Pojawienie się adaptacji organizmów. Mechanizm występowania adaptacji
Ewolucja organiczny świat - Instruktaż(Woroncow N.N.)
Pojawienie się adaptacji jest wynikiem doboru naturalnego
Zgodność struktury narządów z pełnionymi funkcjami (na przykład doskonałość samolot ptaki, nietoperze, owady) od zawsze przyciągały uwagę człowieka i zachęcały badaczy do wykorzystywania zasad organizacji istot żywych przy tworzeniu wielu maszyn i instrumentów. Nie mniej uderzające są harmonijne relacje między roślinami i zwierzętami a ich siedliskiem.
Faktów wskazujących na zdolność przystosowywania się istot żywych do warunków życia jest tak wiele, że nie jest możliwe ich pełne opisanie. Oto kilka uderzających przykładów adaptacyjnego ubarwienia.
Przykłady adaptacji. Aby chronić jaja, larwy i pisklęta, szczególnie ważne jest ochronne zabarwienie. U ptaków gniazdujących na otwartej przestrzeni (cietrzew, edredona, cietrzew) siedząca na gnieździe samica jest prawie nie do odróżnienia od otaczającego tła (ryc. 26). Zabarwione skorupki jaj również pasują do tła. Co ciekawe, u ptaków gniazdujących w dziuplach samice często mają jasne kolory (sycki, dzięcioły, papugi).
U owadów patyczkowatych obserwuje się niesamowite podobieństwo do gałązek. Gąsienice niektórych motyli przypominają gałązki, a ciało niektórych motyli przypomina liść (Tabela 7). Tutaj ochronna kolorystyka łączy się z ochronnym kształtem ciała. Gdy patyczak zamarznie, trudno jest wykryć jego obecność nawet z bliskiej odległości – bardzo mocno wtapia się w otaczającą roślinność. Za każdym razem, gdy wchodzimy do lasu, na łąkę, na pole, nawet tego nie robimy
Ryż. 26. Różnorodny kolor edredona ukrywa go przed wrogami
zauważamy, ile owadów kryje się na korze, liściach i trawie.
Zebra i tygrys mają na ciele ciemne i jasne paski, które pasują do naprzemienności cienia i światła w otaczającym obszarze. W tym przypadku zwierzęta są ledwo zauważalne nawet na otwartej przestrzeni z odległości 50-70 m. Niektóre zwierzęta (flądra, kameleon) potrafią nawet szybko zmieniać swój ochronny kolor dzięki redystrybucji pigmentów w chromatoforach skóry. . Efekt ubarwienia ochronnego wzrasta, gdy łączy się go z odpowiednim zachowaniem: w chwili zagrożenia wiele owadów, ryb i ptaków zamarza, przyjmując pozę spoczynkową.
Dobrze chronione, trujące, kłujące formy charakteryzują się bardzo jasną barwą ostrzegawczą (zwykle białą, żółtą, czerwoną, czarną). Próbując kilkakrotnie posmakować robaka-żołnierza, biedronki i osy, ptaki w końcu rezygnują z ataku na jaskrawo ubarwioną ofiarę.
Ciekawe przykłady adaptacji kojarzone są z mimikrą (od greckiego mimos – aktor). Niektóre bezbronne i jadalne zwierzęta imitują gatunki dobrze chronione przed drapieżnikami. Na przykład niektóre pająki przypominają mrówki, a muchy w kształcie osy są podobne do os (Tabela 7).
Te i wiele innych przykładów wskazują na adaptacyjny charakter ewolucji. Jakie są przyczyny pojawienia się różnych urządzeń?
Geneza przystosowania (adaptacji) w organizmach. Pierwszy naukowe wyjaśnienie sprawność fizyczną nadał Karol Darwin. Z samej doktryny Darwina o doborze naturalnym, jako procesie przetrwania i reprodukcji najlepiej przystosowanych, wynika, że to właśnie dobór jest główną przyczyną powstawania różnorodnych adaptacji organizmów żywych do ich środowiska.
