Следует выделить четыре основных фактора эволюции: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны (и дрейф генов),
а также единственный направленный фактор эволюции — естественный отбор.
Мутационный процесс
Мутации (лат. mutatio — изменение) — стойкое изменение генома (наследственного материала), которое может быть унаследовано
потомками организма. Процесс возникновения мутаций — мутагенез.
Мутации подразделяются на:
- Генные
- Хромосомные
- Геномные
Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются
и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.
Мутации напоминают колоду карт: неизвестно, что выпадет — чаще всего это карты невысокого ранга, козыри — большая удача. Так
и мутации, большинство из них вредные, приводят к развитию опухолей. Полезные встречаются гораздо реже. Как игра в карты,
все подчиняется случайности.
Популяционные волны
Все виды подвергаются воздействию периодически возникающих популяционных волн — уменьшению или увеличению численности особей.
Популяционные волны могут возникать по ряду причин:
- Сезонные изменения, периодические изменения какого-либо значимого фактора среды
- Непериодические изменения, например, в результате природных катастроф, изменение численности популяций хищник-жертва
- Заселение новых территорий, ярким примером которого является бурный рост численности кроликов, завезенных в Австралию
Колебание численности популяций по типу «хищник — жертва» является классическим примером популяционных волн. Представим себе
популяцию зайцев (жертв), которая бурно увеличилась в численности. Зайцами питаются лисица, волк (хищники). С увеличением
их кормовой базы (зайцев) наблюдается и рост численности хищников, которые поедают зайцев, вследствие чего численность зайцев
снижается. С уменьшением кормовой базы, снижается и число хищников. Так в природе устанавливается баланс между хищниками и
жертвами.
Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе
основано на явлении дрейфа генов.
Форма гена — аллель, с которым вы подробнее познакомитесь в ходе изучения генетики, встречается в популяции с определенной
частотой. Дрейф генов — изменение частоты встречаемости аллельных вариантов генов.
Дрейф генов обусловлен случайными причинами: у особей образуются гаметы, несущие различные формы аллельных генов. Не все
из гамет принимают участие в процессе оплодотворения: здесь вновь руководит случайность. Вследствие этого одни аллельные
формы генов могут встречаться в популяции часто, другие — редко.
Если представить, что часть особей, составляющих одну популяцию, погибла по тем или иным причинам, то редкие гены в оставшихся
особях могут увеличить свою частоту, то есть в результате размножения оставшихся особей редкие гены начнут встречаться более часто
— это и есть дрейф генов.
В закрытых популяциях не только животных, но и людей — в религиозных общинах, происходит возрастание гомозиготности популяции,
что приводит к снижению ее жизнеспособности и проявлению редких аллелей.
Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате
близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.
Изоляция
Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды
двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за
их разобщенности.
Популяции приобретают все больше различий, и в результате действия естественного отбора из этих популяций могут образоваться
различные новые виды. Выделяется два вида изоляции:
- Географическая (пространственная)
- Биологическая (экологическая, временная)
- Экологическая — особи обитают на одной территории, но в различных местах обитания (к примеру лягушки: остромордая — на суше, травяная — на дне водоемов)
- Временная — изоляция вследствие разновременности половой активности, периода цветения
- Этологическая — изоляция вследствие различного брачного поведения
- Механическая — отличия в строении половых органов, невозможность спаривания
Географическая (греч. geo — земля) изоляция может возникать вследствие географических барьеров — пустыни, горы, водоемы.
Естественный отбор
Изученные нами факторы эволюции: мутации, популяционные волны и дрейф генов, изоляция — все они носят случайный, ненаправленный
характер. Они приводят к появлению различных признаков у отдельных особей, которые могут быть как полезны, нейтральны, так и вредны для
особи.
Таким образом, перечисленные факторы создают основу, «базу» для действия единственного направленного фактора эволюции — естественного
отбора. В ходе естественного отбора особи с полезными признаками, которые помогают им приспособиться к условиям внешней среды и
способствуют выживанию, остаются и размножаются, а особи без этих признаков выживают реже и не продолжают род.
Закон естественного отбора безапелляционно провозглашает: будь приспособлен — или умри. Выживает в природе не самый сильный,
а самый приспособленный. Иногда выжить животным помогает и сила, но гораздо больше других примеров. Многие животные сливаются
с окружающей средой: приобретают покровительственную окраску (мимикрию), которая делает их незаметными.
Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных
хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.
Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску.
Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую
интоксикацию и погибнуть.
Теперь вы понимаете, что признаки животных — различные формы их тела и окраска — являются приспособлениями к условиям внешней среды,
это — полезные признаки, которые в ходе естественного отбора позволили животным выжить и размножиться. Таким образом, естественный
отбор это отбор особей, с наиболее приспособленным к среде фенотипом.
Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и,
если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится
еще более заметен на голой земле.
Действие естественного отбора обусловлено несколькими факторами:
- Генетическое разнообразие особей, на основе которого возникают различные признаки
- Способность к неограниченному размножению (избыточность потомства)
- Борьба за существование
Если первые два фактора очевидны, то третий нуждается в более детальном рассмотрении. Чарльз Дарвин выделял несколько
форм борьбы за существование:
- Внутривидовая борьба
- Межвидовая борьба
- Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды
Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой
борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают
лучшие из лучших.
Возникает между особями, которые принадлежат к разным видам. Более приспособленный к условиям среды вид побеждает и размножается, менее приспособленный — проигрывает и вымирает. Примером могут послужить формы взаимодействий: хозяин-паразит,
хищник-жертва, симбиоз.
В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются
сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.
Формы естественного отбора
Различают несколько форм отбора:
- Стабилизирующий
- C узкой нормой реакции — цвет глаз, число пальцев у человека, окраска цветов растения
- C широкой нормой реакции — рост и вес человека, размеры листьев растения
- Движущий
- Дизруптивный (лат. disruptus — разорванный)
Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате
преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор
действует при стабильных (неизменных) условиях среды.
Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи
с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.
Новый термин, который вы увидели — норма реакции — подразумевает способность генотипа, в зависимости от условий
среды, формировать различные фенотипы.
Чем шире норма реакции, тем более интенсивное влияние оказывает среда на признак. Признаки подразделяются на:
Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид
отбора действует при изменяющихся условиях среды.
Известным примером является индустриальный меланизм — возникновение меланистических форм животных (греч. melanos — чёрный),
отличающихся темным окрасом. Это явление началось в Англии со второй половины XIX века вследствие бурного развития промышленности.
Из-за копоти, оседающей на поверхности стволов деревьев, бабочки со светлой окраской — берёзовые пяденицы — стали заметны
на стволах деревьев и легко поедались птицами. В результате остались только приспособленные — бабочки с темным окрасом,
которые были незаметны на стволах деревьев, вследствие чего они выживали и размножались.
Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению
признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.
Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи
со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают
и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пути эволюции
В своих работах советский ученый Северцов А.Н. выделил понятия биологического прогресса и регресса.
Биологический прогресс подразумевает победу вида в борьбе за существование. Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:
- Численность вида увеличивается
- Ареал расширяется
- Смертность особей уменьшается
- Рождаемость увеличивается
- Происходит процветание вида
Основными направлениями биологического прогресса являются:
- Ароморфоз (греч. airomorphosis — поднимаю форму)
- Идиоадаптация (греч. ídios — свой, своеобразный, особый)
- Общая дегенерация (лат. degenero — вырождаться, перерождаться)
Ароморфоз представляет собой прогрессивное эволюционное преобразование, повышающее уровень организации организмов.
В результате ароморфоза становится возможным освоение новых, ранее недоступных для жизни, территорий. К примеру,
теплокровность птиц позволила им заселить места с холодным климатом.
Идиоадаптация подразумевает незначительные, частные изменения в строении и функциях организма, которые помогают
приспособиться к условиям среды обитания. Идиоадаптации существенно не повышают уровень организации.
Общей дегенерацией называют упрощение организации, которое заключается в утрате отдельных органов и систем органов.
У многих этот пункт вызывает внутреннее противоречие: как общая дегенерация может относиться к биологическому прогрессу?
На самом деле, если орган или система органов не нужна организму в его условиях обитания — то зачем она? Эта система
может исчезнуть и освободить место для других, более полезных в данных условиях, органов.
У многих паразитов отсутствуют различные органы, к примеру, у ленточных червей нет пищеварительной системы. А зачем она
им, когда пища в кишке, где они обитают, уже переварена и расщеплена организмом хозяина?
Биологический регресс характеризуется признаками, противоположными биологическому прогрессу:
- Численность вида уменьшается
- Ареал сужается
- Смертность особей возрастает
- Рождаемость уменьшается
- Происходит вымирание вида
Главная причина биологического регресса в том, что скорость эволюции вида отстает от скорости изменения внешней среды, эволюции других видов: это несоответствие снижает приспособленность организмов. Часто деятельность человека молниеносно
меняет окружающую среду: далеко не все виды могут приспособиться к этому, происходит вымирание.
Сравнительно-анатомические доказательства эволюции
Изучение строения органов и их эволюционных изменений у различных групп организмов является основой выявления сравнительно-анатомических доказательств эволюции. Яркими примерами анатомических доказательств эволюции являются гомологичные
и аналогичные органы.
- Гомологичные органы (гомология, от греч. homo(s) — равный, одинаковый)
- Аналогичные органы (греч. análogos — соответственный)
Такие органы развиваются из одних и тех же зародышевых листков, имеют общий план строения, но выполняют разные функции.
Это связано с тем,
что животные освоили разные среды обитания, из-за чего происходит дивергенция (лат. divergo — отклоняюсь) —
расхождение признаков у первоначально близких животных в ходе эволюции.
Гомологичны между собой скелеты конечностей различных классов позвоночных: рука — ласт — крыло птицы, колючки кактуса
— усики гороха — листья растений.
Аналогичные органы развиваются из разных зародышевых листков, имеют различное строение, но выполняют схожие
функции. Такое сходство возникает в результате приспособления к одним и тем же условиям среды, из-за чего
происходит конвергенция (лат. convergo — сближаю) — схождение признаков у неблизкородственных видов в ходе эволюции.
Аналогичными органами являются крыло птицы — крыло бабочки, глаз человека — глаз кальмара, усики винограда — усики
гороха, жабры рака — жабры рыбы.
В строении нынешних животных можно найти признаки древних предковых форм, которые также свидетельствуют об эволюции. Сейчас
мы обсудим рудименты и атавизмы.
Рудименты (лат. rudimentum — зачаток) — органы, которые в ходе эволюции утратили свое функциональное значение. Они
сохраняются в течение всей жизни и в норме обнаруживаются у человека и животных.
У человека к рудиментарным органам относятся: зубы мудрости, копчик, ушные мышцы, аппендикс (червеобразный отросток),
третье веко.
Атавизмы (лат. atavus — отдалённый предок) — случаи проявления у отдельных особей признаков дальних предков. Атавизмы
сугубо индивидуальны и не являются нормой. Они также являются доказательством эволюции.
У человека атавизмами могут являться хвост, волосатое тело, добавочные молочные железы, незаращение межпредсердной перегородки.
Переходные формы
Переходные формы свидетельствуют о филогенетической преемственности, соединяя в своем строении черты высших и низших классов. Они —
наглядное, живое доказательство эволюции.
Такими формами являются, к примеру, утконос и ехидна из класса млекопитающих. При многих признаках млекопитающих, они откладывают яйца, тем самым подтверждают родство
млекопитающих с пресмыкающимися.
