WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 18 |

14. Вид типичной вариационной кривой: 1) прямая линия; 2) купообразная кривая; 3) экспонента; 4) окружность.

15. *Стойкое увеличение частоты одного из доминантных генов в популяции животных связано с следующими наиболее вероятными причинами: 1) изменением условий существования; 2) повышением рождаемости 3) миграцией части животных;

4) истреблением животных человеком; 5) отсутствием естественного отбора.

Часть 4.

ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ Органическая эволюция – объективный процесс.

Популяция – элементарная эволюционная единица. Основные характеристики популяции как эколого-генетической системы (популяционный ареал, численность особей в популяции, возрастной состав, половой состав, основные морфо-физиологические характеристики популяции, генетическая гетерогенность популяции, генетическое единство популяции).

Мутации разных типов – элементарный эволюционный материал. Генетические процессы в популяциях. Элементарное эволюционное явление.

Элементарные факторы эволюции. Мутационный процесс. Популяционные волны.

Изоляция. Генетико-автоматические процессы. Естественный отбор.

Формирование адаптаций – результат действия естественного отбора.

Классификация и механизм возникновения адаптаций. Относительный характер адаптаций.

Вид – основной этап эволюционного процесса. Понятие, критерии и структура вида.

Видообразование – результат микроэволюции. Основные пути и способы видообразования.

Закономерности макроэволюции. Эволюция онтогенеза (целостность и устойчивость, эмбрионизация и автономизация онтогенеза, онтогенез – основа филогенеза). Эволюция филогенетических групп (формы филогенеза, главные направления эволюции, вымирание групп и его причины). Эволюция органов и функций. Эволюционный прогресс.

Происхождение и эволюция человека.

4.1. Органическая эволюция – объективный процесс Контрольные задания 1. Одним из доказательств эволюции является единство органического мира, в котором существует ряд организмов, занимающих промежуточное положение между крупными систематическими группировками, – переходные формы. На рисунке 4.1 представлены некоторые из ныне существующих переходных форм организмов. Познакомьтесь с данными организмами и укажите в их строении признаки разных типов организации.

2. Скелет конечностей амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, несмотря на довольно крупные различия во внешнем виде конечностей и выполняемой ими функции, оказывается построенным сходно (рис. 4.2). О чем свидетельствует сходство в строении конечностей, несущих весьма различные функции, у позвоночных Рис. 4.1. Ныне существующие переходные формы:

1 – мечехвост, занимающий промежуточное положение между современными типичными членистоногими и ископаемыми трилобитами; 2 – перипатус, несущий признаки членистоногих и кольчатых червей; 3 – эвглена, соединяющая признаки животных и растений; 4 – личинка мечехвоста, похожая на личинку трилобитов; – ползающий гребневик соединяет в себе наравне с признаками кишечнополостных животных признаки плоских червей 3. В строении практически любого организма можно найти органы или структуры, сравнительно недоразвитые и утратившие былое значение в процессе филогенеза, – это рудиментарные органы. На рисунке 4.3 представлены рудиментарные задние конечности питона, едва заметные выросты рудименты крыльев у киви, рудименты тазовых костей китообразных. О чем свидетельствуют данные органы Рис. 4.2. Гомология передних конечностей позвоночных (саламандра, морская черепаха, крокодил, птица, летучая мышь, кит, крот, человек) гомологичные части обозначены одинаковыми буквами и цифрами 4. Среди животных одной из наиболее ярких реликтовых форм является гаттерия – единственный представитель целого подкласса рептилий (рис. 4.4). В ней отражены черты рептилий живших на Земле в мезозое.

Другой известный реликт – кистеперая рыба латимерия, сохранившаяся малоизмененной с девона.

Среди растений реликтом может считаться гинкго. Облик этого растения дает представление о древесных формах, вымерших в юрском периоде. О чем свидетельствуют реликтовые формы 5. В пользу существования родства систематических групп животных служат ископаемые переходные формы. Заполните таблицу 4.1, указав некоторые признаки первоптиц в сравнении с рептилиями и настоящими птицами.

