Adaptacyjne cechy budowy koloru ciała i zachowania zwierząt w wyniku działania doboru naturalnego. Biologia w Liceum Prezentacje zachowań adaptacyjnych ludzi i zwierząt

Podsumowanie lekcji biologii klasa 9

Temat: „Cechy adaptacyjne budowy, koloru ciała i zachowania zwierząt”

Podręcznik: „Biologia Ogólne Wzorce Klasa 9” S.G. Mamontow, W.B. Zacharow, N.I. Sonin

nauczyciel biologii MBOU gimnazjum nr 37 Lukyanenko A.S.

Cel: zapoznanie się z różnymi typami przystosowania się organizmów żywych do środowiska, zrozumienie względnej natury przystosowania.

Zadania:

kontynuacja kształtowania się kultury ekologicznej wśród młodzieży szkolnej, wiara w potrzebę zachowania różnorodności gatunkowej roślin i zwierząt. wyciągać wnioski na temat naturalnych przyczyn powstawania adaptacji, posługując się doktryną sił napędowych ewolucji; poszerzać horyzonty uczniów.

№ lekcja

podczas zajęć

1. Aktualizacja dotychczasowej wiedzy

K.O.Z.

Jakie siły ewolucji spotkaliśmy?

Jaką siłę ewolucji Karol Darwin uważał za główną?

Które organizmy przeżywają i rozmnażają się w wyniku doboru naturalnego?

Jak myślisz, co można zrobić, aby dostosować się do środowiska?

K.O.Z.

Pamiętajmy o takiej sile ewolucji jak walka o byt. Jakie znasz formy walki o byt? Jaka jest specyfika międzygatunkowej walki o byt, między kim ona się toczy? jak powinny przystosować się drapieżniki i ich ofiary?