Эмбриологические доказательства
Эмбриология (греч. embryon — зародыш) — раздел биологии, изучающий строение эмбрионов. Только вдумайтесь: на этапе эмбриона,
через который мы с вами успешно прошли, у нас можно было найти закладку жаберных дуг, которые существуют непродолжительное время,
после чего исчезают.
А у рыб, например, жаберные дуги не исчезают — из них развиваются жабры.
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX века сформулировали биогенетический закон, гласящий, что
онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития вида).
Биогенетический закон Мюллера-Геккеля объясняет повторение этапов (на стадии зародыша), которые были свойственны нашим далеким
предкам. Таким образом, мы проходим их этапы, но, не останавливаясь на них, двигаемся дальше к более совершенным этапам.
У головастиков лягушек развивается плавник, есть жабры — это наглядное повторение признаков, которые характерны для их предков — рыб.
Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства, который гласит, что на ранних стадиях развития зародыши позвоночных животных
настолько похожи друг на друга, что практически неразличимы между собой. Это также указывает и подтверждает единство происхождения
животного мира.
Палеонтологические доказательства эволюции
Палеонтология (греч. palaios – древний) изучает ископаемые останки вымерших животных, их сходства и различия с ныне живущими
видами. Сопоставляя друг с другом ископаемые останки разных геологических эпох, можно увидеть как происходила эволюция различных
видов животных и растений.
В результате таких исследований иногда удается открыть переходные формы, а иногда — целые филогенетические ряды, то есть совокупность
последовательно сменяющих друг друга форм одного вида. Так, к примеру, был открыт филогенетический ряд лошади.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
- Курс
Меня зовут Олисевич Марина Юрьевна.
Я репетитор по Биологии
Вам нужны консультации по Биологии по Skype?
Если да, подайте заявку. Стоимость договорная.
Чтобы закрыть это окно, нажмите «Нет».
Эволюция – необратимый и направленный процесс исторического развития живой природы,сопровождающийся
- изменением генетического состава популяций
- формированием адаптаций у организмов
- образованием и вымиранием видов
- преобразованием биогеоценозов и биосферы в целом
Впервые термин “эволюция” был использован в биологии швейцарским естествоиспытателем и философом Ш. Бонне в 1762 г
Эволюционная теория— Учение об общих закономерностях и движущих силах исторического развития живой природы.
Цель этого учения — выявление закономерностей развития органического мира для последующего управления этим процессом
Задачи теории эволюции:
- изучение проблемы происхождения жизни на Земле
- выяснение причин эволюции
- определение закономерностей исторического развития организмов
- изучение происхождения и эволюции человека
- прогнозирование эволюционных, микроэволюционных процессов
- разработка способов научного управления микроэволюционными процессами
Мифогенная теория Эмпедокла
В период Средневековья господство теистических (от греч. теос — бог) взглядов на мир резко затормозило развитие эволюционного учения.
Однако в средние века накопление данных о строении и разнообразии живых организмов продолжалось, так как оно диктовалось практическими интересами, в частности, изучением сельскохозяйственных растений и животных, лекарственных и декоративных растений.
Экономические теории Смита и Мальтуса
Естественно-научные предпосылки создания теории Ч.Дарвина
Свое название синтетическая теория эволюции (СТЭ) получила от книги Дж. Хаксли
«Эволюция: современный синтез»(1942)
Симпсон ввёл в 1949 году термин «синтетическая теория эволюции»,обозначающий теорию, объединившую принципы наследования, выраженные в законах Менделя и эволюционном учении Дарвина
В разделе ЕГЭ по биологии Вы найдете разбор типовых заданий, тесты и теоретический материал. Уверены, что пользуясь нашим разделом Вы успешно сдадите экзамен в 2022 году!
«Биология как наука. Методы научного познания»
В данном блоке проверяется знание материала о достижениях биологии, методах исследования, об основных уровнях организации живой природы.
«Клетка как биологическая система»
В данный раздел входят задания, проверяющие: знания о строении, жизнедеятельности и многообразии клеток; умения устанавливать взаимосвязь строения и функций органоидов клетки, распознавать и сравнивать клетки разных организмов, процессы, протекающие в них.
«Организм как биологическая система»
В данном разделе проверяется усвоение знаний о закономерностях наследственности и изменчивости, об онтогенезе и воспроизведении организмов, о селекции организмов и биотехнологии, а также выявляется уровень овладения умениями применять биологические знания при решении задач по генетике.
«Система и многообразие органического мира»
Проверяются: знания о многообразии, строении, жизнедеятельности и размножении организмов различных царств живой природы и вирусах; умения сравнивать организмы, характеризовать и определять их принадлежность к определённому систематическому таксону.
«Организм человека и его здоровье»
Данный блок направлен на определение уровня освоения системы знаний о строении и жизнедеятельности организма человека.
«Эволюция живой природы»
Сюда включены задания, направленные на контроль: знаний о виде, движущих силах, направлениях и результатах эволюции органического мира; умений объяснять основные ароморфозы в эволюции растительного и животного мира, устанавливать взаимосвязь движущих сил и результатов эволюции.
«Экосистемы и присущие им закономерности»
Этот блок содержит задания, направленные на проверку: знаний об экологических закономерностях, о круговороте веществ в биосфере; умений устанавливать взаимосвязи организмов в экосистемах, выявлять причины устойчивости, саморазвития и смены экосистем.
Распределение заданий экзаменационной работы по содержательным разделам курса биологии
Разделы | Количество заданий | ||
Первая часть | Вторая часть | Вся работа | |
Биология как наука. | 1 | 1 | 2 |
Клетка как биологическая система. | 4-3 | 1 | 5-4 |
Организм как биологическая система. | 3-4 | 1 | 4-5 |
Система и многообразие органического мира. | 3 | 1 | 4 |
Организм человека и его здоровье. | 4 | 1 | 5 |
Эволюция живой природы. | 3 | 1 | 4 |
Экосистемы и их закономерности. | 3 | 1 | 4 |
Итого | 21 | 7 | 28 |
Всего: 86 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. Исправьте их.
