mozok.click

Основные понятия и ключевые термины: ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ. Элементарные факторы эволюции. Движущие факторы эволюции. Вспомните! Что такое синтетическая теория эволюции?

Знакомьтесь!

Божья коровка двухточечная (Adalia bipunctata) имеет две формы - чёрную и красную. Учёные изучали соотношение красных и чёрных форм и установили, что осенью в популяциях преобладает красная форма. Красные божьи коровки лучше размножаются. Весной в большом количестве встречаются чёрные божьи коровки: они лучше зимуют. Оказалось, что окраска связана с обменом веществ. Чёрные - более холодоустойчивы, а красные - плодовитее.

СОДЕРЖАНИЕ

Каковы современные представления о факторах эволюции?

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ - это внешние и внутренние воздействия, приводящие к эволюционным изменениям организмов и сообществ. Согласно современным эволюционным взглядам факторы эволюции разделяют на движущие и элементарные. Движущие факторы эволюции имеют направленный закономерный характер, а элементарные - являются факторами-поставщиками эволюционного материала и создают условия протекания эволюционных изменений.

Современными экологическими исследованием установлено, что: а) на каждом уровне организации живого есть свои факторы эволюции; б) все экологические факторы, если они действуют с постоянной интенсивностью или последняя периодически изменяется, являются одновременно факторами эволюции; в) в отношении популяции как единицы эволюции различают внутривидовые (миграции, волны жизни) и межвидовые (симбиоз, конкуренция, выедание и др.) эволюционные факторы.

Итак, факторы эволюции разделяют на движущие и элементарные.

Какое значение имеют элементарные факторы эволюции?

Элементарные факторы эволюции - это воздействия, вызывающие эволюционные изменения биосистем и имеющие ненаправленный случайный характер. К этой группе относятся дрейф генов, популяционные волны и изоляция.

Изоляция - возникновение любых препятствий, нарушающих свободное скрещивание и обмен наследственной информацией. Основные

формы изоляции - географическая и экологическая. Географическая изоляция - это следствие разграничения различных популяций одного вида физическими барьерами (горами, реками и др.). Экологическая изоляция связана с разграничением различных популяций одного вида различными экологическими условиями среды обитания (например, растения луговых трав определённого вида могут цвести в разное время, в зависимости от весеннего половодья). Изоляция как эволюционный фактор закрепляет и усиливает образованные в популяциях генотипические отличия.

Волны жизни, или популяционные волны, - периодические или непериодические случайные колебания численности популяций (ил. 121). Данный термин впервые был введён С. С. Четвериковым в 1905 г.

Эволюционное значение популяционных волн заключается в том, что они способствуют изменению частоты аллелей и генотипов. В случае резкого сокращения численности популяции особи, которые случайно остались живыми, могут иметь редкие генотипы.

Дрейф генов (генетический дрейф) - случайное и ненаправленное изменение частот встречаемости аллелей в популяции.

Эффект генетического дрейфа наибольший в небольших популяциях. Изменения, обусловленные генетическим дрейфом, могут быть полезными, нейтральными или вредными. Дрейф генов может приводить к распространению рецессивных мутантных аллелей, не предусмотренных естественным отбором.

Итак, элементарными факторами эволюции являются дрейф генов, волны жизни и изоляция.

Какое значение имеют виды естественного отбора?

Движущие факторы эволюции - факторы, которые направляют различные элементарные изменения, возникшие в результате мутаций, в сторону формирования приспособлений организмов к изменениям условий окружающей среды. Движущей силой эволюции является естественный отбор как следствие борьбы за существование в различных её формах. Борьба за существование - сложные и разнообразные отношения особей внутри видов, между видами и с неорганической природой.

Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями. Этот фактор эволюции всегда имеет направленный характер, совершенствует приспособления к условиям существования, действует на все организмы в любом возрасте. В зависимости от направления адаптационных изменений естественный отбор может быть движущим, стабилизирующим и разрывающим.

Движущий отбор вызывает постепенное изменение фенотипа, ведёт к изменению нормы реакции в одном определённом направлении. Осуществляется в новых условиях в пользу изменений, имеющих в этих условиях благоприятный характер. С движущим отбором связано появление новых приспособлений. Примером действия движущего отбора является индустриальный меланизм у бабочек берёзовой пяденицы (ил. 122).

Стабилизирующий отбор особей сопровождается при постоянном фенотипе сужением нормы реакции и ликвидирует отклонения от неё. Теорию стабилизирующего отбора разработал украинский учёный И.И. Шмальгаузен (1941-1946). Эта форма отбора проявляется при устойчивых экологических условиях. Стабилизирующий отбор обеспечивает поддержание постоянства определённого фенотипа, который наиболее соответствует среде, и отвергает любые менее приспособительные изменения. Действие стабилизирующего отбора иллюстрируют такие виды организмов, как латимерия (ил. 123) и гаттерия. Эти реликтовые формы сохранили неизменные признаки далёких предков, живших десятки миллионов лет назад. Примером действия стабилизирующего отбора также является сохранение обтекаемой формы тела у рыб, размеров частей цветка.

Разрывающий отбор приводит к появлению нескольких фенотипов и направлен против средних промежуточных форм. Разрывающий (дизруптивный) отбор проявляется тогда, когда условия среды настолько изменились, что основная масса вида утрачивает адаптивность, а преимущественными становятся особи с крайними отклонениями от средней нормы. Эта форма отбора приводит к полиморфизму - существованию в пределах популяции двух или нескольких форм с резко отличными признаками (например, красная и чёрная формы коровки двухточечной). Примерами действия разрывающего отбора является возникновение популяций насекомых с длинными крыльями и без крыльев на островах, где постоянно дует сильный ветер, весенней (светлой) и летней (тёмной) форм бабочки пестрокрыльница изменчивая (ил. 124).

Итак, естественный отбор направляет различные изменения фенотипов, возникших вследствие мутаций, в сторону формирования приспособлений организмов к изменениям условий окружающей среды. В этом и заключается творческая роль естественного отбора, и поэтому его называют движущей силой эволюции.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Задание на применение знаний

Заполните таблицу «Формы естественного отбора». Чем отличаются и что общего между различными видами естественного отбора?

Биология + Экология

Классическим примером действия «эффекта бутылочного горлышка» являются изменения популяций гепардов (Acinonyx jubatus), численность которых в настоящее время сокращается и насчитывает менее 20 тысяч особей. Сегодня этот вид имеет незначительное генетическое разнообразие. У гепардов повышенная уязвимость к заболеваниям, наблюдаются отклонения, приводящие к снижению плодовитости, очень высокий уровень детской смертности (до 70 % детенышей не доживают до одного года) и др. Что такое «эффект бутылочного горлышка» (англ. population bottleneck)?

ОТНОШЕНИЕ Биология + Информатика

Фактор - понятие, производное от понятия поступать, действовать, то есть то, что делает, оказывает влияние. В информатике такие факторы называют драйверами (от англ. driver - двигатель). Это компьютерная программа, с помощью которой операционная система получает доступ к прибору аппаратного обеспечения. Найдите аналогию между движущими факторами эволюции и драйверами в работе компьютера.

Это материал учебника Биология 9 класс Соболь