
- •7.Пространственная структура биоценоза
- •9. Определение экосистемы, соотношение понятий экосистема и биогеоценоз, структура экосистемы.
- •11. Существуют 2 основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.
- •12. Экологические пирамиды
- •1. Энергетическая функция
- •3. Концентрационная функция
- •18. Категории видов, подверженные вымиранию:
- •20. История представлений о развитии жизни на земле.
- •26. Симпатрическое (экологическое) видообразование[
- •30. Основные расы
18. Категории видов, подверженные вымиранию:
Вымирающие виды— биологические виды, которые подвержены угрозе вымирания из-за своей критически малой численности либо воздействия определенных факторов окружающей среды.
Вымирающий вид — обычно таксономический вид, но может быть и другой эволюционно значимой единицей, например подвидом. МСОП определяет долю вымирающих видов как 40 % всех организмов, основанных на разнообразии видов, известных до 2006
Красная книга МСОП
Вымирающие виды в Красной книге МСОП относятся к специфической категории «видов, находящихся под угрозой», а также могут быть частью категории «подверженные критической опасности».
Наиболее всесторонней справочной системой по вопросу охранного статуса видов на Земле является Красная книга МСОП. В ней с учетом как вышеупомянутых общих факторов, так и индивидуальных особенностей, характерных для каждого вида, виды распределены на 9 категорий:
Исчезнувший (Extinct, EX) — вид, который исчез после смерти последнего животного данного вида и особей которых на момент исчезновения не было в неволе. Сюда не относятся животные, вымершие по различным причинам до 1500 года (как, например, динозавры).
Исчезнувший в природе (Extinct in the Wild, EW) — вид, полностью истреблённый в природе, но сохранённый в неволе.
Находится под критической угрозой (Critically Endangered, CR) — виды, количество особей которых в природе не превышает нескольких сотен.
Находится под угрозой (Endangered, EN) — вид, количество особей которого довольно велико, но в силу определённых причин ещё нельзя сказать, что он не исчезнет в течение нескольких лет.
Уязвимый (Vulnerable, VU) — многочисленный вид, который, однако, в силу причин (например, вырубки леса) всё ещё в опасности.
Близкий к угрозе вымирания (Near Threatened, NT) — вид, который практически стоек, но ещё не в безопасности
Находится под небольшой угрозой (Least Concern, LC) — вид, который настолько многочислен, что сомнительно, что он самостоятельно попадёт под угрозу вымирания через десятки лет. С 2009 года к этому классу причислены люди.
Сведения недостаточны (Data Deficient, DD) — виды, численность которых неясна.
Неисследованный (Not Evaluated, NE) — виды, сведения о которых не позволяют даже приблизительно определить угрозу их существования.
20. История представлений о развитии жизни на земле.
Бонне следующим образом интерпретировал идею «лестницы существ». Между самыми простейшими и совершеннейшими проявлениями природы существуют постепенные переходы так, что все тела составляют всеобщую непрерывную цепь. Основание лестницы составляют неделимые — монады, а ее вершину венчает высшее совершенство — бог. От «невесомых материй» через огонь, воздух, воду, «земли», металлы, «камни», промежуточные формы между минералами и растениями, между растениями и низшими животными (зоофиты) и через них к высшим; животным и человеку тянется единая нить без скачков и перерывов. Каждое царство природы составляет свою лестницу, непосредственно примыкающую концами через промежуточные формы к лестнице соседнего царства. Всеобщее единство и согласованность в природе обеспечиваются гармонией, предустановленной богом.
Первую относительно удачную искусственную систему органического мира разработал шведский натуралист Карл Линней (1707—1778). За основу своей системы он принял вид и его считал элементарной единицей живой природы. Близкие виды объединились им в роды, роды в отряды, отряды в классы.
Для обозначения вида он использовал два латинских слова: первое — название рода, второе — видовое название (редька дикая). Этот принцип двойной номенклатуры сохранился в систематике и до настоящего времени.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он учитывал лишь 1-2 признака (у растений — число тычинок, у животных — строение дыхательной и кровеносной системы), не отражающих подлинного родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие — в разных. Виды в природе Линней считал неизменными, созданными творцом.