1. Первая эволюционная концепция принадлежит Ж. Б. Ламарку. 2. Ламарк впервые выдвинул идею об изменяемости живой природы и её естественном развитии. 3. Он был первым, кто в качестве движущих сил эволюции признал естественный отбор и прямое влияние среды на организм. 4. В середине XIX века английский учёный Ч. Дарвин создал эволюционное учение, в котором движущими силами эволюции назвал неопределённую изменчивость, борьбу за существование и наследование благоприобретенных признаков. 5. Ч. Дарвин в своём учении утверждал, что в основе образования новых видов лежит постепенное накопление различий между особями — конвергенция признаков. 6. Результатами эволюции Ч. Дарвин считал разнообразие видов и относительную приспособленность организмов.
Какие утверждения относят к теории Ч. Дарвина?
1) Внутри вида расхождение признаков приводит к видообразованию.
2) Вид неоднороден и представлен множеством популяций.
3) Естественный отбор — направляющий фактор эволюции.
4) При создании сортов и пород направляющим фактором служит искусственный отбор.
5) Внутреннее стремление к совершенству — фактор эволюции.
6) Популяция — это единица эволюции.
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 4.
Вставьте в текст «Эволюционное учение» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
Основоположником современного эволюционного учения был ________(А). До него уже высказывались идеи об изменяемости мира. Однако именно Дарвину принадлежит учение о ________(Б) и выживании наиболее приспособленных к ________(В) организмов. Чарльз Дарвин и одновременно с ним Альфред Уоллес объяснили причины возникновения ________(Г) органического мира.
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) разнообразие
2) Ч. Дарвин
3) естественный отбор
4) приспособленность
5) сотворение мира
6) условия среды
7) самозарождение
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: РЕШУ ОГЭ
Вставьте в текст «Ламаркизм» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ЛАМАРКИЗМ
Ламаркизм — эволюционная концепция, основывающаяся на теории, выдвинутой в начале XIX века _________(А) в трактате «Философия зоологии».
В широком смысле к ламаркистским относят различные эволюционные теории, возникшие в XIX — первой трети XX веков, в которых в качестве основной____________(Б) силы эволюции рассматривается внутреннее стремление к__________(В). Как правило, большое значение в таких теориях придаётся и влиянию__________(Г) органов на эволюционные судьбы организмов, поскольку предполагается, что последствия упражнения и неупражнения могут передаваться по_________________(Д).
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) стабилизирующий
2) движущий
3) наследство
4) упражнение
5) прогресс
6) Ламарк
7) Линней
8) Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: РЕШУ ОГЭ
Определите хронологическую последовательность появления научных теорий в области эволюционной биологии.
1) теория трансформизма
2) эволюционная теория Ламарка
3) эволюционное учение Дарвина
4) теория креационизма
5) синтетическая теория эволюции
Выберите положения синтетической теории эволюции.
1) Виды реально существуют в природе и формируются длительное время.
2) Мутации и комбинации генов служат материалом для эволюции.
3) Движущими силами эволюции являются мутационный процесс, популяционные волны, комбинативная изменчивость.
4) В природе существуют различные виды борьбы за существование между организмами.
5) Естественный отбор — направляющий фактор эволюции.
6) Естественный отбор сохраняет одних особей и уничтожает других.
Вставьте в текст «Дарвинизм» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.
ДАРВИНИЗМ
Дарвинизм — по имени английского натуралиста _________(А) — направление эволюционной мысли, приверженцы которого согласны с основными идеями Дарвина в вопросе эволюции, согласно которым главным ___________(Б) эволюции является _______________(В) отбор. В широком смысле нередко (и не совсем правильно) употребляется для обозначения эволюционного учения или эволюционной биологии в целом. Дарвинизм противопоставляют идеям ____________(Г) который считал, что основной движущей силой эволюции является присущее организмам стремление к _____________(Д).
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:
1) свойство
2) фактор
3) совершенство
4) искусственный
5) естественный
6) Ламарк
7) Линней
8) Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д |
Источник: РЕШУ ОГЭ
Приведите не менее трёх доказательств правильности теории эволюции Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции.
Выберите утверждения, относящиеся к синтетической теории эволюции.
1) Микроэволюция — процесс, происходящий в популяциях.
2) Между организмами происходит борьба за существование.
3) Движущими силами эволюции являются неопределённая изменчивость, естественный отбор, борьба за существование.
4) Основными эволюционными направлениями являются: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.
5) Определённая изменчивость не является наследственной.
6) Вид состоит из популяций.
Выберите положения, относящиеся к синтетической теории эволюции. Ответ запишите цифрами без пробелов.
1) элементарной единицей эволюции является популяция
2) влияние внешней среды направлено на развитие полезных признаков
3) естественный отбор — главная причина видообразования и развития адаптаций
4) материалом для эволюции служит модификационная изменчивость
5) элементарной единицей эволюции является вид
6) материалом для эволюции служит мутационная и комбинационная изменчивость
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по биологии. Вариант 2.
Назовите основные положения теории Жана Батиста Ламарка и объясните, в чём заключаются прогрессивность и недостатки этой теории.
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.
(1)Дарвин выделял три ненаправленных эволюционных фактора: наследственность, изменчивость, популяционные волны. (2)Наследственность определяет способность организмов передавать свои характеристики потомству.
(3)Изменчивость определяет многообразие форм в популяции. (4)В результате все особи имеют различную приспособленность. (5)Наиболее приспособленные оставляют меньше потомства, поскольку живут дольше. (6)В результате естественного отбора потомство в каждом следующем поколении обладает всё большей приспособленностью к условиям среды. (7)Также важны мутации, они всегда повышают приспособленность популяции к условиям окружающейся среды.
