Биология_с_основами_экологии. Уч. пос. Верхошенцева, 2013

Генетический критерий. Все особи одного вида обладают сходным кариотипом. Особи разных видов имеют разные хромосомные наборы, не могут скрещиваться и живут в естественных условиях отдельно друг от друга. У двух видов-двойников черных крыс разное количество хромосом —

38 и 42.

Репродуктивный критерий (от лат. reproducere воспроизводить)

основан на способности особей одного вида давать плодовитое потомство.

Важную роль при скрещивании играет поведение особей — брачный ритуал,

видоспецифические звуки (пение птиц, стрекотание кузнечиков).

Эколого-географический критерий. Большинство видов занимает определенную территорию (ареал) и экологическую нишу. Лютик едкий растет на лугах и полях, в более сырых местах распространен другой вид — лютик ползучий, по берегам рек и озер — лютик жгучий.

Группы особей одного вида, населяющие территории, разделенные естественными преградами (реками, горами, пустынями), являются относительно самостоятельными, поскольку скрещивание между ними затруднено. Такие группы называют популяциями (термин ввел в 1903 г.

датский ученый В. Иогансен, для того чтобы отличать генетически разнородную группу особей от однородной чистой линии). Вид, таким образом, состоит из популяций, каждая из которых занимает часть ареала вида.

Ученые различают микро- и макроэволюцию. Под микроэволюцией

понимаются изменения в популяциях в ряду последовательных поколений вплоть до появления новых видов, происходящие за относительно короткий промежуток времени (иногда их наблюдают в природе). Под макроэволюцией

подразумевают гипотезу длительного исторического саморазвития,

приводящего к появлению надвидовых таксонов (родов, семейств, отрядов) [5, 6].

111

Борьба за существование, по Ч. Дарвину - сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы. В результате внутривидовой борьбы сохраняются более сильные, жизнестойкие, плодовитые особи и гибнут слабые, что в целом служит сохранению популяции. При межвидовой борьбе популяции одного вида вытесняют популяции другого, если они оказываются в одних и тех же условиях обитания и используют одно и тоже жизненное пространство, убежище, пищу, места размножения. В то же время у популяций имеются приспособления для избежания или уменьшения столкновений: у животных – разметка границ, позы угрозы, звуковая сигнализация; у растений – цветение до образования листьев (мать-и-

мачеха), образование спор до появления травяного покрова (хвощ полевой) [4].

Естественный отбор – движущий фактор эволюции (по Ч. Дарвину).

Он заключается в том, что в борьбе за существование сохраняются и оставляют потомство особи наиболее приспособленные и погибают менее приспособленные.

Формы естественного отбора.

1 Стабилизирующий отбор направлен на поддержание уже существующих фенотипов. Эта форма отбора обычно действует там, где условия жизни остаются постоянными в течение длительного времени,

например в северных широтах или на океанском дне.

2 Движущий - в противоположность стабилизирующему эта форма отбора способствует изменениям организмов. Как правило, действие естественного отбора становится заметным через большие промежутки времени. Хотя иногда движущий отбор может проявляться очень быстро в ответ на неожиданные и сильные изменения внешних условий. Классический пример действия движущего отбора дает изучение перечных пядениц,

112

меняющих окраску под влиянием выбросов сажи и закопчения стволов деревьев в индустриальных районах Англии в XIX в. (рисунок 39).

Рисунок 39 – Индустриальный меланизм у бабочек

3 Дизруптивный, или разрывающий. Разрывающий отбор приводит к возникновению в пределах популяций групп особей, различающихся по каким-либо признакам (окраске, поведению, пространству и пр.).

Дизруптивный отбор способствует поддержанию в пределах популяций двух и более фенотипов и убирает промежуточные формы. Происходит своеобразный разрыв популяции по определенному признаку. Такое явление получило название полиморфизм. Полиморфизм характерен для многих видов животных и растений. Например, у двухточечной божьей коровки существует сезонный полиморфизм. Из двух цветовых форм «красные» божьи коровки лучше выживают зимой, а «черные» — летом.

Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей в ряду поколений. Наиболее отчетливо дрейф проявляется при резком сокращении численности популяции в результате пожара, засухи, морозов, а

также при заселении частью особей новых территорий с образованием новой популяции. В природе наблюдаются чередующиеся подъемы и спады численности особей — популяционные волны (тип дрейфа). Размножение хищников находится в тесной взаимосвязи с колебаниями количества белок,

113

зайцев, мышей. У насекомых и однолетних растений наблюдаются сезонные популяционные волны [5, 6, 10].