Pokażmy to na przykładzie powstawania przystosowań u cietrzew do życia niższy poziom lasy. Aby to zrobić, pamiętajmy o niektórych funkcjach struktura zewnętrzna i sposób życia tych ptaków: krótki dziób, który pozwala im wydziobywać jagody i nasiona z dna lasu, a zimą z powierzchni śniegu, zrogowaciałe frędzle na palcach, umożliwiające im chodzenie po śniegu, możliwość ucieczki przed zimnem poprzez zakopanie się w nocy w śniegu, krótkie i szerokie skrzydła, umożliwiające szybki i niemal pionowy start z ziemi.
Załóżmy, że opisane powyżej adaptacje nie wykształciły się u przodków cietrzewów. Kiedy jednak zmieniło się ich siedlisko (z powodu zimnej pogody lub z innych powodów), zmuszone były do zimowania w lesie, zakładania gniazd i żerowania na dnie lasu.
Ciągły proces pojawiania się nowych mutacji, ich łączenie podczas krzyżowania i fale liczebności zapewniły genetyczną heterogeniczność populacji. Dlatego ptaki różniły się od siebie wieloma cechami dziedzicznymi: brakiem lub obecnością frędzli na palcach, wielkością skrzydeł, długością dzioba itp.
Wewnątrzgatunkowa walka o byt przyczyniła się do przetrwania osobników, których zewnętrzne cechy strukturalne były bardziej zgodne z warunkami siedliskowymi. W procesie doboru naturalnego to właśnie te ptaki pozostawiły płodne potomstwo, a ich liczebność w populacji wzrosła.
Ptaki nowej generacji ponownie nosiły różnorodne mutacje. Wśród mutacji mogą znajdować się takie, które wzmacniają manifestację wcześniej wybranych cech. Osoby posiadające te cechy ponownie miały większe szanse na przeżycie i pozostawienie potomstwa. I tak z pokolenia na pokolenie, w oparciu o utrwalanie i kumulowanie pożytecznych zmian dziedzicznych, doskonaliły się cechy zdolności przystosowawczych cietrzew do życia w niższych warstwach lasu.
Wyjaśnienie powstania przystosowania podane przez Karola Darwina zasadniczo różni się od rozumienia tego procesu przez J.B. Lamarcka, który wysunął ideę wrodzonej zdolności organizmów do zmian pod wpływem środowiska jedynie w kierunku, który jest dla nich korzystny. Wszyscy mają słynne jeże ostre kolce niezawodnie chronią je przed większością drapieżników. Trudno sobie wyobrazić, że powstawanie takich kolców jest spowodowane bezpośrednim wpływem środowiska. Tylko działanie doboru naturalnego może wyjaśnić pojawienie się takiej adaptacji: nawet niewielkie zgrubienie sierści mogło pomóc przetrwać odległym przodkom jeża. Stopniowo, przez miliony pokoleń, przetrwały tylko te osobniki, które miały coraz bardziej rozwinięte kolce. To im udało się pozostawić potomstwo i przekazać im swoje dziedziczne cechy. Madagaskarowie podążali tą samą ścieżką pochodzenia igieł zamiast włosów.
„Jeże szczeciniaste” – tenreki oraz niektóre gatunki myszy i chomików o kolczastych włosach.
Rozważając inne przykłady adaptacji w przyrodzie żywej (pojawienie się kolców u roślin, różnego rodzaju haczyki, haczyki, muchy w nasionach roślin w związku z ich rozmieszczeniem przez zwierzęta itp.), można założyć, że mechanizm ich występowania jest powszechny: we wszystkich przypadkach adaptacje nie pojawiają się natychmiast gotowa forma jako coś danego, ale kształtują się przez długi okres czasu w procesie ewolucji poprzez selekcję osobników, którzy posiadają daną cechę w najbardziej widocznej formie.
