Co oznacza przejaw relatywnego charakteru dopasowania. Pojawienie się urządzeń. ~ Względny charakter sprawności. Mikroewolucja. Specjacja. Cechy adaptacyjności do środowiska i ich wynik

Dobór naturalny ma zawsze charakter reakcji adaptacyjnej na warunki egzystencji. Wszystkie oznaki żywych organizmów są przystosowane do warunków ich istnienia. Adaptacyjność wyróżnia się wewnętrzną i zewnętrzną strukturą organizmów, zachowaniem zwierząt itp.

Na przykład intensywność reprodukcji jest wyższa u tych stworzeń, których potomstwo masowo umiera. Dorsz, nie dbając o swoje potomstwo, składa w okresie tarła około 5 milionów jaj. Samica małej ryby morskiej, ciernika o piętnastu kolcach, którego samiec pilnuje gniazda z jajami, składa zaledwie kilkadziesiąt jaj. Słoń, którego potomstwo w naturze prawie nigdy nie jest zagrożone, w ciągu swojego długiego życia przynosi nie więcej niż 6 cieląt słonia, ale ludzka glista, której potomstwo w zdecydowanej większości ginie, składa codziennie 200 tysięcy jaj w ciągu roku.

Rośliny zapylane przez wiatr wytwarzają ogromne ilości drobnego, suchego, bardzo lekkiego pyłku. Znamiona słupków ich kwiatów są duże i mają pierzasty kształt. Wszystko to pomaga im skuteczniej zapylać. A w roślinach zapylanych przez owady pyłek jest znacznie mniejszy, jest duży i lepki, ich kwiaty mają nektarniki i jasne kolory, które przyciągają owady zapylające.

Żywymi przykładami fitnessu są ubarwienie ochronne i mimikra. Mimikra - imitacja niebezpiecznych gatunków - jest obserwowana u wielu zwierząt. Na przykład niektóre nieszkodliwe, niejadowite węże nabrały znacznego podobieństwa do swoich jadowitych krewnych, co pomaga im uniknąć drapieżnictwa.

Teoria Darwina wyjaśnia pojawienie się dopasowania przez dziedziczną zmienność i dobór naturalny.

Należy jednak zawsze pamiętać, że sprawność jest względna. Oznacza to, że każda adaptacja pomaga przetrwać tylko w warunkach, w których powstała. Gdy tylko zmienią się warunki, wcześniej użyteczna cecha zamieni się w szkodliwą i doprowadzi do śmierci. Na przykład, pięknie latający jerzyk ma bardzo długie, wąskie skrzydła. Ta specjalizacja skrzydła doprowadziła jednak do tego, że jerzyk nie może wystartować z płaskich powierzchni i jeśli nie ma z czego skoczyć, ginie.

Względny charakter przystosowania można też rozpatrywać na następującym przykładzie: w uprzemysłowionych rejonach Europy, gdzie w związku z intensywnym rozwojem produkcji obumierały jasne porosty pokrywające pnie drzew, ciemne osobniki motyli zastępowały jasne porosty. kolorowe osoby. Zjawisko to nazywane jest melanizmem przemysłowym. Faktem jest, że jasne owady są bardzo wyraźnie widoczne na ciemnym tle i są zjadane głównie przez ptaki. A na obszarach wiejskich przeciwnie, ciemne owady są wyraźnie widoczne na jasnych pniach i to one są niszczone przez ptaki. Tak więc dobór naturalny wyznaczał początek dywergencji (dywergencji) w obrębie gatunku, która może prowadzić najpierw do pojawienia się podgatunków, a następnie do nowych gatunków.

Tworzenie nowych gatunków jest najważniejszym etapem procesu ewolucyjnego.

Proces ewolucyjny dzieli się na mikro- i makroewolucję. Mikroewolucja to proces restrukturyzacji w obrębie gatunku, prowadzący do powstania nowych populacji, podgatunków, a kończący się powstawaniem nowych gatunków.

Zatem mikroewolucja jest bardzo początkowym etapem procesu ewolucyjnego, który może zachodzić w stosunkowo krótkim czasie i który można bezpośrednio obserwować i badać.

W wyniku dziedzicznej (mutacyjnej) zmienności zachodzą losowe zmiany w genotypie. Częstość spontanicznych mutacji jest dość wysoka, a 1-2% komórek zarodkowych ma zmutowane geny lub zmienione chromosomy. Mutacje są najczęściej recesywne i rzadko korzystne dla gatunku. Jeśli jednak w wyniku mutacji zajdą korzystne zmiany dla jakiegoś osobnika, to zyskuje on pewną przewagę nad innymi osobnikami w populacji: otrzymuje więcej pokarmu lub staje się bardziej odporny na działanie chorobotwórczych bakterii i wirusów itp. Na przykład pojawienie się długiej szyi pozwoliło przodkom żyrafy żywić się liśćmi z wysokich drzew, co zapewniało im więcej pożywienia niż osobnikom w populacji z krótką szyją.

Tak więc wraz z pojawieniem się nowej cechy rozpoczyna się proces dywergencji, czyli dywergencji cech w obrębie populacji.

W populacji dowolnego gatunku występują fale obfitości. W sprzyjających latach populacja wzrasta: następuje intensywna reprodukcja, przeżywa większość młodych i starych osobników. W niesprzyjających latach liczebność populacji może gwałtownie spaść: wiele osobników, zwłaszcza młodych i starych, umiera, a intensywność rozrodu maleje. Takie fale zależą od wielu czynników: zmiany klimatu, ilości pożywienia, liczby wrogów, patogenów itp. W niekorzystnych dla populacji latach mogą zaistnieć warunki, w których przetrwają tylko te osobniki, które w wyniku mutacji nabyły pożyteczną cechę. Na przykład podczas suszy przodkowie żyraf z krótką szyją mogli umrzeć z głodu, a osobniki z długą szyją i ich potomstwo zaczęły dominować w populacji. Tak więc w dość krótkim czasie, w wyniku doboru naturalnego, mogła pojawić się populacja „długoszyich” zwierząt parzystokopytnych. Ale gdyby osobniki z tej populacji mogły swobodnie krzyżować się z „krótkoszyimi” krewnymi z sąsiednich populacji, nie mógłby powstać nowy gatunek.

