WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 27 |

2) юго-восточный – с половины января до половины марта (зимний бахтак b) 3) середина озера – октябрь (боджак) 4) устье реки – конец весны и лето (летний бахтак) Рис. 46. Внутривидовые формы 5) река – с октября по январь севанской форели (гегеркуни) 9. Среди рода жужелиц есть немало видовдвойников, практически не отличимых внешне друг от друга (рис. 47). Скрещивания между разными видами невозможны из-за различия в строении половых органов этих насекомых. Кроме того жужелицы способны определять свою видовую принадлежность по запаху. Самки жужелиц выделяют феромоны – пахучие вещества, привлекающие самцов; каждый вид имеет свой специфический запах. Почему эти виды жужелиц относят к одному роду Почему этих жужелиц относят к разным видам Какой эволюционный Рис. 47. Жужелица фактор оказал решающее влияние на образование разных видов жужелиц 10. Как бы Вы объяснили факт увеличения плодовитости (увеличение числа детенышей в помете) у многих млекопитающих (зайцев, мышей, полевок) на границах их ареалов 11. В чем причина каннибализма и уничтожения взрослыми своего потомства в следующих ситуациях: 1) мучные хрущаки при плотности популяции, превышающей оптимальную, поедают яйца, отложенные самками; 2) окунь в мелких речках и небольших озерах поедает собственных мальков; 3) суслики в неурожайные годы давят новорожденных детенышей или выкидывают их из нор.

12. В Европе у обыкновенной кукушки можно выделить несколько «биологических рас», различающихся генетически закрепленной окраской яиц (рис. 48). В Восточной Европе одни откладывают яйца в гнезда обыкновенной горихвостки и лугового чекана, другие – светлые в крапинку яйца – в гнезда мелких воробьиных птиц, имеющих яйца сходной окраски. Изоляция между этими формами кукушек поддерживается за счет уничтожения видами-хозяевами недостаточно замаскированных яиц. Какой вид изоляции характерен для биологических рас обыкновенной кукушки 13. Заяц-русак широко распространен на Земле. Зайцы в районах Предуралья и Зауралья оказались разделенными лесистыми горами. Что это тип изоляции К какой систематической группе можно отнести зайцев, обитающих в Предуралье и Зауралье, если допустить, что особи этих групп не скрещиваются между собой 14. Мутационный процесс, популяционные волны, изоляция играют важную роль в процессе эволюции. Объясните, почему эти факторы не определяют направленность эволюции Почему формирование приспособлений к определенной среде обитания не может произойти только благодаря мутационному процессу, популяционным волнам и изоляции Рис. 48. Яйца птиц слева – приемных родителей; справа – кукушки из того же гнезда Регуляция численности популяций достигается разными способами:

1) при невысоком темпе роста популяции достаточно деятельности многоядных хищников, у которых данный вид составляет лишь часть рациона; 2) при более высокой плотности популяции регулирующую роль начинают выполнять паразиты; 3) в случае очень высокого темпа роста популяции происходит вспышка инфекционных заболеваний (эпизоотии); 4) если популяция достигает предельного показателя численности, в значительной степени обостряется внутривидовая конкуренция. Почему регулирующие факторы действуют в такой последовательности Мутационный процесс и популяционные волны – факторы-поставщики элементарного эволюционного материала (хотя и действуют по-разному), изоляция оказывается фактором-усилителем генетических различий между группами особей.

Механизм действия этих трех основных факторов различен, но общими для них являются ненаправленность, неопределенность и стохастичность действия. Даже совместное действие этих эволюционных факторов не обеспечивает устойчивого протекания направленного процесса эволюции.

Направленность эволюции придает действие естественного отбора.

Словарь-справочник Борьба за существование – одно из основных понятий в теории эволюции Ч.

Дарвина, которое он употреблял для обозначения всей совокупности отношений между особями и различными факторами внешней среды. Эти отношения определяют успех или неудачу данной особи в выживании и оставлении потомства и включают внутривидовую и межвидовую конкуренцию, а также отношения хищник-жертва, взаимодействие организмов с абиотическими факторами внешней среды и др. По Ч.

Дарвину борьба за существование – результат, с одной стороны, тенденции организмов к безграничному размножению, с другой – ограниченности природных ресурсов, необходимых для существования особей данного вида. Термин "борьба за существование" Ч. Дарвин предлагал понимать в широком и метафорическом смысле:

словом "борьба" он обозначал не столько борьбу, как таковую сколько конкуренцию, а словом "существование" – не только сохранение жизни данной особи, но и успех ее в оставлении потомства. Важнейшей формой борьбы за существование Ч. Дарвин считал внутривидовую конкуренцию, поскольку особи одного вида обладают жизненными сходными потребностями. Борьба за существование приводит к элиминации значительного количества особей вида в каждом поколении и дифференцированному участию в размножении. Результатом борьбы за существование на основе наследственной изменчивости организмов является естественный отбор.