Установите соответствие между объяснениями эволюционных процессов и учёными — авторами эволюционных учений: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ОБЪЯСНЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
А) Язык муравьедов стал длинным в результате его постоянного вытягивания для ловли муравьёв.
Б) Виды галапагосских вьюрков возникли в результате дивергенции от исходного предка.
В) Глаза крота уменьшились из-за редкого их использования.
Г) Привычка змей залезать в щели привела к исчезновению конечностей, которые мешали им в узком пространстве.
Д) Предпочтения самками райских птиц самцов с цветастым оперением привело к экстравагантной окраске перьев у самцов этих видов.
Е) При уменьшении численности оленей в Катскильских горах в США больше шансов выжить получили самые быстрые волки.
УЧЁНЫЕ
1) Жан-Батист Ламарк
2) Чарльз Дарвин
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
Выберите положения синтетической теории эволюции.
1) единица эволюции — популяция
2) единица эволюции — вид
3) факторы эволюции — мутационная изменчивость, дрейф генов, популяционные волны
4) факторы эволюции — наследственность, изменчивость, борьба за существование
5) формы естественного отбора — движущий и половой
6) формы естественного отбора — движущий, стабилизирующий, дизруптивный
Рассмотрите предложенную схему классификации движущих сил эволюции. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Кофеин, вырабатываемый кофейными деревьями, в высоких дозах токсичендля насекомых, поэтому питаться частями этого растения способны лишь немногие виды насекомых. Помимо кофейного дерева кофеин производят и другие растения из других семейств, например какао. Известно, что в кофейном дереве и в какао происходят различные ферментативные реакции, в результате которых образуются молекулы кофеина. Ферменты, осуществляющие эти реакции, не имеют общего эволюционного предка. Примером какого эволюционного процесса является сходство кофейного дерева и какао в возможности производить кофеин? Свой ответ аргументируйте. Объясните с позиции современной теории эволюции механизм возникновения способности к производству кофеина у кофейного дерева.
Назовите основные положения теории Жана Батиста Ламарка и объясните, в чем заключается прогрессивность этой теории.
Раздел: Основы эволюционного учения
Какое влияние оказало создание эволюционной теории на формирование современной естественнонаучной картины мира?
Раздел: Основы эволюционного учения
Какие факторы являются движущими силами эволюции?
1) модификационная изменчивость
2) мутационный процесс
3) естественный отбор
4) приспособленность организмов к среде обитания
5) популяционные волны
6) абиотические факторы среды
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Центр, Урал. Вариант 4.
Установите соответствие между особенностями действия эволюционного фактора и факторами, для которых эти особенности характерны.
ОСОБЕННОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
ФАКТОРА
А) один из источников эволюционного материала
Б) представляет собой колебания численности популяций
В) действие фактора направленно
Г) обеспечивает селекцию генотипов
Д) носит случайный характер
Е) изменяет частоту аллелей в генофонде популяции
1) популяционные волны
2) естественный отбор
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
Всего: 86 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Пробные и тренировочные варианты по биологии в формате ЕГЭ 2022 из различных источников с ответами.
Тренировочные варианты ЕГЭ 2022 по биологии
Задания части 1 КИМ проверяют усвоение существенных элементов содержания курса биологии средней школы, сформированность у выпускников научного мировоззрения и биологической компетентности, овладение разнообразными видами учебной деятельности:
– владение биологической терминологией и символикой;
– знание основных методов изучения живой природы, наиболее важных признаков биологических объектов, особенностей строения и жизнедеятельности организма человека, гигиенических норм и правил здорового образа жизни, экологических основ охраны окружающей среды;
– знание сущности биологических процессов, явлений, общебиологических закономерностей;
– понимание основных положений биологических теорий, законов, правил, гипотез, закономерностей, сущности биологических процессов и явлений;
– умения распознавать биологические объекты и процессы по их описанию, рисункам, графикам, диаграммам, а также решать простейшие биологические задачи, использовать биологические знания в практической деятельности;
– умения определять, сравнивать, классифицировать, объяснять биологические объекты и процессы;
– умения устанавливать взаимосвязи организмов, процессов, явлений, а также выявлять общие и отличительные признаки, составлять схемы пищевых цепей, применять знания в изменённой ситуации.
Задания части 2 КИМ предусматривают развёрнутый ответ и направлены на проверку умений:
– самостоятельно оперировать биологическими понятиями, обосновывать и объяснять биологические процессы и явления, грамотно формулировать свой ответ;
– применять знания в новой ситуации, устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, систематизировать и интегрировать знания, обобщать и формулировать выводы;
– решать биологические задачи, оценивать и прогнозировать биологические процессы, применять теоретические знания на практике.
Смотрите также:
Краткое описание документа:
Справочный материал по общей биологии к ЕГЭ. Тема «Эволюция»
1.Первая эволюционная теория была создана Ж.Б.Ламарком. Главным фактором эволюции он ошибочно считал прямое влияние среды; наследование признаков, приобретаемых организмами под воздействием среды. Движущей силой эволюции считал «стремление организмов к прогрессу».
Ламарк ввел деление животных на позвоночных и беспозвоночных. Связующее звено между ними — это ланцетник.
2. Основы научной систематики заложил К.Линней. Он ввел биноминальное (двойное) название видов (Нр.: Яблоня лесная). Но систематика Линнея была искусственной. Современная систематика учитывает признаки родства видов и поэтому называется естественной.
Систематические категории начиная с низшей: вид-род-семейство-отряд (порядок для растений)-класс-тип (отдел для растений) –царство. Основной систематической категорией является – вид.