Zatem kolejnym niezbędnym czynnikiem w mikroewolucji jest izolacja populacji osobników z nową cechą, która powstała z populacji osobników, które tej cechy nie posiadają. Izolację można przeprowadzić na kilka sposobów.

1. Izolacja geograficzna jako czynnik specjacji. Tego rodzaju

izolacja związana z ekspansją siedliska gatunku – zasięg.

Jednocześnie nowe populacje znajdują się w innych warunkach niż inne populacje: klimatyczne, glebowe itp. W populacji ciągle zachodzą zmiany dziedziczne, działa dobór naturalny - w wyniku tych procesów zmienia się pula genowa populacji i powstaje nowy podgatunek. Swobodne krzyżowanie się nowych populacji lub podgatunków może być utrudnione przez luki w zasięgu spowodowane rzekami, górami, lodowcami itp. I tak np. na podstawie czynników izolacji geograficznej z jednego gatunku konwalii na przestrzeni kilku milionów lat powstało wiele gatunków. Ten sposób specjacji jest powolny, zachodzi przez setki, tysiące i miliony pokoleń.

2. Izolacja czasowa jako czynnik specjacji. Ten rodzaj izolacji wynika z faktu, że w przypadku niedopasowania czasów rozrodu dwa bliskie podgatunki nie będą mogły się krzyżować, a dalsza dywergencja doprowadzi do powstania dwóch nowych gatunków. W ten sposób powstają nowe gatunki ryb, jeśli terminy tarła podgatunków nie pokrywają się, lub nowe gatunki roślin, jeśli terminy kwitnienia podgatunków nie pokrywają się.

3. Izolacja reprodukcyjna jako czynnik specjacji. Ten rodzaj izolacji występuje, gdy niemożliwe jest skrzyżowanie osobników dwóch podgatunków z powodu niedopasowania w budowie narządów płciowych, różnic w zachowaniu i niezgodności materiału genetycznego.

W każdym razie każda izolacja prowadzi do rozrodu – tj. do niemożności krzyżowania powstających gatunków.

Tak więc proces mikroewolucji można podzielić na następujące etapy:

1. Mutacje spontaniczne i początek dywergencji w tej samej populacji.

2. Dobór naturalny najsilniejszych osobników, kontynuacja rozbieżności.

3. Śmierć osobników słabiej przystosowanych w wyniku wpływu warunków środowiskowych - kontynuacja doboru naturalnego i tworzenie nowych populacji i podgatunków.

4. Izolacja podgatunków, skutkująca pojawieniem się nowych gatunków z powodu braku jedności reprodukcyjnej.

Temat: Przystosowalność organizmów do środowiska i jego względny charakter.

Cel: sformułowanie koncepcji zdolności przystosowania się organizmów do środowiska, wiedza o mechanizmach powstawania sprawności w wyniku ewolucji.

Podczas zajęć.

1. Moment organizacyjny.

2. Powtórzenie badanego materiału.

W formie frontalnej rozmowy proponuje się odpowiedzieć na pytania:

Jaki jest dostawca materiału do selekcji w populacji?

Wymień jedyną siłę napędową ewolucji.

W naturze istnieje rozbieżność między zdolnością organizmów do reprodukcji w nieskończoność a ograniczonymi zasobami. Czy to jest powód...? walka o byt, w wyniku której przeżywają osobniki najlepiej przystosowane do warunków środowiskowych.

3. Studium nowego materiału.

jeden). Zdatność.

- Ewolucja ma trzy powiązane konsekwencje:

1. Stopniowa komplikacja i wzrost organizacji żywych istot.

2. Różnorodność gatunków.

3. Przystosowanie względne organizmów do warunków środowiskowych.

? Jak myślisz, jakie znaczenie ma sprawność fizyczna dla organizmu?

Odpowiadać: Adaptacja do warunków środowiskowych zwiększa szanse organizmów na przeżycie i pozostawienie dużej liczby potomstwa.

Jak wiecie, najbardziej znaczący wkład w rozwój idei ewolucyjnych w XVIII-XIX wieku. wniesione przez C. Linneusza, J.B. Lamarck, C. Darwin.

- Powstaje pytanie, jak powstają adaptacje?

Spróbujmy wyjaśnić powstawanie trąby słonia z punktu widzenia C. Linneusza, J.B. Lamarck, Ch.Darwin.

C. Linneusz: zdolność przystosowania się organizmów jest przejawem pierwotnej celowości. Bóg jest siłą napędową. Przykład: Słonie, jak wszystkie zwierzęta, zostały stworzone przez Boga. Dlatego wszystkie słonie od momentu pojawienia się mają długi pień.

JB Lamarck : idea wrodzonej zdolności organizmów do zmiany pod wpływem środowiska zewnętrznego. Siłą napędową ewolucji jest dążenie organizmów do perfekcji. Przykład: Słonie, kiedy dostawały jedzenie, musiały stale rozciągać górną wargę, aby zdobyć jedzenie (ćwiczenia). Ta cecha jest dziedziczona. Był więc długi pień słoni.

Ch.Darwin : wśród wielu słoni były zwierzęta z pniami o różnej długości. Te z nieco dłuższymi pniami lepiej radziły sobie z żerowaniem i przetrwaniem. Ta cecha została odziedziczona. Tak więc stopniowo powstał długi pień słoni.