До сих пор идут споры о роли борьбы за существование в эволюции. Ч. Дарвин рассматривал борьбу за существование как предпосылку действия естественного отбора. Объективным единственным мерилом борьбы за существование служит соотношение между числом родившихся особей и числом особей из них, достигших половой зрелости (и соответственно принявших участие в оставлении потомства). Но это не что иное, как естественный отбор – дифференциальное размножение особей в популяциях. Поэтому правильнее считать борьбу за существование не самостоятельным фактором эволюции, а экологической предпосылкой естественного отбора (две другие – наследственная гетерогенность особей в популяциях и давление жизни).

Объективным показателем борьбы за существование является степень расхождения между числом жизней зарождающихся и полностью реализуемых.

Простейшие расчеты показывают, что если не возникает препятствий к размножению всех особей, составляющих популяцию, эта популяция будет увеличиваться в геометрической прогрессии, пока не заполнит все пригодное для нее жизненное пространство и пока не будут исчерпаны все доступные ей пищевые ресурсы.

Теоретические расчеты подтверждаются наблюдаемыми в природе вспышками массового размножения некоторых животных, растений и микроорганизмов. Такие вспышки всегда вызываются ослаблением борьбы за существование: нарушение стабильности биоценозов (массовое размножение серой зерновой совки в Казахстане при освоении человеком целинных и залежных земель); успешное распространение видов, занесенных извне на новые территории (массовое размножение кроликов в Австралии, одичавших свиней в Новой Зеландии, лошадей в Америке, быстрое распространение завезенной из Америки элодеи в пресных водоемах Европы, нашествие колорадского жука на европейский континент и т.д.).

В 1911 г на о. Сент-Пол у побережья Аляски было завезено 25 северных оленей.

Популяция росла по экспоненте до 1938 г., когда на острове площадью 106 квадратных км обитало уже более 2000 оленей. В результате перевыпаса была серьезно подорвана пищевая база (главным образом лишайника) и популяция стала резко сокращаться: в 1950 г. здесь осталось лишь 8 особей.

Формы борьбы за существование Конституциональная – борьба организмов против неблагоприятных факторов внешней среды (не зависит от плотности популяций).

Внутривидовая прямая (каннибализм в переуплотненных популяциях, активная борьба самцов за самку у полигамных млекопитающих – ластоногие, дикие свиньи, копытные).

Внутривидовая косвенная – соревнование, при котором каждая особь стремится обеспечить себя и свое потомство пищей, источниками энергии и жизненным пространством (судьба каждой особи зависит от ее генотипа и экологической обстановки).

Межвидовая прямая – взаимоотношения типа хищник-жертва или паразит-хозяин.

Межвидовая косвенная – взаимоотношения определяются принципом конкурентного исключения, когда два вида не могут существовать бесконечно долго в одной и той же местности, если они имеют одинаковые экологические потребности.

Волны жизни, популяционные волны – явление колебания численности популяции.

Популяционные волны как общее свойство популяции имеют важное общеэволюционное значение как самостоятельный фактор эволюции. Действие волн жизни как эволюционного фактора предполагает неизбирательную, случайную элиминацию особей, благодаря чему редкий перед колебанием численности генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхвачен в дальнейшем естественным отбором.

В природе встречается множество популяционных волн:

Периодические колебания численности короткоживущих организмов – характерны для большинства насекомых, однолетних растений, большинства грибов и микроорганизмов.

Непериодические колебания численности – зависят от сложного сочетания разных факторов, в первую очередь – от благоприятных для данного вида отношений в пищевых цепях: ослабление пресса хищников для популяций жертв или увеличение кормовых ресурсов для популяций хищников.

Вспышки численности видов в новых районах – территориальные экспансии неизбежно связаны с резким увеличением численности иноземных видов, попадающих в условия, благоприятствующие их размножению и расселению главным образом из-за отсутствия естественных врагов: кролики в Австралии, колорадский жук, канадская элодея, американская норка и ондатра в Евразии, африканский подвид медоносной пчелы в Южной Америке, домовая муха около поселений человека и др.

Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами.

В результате популяционных волн происходит случайное колебание концентраций разных генотипов и мутаций – в этом и состоит основное эволюционное значение волн численности. При определенных условиях это случайное и кратковременное колебание численности может превратиться в элементарное эволюционное явление – изменение на протяжении ряда поколений генотипического состава популяции. Влияние популяционных волн особенно заметно в популяциях очень малой численности (не более 500), именно в этих условиях популяционные волны могут как бы подставлять под действие естественного отбора редкие мутации (внося их в увеличенных концентрациях в популяционный генофонд) или устранять уже довольно обычные варианты.

Действие популяционных волн статистично и ненаправленно. Популяционные волны служат фактором поставщиком эволюционного материала.