ciągły złamany

SLAJD #13-14ostrzeżenie o zabarwieniu Jednak często u zwierząt występuje kolor ciała, który nie kryje się, a wręcz przeciwnie, przyciąga uwagę, demaskuje. Ta forma adaptacji nazywa się kolorowaniem ostrzegawczym. Jest charakterystyczny dla większości zwierząt kłujących, trujących, obrzydliwie pachnących lub obrzydliwie smakujących. Podobnie jak światła stop, te wzory i kombinacje kolorów powinny być łatwo rozpoznawalne przez zwierzęta. Mają na myśli: „Niebezpieczne!”, „Nie zbliżaj się!”, „Lepiej ze mną nie zadzierać!”. Biedronka, bardzo zauważalna, nigdy nie jest dziobana przez ptaki z powodu trującej tajemnicy wydzielanej przez owady. Niejadalne gąsienice, wiele jadowitych węży ma jasny kolor ostrzegawczy. Wśród płazów nie brakuje prawdziwych dandysów. Są spektakularnie ubarwione, często powolne, dobowe i nawet nie próbują ukrywać się przed drapieżnikami, w przeciwieństwie do ich liczniejszych zakamuflowanych krewnych, którzy szukają pożywienia nocą, kiedy są mniej widoczne. Najbardziej osobliwymi wśród płazów dandysów są być może jadowite żaby, mieszkańcy Ameryki Środkowej i Południowej. Ich gruczoły skórne wytwarzają silne paraliżujące trucizny, dzięki czemu drapieżnik, który próbował zjeść taką żabę i przeżył, kojarzy przeżyte nieprzyjemne chwile z jej jaskrawymi kolorami iw przyszłości pilnie unika jej podobnych. Wśród około stu tysięcy gatunków, które tworzą rząd Lepidoptera, czyli motyli, niedźwiedzie należą nie tylko do najbardziej znanych, ale także do najpiękniejszych. Ma niezwykle efektowne ubarwienie ostrzegawcze - pomarańczowo-czarne i żółto-czarne z wzorami w cętki i pręgi. Niedźwiedź jest bardzo ładny, ale trujący. Specjalne gruczoły wytwarzają silne toksyny, które dostają się do krwiobiegu motyla. Inne gruczoły zawierają płyn o nieprzyjemnym ostrzegawczym zapachu. W tropikalnych wodach przybrzeżnych Australii, Nowej Gwinei, Indonezji i Filipin żyje niewielka (do 20 cm długości z mackami) ośmiornica o niebieskich pierścieniach. Jasne pomarańczowe okrągłe plamki są otoczone charakterystycznymi niebieskimi pierścieniami. Jak wszyscy przedstawiciele tego rodzaju, ośmiornica z niebieskimi pierścieniami ma niesamowitą zdolność regeneracji, a po utracie jednej lub więcej z ośmiu macek w walce może szybko wyhodować nowe. Choć ta ośmiornica jest piękna, jest również trująca. Ślina zwierzęca zawiera najsilniejszą neurotoksynę. Ugryzienie ośmiornicy z niebieskimi pierścieniami jest śmiertelne. Trucizna niemal natychmiast paraliżuje układ nerwowy każdej żywej istoty i nie ma na nią antidotum.Nr SLAJDUmimika Skuteczność kolorowania ostrzegawczego była przyczyną bardzo ciekawego zjawiska - imitacji, czyli mimikry. Mimikra to imitacja mniej chronionego organizmu jednego gatunku na bardziej chroniony organizm innego gatunku. Ta imitacja może przejawiać się w kształcie ciała, ubarwieniu i tak dalej. Pokryta paskami ostrzegawczymi, ale zupełnie nieszkodliwa, bzygowate wydobywa nektar z kwiatu, podobnie jak pszczoły miodne, które mają potężne żądło. Mimikra bzygowca nie ogranicza się do ubarwienia, ale obejmuje również zachowanie. Bzygowate naśladują dźwięki wydawane przez pszczoły i osy, a jeśli przeszkadzają, groźnie brzęczą. Wszystko to razem gwarantuje odporność na bzygi. Piękny motyl danaid swoją niejadliwość zawdzięcza temu, że jego gąsienice żywią się liśćmi trującej sałaty, która jest niebezpieczna dla zwierząt gospodarskich i innych kręgowców. Skrzydlate drapieżniki szybko nauczyły się nie dotykać danaidów, a jednocześnie ich naśladowcy, jednej z nimfalid, tylko trochę bez smaku. Szklany motyl jest zaskakująco podobny do osy. Jego skrzydła są całkowicie przezroczyste, ponieważ nie ma łusek pokrywających skrzydła motyli. Lecąc, brzęczy jak osy i leci równie szybko i niespokojnie jak oni. Już imituje kolor żmii, wydzielają go tylko żółte plamy na głowie. Wielu naśladowców nabyło jadowite węże koralowe. Na przykład wąż królewski z Arizony, który nie jest jadowity.Nr SLAJDU przebranie U zwierząt prowadzących ukryty, ukryty tryb życia przydatne są adaptacje nadające im podobieństwo do obiektów otoczenia – przebranie. Na przykład gąsienice motyli ćmy przypominają węzły kształtem i kolorem ciała. Patyczaki wyglądają jak mała brązowa lub zielona gałązka, niektóre motyle wyglądają jak wysuszone liście, a pająki wyglądają jak ciernie. Wielcy mistrzowie przebrań w dużej mierze zawdzięczają swój sukces umiejętności zamrożenia w momencie, gdy grozi im atak lub sami przygotowują się do schwytania zdobyczy. Wśród zwierząt szczególnie różnorodni są ci, którzy w taki czy inny sposób naśladują kwiaty. Na przykład modliszki kwiatowe są tak podobne do jednej lub drugiej części rośliny, że inne owady, zwiedzione podobieństwem, schodzą bezpośrednio na nie i wpadają w ramiona drapieżnika.Uczniowie piszą definicje i wyciągają wnioski na temat względnego charakteru każdej adaptacji..

K.O.Z. Jak powstają tak doskonałe adaptacje? Wskazówka tkwi w złożonym procesie doboru naturalnego. Na przykład odległy przodek motyla, teraz prawie nie do odróżnienia od suchego liścia, urodził się z przypadkowym zestawem genów, które sprawiały, że wyglądał trochę bardziej jak suchy liść. Dlatego ptakom było nieco trudniej znaleźć tego motyla wśród suchych liści, w wyniku czego ona i jej podobne osobniki przeżyły w większej liczbie. W konsekwencji pozostawili więcej potomstwa. A znak „suchego liścia” stawał się coraz bardziej wyraźny i powszechny. Wszystkie cechy są wynikiem mutacji. Może wystąpić jedna duża mutacja lub ogromna liczba małych, co zdarza się znacznie częściej. Te, które zwiększają witalność, są przekazywane kolejnym pokoleniom, utrwalane i stają się adaptacjami. Każda adaptacja rozwija się na podstawie dziedzicznej zmienności w procesie walki o byt i selekcji w wielu pokoleniach.