Первую последовательную теорию эволюции живых организмов разработал французский ученый Жан Батист Ламарк (1744-1829). В книге «Философия зоологии», вышедшей в 1809 году, Ламарк предположил, что в течение жизни каждая особь изменяется, приспосабливается к окружающей среде. Он утверждал, что разнообразие животных и растений есть результат исторического развития органического мира — эволюции, которую понимал как ступенчатое развитие, усложнение организации живых организмов от низших форм к высшим и назвал «градацией» Он предложил своеобразную систему организации мира, расположив в ней родственные группы в восходящем порядке — от простых к более сложным, в виде «лестницы» Но Ламарк ошибочно полагал, что изменение среды всегда вызывает у организмов полезные изменения.
21. Искусственный отбор — процесс создания новых пород животных и сортов культурных растений путем сохранения и размножения особей с ценными для человека признаками и свойствами.
Ч. Дарвин обратил внимание на многообразие пород и сортов. Отметив особые изменения, свойства, признаки у животных и растений, человек отбирает для себя только особей, обладающих нужными ему особенностями. Например, отбирая дыню и арбуз, человек планирует получение качественных плодов. У моркови и свеклы ценятся только сладкие корнеплоды, у картофеля — крупные клубни, у мака — нераскрывающиеся коробочки. Отбор по полезным для человека признакам растений и животных Ч. Дарвин назвал искусственным отбором. Впервые Ч. Дарвин заметил, что нельзя только изменчивостью объяснить все различия между породами и сортами. Если изменчивость в природе подвергает изменениям все органы растений и животных, то при искусственном отборе человек отбирает организмы с необходимыми для него признаками, поэтому Ч. Дарвин поставил перед собой цель — выяснить механизм эволюционного процесса. Для этого он начал изучать сельскохозяйственную практику Англии. Ч. Дарвин исследовал получение новых форм организмов (пород животных и сортов растений) в практике сельского хозяйства. Затем он приступил к изучению причин появления новых видов в природе и заметил, что основным принципом процесса образования новых форм в природе и практике сельского хозяйства является отбор. Он сумел показать огромные различия между искусственным и естественным отбором. В результате Ч. Дарвин заложил основу учения об искусственном и естественном отборе. В работе "Изменение домашних животных и культурных растений", изданной в 1868 г., Ч. Дарвин дал полное описание происхождения пород и их многообразия. Он изучил около 400 пород крупного рогатого скота. Животные отличались друг от друга по величине черепа, форме тела, окраске, по развитию скелета и мышц. Несмотря на множество отличий, он пришел к выводу, что предком всех полученных путем искусственного отбора пород и сортов является один дикий вид. Множество примеров, приведенных Ч. Дарвиным, полностью опровергло господствовавшее в то время убеждение, что у каждой породы или сорта есть свой дикий предок. Опровергая такое мнение, Ч. Дарвин приводил много примеров. Например, все породы домашних кур произошли от дикой банкив- ской курицы, домашние утки — от утки- кряквы, породы кроликов — от дикого европейского кролика (рис. 15). Породы крупного рогатого скота берут начало от дикого европейского быка — тура, собаки — от волков и т. д.
Бессознательный — при этой форме отбора сохраняются лучшие экземпляры без постановки определенной цели;
Методический — человек целенаправленно подходит к созданию новой породы или сорта, ставя перед собой определенные задачи. Методический отбор — творческий процесс, дающий более быстрые результаты, чем бессознательный. В основе такого способа разведения лежит изменчивость признаков, их наследуемость и отбор.
22. Естественный отбор — основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается. В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовыхтаксонов. Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.
При определенной, или групповой, изменчивости многие особи данной породы или сорта под влиянием определенной причины изменяются одинаковым образом. Например, рост организма зависит от количества пищи, окраска — от ее качества. Неопределенная, или индивидуальная, изменчивость проявляется в тех отличительных признаках, которые свойственны отдельным особям одного и того же вида.
Неопределенная изменчивость, напротив, происходит в самых различных направлениях, не имеет прямого приспособительного значения, проявляется только у сравнительно немногих особей и в то же время имеет наследственный характер и устойчиво передается потомству. Она доставляет хороший материал для селекционеров, которым нужно выбрать желательные для них изменения и обеспечить сохранение этих изменений в потомстве. Именно неопределенные изменения, по мнению Дарвина, являются главным материалом, из которого селекционеры создают новые сорта и породы.