Zadanie: -Spróbuj podzielić proponowane stwierdzenia na trzy kategorie:

# Odpowiada poglądom Linneusza;

# Odpowiada poglądom Lamarcka;

# Odpowiada poglądom Darwina.

1. Adaptacje powstają w wyniku nowych mutacji.

2. Zdolność adaptacyjna organizmów jest przejawem pierwotnej celowości.

3. Organizmy mają wrodzoną zdolność do zmiany pod wpływem środowiska zewnętrznego.

4. Adaptacje są ustalane w wyniku doboru naturalnego.

5. Jedną z sił napędowych ewolucji jest dążenie organizmów do doskonałości.

6. Jedną z sił napędowych ewolucji jest walka o byt.

7. Jedną z sił napędowych ewolucji jest ćwiczenie lub niećwiczenie narządów w określonych warunkach środowiskowych.

8. Siłą napędową powstania fitnessu jest Bóg.

9. Znaki nabyte podczas interakcji jednostki z otoczeniem są dziedziczone.

Odpowiedź: Linneusz -2,8; Lamarcka - 3.5.7.9; Darwina - 1,4,6.

Ch.Darwin po raz pierwszy przedstawił materialistyczne wyjaśnienie pochodzenia przystosowania. Decydującą rolę w pojawieniu się adaptacji odgrywa ciągła selekcja naturalna. Każda adaptacja rozwija się na podstawie dziedzicznej zmienności w procesie walki o byt i doboru naturalnego w wielu pokoleniach.

ADAPTACYJNOŚĆ organizmów lub adaptacja – zespół tych cech budowy, fizjologii i zachowania, które dają danemu gatunkowi możliwość prowadzenia określonego stylu życia w określonych warunkach środowiskowych.

Mechanizm adaptacji:

Zmieniające się warunki życia → indywidualna zmienność dziedziczna → dobór naturalny → dopasowanie.

Rodzaje adaptacji:

1. Adaptacje morfologiczne (zmiana budowy ciała): opływowy kształt ciała u ryb i ptaków; taśma między palcami u ptactwa wodnego; gruba sierść u północnych ssaków; płaskie ciało u ryb dennych. Forma pełzająca i poduszkowa u roślin w północnych szerokościach geograficznych i regionach wysokogórskich.

2. Barwienie ochronne. Ubarwienie ochronne rozwija się u gatunków, które żyją otwarcie i mogą być dostępne dla wrogów. Zabarwienie to sprawia, że ​​organizmy są mniej widoczne na tle otoczenia. Przykłady:

Na Dalekiej Północy wiele zwierząt jest pomalowanych na biało (niedźwiedź polarny, biała kuropatwa).

–U zebry i tygrysa ciemne i jasne pasy na ciele pokrywają się z naprzemiennymi cieniami i światłem otoczenia (trudno zauważalne z odległości 50-70 metrów).

U ptaków gniazdujących otwarcie (cietrzew, cietrzew, cietrzew) samica siedząca na gnieździe jest prawie nie do odróżnienia od otaczającego tła.

3. Przebranie. Kamuflaż to urządzenie, w którym kształt ciała i kolor zwierząt łączą się z otaczającymi obiektami. Na przykład: gąsienice niektórych motyli przypominają węzły kształtem i kolorem ciała; owady żyjące na korze drzew (chrząszcze, brzany) można pomylić z porostami; patyczkowaty kształt ciała owada; zlanie się flądry z tłem dna morskiego.

4 . Mimika. Mimikra to imitacja mniej chronionego organizmu jednego gatunku przez bardziej chroniony organizm innego gatunku. Na przykład: niektóre rodzaje niejadowitych węży i ​​owadów są podobne do jadowitych (bzygowate to osa, tropikalne węże to jadowite węże). Kwiaty lwia paszcza są podobne do trzmieli - owady próbują nawiązać związek małżeński, co przyczynia się do zapylania. Mimikra jest wynikiem selekcji podobnych mutacji u różnych gatunków. Pomaga przeżyć niechronionym zwierzętom, przyczynia się do zachowania organizmu w walce o byt.

5. Ostrzegawcze (zagrażające) zabarwienie. Jaskrawe zabarwienie ostrzegawcze dobrze chronionych trujących, kłujących form: pluskwa, biedronka, osa, stonka ziemniaczana, ubarwienie trzmiela, czarne i pomarańczowe plamy gąsienic itp.

6. Adaptacje fizjologiczne: adaptacyjność procesów życiowych do warunków życia; nagromadzenie tłuszczu przez zwierzęta pustynne przed nadejściem pory suchej (wielbłąd); gruczoły, które pozbywają się nadmiaru soli u gadów i ptaków żyjących w pobliżu morza; ochrona wody w kaktusach; szybka metamorfoza u płazów pustynnych; lokalizacja termiczna, echolokacja; stan częściowej lub całkowitej anabiozy.

7. Adaptacje behawioralne: zmiany w zachowaniu w określonych warunkach; opieka nad potomstwem; tworzenie osobnych par w okresie godowym, a zimą łączą się w stada, co ułatwia pożywienie i ochronę (wilki, wiele ptaków); przerażające zachowanie (chrząszcz bombardier, skunks); zamrożenie, imitacja urazu lub śmierci; hibernacja, przechowywanie żywności.

8. Adaptacje biochemiczne związane z powstawaniem w organizmie pewnych substancji ułatwiających obronę przed wrogami lub atakami na inne zwierzęta; trucizny węży, skorpionów, antybiotyki grzybów, bakterii; kryształki szczawianu potasu w liściach lub kolcach roślin (kaktus, pokrzywa)

9. Adaptacje do czynników abiotycznych (np. przeziębienie):

Zwierząt : gruba sierść, gruby tłuszcz podskórny, lot na południe, hibernacja, przechowywanie pokarmu na zimę.

W roślinach : opadanie liści, odporność na zimno, zachowanie organów wegetatywnych w glebie, obecność modyfikacji (cebulki, kłącza itp. z dostawą składników odżywczych).

10. Sposoby zdobywania jedzenia.

Zwierząt : - jedzenie liści na wysokich drzewach (długa szyja); chwytanie za pomocą sieci pułapkowych (tkanie sieci i tworzenie różnych innych pułapek) i oczekiwanie na przedmioty spożywcze;

Specjalna struktura narządów trawiennych do wyłapywania owadów z wąskich otworów; łapanie latających owadów; powtarzające się żucie szorstkiego jedzenia (lepki długi język, wielokomorowy żołądek itp.)