Względność sprawności. W przeddarwinowskim okresie rozwoju biologii zdolności przystosowawcze istot żywych służyły jako dowód na istnienie Boga: bez wszechmocnego stwórcy sama natura nie byłaby w stanie tak inteligentnie urządzić istot żywych i tak mądrze przystosować je do środowisko. Panowała opinia, że każde indywidualne urządzenie jest absolutne, gdyż odpowiada konkretnemu celowi założonemu przez twórcę: części gębowe motyla są wydłużone w trąbkę, dzięki czemu może za ich pomocą uzyskać ukryty w głębinach nektar. korona; Aby kaktus mógł przechowywać wodę itp., niezbędna jest gruba łodyga.
Przystosowanie organizmów do środowiska rozwija się przez długi czas. rozwój historyczny pod wpływem przyczyn naturalnych i nie jest absolutny, ale względny, ponieważ warunki środowiskowe często zmieniają się szybciej niż powstają adaptacje. Odpowiadające konkretnemu siedlisku adaptacje tracą na znaczeniu, gdy się zmienia. Następujące fakty mogą świadczyć o względnym charakterze sprawności:
Urządzenia ochronne od niektórych wrogów są nieskuteczne od innych (na przykład jadowite węże, niebezpieczny dla wielu zwierząt, zjadany przez mangusty, jeże, świnie);
Manifestacja instynktów u zwierząt może być niewłaściwa (ćmy zbierają nektar z jasnych kwiatów, wyraźnie widocznych w nocy, ale także latają w kierunku ognia, choć przy tym giną);
Narząd przydatny w pewnych warunkach staje się bezużyteczny, a nawet stosunkowo szkodliwy w innym środowisku (błony między palcami gęsi górskich, które nigdy nie lądują na wodzie);
Możliwe są także bardziej zaawansowane adaptacje do danego siedliska. Niektóre gatunki zwierząt i roślin szybko się rozmnożyły i rozprzestrzeniły na zupełnie nowe obszary glob, gdzie zostały przypadkowo lub celowo wprowadzone przez człowieka.
Zatem względny charakter przydatności zaprzecza stwierdzeniu o absolutnej celowości w przyrodzie żywej.
SPRAWDŹ SIĘ
1. Podaj przykłady przystosowania organizmów do środowiska.
2. Wywiązała się dyskusja na temat skutków doboru naturalnego. Niektórzy twierdzą, że sprawność fizyczna tkwi w strukturze i. Zachowanie organizmów dowolnego gatunku osiągnęło już swój kres; nie będzie dalszej poprawy współczesnych gatunków. Inni wyrażają przeciwną opinię: adaptacje gatunków nie zawsze są doskonałe, a warunki środowiskowe stale się zmieniają, więc selekcja może być zawsze kontynuowana tam, gdzie jest życie. Jaka jest Twoja opinia? Na podstawie jakich faktów można zakończyć spór?
3- Jak wyjaśnić pojawienie się prymitywnych oczu u kreta?
4. Jak dzięcioł przystosowany jest do życia na drzewach? Wyjaśnij pojawienie się dowolnego urządzenia, na przykład dzioba w kształcie dłuta.
5. Jaka jest względna przydatność babki, pokrzywy i mniszka lekarskiego?
Kończący się. Patrz nr 21/2006
Zdolność adaptacyjna organizmów jest wynikiem działania czynników ewolucyjnych.
Charakter względny urządzenia
klasa 11 (9) (2 godziny)
Lekcja 2. Mechanizm występowania adaptacji i ich względny charakter
Druga lekcja na ten temat wykorzystuje elementy technologii myślenia grupowego. Cel jego zastosowania:
– aktywizacja aktywności umysłowej uczniów na lekcjach;
– rozwijanie umiejętności zastosowania wiedzy w nowej sytuacji;
– kształtowanie umiejętności nawiązywania związków przyczynowo-skutkowych.
Stosowane techniki nauczania: „Klastry”; „Myślałem w kółko”; pracować zgodnie z algorytmem; „Raport z wizytówki”.