Jakie wnioski można wyciągnąć z tego wszystkiego?

1. Na ogólną zdolność przystosowania się organizmów do warunków środowiskowych składa się wiele indywidualnych adaptacji o bardzo różnych skalach.2. Wszelkie adaptacje powstają w toku ewolucji w wyniku doboru naturalnego.3. Każde dopasowanie jest względne.Tak więc dopasowanie jest względną celowością struktury i funkcji organizmu, która jest wynikiem doboru naturalnego.

Odbicie D.Z.

slajd 1

slajd 2

slajd 3

slajd 4

zjeżdżalnia 5

zjeżdżalnia 6

Slajd 7

Slajd 8

Slajd 9

zjeżdżalnia 10

slajd 11

zjeżdżalnia 12

slajd 13

slajd 14

zjeżdżalnia 15

zjeżdżalnia 16

slajd 17

zjeżdżalnia 18

slajd 19

zjeżdżalnia 20

slajd 21

zjeżdżalnia 22

zjeżdżalnia 23

zjeżdżalnia 24

zjeżdżalnia 25

Prowadzi to do tego, że w naturze przetrwają tylko te gatunki, które przystosowały się do warunków zewnętrznych. Działa nie tylko na poziomie populacji, ale także jednostek. Adaptacyjne zachowanie i struktura żywych organizmów są podstawą zmian adaptacyjnych.

protekcjonalny kolor

Zwierzęta, które prowadzą otwarty tryb życia i nie korzystają z naturalnych schronień, mają kamuflażowy kolor swoich pokrowców. W kuropatwie tundrowej można zaobserwować ubarwienie ochronne. Jest stale narażona na pożarcie przez drapieżniki. Latem ptaki mają brązowo-czerwony kolor, co sprawia, że ​​są niewidoczne na tle kamiennych podkładek. Zimą po linieniu zmienia kolor na biały. Samce zmieniają kolor na lato później niż samice, jest to konieczne, aby odwrócić uwagę drapieżników od samic wylęgających pisklęta.

Większość przedstawicieli fauny polarnej ma białe pokrywy: sowy polarnej, lisa polarnego, zająca, niedźwiedzia polarnego itp. Gąsienice są zabarwione na kolor liści lub gałęzi, wzdłuż których się poruszają. Organizmy bentosowe mają brązowawy odcień, dzięki czemu są niewidoczne na tle osadów dennych. Flądry potrafią dostosować kolor do koloru gleby.

Takie dynamiczne zmiany zachodzą w wyniku redystrybucji pigmentów skóry. Wśród zwierząt lądowych najbardziej znanym kamuflażem jest kameleon.

Paski i plamy występujące u dużych zwierząt służą również jako kamuflaż. Imitują cień, sprawiają, że kontur zwierzęcia jest bardziej rozmyty.

Adaptacyjny kształt ciała

Adaptacyjne zachowanie zwierząt nie jest jedynym sposobem na przetrwanie. Kształt ciała jest również osiągnięciem ewolucyjnym, pomagającym dostosować się do warunków otaczającego świata.

Delfin to słynne zwierzę wodne o niezapomnianym kształcie ciała. Prędkość poruszania się w środowisku wodnym, które jest osiemset razy gęstsze od powietrza, dochodzi do czterdziestu kilometrów na godzinę. Delfinom udało się zmniejszyć opór środowiska poprzez uzyskanie opływowego kształtu i brak małżowin usznych. Większość mieszkańców wodnych ma podobne przystosowania: wieloryby, foki, ryby.

Opływowy kształt ciała ptaków zmniejsza ilość energii potrzebnej do lotu i pozwala na większą prędkość. Pod względem szybkości nie mają sobie równych w królestwie zwierząt.
Adaptacyjny kształt ciała pomaga zwierzętom się ukryć. Gąsienica ćmy porusza się wzdłuż gałęzi i na zewnątrz przypomina małą gałązkę. Niektóre pajęczaki wyglądają jak cierniste części roślin, a motyle wyglądają jak pożółkłe liście.