Chwytanie i przytrzymywanie zdobyczy przez drapieżne ssaki i ptaki (drapieżne zęby, pazury, haczykowaty dziób).

W roślinach : intensywny rozwój korzeni i włośników → wchłanianie wody i soli mineralnych; szerokie cienkie liście, mozaika liści → absorpcja słoneczna; chwytanie i trawienie małych zwierząt → roślin mięsożernych.

11. Ochrona przed wrogami.

U zwierząt: szybki bieg; igły, muszla; przerażający zapach; protekcjonalny. ostrzeżenie i inne rodzaje kolorowania; komórki parzące.

W roślinach: kolce; forma rozety, niedostępna do koszenia; substancje toksyczne.

12. Zapewnienie efektywności reprodukcji.

Zwierząt : atrakcyjność partnera seksualnego: jasne upierzenie, „korona z rogów”; piosenki; tańce małżeńskie.

W roślinach : przyciąganie zapylaczy: nektar; pyłek kwiatowy; jasny kolor kwiatów lub kwiatostanów, zapach.

13. Osiedlanie się na nowych terytoriach.

Zwierząt : migracja-przemieszczanie się stad, kolonii, stad w poszukiwaniu pożywienia i odpowiednich warunków do rozrodu (loty ptaków, migracje antylop, zebr, pływanie ryb).

W roślinach: rozsiewanie nasion i zarodników: wytrwałe haczyki, kolce; pędzelki, skrzydlice, ulotki przenoszone przez wiatr; soczyste owoce itp.

2. Względny charakter sprawności.

Nawet Ch.Darwin podkreślał, że wszystkie adaptacje, bez względu na to, jak doskonałe są, są względne. Sprawność jest względna i każda adaptacja pomaga przetrwać tylko w warunkach, w jakich została ukształtowana. Kiedy warunki się zmieniają, wcześniej użyteczna cecha może zmienić się w szkodliwą i doprowadzić do śmierci organizmu.

Następujące fakty mogą służyć jako dowód na względność adaptacji:

Biała kuropatwa udaje cień na śniegu. Biały zając widoczny jest na tle ciemnych pni. Nocny motyl leci do ognia (zbiera nocą nektar z jasnych kwiatów). Skrzydła jerzyka zapewniają mu bardzo szybki i zwrotny lot, ale nie pozwalają mu wystartować, jeśli przypadkowo wyląduje na ziemi (jerzyki gniazdują tylko na wysokich klifach). Z opóźnieniem w opadach śniegu zając, który z czasem linieje na zimę, jest wyraźnie widoczny na tle ciemnej ziemi. Małe ptaki nadal poświęcają energię na karmienie kukułki, która wyrzuciła swoje potomstwo z gniazda. Jasna kolorystyka samca pawia zapewnia mu sukces u samic, ale jednocześnie przyciąga drapieżniki.

Na terenach leśnych jeże zbierają więcej kleszczy, w tym zapalenia mózgu, niż jakiekolwiek inne zwierzęta. Igłą „skorupą” jeż niczym szczotką przeczesuje wygłodniałe kleszcze, które wdrapały się na leśne trawy. Jeż nie może pozbyć się kleszczy utkniętych między igłami. W okresie wiosennym każdy jeż karmi dziesiątki tysięcy kleszczy. W ten sposób kolczasta osłona niezawodnie chroni jeża przed drapieżnikami, ale równie niezawodnie chroni kleszcze przed samym jeżem.

Tak więc dopasowanie nie jest absolutne, ale względne.

Względny charakter dostosowania przeczy twierdzeniu o absolutnej celowości żywej przyrody (teoria ewolucji J.-B. Lamarcka).

3. Mocowanie materiału. Praca z kartą.

4. Praca domowa punkt 58, pytania.

Dobór naturalny jest siłą napędową ewolucji

Dobór naturalny to proces, który sprzyja przetrwaniu najlepiej przystosowanych i zniszczeniu tych, którzy są gorzej przystosowani. Bardziej przystosowane osobniki mają możliwość pozostawienia potomstwa. Materiałem do selekcji są indywidualne zmiany dziedziczne. Szkodliwe zmiany zmniejszają płodność i przeżywalność osobników, podczas gdy korzystne kumulują się w populacji. Selekcja ma zawsze charakter kierunkowy: zachowuje te zmiany, które są najbardziej zgodne z warunkami środowiskowymi, zwiększają płodność osobników.

Selekcja może być indywidualna, mająca na celu zachowanie pojedynczych osobników cech zapewniających powodzenie w walce o byt w populacji. Może to być również grupa, ustalająca znaki korzystne dla grupy.

I. I. Shmalgauzen określił formy doboru naturalnego.

1. Stabilizujący – mający na celu utrzymanie średniego tempa reakcji cechy na osoby o skrajnych, dewiacyjnych cechach. Selekcja działa w stałych warunkach środowiskowych, jest konserwatywna i ma na celu zachowanie niezmienionych głównych cech gatunku.

2. Jazda - prowadzi do utrwalenia oznak unikania. Selekcja działa w zmieniających się warunkach środowiskowych, prowadzi do zmiany średniej szybkości reakcji, ewolucji gatunku.

3. Destrukcyjny, łzawiący - mający na celu utrzymanie osobników z ekstremalnymi objawami i zniszczenie osobników o przeciętnych objawach. Działa w zmieniających się warunkach, prowadzi do podziału w jednej populacji i powstania dwóch nowych populacji o przeciwnych cechach. Selekcja może prowadzić do pojawienia się nowych populacji i gatunków. Na przykład populacje bezskrzydłych i uskrzydlonych form owadów.

Żadna forma selekcji nie jest przypadkowa, działa poprzez zachowanie i gromadzenie przydatnych cech. Selekcja jest tym skuteczniejsza dla gatunku, im większy zakres zmienności i większa różnorodność genotypów.