Etapy pracy:
– sprawdzanie zadań domowych;
– motywacja Działania edukacyjne: Kreacja problematyczna sytuacja, Praca indywidualna studenci;
– historia nauczyciela; nauczenie studentów schematu analizy mechanizmów adaptacji;
– wspólne odkrywanie wiedzy (zajęcia uczniów: dzielenie się na grupy; praca w grupach na polecenie prowadzącego (jako wariant pracy laboratoryjnej), zajęcia nauczyciela: poprawianie odpowiedzi uczniów, kierowanie pracą grup);
– samodzielne wykorzystanie wiedzy: prezentacja materiału przez każdą grupę i wspólna dyskusja;
– podsumowanie lekcji („Raport na wizytówce”, wspólne formułowanie wniosków, wprowadzanie przez uczniów zmian w notatkach).
Planowany wynik: pokazują potrzebę poznania mechanizmów adaptacji, aby wyjaśnić działanie doboru naturalnego.
Oceny z lekcji: jako pracę domową; za występ grupy; za „Raport Wizytówkowy”; za Praca laboratoryjna- na podstawie wyników sprawdzenia zeszytów.
Materiały do lekcji:
– karty edukacyjne z wypowiedziami odpowiadającymi punktom widzenia Linneusza, Lamarcka, Darwina;
– schematy analizy mechanizmów adaptacji dla każdej grupy;
– stoły, przedmioty żywe lub zielniki i pluszaki do prac laboratoryjnych.
PODCZAS ZAJĘĆ
Żyć oznacza reagować, a nie być ofiarą.
Sprawdzanie pracy domowej
Opcja 1. Wzajemne adaptacje drapieżników i ofiar.
Drapieżniki
Rozwój narządów do chwytania, trzymania, zabijania ofiary (zęby, dziób, pazury).
Kolorystyka maskująca.
Rozwój narządów do pościgu (szybki i zwrotny bieg, pływanie lub latanie).
Uwalnianie paraliżujących trucizn.
Wyjście specjalne sposoby zachowanie (pościg, czekanie w zasadzce).
Tkanie sieci pułapkowych (na przykład pajęczyn).
Ofiary
Rozwój narządów ochronnych (użądlenia, igły).
Rozwój narządów zabezpieczenie mechaniczne(powłoka).
Malowanie ochronne lub przerażające projekty (np. „oczy”).
Rozwój narządów pozwalających uniknąć drapieżnika (szybki i zwrotny bieg, pływanie lub latanie).
Uwalnianie trucizn, odstraszających i drażniących zapachów.
Rozwój specjalnych metod zachowania (ukrywanie się, szybki ruch).
Budowa schronień (np. domków dla chruścików).
Brak lokomocji i odległych narządów zmysłów.
Brak jamy ustnej, jelit.
Specjalne elementy mocujące (przyssawki, haczyki).
Brak pigmentacji.
Beztlenowy.
Duża liczba potomkowie, nie ma opieki nad potomstwem.
Zmiana pokoleń, złożona metamorfoza.
Zmiana właścicieli.
Przykłady organizmów: glisty, tasiemca, echinococcus itp.
Brak aktywnego ruchu (np. owady bez skrzydeł).
Specjalne narządy do jedzenia (trąba przekłuwająca, narządy ssące).
Narządy przywiązania do żywiciela.
Liczne potomstwo.
Przykłady organizmów: wszy, pchły, pijawki, roztocza itd.
Redukcja narządów asymilacyjnych.
Heterotroficzny typ odżywiania.
Tworzenie korzeni ssących.
Liczne kwiaty i nasiona.
Motywacja do zajęć edukacyjnych
Stosowana jest technika „Clusters” (z ang. klasterowy– rosnące w pęczkach, zaroślach, gronach). Jest to jeden ze sposobów uporządkowania informacji, zwykle w formie diagramu, działającego modelu sytuacji, drzewa pojęć lub mapy terminologicznej.
Jakie czynniki są niezbędne, aby nastąpiła adaptacja? (Wszystkie propozycje uczniów są zapisywane na tablicy.)
Nauczyciel. Jak wiadomo, największy wkład w rozwój idei ewolucyjnych w XVIII – XIX wieku. wniesione przez K. Linneusza, J.B. Lamarck, C. Darwin. Teoria ewolucji Darwin stał się podstawą do stworzenia nowoczesnej syntetycznej teorii ewolucji (STE).