Генетическая изоляция – прекращение обмена генами между популяциями близкородственных видов. При генетической изоляции поддерживается обособленность близкородственных видов, предотвращается гибридизация, что способствует созданию большого видового разнообразия в сообществе.

Генетический дрейф (генетико-автоматические процессы) – дрейф генов, изменение частоты генов в популяции в ряду поколений под действием случайных факторов, приводящее, как правило, к снижению наследственной изменчивости популяций. Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности популяции в результате стихийных бедствий (лесной пожар, наводнение и др.), массового распространения вредителей, развития эпизоотии и т.д. Характерная особенность динамики генотипической структуры популяций под действием генетического дрейфа состоит в усилении процесса гомозиготизации, которая нарастает с уменьшением численности популяции. Это нарастание обусловлено тем, что в популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при одновременной утрате других. Некоторые из выщепившихся гомозиготных форм в новых условиях могут оказаться приспособительно ценными. Они будут подхвачены отбором и смогут получить широкое распространение при последующем увеличении численности популяций.

Генетический дрейф – это не целостный фактор эволюции, а совокупность факторов, ибо эффективность генетико-автоматических процессов обусловлена изоляцией, популяционными волнами и мутационным процессом.

Географическая изоляция – географическое разобщение популяций одного вида или близкородственных видов. В условиях географической изоляции происходит аллопатрическое видообразование.

Гетерогенность популяции – генетическое разнообразие особей в популяции.

Генетическая гетерогенность природных популяций – главнейшая их особенность. Она поддерживается за счет мутаций, процесса рекомбинации. Генетическая гетерогенность, поддерживаемая мутационным процессом и скрещиванием, позволяет популяции использовать для приспособления не только вновь возникающие наследственные изменения, но и те, которые возникли очень давно и существуют в популяции в скрытом виде. В этом смысле гетерогенность популяций обеспечивает существование мобилизационного резерва наследственной изменчивости.

Границы индивидуальной активности – масштабная характеристика территориально-механической изоляции, зависимая от миграционных способностей видов. Таким образом, степень территориально-механической изоляции определяется не только пространственным расположением соответствующих межпопуляционных барьеров; большое значение имеет репродуктивная активность и подвижность индивидов соответствующего вида.

Изоляция – исключение или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида, ведущее к обособлению внутривидовых групп и новых видов. Изоляция – один из элементарных эволюционных факторов. В результате изоляции происходит закрепление начальной стадии дифференциации, консолидации генетического фонда обособившейся группы и становление ее как самостоятельной генетической системы.

Все формы изоляции приводят к репродуктивному разобщению, возникновению барьеров между обособившимися видами.

Изоляция как элементарный эволюционный фактор не создает новых генотипов или внутривидовых форм. Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки, а также в том, что разделенные барьерами части популяции или неизбежно попадают под различное давление отбора. Изоляция ведет к сохранению специфичности генофонда дивергирующих форм. Важнейшая характеристика действия изоляции как фактора эволюции – это ее длительность. В большинстве случаев причина возникновения биологической или пространственной изоляции сохраняется на длительное время.

Действие изоляции на эволюционный материал по существу статично и ненаправленно, и в этом изоляция сходна с другими эволюционными факторами (мутационный процесс и популяционные волны). Изоляция расчленяет исходные популяции на две или более, а группы популяций – на различающиеся формы. Следовательно, действие изоляции – обязательное условие всякого достаточно длительного этапа эволюционного процесса.

Изолирующие механизмы – генетические механизмы (преграды) внешней среды, способствующие уменьшению или блокированию обмена генами между разными популяциями или популяционными системами.

Пространственная (географическая) изоляция – разделение генофонда географическими преградами: предотвращение географическими преградами генного обмена между определенными популяциями. Для пространственной изоляции характерно:

- изоляция какими-либо барьерами между частями видового населения;

- изоляция, определяемая большей возможностью спаривания близко живущих особей, т.е. изоляция расстоянием.

Возникновение пространственной изоляции связано с радиусом репродуктивной активности – степени подвижности особей.

Обыкновенный соловей (Luscinia luscinia), населяющий многие районы европейской территории России, в настоящее время практически сплошь находит подходящие условия для гнездования как в необжитых человеком местах, так и в зарослях по обочинам дорог, в парках и даже скверах больших городов. При этом наблюдается четко выраженная клинальная изменчивость (количественное варьирование признака или комплекса признаков популяций в определенной географической последовательности) пения этих птиц: по числу "коленец", по тембру и другим особенностям существуют постепенные переходы от одной местности к другой (при этом известно, что характер песни наследственно обусловлен). Возникновение такой клинальной изменчивости возможно только потому, что соловьи, несмотря на существование у них частых сезонных перелетов, обладают большим гнездовым консерватизмом: молодые возвращаются практически на то же место, где они вывелись.

Pages:     | 1 |   ...   | 11 | 12 || 14 | 15 |   ...   | 27 |






© 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.