Sprawność - względna celowość budowy i funkcji organizmu, będąca wynikiem doboru naturalnego, eliminującego osobniki niesprawne. Cechy wynikają z mutacji. Jeśli zwiększają żywotność organizmu, jego płodność, pozwalają poszerzyć obszar, wówczas takie postacie są "złapane" przez selekcję, utrwalają się w potomstwie i stają się adaptacjami.

Rodzaje urządzeń.

Kształt ciała zwierząt pozwala na łatwe poruszanie się w odpowiednim środowisku, dzięki czemu organizmy nie rzucają się w oczy wśród przedmiotów. Na przykład opływowy kształt ciała ryby, obecność długich kończyn u konika polnego.

Kamuflaż - nabycie podobieństwa organizmu do jakiegoś obiektu środowiska, na przykład podobieństwo do suchego liścia lub kory drzewa skrzydeł motyla. Kształt ciała patyczaka sprawia, że ​​jest niewidoczny wśród gałęzi roślin. Igły nie są widoczne wśród alg. U roślin kształt kwiatu: pozycja na pędzie sprzyja zapylaniu.

Barwienie ochronne ukrywa organizm w środowisku, czyniąc go niewidocznym. Na przykład zając ma biały kolor, konik polny ma zielony. Ubarwienie preparowane – naprzemienne naprzemienne jasne i ciemne prążki na ciele tworzy iluzję światłocienia, rozmywa kontury zwierzęcia (zebry, tygrysy).

Barwa ostrzegawcza wskazuje na obecność substancji toksycznych lub specjalnych organów ochronnych, zagrożenie organizmu drapieżnikiem (osy, węże, biedronki).

Mimikra to imitacja mniej chronionego organizmu jednego gatunku do bardziej chronionego organizmu innego gatunku (lub obiektów środowiskowych), co chroni go przed zagładą (muchy os, niejadowite węże).

Zachowanie adaptacyjne u zwierząt to groźna postawa, która ostrzega i odstrasza wroga, zamrażanie, opieka nad potomstwem, przechowywanie pożywienia, budowanie gniazda, nory. Zachowanie zwierząt ma na celu ochronę i zachowanie przed wrogami oraz szkodliwym wpływem czynników środowiskowych.

Rośliny również wykształciły adaptacje: kolce chronią przed jedzeniem; jasny kolor kwiatów przyciąga owady zapylające; różny czas dojrzewania pyłku i zalążków zapobiega samozapyleniu; różnorodność owoców sprzyja rozprzestrzenianiu się nasion.

Wszystkie adaptacje mają charakter względny, ponieważ działają w określonych warunkach, do których przystosowane jest ciało. Gdy warunki się zmieniają, adaptacje mogą nie uchronić organizmu przed śmiercią, a w konsekwencji objawy przestają być adaptacyjne. Wąska specjalizacja może spowodować śmierć w zmieniających się warunkach.

Powodem pojawienia się adaptacji jest to, że organizmy, które nie spełniają tych warunków, umierają i nie pozostawiają potomstwa. Organizmy, które przetrwają w walce o byt, mają szansę przekazać swój genotyp i naprawić go na pokolenia.

Jaki jest względny charakter jakiejkolwiek adaptacji organizmów do środowiska?
= Jaki jest względny charakter sprawności?

Odpowiadać

Gdy warunki się zmieniają, sprawność może stać się bezużyteczna lub szkodliwa. Na przykład biała ćma brzozowa jest wyraźnie widoczna na czerwonej ścianie.

Motyl pawi ma jasne plamy oczne tylko na górnej stronie skrzydeł. Nazwij rodzaj jego ubarwienia, wyjaśnij znaczenie ubarwienia, a także względny charakter dopasowania.

Odpowiadać

Rodzaj koloru - mimikra.
Znaczenie koloru: drapieżnik może pomylić plamki na skrzydłach motyla z oczami dużego drapieżnika, przestraszyć się i zawahać, co da motylowi czas na ucieczkę.
Względność sprawności: jasne kolory sprawiają, że motyl jest widoczny dla drapieżników, drapieżnik może nie bać się wzoru oka na skrzydłach motyla.

Mucha osy ma podobny kolor i kształt ciała do osy. Nazwij typ urządzenia ochronnego, wyjaśnij jego znaczenie i względny charakter urządzenia.

Odpowiadać

Rodzaj urządzenia ochronnego - mimikra.
Znaczenie: podobieństwo do osy odstrasza drapieżniki.
Względność: bycie jak osa nie gwarantuje przetrwania, ponieważ są młode ptaki, które nie wykształciły jeszcze odruchu, oraz wyspecjalizowane myszołowy.

Wymień rodzaj urządzenia chroniącego przed wrogami, wyjaśnij jego cel i względną naturę u małej ryby konika morskiego - zbieracza szmat, który żyje na płytkich głębokościach wśród roślin wodnych.

Odpowiadać

Rodzaj ochrony to kamuflaż.
Podobieństwo konika morskiego do alg sprawia, że ​​jest niewidoczny dla drapieżników.
Względność: takie podobieństwo nie daje im pełnej gwarancji przetrwania, ponieważ gdy łyżwa porusza się i na otwartej przestrzeni, staje się zauważalna dla drapieżników.

Wymień typ przystosowania, wartość ubarwienia ochronnego, a także względny charakter przystosowania storni żyjącej w wodzie morskiej przy dnie.

Odpowiadać

Rodzaj ubarwienia - protekcjonalny (zlewający się z tłem dna morskiego). Znaczenie: ryba jest niewidoczna na tle ziemi, co pozwala jej ukryć się przed wrogami i możliwą zdobyczą.
Względność: Sprawność nie pomaga w ruchu ryb i staje się widoczna dla wrogów.