Spróbuj podzielić proponowane stwierdzenia na trzy kategorie:
– odpowiada poglądom Linneusza;
– odpowiada poglądom Lamarcka;
– odpowiada poglądom Darwina (STE).
(Uczniowie pracują samodzielnie.)
Sprawozdania
1. Adaptacje powstają w wyniku nowych mutacji.
2. Zdolność adaptacyjna organizmów jest przejawem początkowej celowości.
3. Organizmy mają wrodzoną zdolność do zmian pod wpływem środowiska zewnętrznego.
4. Przystosowania są trwałe w wyniku doboru naturalnego.
5. Jedną z sił napędowych ewolucji jest dążenie organizmów do doskonałości.
6. Siła napędowa ewolucja - naturalne prawa natury.
7. Jedną z sił napędowych ewolucji jest ćwiczenie i niećwiczenie narządów w określonych warunkach środowiskowych.
8. Siłą napędową pojawienia się fitnessu jest Bóg.
9. Cechy nabyte podczas interakcji jednostki z otoczeniem są dziedziczone.
Odpowiedź: Linneusz – 2, 8; Lamarcka – 3, 5, 7, 9; STE – 1, 4, 6.
Sprawdzenie wykonania zadania odbywa się za pomocą techniki „Myślenia po okręgu”. Cele tej techniki są następujące: nie bać się błędów; naucz się słuchać innych; potrafić analizować i podsumowywać usłyszany materiał.
Numery stwierdzeń zapisuje się na tablicy, a następnie pierwszy uczeń w dowolnym rzędzie (według wyboru nauczyciela)
nazwiska, których poglądom, jego zdaniem, odpowiada pierwsze stwierdzenie. Odpowiedź wpisuje się skrótem obok nr 1. Według tego samego schematu ankietę prowadzi się dalej, aż do ostatniego ucznia. Następnie podliczana jest liczba głosów przypadająca na każdą pozycję, ustalana jest prawda, na podstawie której wypełniana jest tabela „Występowanie urządzeń”.
Tabela. Pojawienie się urządzeń
Według Karola Linneusza |
Zdaniem Jeana Baptiste’a Lamarcka |
Według Karola Darwina |
1. Zdolność adaptacyjna organizmów jest przejawem początkowej celowości. 2. Siłą napędową pojawienia się fitnessu jest Bóg. |
1. Organizmy mają wrodzoną zdolność do zmian pod wpływem środowiska zewnętrznego. 2. Siłami napędowymi ewolucji jest dążenie organizmów do doskonałości oraz ćwiczenie i niećwiczenie narządów w określonych warunkach środowiskowych. 3. Cechy nabyte podczas interakcji jednostki z otoczeniem są dziedziczone. |
1. Adaptacje powstają w wyniku mutacji i są utrwalane przez dobór naturalny. 2. Siłą napędową ewolucji są naturalne prawa natury. |
Wykorzystując dane tabeli spróbuj odpowiedzieć na pytanie: jaki jest mechanizm powstawania adaptacji?
Po dyskusji nauczyciel zapisuje na tablicy nazwę tematu lekcji oraz schemat analizy mechanizmów adaptacji.
Wprowadzono zmiany w oryginalnym klastrze: Najważniejsze czynniki powstawania adaptacji są zakreślone, pozostałe są usuwane.
Nauczyciel. W duże populacje czynnikiem przewodnim ewolucji jest naturalna selekcja, a w małych populacjach – dryf genetyczny, którego działanie jest osłabione w dużych populacjach. Należy pamiętać, że dryf genetyczny nie zawsze prowadzi do adaptacji organizmów: może być wręcz destrukcyjny dla populacji, pogarszając jej zdolności adaptacyjne do warunków środowiskowych.
Poza tym trzeba pamiętać, że Karol Darwin podkreślał, że wszystkie urządzenia, niezależnie od tego, jak doskonałe są, są względny postać. Dobór naturalny formuje przystosowanie się do określonych warunków bytu (w dany czas i w to miejsce) i nie dla wszystkich możliwe warunkiśrodowisko.