Wraz z kolorem kamuflażu, zwierzęta charakteryzują się możliwością zamrożenia przed rzuceniem na zdobycz lub w momencie zagrożenia. Przedstawiciele fauny, podobnie jak kwiaty, wyróżniają się największą różnorodnością kształtów i kolorów. Podobieństwo jest tak duże, że niektóre owady siadają bezpośrednio na nich, myląc je z rośliną.

Ostrzegawcze zabarwienie okładek

Adaptacyjne cechy budowy, koloru i zachowania zwierząt są tak różnorodne, że ich klasyfikację należy uznać za warunkową. Często zwierzęta nie mają maskującego koloru okładek, ale jasny i zauważalny. Ma stworzenia, które mogą żądlić, zatruwać lub mieć paskudny smak. Celem tego koloru jest ostrzeżenie drapieżnika: „Jestem niebezpieczny! Nie jestem smaczny! Nie dotykaj mnie!”.

Biedronka jest w stanie wydobyć tajemnicę niebezpieczną dla ptaków i ostrzega je jasnym kolorem. W jadowitych wężach i gąsienicach zauważalne są kolory. Niektóre płazy o jasnym wyglądzie są niezdarne, aktywne w ciągu dnia i nie chowają się przed wrogami. Przeciwnie, ich krewni mają ochronny kolor okładek i poruszają się w nocy. Jednym z najniebezpieczniejszych płazów są żaby trujące. Ich sekret skóry jest w stanie sparaliżować drapieżnika.

Motyl niedźwiedzi wyróżnia się jasnym wzorem na skrzydłach, który ostrzega drapieżniki przed toksycznością potencjalnej ofiary. Oprócz toksyn zawartych we krwi owad wydziela nieprzyjemny zapach.

Żyjąca w wodach tropikalnych ośmiornica z niebieskimi pierścieniami ma tak piękny wygląd i silną truciznę, że wystarczy jedno ugryzienie, aby zabić ofiarę. Nie ma antidotum na najsilniejszą neurotoksynę.

Mimika

Barwa ostrzegawcza okazała się tak skuteczna, że ​​wykorzystało ją wiele gatunków. Żywa istota swoim wyglądem naśladuje trującego i niebezpiecznego przedstawiciela innego taksonu. Zjawisko to nazywa się mimikrą.

Podobieństwo zewnętrzne osiąga się nie tylko dzięki kolorowi, ale także kształtowi ciała. Bzygowate ma żółto-czarne paski, ale w przeciwieństwie do pszczoły jest całkowicie bezbronne. Owad ma również zachowanie adaptacyjne, dzięki któremu kopiuje działania niebezpiecznego sobowtóra:

• Zbiera nektar z kwiatów.
• Podczas lotu wydaje dźwięki przypominające pszczoły.
• Gdy jest zagrożony, brzęczy jak pszczoła.

Połączenie zachowania i koloru jest gwarancją odporności bzygowca.

Zachowanie adaptacyjne: przykłady zwierząt

Organizmy próbują przetrwać, zachowanie adaptacyjne odgrywa w tym ważną rolę. Zachowanie organizmów żywych zmienia się w momencie zagrożenia:

• Gęsi syczą z wyciągniętymi szyjami.
• Koty wyginają plecy i podnoszą ogony, z sierścią sterczącą.
• Wilki pokazują swoje uśmiechy.
• Ropuchy prostują tylne kończyny.
• Skunks najpierw depcze, a potem ogonem do góry rozpryskuje strumień cieczy o nieprzyjemnym zapachu.
• Chrząszcz bombardier strzela jadem, który powoduje oparzenia. Z strumienia w powietrzu pojawia się „mgiełka”, która pozwala owadowi się ukryć.

Wszystkie te gatunki mają swoje własne adaptacyjne cechy struktury i zachowania. Zwierzęta potrzebują tego, aby przetrwać.