3.Доказательства эволюции: 1)Палеонтологические (ископаемые остатки) 2)Эмбриологические: Карл Бэр сформулировал закон сходства зародышей. Геккель открыл биогенетический закон: онтогенез есть краткое повторение филогенеза. 3)Сравнительно-анатомические (рудименты, атавизмы, гомологичные и аналогичные органы). Атавизмы – хвостатый человек, волосатый человек, многососковость. Рудименты – третье века человека, аппендикс.
4.Мальтус доказал, что виды размножаются по геометрической прогрессии, а условия для их существования только по арифметической. (Это порождает борьбу за существование).
5.Ч.Дарвин – создатель основ современной теории эволюции органического мира. Он открыл движущие факторы эволюции, сформулировал принцип расхождения признаков (дивергенция).
Движущие факторы эволюции: наследственная изменчивость (мутации), борьба за существование (внутри-, межвидовая и с неблагоприятными условиями окружающей среды), естественный отбор (движущий, стабилизирующий, дизруптивный), изоляция (экологическая, географическая), миграции, популяционные волны, дрейф генов.
Главным, направляющим фактором эволюции является естественный отбор.
Под «борьбой за существование» Дарвин понимал все виды взаимоотношений между организмами, а также между организмами и условиями окружающей среды.
Несоответствие между возможностью вида к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование. Наиболее напряженно идет внутривидовая борьба, так как у особей одного вида все потребности одинаковые.
Эволюционные изменения, протекающие на популяционном, внутривидовом уровне, называют микроэволюцией. В результате микроэволюции образуются новые виды (видообразование).
Формы видообразования: географическое и экологическое.
Макроэволюция – надвидовая эволюция, приводит к образованию новых родов, семейств и т.д.
Макроэволюция, так же как и микроэволюция носит дивергентный характер.
Филогенетические ряд лошадей воссоздал Ковалевский.
Открытие и изучение ланцетника доказало происхождение позвоночных от беспозвоночных, их родство.
Результаты эволюции: многообразие видов, видообразование, приспособленность.
Дрейф генов – изменение частоты гена в популяции под действием случайных причин.
Колебания численности особей, составляющих популяцию, получили название популяционных волн.
В результате популяционных волн редкие гены могут стать частыми, а могут и исчезнуть.
Приспособленность, многообразие видов, видообразование – результат взаимодействия движущих сил эволюции. Любое приспособление это результат действия движущих сил эволюции (наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор, изоляция).
Мимикрия – подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида. (Нр. некоторые виды мух похожи на ос)
Все приспособления носят относительный характер, т.е. они помогают организму выжить лишь в данных конкретных условиях.
Генофонд – совокупность всех генов, содержащихся в популяции или виде.
Чем больше потомство и чаще происходит смена поколений, тем лучше приспосабливается вид к изменяющимся условиям среды.
6.Относительно изолированные группы особей одного вида называются популяциями.
Существование вида в виде популяций позволяет приспособиться виду к жизни в разных условиях существования.
Популяция – наименьшее подразделение вида, изменяющееся во времени. Поэтому популяция представляет собой элементарную единицу эволюции. Дарвин элементарной единицей эволюции ошибочно считал особь.
Популяция является одновременно единицей эволюции, структурной единицей вида и единицей экосистемы.
Мысль о насыщенности популяций рецессивными мутациями первым высказал С.С.Четвериков.
7.Критерии вида. Абсолютного критерия нет. Принадлежность особей к тому или иному виду определяется по совокупности критериев(морфологический, физиологический, генетический, исторический, географический, экологический). Пища относится к экологическому критерию.
8.Биологический прогресс характеризуется расширением ареала, увеличением количества популяций и особей вида. Биологический прогресс может достигаться всеми тремя главными направлениями эволюции: ароморфозами, идиоадаптациями и общими дегенерациями.
Биологический регресс характеризуется сужением ареала, уменьшением численности особей и популяций.
Ароморфозы – крупные эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему уровня организации, повышают интенсивность жизнедеятельности. (Нр.: Появление впервые в процессе эволюции живорождения, постоянной температуры тела, легочного дыхания; у растений появление цветка, семени, сосудистой системы и т.д.) Путем ароморфоза возникают в процессе эволюции крупные систематические категории, рангом выше семейства.
Идиоадаптация – мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к определенным условиям среды обитания, но при этом не сопровождаются изменением основных черт организации. (Нр. защитная окраска животных, приспособления к распространению семян). Виды, роды, семейства в процессе эволюции возникают путем идиоадаптации.
Общая дегенерация ведет к упрощению организации, к утрате систем и органов. (Обычно у паразитов и животных ведущих сидящий образ жизни).
9.Анологичными называются органы имеющие разное происхождение, но выполняющие одинаковые функции. (Это результат конвергенции – схождения признаков). Нр.: крылья птицы и крылья насекомого.
Гомологичные органы имеют одинаковое происхождение, но выполняют разные функции. (Это результат дивергенции – расхождения признаков). Нр.: рука человека, крылья птицы, роющие конечности крота, ласты тюленя.
10. К какой группе доказательств эволюции относятся атавизмы и рудименты? (эмбриональные, палеонтологические, сравнительно-анатомические, биогеографические)
Официальная демоверсия от ФИПИ на 2021 год.
Изменения в структуре и содержании КИМ отсутствуют.
Время выполнения экзаменационной работы увеличено с 210 до 235 минут.
Обновлено 14 ноября. Демоверсия утверждена.