Главные направления эволюции:

1 Ароморфоз представляет собой такие эволюционные изменения,

которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфоз дает преимущества в борьбе за существование и делает возможным переход в новую среду обитания, способствует повышению выживаемости и снижению смертности в популяции.

2 Идиоадаптация представляет собой мелкие эволюционные изменения, которые способствуют приспособлению к определенным условиям среды (частные приспособления). В противоположность ароморфозу идиоадаптация не сопровождается изменениями основных черт организации, общим подъемом ее уровня и интенсивности жизнедеятельности организмов.

3 Дегенерация представляет собой эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации. Они обычно сопровождаются изменением ряда органов, потерявших свое биологическое значение. Например, у свиного цепня и других паразитов человека нет кишечника, слабо развита нервная система, почти отсутствует способность к самостоятельному передвижению,

несмотря на это они процветают, хотя организация их претерпевает значительное упрощение. Таким образом, биологический прогресс достигается тремя способами: ароморфозом, идиоадаптацией, дегенерацией

[5, 6].

114

Практическая часть

Самостоятельная работа

Задание 1

Внимательно изучите изменение представлений о виде и его эволюции в XVIII – XIX вв. и запишите содержание таблицы 10 в тетрадь [4].Ответьте на вопрос: в чем различие гипотез Ж.-Б. Ламарка и Ч. Дарвина?

Таблица 10 – Изменение представлений о виде и его эволюции в XVIII – XIX вв.

Задание 2

Проанализируйте и запишите в тетрадь содержание таблицы 11 [4].

Ответьте на вопросы:

1 Что называют микроэволюцией и макроэволюцией?

2 Каков диапазон реально наблюдаемых изменений в популяциях?

Таблица 11 – Микро- и макроэволюция

Задание 3

Внимательно изучите и проанализируйте развитие эволюционных взглядов в ХХ веке и запишите в тетрадь (таблица12). Ответьте на вопрос:

1 В чем сущность Синтетической теории эволюции?

2 Каково значение эволюционных идей Ч. Дарвина?

Таблица 12 – Развитие эволюционных взглядов в ХХ в.

Продолжение таблицы 12

Задание 4

Внимательно изучите и проследите по геохронологической шкале изменения растений и животных в процессе исторического развития (таблица

13). Ю.И. Полянский Таблица 13 – Геохронологическая таблица*

Продолжение таблицы 13

*Геохронологические эры и периоды указаны в таблице соответственно расположению земных пластов: позднейшие – наверху, древнейшие – внизу. Поэтому чтение

118

таблицы начинайте снизу – с архейской эры – и последовательно переходите к более поздним эрам и периодам.

Тесты для самоконтроля

8.1Популяцию составляют все:

а) серые вороны страны;

б) ученики одной школы;

в) лещи одного озера;

г) клетки одной колонии вольвокса.

8.2Наиболее крупная систематическая категория из перечисленных –

это:

а) класс;

б) тип;

в) вид;

г) царство.

8.3Раздел биологии, занимающийся описанием и классификацией организмов:

а) морфология;

б) экология;

в) эволюция;

г) систематика.

8.4К.Линней первый создал:

а) эволюционную теорию;

б) систематику;

в) учение о биосфере;

г) учение о клетке.

8.5 Под действием естественного отбора преимущественно выживают и размножаются организмы:

а) сильнейшие;

б) более приспособленные к данным условиям;

в) наиболее сложно устроенные;

119

г) самые плодовитые.

8.6 Чтобы решить вопрос о принадлежности двух популяций к одному виду, важно:

а) выяснить, дают ли их представители плодовитое потомство;

б) сравнить их образ жизни и питание;

в) установить, есть ли у их представителей отличия в числе хромосом;

г) все вышеперечисленное. 8.7 Естественный отбор сохраняет:

а) большую часть родившихся особей;

б) только самых физически сильных особей;

в) приспособленных к условиям среды особей с разными генотипами;

г) только особей с доминантными мутациями.

8.8Частота темной формы бабочки Березовой пяденицы резко возросла

вЕвропе в XIX веке после «промышленной революции». Причиной этого было:

а) повышение частоты мутаций, вызывающих появление темной

окраски;

б) уничтожение птицами светлых форм и преимущественное размножение темных;

в) дрейф генов, вызванный резким падением численности пядениц;

г) появление нового вида пядениц с темной окраской.

8.9Постепенное увеличение в ряду поколений средней длины клюва в популяции птиц при переходе к питанию более крупными семенами – это пример:

а) действия стабилизирующего отбора;

б) действия движущего отбора;

в) действия массового отбора;

120