Magazyn żywności

Obrona przed wrogami nie jest jedynym przejawem zachowań adaptacyjnych. Przykładem jest utworzenie rezerwy żywności w niekorzystnym okresie.
Pręgowiec najpierw sprząta w swojej spiżarni: wyjmuje resztki zeszłorocznych zapasów i kładzie suche liście na podłodze. Jako prowiant przynosi orzechy, grzyby i nasiona, które osobno układa w stosy i starannie sortuje. Ilość przechowywanej żywności może osiągnąć osiem kilogramów.

Inne zwierzęta również mają cechy zachowań adaptacyjnych: wiewiórki, sójki, myszy i zwierzęta drapieżne tworzą skrytki z pożywieniem na okres zimowy. Hibernacja pomaga przetrwać niesprzyjające miesiące jeżom, borsukom, wiewiórkom i niedźwiedziom. Przechowują składniki odżywcze w organizmie, a następnie wykorzystują je oszczędnie przy powolnym metabolizmie.

Późną jesienią niedźwiedź nabiera długich, gęstych włosów i znajduje miejsce do zimowania w gęstym lesie. Wyściela swoje łóżko opadłymi liśćmi i mchem. W tym czasie właściciel tajgi utworzył już wystarczającą warstwę tłuszczu podskórnego. Z biegiem czasu śnieg zmiata niedźwiedzia, powstaje legowisko, które wygląda jak ogromna zaspa śnieżna. Uśpione zwierzę stopniowo w okresie zimy zużywa zmagazynowane substancje. Temperatura ciała spada do trzydziestu stopni.

Opieka nad potomstwem

Dla zachowania gatunku ogromne znaczenie ma przystosowanie do ochrony młodszego pokolenia. Ryby odpędzają drapieżniki z tarlisk lub noszą je w pysku. Samce ciernika tworzą rodzaj gniazda dla kawioru. Posiada dwa otwory umożliwiające dostęp tlenu.

U niektórych gatunków żab rozwój jaj odbywa się w woreczku. Ptaki budują gniazda, składają jaja i wykluwają pisklęta. Po wykluciu otrzymują pokarm i ochronę, co jest adaptacyjną cechą zachowania zwierząt.

Ssaki nie tylko karmią i chronią niemowlęta, ale także przekazują im umiejętności zdobywania pożywienia.

Adaptacje fizjologiczne

W procesie przetrwania nie ma drobiazgów. Dla zwierzęcia ważne są nie tylko zewnętrzne oznaki i zachowanie, ale także adaptacja na poziomie fizjologicznym. Bez niej stabilność procesów metabolicznych w organizmie na tle zmieniających się warunków zewnętrznych jest zagrożona.

Nagromadzony podskórny tłuszcz pomaga żywym organizmom na pustyni przez długi czas radzić sobie bez wilgoci. Uzyskuje się go poprzez jego utlenianie. Jednocześnie minimalizowana jest utrata wody w wyniku parowania.

Foki potrafią nurkować na duże głębokości, dochodzące do 600 m. Wstrzymują oddech nawet na godzinę. Jest to możliwe dzięki mioglobinie, która znajduje się w tkance mięśniowej. Ten pigment jest w stanie wiązać tlen o rząd wielkości bardziej niż hemoglobina. U sów widzenie jest przystosowane do braku światła w nocy. Nietoperze torują sobie drogę w ciemności za pomocą echolokacji.

Przedstawiciele flory zmuszeni są również dostosować się do warunków zewnętrznych. Liście kaktusów stopniowo zamieniały się w kolce, aby zmniejszyć obszar transpiracji. Mięsista łodyga służy jako rezerwuar wilgoci.

Przeciwnie, ogromne liście lilii wodnych przyczyniają się do wysokiego tempa transpiracji w warunkach wysokiej wilgotności. Roślinność tundry ma swoje własne adaptacje: niski wzrost, małe liście, powierzchowny system korzeniowy, szybki rozwój w okresie wegetacji.

Względność urządzeń

Doskonałość adaptacji została udoskonalona przez stulecia doboru naturalnego, ale żadna z nich nie jest doskonała we wszystkim. Każde urządzenie pomaga żywemu organizmowi tylko w określonych warunkach. Jeśli się zmienią, znak staje się neutralny lub nawet niebezpieczny dla samej jednostki.