№ |
Требования к уровню подготовки выпускников, проверяемому на ЕГЭ |
Уровень сложности задания |
Макс. балл за выполнение задания |
Часть 1 |
|||
1 |
Биологические термины и понятия. |
Б |
1 |
2 |
Биология как наука. Методы научного познания. Уровни организации живого. Работа с таблицей |
Б |
1 |
3 |
Генетическая информация в клетке. Хромосомный набор, соматические и половые клетки. |
Б |
1 |
4 |
Клетка как биологическая система. Жизненный цикл клетки. |
Б |
2 |
5 |
Клетка как биологическая система. Строение клетки, метаболизм. Жизненный цикл клетки. Установление соответствия (с рисунком и без рисунка) |
П |
2 |
6 |
Моно- и дигибридное, |
Б |
1 |
7 |
Организм как биологическая система. Селекция. Биотехнология. Множественный выбор (с рисунком и без рисунка) |
Б |
2 |
8 |
Организм как биологическая система. Селекция. Биотехнология. Установление соответствия (с рисунком и без рисунка) |
П |
2 |
9 |
Многообразие организмов. Бактерии, Грибы, Растения, Животные, Вирусы. |
Б |
2 |
10 |
Многообразие организмов. Бактерии, Грибы, Растения, Животные, Вирусы. |
П |
2 |
11 |
Многообразие организмов. Основные систематические категории, их соподчинённость. Установление последовательности |
Б |
2 |
12 |
Организм человека. |
Б |
2 |
13 |
Организм человека. Установление соответствия (с рисунком и без рисунка) |
П |
2 |
14 |
Организм человека. |
П |
2 |
15 |
Эволюция живой природы. Множественный выбор (работа с текстом) |
Б |
2 |
16 |
Эволюция живой природы. Происхождение человека. Установление соответствия (без рисунка) |
П |
2 |
17 |
Экосистемы и присущие им закономерности. Биосфера. |
Б |
2 |
18 |
Экосистемы и присущие им закономерности. Биосфера. |
П |
2 |
19 |
Общебиологические |
П |
2 |
20 |
Общебиологические |
П |
2 |
21 |
Биологические системы и их закономерности. Анализ данных, в табличной или графической форме |
Б |
2 |
Часть 2 |
|||
22 |
Применение |
В |
2 |
23 |
Задание с изображением биологического объекта |
В |
3 |
24 |
Задание на анализ |
В |
3 |
25 |
Обобщение и применение знаний о человеке и многообразии организмов |
В |
3 |
26 |
Обобщение и применение знаний об эволюции органического мира и экологических закономерностях в новой ситуации |
В |
3 |
27 |
Решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации |
В |
3 |
28 |
Решение задач по генетике на применение знаний в новой ситуации |
В |
3 |
Всего заданий – 28, из них
по типу заданий: с кратким ответом – 21, с развёрнутым ответом – 7; по уровню сложности: Б – 12; П – 9; В – 7. Максимальный первичный балл за работу – 58. Общее время выполнения работы – 235 мин. |
Эволюция живых систем
Эволюционное учение
Эволюционное учение (теория эволюции) — наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.
Микроэволюция — эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.
Макроэволюция — эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.
Развитие эволюционных идей
Гераклит, Эмпидокл, Демокрит, Лукреций, Гиппократ, Аристотель и другие античные философы сформулировали первые представления о развитии живой природы.
Карл Линней верил в сотворение природы богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды. В книге «Система природы» К. Линней обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого; каждому виду животных и растений присвоил двойное обозначение, где существительное — название рода, прилагательное — наименование вида (например, Человек разумный); описал огромное количество растений и животных; разработал основные принципы систематики растений и животных и создал их первую классификацию.
Жан Батист Ламарк создал первое целостное эволюционное учение. В работе «Философия зоологии» (1809) он выделил основное направление эволюционного процесса — постепенное усложнение организации от низших форм к высшим. Также он развивал гипотезу о естественном происхождении человека от обезьяноподобных предков, перешедших к наземному образу жизни. Ламарк считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков. То есть органы, необходимые в новых условиях, в результате упражнения развиваются (шея у жирафа), а ненужные органы вследствие неупражнения атрофируются (глаза у крота). Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретённых признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию — ненаучным.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылка- ми возникновения учения Ч. Дарвина были следующие: накопление к тому времени богатого материала по палеонтологии, географии, геологии, биологии; развитие селекции; успехи систематики; появление клеточной теории; собственные наблюдения учёного во время кругосветного плавания на корабле «Бигль». Свои эволюционные идеи Ч. Дарвин изложил в ряде работ: «Происхождение видов путём естественного отбора», «Изменение домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и половой подбор» и др.
Учение Дарвина сводится к следующему:
- каждая особь того или иного вида обладает индивидуальностью (изменчивость);
- черты индивидуальности (хотя и не все) могут передаваться по наследству (наследственность);
- особи производят большее количество потомков, чем доживает до половой зрелости и начала размножения, то есть в природе существует борьба за существование;
- преимущество в борьбе за существование остаётся за наиболее приспособленными особями, которые имеют больше шансов оставить после себя потомство (естественный отбор);
- в результате естественного отбора происходит постепенное усложнение уровней организации жизни и возникновение видов.
Факторы эволюции по Ч. Дарвину — это
- наследственность,
- изменчивость,
- борьба за существование,
- естественный отбор.
Наследственность — способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование — весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба — борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба — борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.
На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ). Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.
Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)
Признаки | Эволюционная теория Ч. Дарвина | Синтетическая теория эволюции (СТЭ) |
Основные результаты эволюции | 1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов | |
Единица эволюции | Вид | Популяция |
Факторы эволюции | Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор | Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор |
Движущий фактор | Естественный отбор | |
Трактовка термина естественный отбор | Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм | Избирательное воспроизводство генотипов |
Формы естественного отбора | Движущий (и половой как его разновидность) | Движущий, стабилизирующий, дизруптивный |
Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.
Элементарные факторы эволюции — факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).
Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
• мутационный процесс;
• популяционные волны и дрейф генов;
• изоляция;
• естественный отбор.
Мутационная и комбинативная изменчивость.
Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Популяционные волны и дрейф генов.
Популяционные волны (волны жизни) — периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов — случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.
Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.
Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор — это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).