Рис. 4.3. Примеры рудиментарных органов (А – задние конечности питона;

Б – крыло киви; В – элементы тазового пояса гладкого кита) 6. Можно ли считать археоптерикса переходной формой между классом рептилий и настоящих птиц и почему Какое значение имеет археоптерикс для доказательства эволюции органической природы (рис. 4.5) Перечислите известные Вам переходные формы. Почему промежуточные формы не дают достаточных доказательств эволюции 7. Зародыши птиц на ранних стадиях эмбрионального развития выделяют в качестве конечного продукта азотистого обмена аммиак, на более поздних мочевину, а на последних стадиях развития – мочевую кислоту. Сходным образом у головастиков лягушек конечным продуктом обмена является аммиак, а у взрослых амфибий – мочевина.

Как объяснить данные факты Рис. 4.4. Реликтовые организмы 1 –гаттерия, 2 – латимерия; 3 – опоссум; 4 – гинкго Таблица 4.1.

Сравнительная характеристика некоторых признаков рептилий, археоптерикса и настоящих птиц Системы органов и Рептилии Археоптерикс Настоящие птицы жизненные процессы Чешуя Перья Передние конечности Наличие зубов Хвостовые позвонки Сердце Способность к полету Образ жизни Размножение 8. Изучение эмбрионального развития высших, наземных позвоночных показало, что у них закладываются и достигают известного уровня развития некоторые органы, не имеющие у взрослого животного никакого значения, но вполне сходные с органами, характеризующими взрослых рыб. Рассмотрите рисунок 4.6 и ответьте, о чем свидетельствует факт закладки частей жаберного аппарата у зародышей наземных позвоночных 9. Как можно доказать объективность процесса эволюции жизни на Земле Рис. 4.5. Отпечатки костей скелета и перьев археоптерикса 10. Перед вами находится лошадь, мышь, черепаха, бабочка, сосна. Какими методами наиболее надежно можно установить родство этих форм Рис. 4.6. Сравнение закладки жаберного аппарата у зародыша курицы с жаберным аппаратом костистой рыбы 1 – жаберные щели зародыша курицы; 2 – то же с удаленными покровами, видны артериальные дуги, идущие по жаберным дугам между жаберными щелями; 3 – артериальные дуги костистой рыбы Тестовые задания * Тестовые задания с несколькими правильными ответами 1. Единство органического мира доказывается фактом: 1) наличия ископаемых форм животных и растений; 2) универсальности генетического кода; 3) сходства между человеком и человекообразными обезьянами; 4) сходства химического состава живой и неживой природы.



2. *Ископаемыми переходными формами являются: 1) ихтиостега; 2) осьминог; 3) юрская первоптица; 4) птерозавр; 5) гаттерия; 6) крокодил.

3. *Основными палеонтологическими методами изучения эволюции являются: 1) изучение реликтовых форм; 2) выявление ископаемых промежуточных форм; 3) сравнение флор и фаун; 4) восстановление филогенетических рядов; 5) обнаружение последовательности ископаемых форм.

4. *Гомологичными органами являются: 1) передние конечности гигантского броненосца и слона; 2) колючки барбариса и усики гороха; 3) колючки барбариса и белой акации; 4) крылья бабочки и птицы.

5. *Рудиментарными органами являются: 1) трехпалость современных лошадей; 2) малая берцовая кость у птиц; 3) развитие у китообразных выступающих на поверхность тела задних конечностей; 4) глаза у крота и слепыша; 5) полимастия у человека.

6. *Атавизмами являются: 1) развитие волосяного покрова по всему телу человека; 2) малая берцовая кость у птиц; 3) развитие у китообразных выступающих на поверхность тела задних конечностей; 4) остатки волосяного покрова у ряда китообразных; 5) хвостовые позвонки у человека.

7. *Наиболее яркими реликтовыми формами являются: 1) гаттерия; 2) латимерия; 3) опоссум; 4) гинкго; 5) вампир.

8. *На основе палеонтологических данных можно установить следующие изменения в процессе филогенеза лошадиных: 1) увеличение размеров тела; 2) сохранение всех пальцев; 3) редукция боковых пальцев; 4) совершенствование органов чувств; 5) преобразование верхних клыков в бивни.