Biała kuropatwa jest rzucana przez cień rzucany na śnieg w pogodny dzień. Zając po jesiennym wylinki staje się zauważalny na tle ciemnych drzew. Aby wystartować, jerzyk musi odbić się od krawędzi powierzchni. Krótkie nogi i długie skrzydła uniemożliwiają wspinanie się po płaskim terenie.

Powłoka chroni żółwie przed wrogami, ale ptaki drapieżne nauczyły się zrzucać gady z dużych wysokości, aby ją rozbić. Siekacze gryzoni rosną bez przerwy, co jest niezbędne do żywienia się stałym pokarmem. Jeśli ich dieta składa się wyłącznie z miękkiego pokarmu, przerośnięte zęby nie pozwolą im jeść.

Adaptacje to właściwości i cechy organizmów, które zapewniają adaptację do środowiska, w którym te organizmy żyją. Adaptacja nazywana jest również procesem adaptacji.

Jak powstały te wszystkie niesamowite urządzenia? Jest mało prawdopodobne, aby pojedyncza mutacja mogła zapewnić tak dokładną korespondencję między skrzydłem owada a żywym liściem, między muchą a pszczołą. To niewiarygodne, że pojedyncza mutacja spowodowała, że ​​owad o protekcjonalnym kolorze ukryłby się dokładnie na liściach, na jakie wygląda. Oczywiście takie adaptacje, jak ubarwienie ochronne i ostrzegawcze oraz mimikra, powstały w wyniku stopniowej selekcji tych wszystkich drobnych odchyleń w kształcie ciała, w rozmieszczeniu pewnych pigmentów, we wrodzonym zachowaniu, które istniały w populacjach przodków tych zwierząt. Jedną z najważniejszych cech doboru naturalnego jest jego kumulacyjność – zdolność do akumulowania i wzmacniania tych odchyleń w wielu pokoleniach, sumowania zmian w poszczególnych genach i kontrolowanych przez nie układach organizmów. Kogan V.L. itp. Biologia. M.., 2008. P.142.

Najciekawszym i najtrudniejszym problemem są początkowe etapy powstawania adaptacji. Oczywiste jest, jakie korzyści daje niemal idealne podobieństwo modliszki do suchej gałęzi. Ale jakie zalety mógł mieć jego odległy przodek, który tylko w niewielkim stopniu przypominał gałązkę? Czy drapieżniki są tak głupie, że można je tak łatwo oszukać? Nie, drapieżniki wcale nie są głupie, a dobór naturalny z pokolenia na pokolenie „uczy” je coraz lepiej rozpoznawać sztuczki ofiary. Nawet idealne podobieństwo współczesnej modliszki do węzła nie daje mu 100% gwarancji, że żaden ptak go nie zauważy. Jednak jego szanse na uniknięcie drapieżnika są większe niż w przypadku owada o mniej doskonałym ubarwieniu ochronnym. W ten sam sposób jego daleki przodek, który tylko nieznacznie przypomina węzeł, miał nieco większą szansę na życie niż jego krewny, który w ogóle nie wyglądał na węzeł. Oczywiście ptak, który siedzi obok niego, z łatwością go zauważy w pogodny dzień. Ale jeśli dzień jest mglisty, jeśli ptak nie siedzi w pobliżu, ale przelatuje obok i postanawia nie tracić czasu na coś, co może być modliszką lub może być węzłem, to minimalne podobieństwo ratuje życie nosicielowi tego ledwo zauważalne podobieństwo. Jego potomkowie, którzy odziedziczą to minimalne podobieństwo, będą liczniejsi. Ich udział w populacji wzrośnie. To utrudni życie ptakom. Wśród nich większe sukcesy odniosą ci, którzy dokładniej rozpoznają zakamuflowaną zdobycz.

Dobór naturalny wychwytuje wszystkie te drobne zmiany, które zwiększają podobieństwo koloru i kształtu do podłoża, podobieństwo między gatunkami jadalnymi a gatunkami niejadalnymi, które imituje. Należy pamiętać, że różne typy drapieżników wykorzystują różne metody znajdowania zdobyczy. Niektórzy zwracają uwagę na kształt, inni na kolor, niektórzy mają wizję kolorów, inni nie. Tak więc dobór naturalny automatycznie wzmacnia, na ile to możliwe, podobieństwo między naśladowcą a modelem i prowadzi do tych niesamowitych adaptacji, które obserwujemy w naturze. Kogan V. L. i inni Biologia. M.., 2008. S.149.