W przemysłowych regionach Anglii w XIX-XX wieku liczba ćmy brzozowej o ciemnych skrzydłach wzrosła w porównaniu z ćmami jasnymi. Wyjaśnij to zjawisko z punktu widzenia nauczania ewolucyjnego i określ formę doboru.
=Wyjaśnij przyczynę przemysłowego melanizmu u motyli z punktu widzenia teorii ewolucji i określ formę selekcji.

Odpowiadać

Najpierw jeden z motyli wykształcił mutację, która pozwoliła mu przybrać nieco ciemniejszy kolor. Takie motyle są nieco mniej widoczne na okopconych pniach, dlatego nieco rzadziej niż zwykłe motyle były niszczone przez ptaki. Częściej przeżywały i dawały potomstwo (nastąpiła dobór naturalny), więc liczba motyli ciemnych stopniowo wzrastała.
Wtedy jeden z nieco ciemniejszych motyli miał mutację, która pozwoliła mu stać się jeszcze ciemniejszym. Dzięki kamuflażowi takie motyle częściej przeżywały i rodziły, wzrosła liczba motyli ciemnych.
Tak więc, w wyniku interakcji czynników napędzających ewolucję (zmienność dziedziczna i dobór naturalny), motyle wykształciły ciemny kolor maskujący. Forma wyboru: jazda.

Kształt ciała motyla Kalimma przypomina liść. Jak u motyla ukształtował się podobny kształt ciała?
= Gąsienice białego motyla rzepakowego mają jasnozielony kolor i są niewidoczne na tle liści krzyżowych. Wyjaśnij, na podstawie teorii ewolucji, pojawienie się u tego owada zabarwienia ochronnego.

Odpowiadać

Najpierw jedna z gąsienic wykształciła mutację, która pozwoliła jej uzyskać częściowo zielony kolor. Takie gąsienice są nieco mniej widoczne na zielonych liściach, dlatego zostały zniszczone przez ptaki nieco mniej niż zwykłe gąsienice. Częściej przeżywały i rodziły (następowała dobór naturalny), więc stopniowo rosła liczba motyli z zielonymi gąsienicami.
Następnie jedna z częściowo zielonych gąsienic rozwinęła mutację, która pozwoliła jej stać się jeszcze bardziej zielona. Takie gąsienice dzięki kamuflażowi przeżywały częściej niż inne gąsienice, zamieniały się w motyle i rodziły, wzrosła liczba motyli z jeszcze bardziej zielonymi gąsienicami.
Tak więc, ze względu na interakcję czynników napędzających ewolucję (zmienność dziedziczna i dobór naturalny), gąsienice rozwinęły jasnozielony kolor kamuflażu.

Muchy przypominające pszczoły, które nie mają aparatu żądlącego, przypominają wyglądem pszczoły. Wyjaśnij pojawienie się mimikry u tych owadów na podstawie teorii ewolucji.

Odpowiadać

Po pierwsze, jedna z much rozwinęła mutację, która pozwoliła jej nabrać niewielkiego podobieństwa do pszczoły. Muchy takie były nieco rzadziej zjadane przez ptaki, częściej przeżywały i rodziły potomstwo (nastąpiła dobór naturalny), więc stopniowo rosła liczba much przypominających pszczoły.
Następnie jedna z tych much rozwinęła mutację, która pozwoliła jej jeszcze bardziej upodobnić się do pszczoły. Takie muchy, ze względu na mimikrę, częściej niż inne muchy przeżywały i rodziły, zwiększała się liczba much jeszcze bardziej przypominających pszczoły.
Tak więc w wyniku interakcji czynników napędzających ewolucję (zmienność dziedziczna i dobór naturalny) u much pojawiła się mimikra pod pszczołami.

Na ciele zebry żyjącej na afrykańskich sawannach naprzemiennie występują ciemne i jasne paski. Nazwij rodzaj jego zabarwienia ochronnego, wyjaśnij jego znaczenie, a także względny charakter przystosowania.

Odpowiadać

Zebra ma wypreparowujące ubarwienie. Po pierwsze, taka kolorystyka ukrywa przed drapieżnikiem prawdziwe kontury zwierzęcia (nie jest jasne, gdzie kończy się jedna zebra, a zaczyna druga). Po drugie, paski nie pozwalają drapieżnikowi na dokładne określenie kierunku ruchu i prędkości zebry. Względność: na tle sawanny wyraźnie widoczne są jaskrawo kolorowe zebry.

Gąsienica ćmy żyje na gałęziach drzew iw chwili zagrożenia staje się jak gałązka. Nazwij typ urządzenia ochronnego, wyjaśnij jego znaczenie i względny charakter.

Odpowiadać

Typ urządzenia: kamuflaż. Znaczenie: Gąsienica przypominająca gałązkę jest mniej widoczna i mniej podatna na zjedzenie przez ptaki. Względność: na drzewie innego koloru lub słupie taka gąsienica będzie wyraźnie widoczna.

W procesie ewolucji biały zając rozwinął zdolność do zmiany koloru sierści. Wyjaśnij, jak powstała ta adaptacja do środowiska. Jakie jest jego znaczenie i jak przejawia się względny charakter fitnessu?

Odpowiadać

Znaczenie: Zając ma białą sierść zimą i szarą latem, aby być mniej widocznym dla drapieżników.
Formacja: mutacje powstały przypadkowo, nadając zającowi ten kolor sierści; mutacje te zostały zachowane przez dobór naturalny, ponieważ zające niewidoczne dla drapieżników przeżywały częściej.
Względność: jeśli zając zimą wyjdzie na powierzchnię bez śniegu (skała, pożoga), to jest to bardzo wyraźnie widoczne.

Wymień rodzaj ubarwienia ochronnego od wrogów u samic ptaków gniazdujących. Wyjaśnij jego znaczenie i względną naturę.

Odpowiadać

Rodzaj koloryzacji: maskowanie (scalanie z tłem).
Znaczenie: siedzący na gnieździe ptak jest niewidoczny dla drapieżnika.
Względność: kiedy zmienia się tło lub ptak się porusza, staje się to zauważalne.