Формы естественного отбора
Форма | Характеристика | Примеры |
Стабилизирующий | Направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства. | Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов. |
Движущий | Направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования. | Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов — к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев. |
Разрывающий (дизруптивный) | Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп. | При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными. |
Краткая история эволюции органического мира
Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.
Геохронологическая шкала и история развития живых организмов
Эра, возраст (в млн лет) | Период, продолжительность (в млн лет) | Мир животных | Мир растений | Важнейшие ароморфозы |
Кайнозойская, 62–70 | Антропоген, 1,5 | Современный животный мир. Эволюция и господство человека | Современный растительный мир | Интенсивное развитие коры головного мозга; прямохождение |
Неоген, 23,0 Палеоген, 41±2 | Доминируют млекопитающие, птицы, насекомые. Появляются первые приматы (лемуры, долгопяты), позднее парапитеки и дриопитеки. Исчезают многие группы пресмыкающихся, головоногих моллюсков | Широко распространяются цветковые растения, особенно травянистые; сокращается флора голосеменных | ||
Мезозойская, 240 | Мел, 70 | Преобладают костистые рыбы, первоптицы, мелкие млекопитающие; появляются и распространяются плацентарные млекопитающие и современные птицы; вымирают гигантские пресмыкающиеся | Появляются и начинают доминировать покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные | Возникновение цветка и плода. Появление матки |
Юра, 60 | Господствуют гигантские пресмыкающиеся, костистые рыбы, насекомые, головоногие моллюски; появляется археоптерикс; вымирают древние хрящевые рыбы | Господствуют современные голосеменные; вымирают древние голосеменные | ||
Триас, 35±5 | Преобладают земноводные, головоногие моллюски, травоядные и хищные пресмыкающиеся; появляются костистые рыбы, яйцекладущие и сумчатые млекопитающие | Преобладают древние голосеменные; появляются современные голосеменные; вымирают семенные папоротники | Появление четырёхкамерного сердца; полное разделение артериального и венозного кровотока; появление теплокровности; появление молочных желёз | |
Палеозойская, 570 | ||||
Пермь, 50±10 | Господствуют морские беспозвоночные, акулы; быстро развиваются пресмыкающиеся и насекомые; возникают зверозубые и травоядные пресмыкающиеся; вымирают стегоцефалы и трилобиты | Богатая флора семенных и травянистых папоротников; появляются древние голосеменные; вымирают древовидные хвощи, плауны и папоротники | Образование пыльцевой трубки и семени | |
Карбон, 65±10 | Доминируют земноводные, моллюски, акулы, двоякодышащие рыбы; появляются и быстро развиваются крылатые формы насекомых, пауки, скорпионы; возникают первые пресмыкающиеся; заметно уменьшаются трилобиты и стегоцефалы | Обилие древовидных папоротникообразных, образующих «каменноугольные леса»; возникают семенные папоротники; исчезают псилофиты | Появление внутреннего оплодотворения; появление плотных оболочек яйца; ороговение кожи | |
Девон, 55 | Преобладают панцирные, моллюски, трилобиты, кораллы; появляются кистепёрые, двоякодышащие и лучепёрые рыбы, стегоцефалы | Богатая флора псилофитов; появляются мхи, папоротниковидные, грибы | Расчленение тела растений на органы; преобразование плавников в наземные конечности; появление органов воздушного дыхания | |
Силур, 35 | Богатая фауна трилобитов, моллюсков, ракообразных, кораллов; появляются панцирные рыбы, пер вые наземные беспозвоночные (многоножки, скорпионы, бескрылые насекомые) | Обилие водорослей; растения выходят на сушу — появляются псилофиты | Дифференцировка тела растений на ткани; разделение тела животных на отделы; образование челюстей и поясов конечностей у позвоночных | |
Ордовик, 55±10 Кембрий, 80±20 | Преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты; появляются бесчелюстные позвоночные (щитковые), моллюски | Процветание всех отделов водорослей | ||
Протерозойская, 2600 | Широко распространены простейшие; появляются все типы беспозвоночных, иглокожих; появляются первичные хордовые — подтип Бесчерепные | Широко распространены сине-зелёные и зелёные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли | Появление двусторонней симметрии | |
Архейская, 3500 | Возникновение жизни: прокариоты (бактерии, сине-зелёные водоросли), эукариоты (простейшие), примитивные много-клеточные | Появление фотосинтеза; появление аэробного дыхания; появление эукариотических клеток; появление полового процесса; появление многоклеточности |
Готовься к ЕГЭ на высокие баллы без стресса вместе с Умскул. Пиши кодовое слово, чтобы узнать подробнее или записаться https://vk.com/im?media=&sel=-197343788
Проводит занятие – Кристина Мельникова, преподаватель 10 классов по биологии в онлайн-школе Умскул.
— Преподаю 2 года
— Трижды призёр регионального этапа ВсОШ
— Сдала ДВИ на 100 баллов
— Сдала ЕГЭ по биологии на 96 баллов
— Выпустила более 660 учеников
Социальные сети:
Инстаграм Кристины — https://www.instagram.com/bio_kristina/?utm_medium=copy_link
Группа ВКонтакте — https://vk.com/umsch10bio
Сайт Умскул — https://umschool.net/
Подписывайся на рассылку, чтобы каждую неделю получать полезные материалы для подготовки к ЕГЭ по биологии и приглашения на вебинары — https://ndlr.cc/huGgl6haG
Конспект занятия: https://drive.google.com/file/d/1OsjbcN0iNhSmc1u8t1Ti2nHX09uCEALI/view?usp=sharing
Нужна помощь или консультация? Позвоните нам, мы поможем!
8 800 444 37 50 (звонок бесплатный из любой точки РФ)
Подписывайся на канал, ставь лайк и колокольчик, чтобы не пропустить новые вебинары
#Умскул #Умскул_биология #КристинаМельникова