4.2. Популяция – элементарная эволюционная единица Контрольные задания 1. Известно, что мутационная изменчивость у организмов, поставляющая материал для естественного отбора, случайна и ненаправленна. Каким образом тогда микроэволюция приобретает направленный характер 2. Дайте объяснение с эволюционных позиций следующему выражению: отбору подвергаются не отдельные гены, а целостные фенотипы. Фенотип выступает не только объектом отбора, но и выполняет роль передатчика наследственной информации в поколениях 3. Известно пять рас севанской форели, нерест которых происходит в разные месяцы. Сдвиг в сроках размножения рыб небольшой, но весьма значителен для существования отдельных популяций. Каков механизм, обуславливающий различия между популяциями севанской форели В чем его значение для вида в целом 4. В лесной зоне обитают две четко выраженные популяции серой полевки. Одна из них населяет хорошо прогреваемые участки:

поля, луга, пашни; другая – перелески, опушки, поляны, где света, тепла и корма гораздо меньше, чем у первой популяции. В какой популяции и в какие сезоны года наиболее остры формы борьбы за существование и почему Как на ваш взгляд, колеблется численность в обеих популяциях 5. Будет ли происходить естественный отбор в гомогенной популяции, состоящей из однородных особей, например, у дочерних растений вегетативно размножающихся корневищных злаков Ответ поясните.

6. Эволюционный анализ популяционно-биологических наблюдений:

6.1. На небольших островах в Средиземном море были описаны меланистические расы одного из видов ящериц. Причем, частота темных ящериц была выше на маленьких скалистых островах и меньше на соседних крупных. Темные ящерицы этого вида не встречались на сходных островах (как больших, так и мелких) в Красном море и других более теплых районах. Количество мелких островов с темными ящерицами превышает количество островов со светлыми ящерицами.

Попытайтесь объяснить наблюдаемые явления. Известно, что темные насекомые быстрее согреваются по утрам и в холодные дни. Используйте это для объяснения различий островных популяций ящериц.

6.2. В Австралии кролики, завезенные туда в 1859 году, сильно размножились и стали вредителями сельскохозяйственных угодий. В 1960 году кроликов с целью истребления заразили вирусом миксомы, вызывающим у них острое заболевание и быструю гибель. В первый же год от миксомы погибло 99% кроликов. Вирус переносится комарами, и летом болезнь распространяется очень быстро. Зимой, когда комаров нет, вирус, не имея промежуточного хозяина, погибает.





Каждую весну фермерам приходилось заново интродуцировать вирус.

Однако в течение ряда лет гибель кроликов от миксоматоза стала снижаться (в одной из популяций снизилась до 25%). Обнаружилось также наличие у многих кроликов непатогенного вируса миксомы (способного жить и размножаться в организме, не вызывая заболевания и гибели), сохранявшегося в популяции и в зимнее время.

Опишите пути эволюции двух видов – кролика и вируса. В каких направлениях идет в этих популяциях отбор Можно ли (и как) продолжить борьбу с кроликами, используя вирус миксомы 6.3. У серой крысы встречается вариация окраски, называемая "ирландской пегостью" (белое пятно на груди). Анализ географического распространения этого признака показал, что он встречается на всем протяжении евразийского ареала этого вида: от Швеции до Кореи и от Югославии до Камчатки. Частота пегости изменяется от популяции к популяции в широких пределах. Так, на острове Саарема (Эстония) была обнаружена популяция, состоящая исключительно из пегих особей. Часто встречаются популяции, в которых этот признак отсутствует.

Назовите тип изменчивости, который проявляется в данном случае. Как Вы думаете, имеет ли этот признак селективное значение и подвержен ли он отбору 6.4. В Йоркширском сосновом лесу в 1800 г. произвели вырубку сосны, и в одной из его частей стала преобладать береза.

Части леса разделились широкой просекой. Гаррисон в 1907 г.