23. Доказа́тельства эволю́ции — научные данные и концепции, подтверждающие происхождение всех живых существ на Земле от общего предка[~ 2]. Благодаря этим доказательствам основы эволюционного учения получили признание в научном сообществе, а ведущей системой представлений о процессах видообразования стала синтетическая теория эволюции[1][~ 3].
Эволюционные процессы наблюдаются как в естественных, так и лабораторных условиях. Известны случаи образования новых видов[2]. Описаны также случаи развития новых свойств посредством случайныхмутаций[3]. Факт эволюции на внутривидовом уровне доказан экспериментально, а процессы видообразования непосредственно наблюдались в природе.
Чтобы получить сведения об эволюционной истории жизни, палеонтологи анализируют ископаемые останки организмов. Степень родства между современными видами можно установить, сравнивая их строение[4], геномы, развитие эмбрионов (эмбриогенез)[5]. Дополнительный источник информации об эволюции — закономерности географического распространения животных и растений, которые изучаетбиогеография[6]. Все эти данные укладываются в единую картину — эволюционное дерево жизни.
Общепринятая в научном сообществе классификация живых организмов представляет собой многоуровневую иерархическую структуру: организмы делятся на царства, царства делятся на типы, типы — на классы, классы — на отряды, и так далее. В результате такого ветвления получается филогенетическое дерево[~ 4]. Существуют разногласия между биологами по поводу отнесения отдельных видов к конкретным группам, но эти противоречия имеют частный характер. Практика показывает, что биологические классификации, построенные на основе разных признаков, в тенденции стремятся к одной и той же древовидной иерархической схеме — естественной классификации. А значит, в основе этой классификации, возможно, существует закономерность.
24. Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне[1]. Такие изменения происходят из-за следующих процессов:мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию
1. Стабилизирующий — направленный на поддержание средней нормы реакции признака организма и отклонения особей с крайней нормой реакции в постоянных условиях среды. Отбор действует в постоянных условиях среды, консервативный, направленный на сохранение основных признаков вида в не измененном состоянии. 2. Движущий — приводит к закреплению признаков, которые отклоняются от нормы. Отбор действует в переменчивых условиях среды, приводит к изменению средней нормы реакции, эволюции вида. 3. Дизруптивний (разрывающий) — отбор, направленный на сохранение особей с крайними признаками и уничтожения особей со средними признаками. Действует в переменчивых условиях, приводит к разъединению единственной популяции и образованию двух новых популяций с отличными признаками. Отбор может привести к появлению новых популяций и видов. Например, популяции бескрылых и крылатых форм насекомых.
Любая форма отбора действует не случайно, а проходит через сохранение и нагромождение полезных признаков. Отбор происходит успешно в том случае, когда больший спектр изменчивости и более разнообразные генотипы видов.
Популяционные волны играют большую роль в ходе микроэволюции. С возрастанием численности популяции увеличивается вероятность появления новых мутаций и их комбинаций. Если в среднем один мутант появляется на 10 тыс. особей, то при возрастании численности популяции в 100 раз общее число мутантов увеличится во столько же раз.
Мута́ция — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды.
Изоля́ция (в генетике популяций) — исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Изоляция является элементарным эволюционным фактором, действующим на микроэволюционном уровне, и приводит квидообразованию.
25. В эволюционном смысле понятие «адаптация» относится не столько к отдельной особи, сколько к популяции, виду, биогеоценозу.
Возникновение приспособленности к среде – основной результат эволюции. Адаптации (от лат. adaptatio – прилаживание, приспособление) рассматривают как совокупность специальных свойств, которые способны обеспечить выживание и размножение организмов в конкретных условиях среды.
Общая приспособленность живых организмов к условиям среды обитания складывается из множества отдельных адаптаций самого разного масштаба.
Для возникновения адаптаций, помимо мутационного процесса, необходимы другие движущие силы эволюции, прежде всего – естественный отбор.
Приспособления не возникают в готовом виде, а складываются в процессе отбора «удачных вариантов» из множества изменившихся особей популяции.
Средства пассивной защиты. К средствам пассивной защиты относятся такие свойства, которые определяют значительную вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование.
Сложные адаптации. К сложным адаптациям относятся: способность растений к насекомоядности, развитие глаза как органа зрения, возникновение взаимных приспособлений у насекомоопыляемых растений и насекомых-опылителей.