Pojawienie się złożonych adaptacji. Wiele adaptacji jawi się jako skomplikowane i celowo zaplanowane urządzenia. W jaki sposób tak złożona struktura, jak ludzkie oko, mogła powstać w wyniku doboru naturalnego losowo występujących mutacji?

Naukowcy sugerują, że ewolucja oka rozpoczęła się od niewielkich grup światłoczułych komórek na powierzchni ciała naszych bardzo odległych przodków, którzy żyli około 550 milionów lat temu. Umiejętność rozróżniania światła i ciemności z pewnością była dla nich użyteczna, zwiększając ich szanse na życie w porównaniu z ich całkowicie ślepymi krewnymi. Przypadkowa krzywizna „wizualnej” powierzchni poprawiła widzenie, co pozwoliło określić kierunek do źródła światła. Pojawiła się muszla oczna. Nowo pojawiające się mutacje mogą prowadzić do zwężenia i poszerzenia otworu kubka wzrokowego. Zwężenie stopniowo poprawiało widzenie - światło zaczęło przechodzić przez wąski otwór. Jak widać, każdy krok zwiększał sprawność tych osób, które zmieniły się we „właściwym” kierunku. Wrażliwe na światło komórki tworzyły siatkówkę. Z biegiem czasu w przedniej części gałki ocznej utworzyła się soczewka, która działa jak soczewka. Wyglądało to najwyraźniej jako przezroczysta dwuwarstwowa struktura wypełniona cieczą.

Wszystkie domniemane etapy ewolucji ludzkiego oka można znaleźć wśród żywych zwierząt. Ewolucja oka przebiegała różnymi ścieżkami u różnych gatunków zwierząt. Dzięki doborowi naturalnemu niezależnie wyewoluowało wiele różnych form oka, a oko ludzkie jest tylko jedną z nich, a nie najdoskonalszą.

Jeśli uważnie przyjrzymy się budowie oka człowieka i innych kręgowców, znajdziemy szereg dziwnych niespójności. Kiedy światło wpada do ludzkiego oka, przechodzi przez soczewkę i dociera do światłoczułych komórek siatkówki. Światło musi podróżować przez gęstą sieć naczyń włosowatych i neuronów, aby dotrzeć do warstwy fotoreceptorów. O dziwo, ale zakończenia nerwowe zbliżają się do komórek światłoczułych nie od tyłu, ale od przodu! Ponadto zakończenia nerwowe gromadzą się w nerwie wzrokowym, który rozciąga się od środka siatkówki, tworząc w ten sposób martwy punkt. Aby zrekompensować zacienienie fotoreceptorów przez neurony i naczynia włosowate oraz pozbyć się martwego pola, nasze oko nieustannie się porusza, wysyłając do mózgu serię różnych projekcji tego samego obrazu. Nasz mózg wykonuje złożone operacje, dodając te obrazy, odejmując cienie i obliczając rzeczywisty obraz. Kogan V.L. itp. Biologia. M.., 2008. P.150.

Pytanie 1. Podaj przykłady zdolności przystosowania się organizmów do warunków egzystencji na podstawie własnych obserwacji.

W toku ewolucji organizmy nabierają różnych właściwości, które pozwalają im skuteczniej przystosować się do warunków życia. Na przykład futro zwierząt północnych (lis polarny, niedźwiedzie) jest białe, dzięki czemu są prawie niewidoczne na tle śniegu. Owady żywiące się nektarem kwiatowym mają idealną do tego strukturę i długość trąbki. Foki płetwy, zmodyfikowane z łap ich lądowych przodków, są doskonale przystosowane do poruszania się w wodzie. Żyrafy żyją na sawannie i zjadają liście drzew na dużych wysokościach za pomocą swoich długich szyi.

Takich przykładów jest wiele, ponieważ każda żywa istota posiada dużą liczbę cech nabytych w procesie adaptacji do określonych warunków życia.

Pytanie 2. Dlaczego niektóre zwierzęta mają jasny, demaskujący kolor, podczas gdy inne mają ochronny kolor?