обнаружил в составе популяций бабочек светлые и темные формы. В сосновой части 96% бабочек темной (меланистической) формы и 4% – светлой. В березовой части 85% бабочек – светлой и 15% – темной формы. При изучении крыльев съеденных птицами и летучими мышами бабочек, было обнаружено, что среди съеденных бабочек более 50% светлоокрашенных.

Как изменится соотношение данных окрасок в дальнейшем и какова причина преобладания светлоокрашенных бабочек в березовом лесу Назовите форму отбора. Можно ли бабочек из березовой и сосновой части леса считать разновидностями 6.5. В Приангарье с 1974 по 1978 год был изучен фенотип белок из нескольких популяций. Различались два основных варианта окраски - серохвостые и краснохвостые. Численность белок в 1977-году была наивысшей, а в 1974-76 годах наблюдалась депрессия (резкое уменьшение) численности. Было обнаружено, что в одной из популяций (в Жигаловском районе) доля краснохвостых белок в 197778 годах по сравнению с 1974-76 годами возросла с 18 до 42.2%. В двух других популяциях (в Тулунском и Нижне-Удинском районах) доля краснохвостых, наоборот, снизилась до 3.1% и 8.5% соответственно.

Как можно объяснить эти изменения 6.6. На острове Нью-Провиданс (Вест-Индия) моллюски различаются по окраске и форме раковины. На западе острова находят моллюсков с белыми ребристыми раковинами, на востоке преобладают – с пигментированными гладкими раковинами. Между этими двумя формами имеется непрерывный ряд переходных форм, промежуточных по окраске и ребристости раковины.

Плате связывает наблюдающиеся различия раковин моллюсков с различиями климата в разных частях острова (на востоке – дождливый, на западе – более сухой), предполагая, что толстая белая раковина лучше предохраняет от перегревания солнечными лучами.

Назовите тип изменчивости, проявляющийся в данном случае.

Являются ли эти различия результатом отбора Если да, то на что действует отбор – на генотип или на фенотип 6.7. На песчаных и илистых грунтах озера Байкал обитают моллюски. В юго-западной части озера они имеют высокую, почти башневидную раковину. Дальше на запад и север раковина становится более низкой и широкой. Вдоль всего северо-восточного побережья раковина моллюсков совсем плоская, с широким пупком. На юговостоке она вновь преобразуется в высокую. Соседние популяции разделены каменистыми грунтами и частично изолированы. По морфотипу особи соседних популяций почти неразличимы.

Назовите форму изменчивости, проявляющуюся в данном случае. Являются ли эти изменения результатом отбора 6.8. В Северной Америке был описан случай гибридизации в природе двух видов бабочек-желтушек. В луговых стациях преобладал первый, в посевах люцерны – второй. Частота гибридов составляла в разных частях ареала от 1 до 12%. Гибриды первого поколения плодовиты и скрещиваются с обеими родительскими формами.

Что можно сказать о происхождении этих двух видов 6.9. Якутский заяц-беляк имеет целый ряд морфофизиологических отличий от субтропических и лесостепных популяций того же вида: мелкие размеры, однократное в течение года размножение при большой плодовитости самок, большая амплитуда колебаний численности, способность накапливать жировые запасы.

Объясните, как могла возникнуть каждая из этих черт Какие из них имеют приспособительное значение для вида (укажите, что выгодно для особи, а что – для популяции в целом) Лабораторный практикум 1. Защитная окраска и форма животных. Рассмотрите коллекционный материал. Определите тип покровительственной окраски насекомых и выясните ее значение для этих видов в природной обстановке. Результаты занесите в таблицы 4.2., 4.3.

Таблица 4.2.

Маскировка Вид насекомого Окраска тела Окраска среды Тип окраски Серый усач Крапивница Жужелица черная Пяденица березовая Лимонница Таблица 4.3.

Демонстрация Вид насекомого Окраска тела Защитные свойства окраски Тип окраски Божья коровка Оса обыкновенная Щавелевый клоп Павлиний глаз Шмель полевой 2. Коадаптивная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей.

Pages:     | 1 |   ...   | 13 | 14 || 16 | 17 |   ...   | 18 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.