Pojawienie się zdolności adaptacyjnych organizmów.
Głównym powodem pojawienia się różnych adaptacji żywych organizmów do środowiska jest selekcja. Na przykład wiadomo, że kuropatwa jest ptakiem leśnym. W zależności od siedliska ma różne adaptacje: a) skrócenie dzioba w związku z pobieraniem pokarmu spod śniegu i ściółki b) pojawienie się fałd rogowych na końcach palców ułatwiających poruszanie się przez grubą pokrywę śnieżną ; c) ekspansja, zaokrąglenie skrzydeł w celu szybkiego wzniesienia się w powietrze (przodkowie kuropatwy nie mieli takiej konstrukcji).
W celu dalszej dystrybucji owoce i nasiona roślin również ulegały różnym zmianom. Są to haczyki, kolce, którymi przytwierdza się je do zwierząt, czy lekki puch, który jest roznoszony przez wiatr.
Pojawienie się przydatności u roślin i zwierząt jest zjawiskiem charakterystycznym, ale w każdym razie sprawność nie pojawia się od razu. W wyniku długiego procesu ewolucyjnego pojawiają się osobniki o szczególnych cechach dostosowanych do warunków środowiska zewnętrznego.
Cechy sprawności w budowie, kolorze, kształcie ciała i zachowaniu są wyraźnie widoczne na przykładzie ssaka wodnego – delfina. Spiczasty kształt korpusu daje mu możliwość swobodnego i swobodnego poruszania się w wodzie w różnych kierunkach. Prędkość delfina dochodzi do 40 km/h. A u ptaków wskaźnikami przydatności do lotu są pióra pokrywające ciało; brak małżowin usznych i zębów; zdolność obracania głowy o 180 "; lekkość kości; szybkie trawienie pokarmu w żołądku itp.
U wielu zwierząt przystosowanie jest tak rozwinięte, że trudno je odróżnić od otoczenia. Kształt ciała, kolor ryb, zwierzęta żyjące w gęstych zaroślach glonów pomagają im skutecznie ukrywać się przed wrogami.

Rodzaje adaptacji:

1. Barwienie ochronne (maskujące) i jego rodzaje.
2. Instynktowna adaptacja.
3. Opieka nad potomstwem.
4. Adaptacja fizjologiczna.

Ryż. 21. Adaptowalność motyli nocnych poprzez zmianę koloru na odpowiednie kolory pnia drzewa: 1 - ta sama liczba zaznaczonych motyli ciemnych i jasnych; 2 - lekki pień drzewa; 3 - wzrost liczby jasnych motyli; 4 - wzrost liczby ciemnych motyli; 5 - ciemny pień drzewa

1. Barwa ochronna (maskująca) i jej rodzaje. Zabarwienie ochronne - zdolność przystosowania się organizmów, które żyją otwarcie i mogą być dostępne dla wrogów. Ptaki wysiadujące jaja na ziemi (cietrzew, kuropatwa, przepiórka itp.) łączą się z otaczającym tłem. Ptak siedzący nieruchomo na gnieździe jest prawie niewidoczny dla swoich wrogów. Jaja z pigmentowanymi skorupkami i wylęgające się z nich pisklęta są również prawie niezauważalne. U dużych drapieżników, których jaja są niedostępne dla wrogów, lub u ptaków, które składają jaja wysoko na skałach lub je zakopują. w ziemię nie rozwija się ochronny kolor powłoki. Gąsienice motyli są zwykle zielone, koloru liści, lub ciemne, koloru kory. Ryby denne (płaszczka, flądra) są często pomalowane na kolor piasku.
Zwierzęta pustynne mają zwykle kolor piaskowo-żółty. Jednobarwne ubarwienie ochronne jest charakterystyczne dla owadów (szarańcza), jaszczurek, saigas, lwów. Wiele zwierząt zmienia kolor w zależności od pory roku. Na przykład lis polarny, biały zając, kuropatwa są białe zimą. Motyle dzienne mają barwę ochronną w dolnej części skrzydeł, natomiast motyle nocne mają barwę ochronną w górnej części skrzydeł, dzięki czemu w ciągu dnia stają się widoczne dla wrogów i mogą umrzeć (dolna część skrzydeł jest jasna). ). Ubarwienie ochronne można również zaobserwować w postaci owadów: poczwarka motyli na gałęzi jest bardzo podobna do nerki; larwa przyczepiona do gałęzi w stanie nieruchomym, podobna do gałęzi drzewa itp.
Ubarwienie ochronne jest szczególnie przydatne w początkowych stadiach indywidualnego rozwoju organizmu (jaja, larwy, pisklę). Barwienie ochronne jest potrzebne dla wolno poruszających się zwierząt lub tych, które przeszły w stan spoczynku.
Wiele zwierząt jest w stanie szybko zmienić kolor w zależności od koloru otoczenia i ta zdolność jest dziedziczona. Na przykład: kameleon, flądra, agama.

Rodzaje koloryzacji ochronnej:

1. kolorystyka ochronna;
2. atrakcyjna kolorystyka;
3. groźne zabarwienie;
4. imitacyjne zabarwienie.

1. Ochronna farba ostrzegawcza charakterystyczne dla trujących, kłujących lub palących owadów. Na przykład biedronka (czerwona, żółta, brązowa, ciemnoczerwona, w paski) nigdy nie jest dziobana przez ptaki z powodu uwolnienia trującej, gorzkiej żółtawej cieczy (ryc. 22). Jeśli pisklęta przypadkowo dziobią tego chrząszcza, to następnym razem nie zbliżają się do niego. Chrząszcz padlinożerny wydziela nieprzyjemny płonący płyn, ma jaskrawoczerwone paski. Ubarwienie pszczół, trzmieli, os, jadowitych węży chroni je przed drapieżnikami. Barwa ochronna zależy również od zachowania niektórych owadów i zwierząt. Czasami pełzające chrząszcze zamarzają w chwilach zagrożenia. Bąk, gnieżdżący się w trzcinach, przypadkowo widząc wroga, wyciąga szyję, podnosi głowę i zamarza. Ostrzegawcze ubarwienie zwierząt łączy się z zachowaniem odstraszającym drapieżniki.