Dwa rodzaje kolorowania odpowiadają dwóm wariantom strategii zachowania. W jednym z nich zwierzę zwykle pozostaje niezauważone, starając się uniknąć spotkania z drapieżnikiem lub podkradania się do zdobyczy. W tym celu stosuje się koloryzację ochronną, która wtapia się w tło. Z drugiej strony zwierzęta, które są niebezpieczne lub trujące, często podkreślają to w każdy możliwy sposób. Używają jasnych, demaskujących kolorów, ostrzegając „nie jedz mnie”. Oprócz trujących organizmów tę strategię stosują nieszkodliwe gatunki naśladujące je. Organizmy mogą mieć ubarwienie demaskujące z zupełnie innego powodu - w związku z chęcią przyciągnięcia partnera do rozrodu (jasny kolor wielu samców ptaków, ryb, gadów, motyli itp.). W tym przypadku zadanie prokreacji wchodzi w konflikt z instynktem samozachowawczym, ale okazuje się, że ma większe znaczenie dla organizmu.

Pytanie 3. Jaka jest istota mimikry? Porównaj mimikę i przebranie. Jakie są ich podstawowe różnice? Jak są podobni?

Istota mimikry (z greckiego mimikos – naśladownictwo) polega na tym, że nieszkodliwe zwierzęta w procesie ewolucji upodabniają się do gatunków niebezpiecznych (trujących). Pozwala im to uniknąć drapieżnictwa. Przykładem są niektóre niejadowite węże: istnieje gatunek węża, który jest podobny kolorem do śmiercionośnego bolenia i różni się od niego jedynie naprzemiennymi paskami. Oprócz koloru zwierzęta naśladujące mają charakterystyczne zachowanie: bzygowate zachowują się jak osy, naśladując agresję.

Pytanie 4. Czy działanie doboru naturalnego rozciąga się na zachowanie zwierząt? Daj przykłady.

Dobór naturalny wpływa nie tylko na zewnętrzne oznaki organizmu, ale także na zachowanie. Dotyczy to przede wszystkim wrodzonych (instynktownych) form zachowania. Takie formy są bardzo różnorodne: sposoby zdobywania pożywienia, przejawy strachu i agresji, zachowania seksualne, zachowania rodziców itp. Pająk tka sieć, pszczoła buduje plastry miodu, kot w chwili zagrożenia przybiera groźną postawę, stado wiewiórek wstawać i hibernować na zimę itp. Bardzo złożone rytuały godowe, których ścisłe przestrzeganie jest dla zwierząt jednym ze sposobów zapobiegania krzyżowaniu międzygatunkowemu.

Pytanie 5. Jakie są biologiczne mechanizmy powstawania u zwierząt zabarwienia adaptacyjnego (ukrywającego i ostrzegawczego)?

Mechanizm biologiczny, który zapewnia pojawienie się ubarwienia adaptacyjnego, to dobór naturalny. W procesie ewolucji, w populacji, która ze względu na zróżnicowanie puli genów wyróżniała się bardzo szeroką gamą barw, przetrwały osobniki mniej widoczne na tle środowiska i pozostawiły potomstwo. W rezultacie proporcja odpowiednich genotypów stale wzrasta. Następnie ten fenotyp, a tym samym genotyp, został utrwalony w populacji za pomocą stabilizującej selekcji. W przypadku zabarwienia ostrzegawczego zaszły podobne procesy. Na przykład ptaki początkowo łatwiej znajdują i zjadają jasne owady. Jeśli te owady okażą się trujące, ptaki szybko uczą się ich nie dotykać i wolą skromniej ubarwioną zdobycz. W ten sposób osobniki o jasnym kolorze, które łatwo zidentyfikować jako trujące, zostają zachowane i pozostawiają potomstwo. Z biegiem czasu ta cecha jest utrwalona w populacji.

Pytanie 6. Czy istnieją żywe organizmy, które nie mają adaptacyjnych cech strukturalnych? Uzasadnij odpowiedź.

Adaptacja to zespół cech budowy, fizjologii i zachowania organizmów żywych do określonych warunków, w których mogą normalnie istnieć i pozostawić potomstwo.

Pojawienie się zdolności przystosowania się do środowiska jest głównym wynikiem ewolucji. Dlatego ewolucję można postrzegać jako proces adaptacji lub adaptacji.

Wymarły organizmy, które nie przystosowały się do środowiska.