін є |
|||||||||||||
|
дивергенція, конвергенція та паралелізм. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Дивергенція (від. лат. diverto – відхиляюсь) – розвиток ознак відмінно |
||||||||||
|
сті в особин одного виду внаслідок пристосування до різних умов середо |
|||||||||||||
|
вища. Відмінність ознак, що виникає в результаті цього явища, називаєть- |
|||||||||||||
|
ся гомологією. Гомологічні органи – це |
|
|
|
|
|||||||||
|
органи, які подібні за будовою та похо- |
1 |
2 |
3 |
4 |
|||||||||
|
дженням, але виконують різні функції |
|
|
|
|
|||||||||
|
(наприклад, кінцівки кита, кішки і люди- |
|
|
|
|
|||||||||
|
ни (іл. 130), кореневище пирію і бульби |
|
|
|
|
|||||||||
|
картоплі. Прикладом дивергентної ево- |
|
|
|
|
|||||||||
|
люції є поява рядів ссавців від спільного |
|
|
|
|
|||||||||
|
предка. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Конвергенція (від. лат. convergo – |
|
|
|
|
||||||
|
зближуюсь) – незалежний розвиток |
|
|
|
|
|||||||||
|
подібних ознак у філогенетично відда |
Іл. 130. Гомологія передніх кінцівок |
||||||||||||
|
лених організмів унаслідок пристосу |
|||||||||||||
|
вання їх до подібних умов середовища. |
хребетних: 1 – кажана; 2 – кита; |
||||||||||||
198 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 – кішки; 4 – людини |
|