Ryż. 22. Kolorystyka ostrzegawcza: 1 - biedronka; 2 - blister

2. Atrakcyjna kolorystyka. To ubarwienie jest szczególnie ważne podczas hodowli. Jaskrawy kolor czerwonych motyli, niebieskoskrzydłych koników polnych, skoczków, upierzenia samców ptaków przyciąga samice w okresie lęgowym. W zwykłe dni kolorystyka łączy się z otoczeniem i staje się niewidoczna dla wrogów (ryc. 23).

Ryż. 23. Atrakcyjna kolorystyka: 1 - czerwona szarfa; 2 - klaczka niebieskoskrzydła; 3 - skoczek pustynny

3. Groźne zabarwienie. W chwilach zagrożenia zwierzęta przyjmują groźną postawę. Na przykład w chwilach zagrożenia kobra podnosi głowę prosto, wypina szyję i przyjmuje groźną postawę; chrząszcz darkling podnosi odwłok i wydziela nieprzyjemny zapach. Uszata okrągłogłowa natychmiast otwiera fałdy skóry na głowie i zamarza z otwartymi ustami. Na otwartych skrzydłach modliszki znajdują się plamki przypominające oczy. W razie niebezpieczeństwa modliszka, otwierając skrzydła, odstrasza wroga. Te same plamy znajdują się również u motyli nocnych (ryc. 24).

Ryż. 24. Zabarwienie groźne: plamy na skrzydłach motyla (1) w pozie zagrożenia wyglądają jak oczy sowy elfa (2)

4. Imitacyjne zabarwienie -mimika(Grecki mimikos - "imitacja"). Jest to imitacja zwierząt i roślin żywych organizmów lub niektórych nieożywionych obiektów środowiska. Ostrzegawcze ubarwienie niechronionych organizmów przypomina jeden lub więcej gatunków. Na przykład pod względem kształtu ciała, wielkości, jasnego koloru karaluch jest podobny do biedronki. Kształt ciała konika morskiego i spacerowicza przypomina glony. Biały motyl o nieprzyjemnym zapachu i jasnym kolorze imituje niejadalne motyle z rodziny helikonidów (ryc. 25), a muchy naśladują osy. Podobieństwo niejadowitych węży do jadowitych pomaga im chronić się przed wrogami i przetrwać.

Ryż. 25. Ubarwienie imitacyjne: biały motyl (T) wygląda jak trujący motyl helikonid (2)

Przykłady imitacyjnego ubarwienia roślin.
Imitujące ubarwienie roślin jest konieczne, aby zwabić lub zastraszyć zwierzęta. Zwykle na kwiatku Belozor nie ma nektaru. Aby przyciągnąć owady, jest podobny do rośliny miodowej. Owady siedzące na kwiatku przyczyniają się do jego zapylania. Kwiaty owadożernej rośliny (nepenthes) są jaskrawo ubarwione. Owady siedzące na kwiatku natychmiast wpadają w „pułapkę” i umierają. Orchidea przypomina kształtem kwiatu i zapachem samicę niektórych owadów, więc samce mimowolnie siadają na kwiatku i zapylają go.
Mimika występuje pod kontrolą doboru naturalnego. Jej występowanie wiąże się z akumulacją drobnych korzystnych mutacji w gatunkach jadalnych w warunkach ich współistnienia z niejadalnymi. Jedną z głównych broni obrony przed wrogami i cechami adaptacyjnymi jest: dla owadów i krabów - osłona chitynowa, dla mięczaków - muszle, dla krokodyli - łuski, dla pancerników i żółwi - muszla, dla jeża i jeżozwierza - igły.

Zdatność. Barwienie ochronne. Barwienie ochronne. Atrakcyjna kolorystyka. Groźne zabarwienie. Zabarwienie imitacyjne (mimikra).

1. Głównym powodem różnych adaptacji organizmów do warunków środowiskowych jest selekcja.
2. Barwienie ochronne jest zdolnością adaptacyjną niezbędną do ochrony organizmów prowadzących otwarty tryb życia przed wrogami.
3. Zabarwienie ochronne - rodzaj ubarwienia ochronnego charakterystycznego dla trujących, kłujących, palących owadów.
4. Atrakcyjne ubarwienie - rodzaj ubarwienia ochronnego w okresie rozrodu organizmów.
5. Groźna kolorystyka to sposób na ochronę zwierząt przed wrogami poprzez przyjęcie groźnej postawy.
6. Imitacja żywych organizmów i nieożywionych obiektów środowiska to zdolności adaptacyjne organizmów, które nie są w stanie się bronić lub są nieaktywne.
7. Jakie cechy organizmów decydują o sprawności?
8. Jak powstaje fitness?
9. Wymień rodzaje zabarwienia ochronnego.
10. Podaj przykład zabarwienia ochronnego.
1. Jakie organizmy charakteryzują się imitacją koloru?
2. Podaj przykłady, które dowodzą przydatności przyciągającej wzrok kolorystyki.
3. Jakie są przykłady naśladowania koloru u roślin?

Ćwiczenie
Czy spotkałeś owady w naturze, które zamarzają pod wpływem dotyku? Zwróć uwagę na ich działania, bezruch. Zwróć uwagę na owady, które wydzielają nieprzyjemny zapach. Porównaj je. To zadanie pomoże ci lepiej poznać ochronne i groźne ubarwienie zwierząt.
Spróbuj wykonać zadanie.
Do jakiego typu należą podane przykłady zabarwienia ochronnego? Wpisz odpowiednio wielkimi literami: „ZShch” - ochronny; „PR” - przyciąganie; "PD" - imitacja.

1. Biedronka. 5. Nepenthes (roślina owadożerna).
2. Motyl. 6. Bączek.
3. Czarny chrząszcz. 7. Samiec bażanta.
4. Konik morski. 8. Modliszka.