Dowodem względności urządzeń (zapisanych w zeszytach) mogą być następujące fakty:
1. Urządzenia ochronne są nieskuteczne nietypowe warunki: na przykład, gdy śnieg spadnie w porę, biały zając, który linieł na zimę, jest wyraźnie widoczny na tle ciemnej ziemi.
2. Manifestacja instynktów u zwierząt może być niewłaściwa: na przykład małe ptaki nadal marnują energię na karmienie pisklęcia kukułki, które wyrzuciło ich potomstwo z gniazda.
3. Narządy i struktury przydatne do niektórych celów, w innych warunkach mogą okazać się szkodliwe - np. skrzydła jerzyka zapewniają mu bardzo szybki i zwrotny lot, ale nie pozwalają mu wystartować, jeśli ptak przypadkowo ląduje na ziemi (jrzyki gniazdują tylko na wysokich klifach); Jasne ubarwienie samca pawia zapewnia mu powodzenie u samic, ale jednocześnie przyciąga drapieżniki.
Następnie nauczyciel radzi uczniom, aby dokonali zmian w tytule studiowanego tematu: „Mechanizm występowania adaptacji i ich względny charakter”
Następnie każdy uczeń losowo otrzymuje kartę zawierającą ideogram (rysunek, krótką notatkę) określonego organizmu. Chłopaki, którzy otrzymali te same karty, łączą się w grupy i otrzymują zadanie.
Ćwiczenia: Korzystając z wiedzy zdobytej na lekcji, wyjaśnij, jak mogło dojść do następujących sytuacji:
– paski na skórze tygrysa (1 grupa);
– długie uszy u zająca (2. grupa);
– wybarwienie ochronne u konika polnego (3 grupa);
– trąba słonia (4 grupa);
– grube futro lisa polarnego (5 grupa).
Notatka: zestaw zadań może być różny – w zależności od podręczników dostępnych na lekcji biologii (tabele, ilustracje, żywe rośliny lub zielniki i pluszaki).
Nauczyciel zapisuje na tablicy algorytm, według którego należy przeprowadzić analizę obiektu.
Uczniowie pracują w grupach: robią notatki w zeszytach; przygotować, a następnie zaprezentować swój materiał (delegatem z grupy może być każdy uczeń). Po każdej prezentacji następuje dyskusja w grupie.
Na ostatnim etapie lekcji stosowana jest technika „Raportu wizytówkowego”: wnioski odpowiadające materiałom tej i poprzednich lekcji są formułowane i zapisywane w zeszycie, tj. w całym temacie).
Raport wizytówki:
– dla wszystkich uczniów przygotowano zestaw” wizytówki» z nazwiskami i imionami;
– przed rozpoczęciem lekcji wszystkie wizytówki należy potasować i ułożyć w stos na biurku nauczyciela;
– właściciel wierzchniej karty musi na koniec lekcji przemówić podsumowując temat lekcji.
Do końca lekcji nie jest znany mówca, dlatego technika ta urzeka dzieci swoją zabawą i rzekomą odpowiedzialnością. Zainteresowanie wzrasta również, jeśli nauczyciel występuje w roli uczestnika tej gry i odkłada swoją wizytówkę na wspólny stos.
Po miniraporcie następuje wspólne formułowanie wniosków:
– każdy rodzaj organizmu żywego jest przystosowany do warunków, w jakich żyje;
– adaptacje organizmów do środowiska przejawiają się na wszystkich poziomach organizacji – biochemicznym, cytologicznym, histologicznym, anatomicznym;
– adaptacje fizjologiczne – przykład refleksji cechy konstrukcyjne organizacje w danych warunkach istnienia;
– opieka nad potomstwem powstaje jako sposób na zapewnienie przetrwania gatunku na tle wysokiego stopnia rozwoju system nerwowy i jest jedną z form adaptacje fizjologiczne;
– wszelkie adaptacje są względne i celowe tylko w określonych warunkach istnienia.
Zatem przystosowanie to względna celowość budowy i funkcji organizmu, będąca wynikiem doboru naturalnego, eliminującego osobniki nieprzystosowane do danych warunków życia.
Praca domowa
1. Przeanalizuj poniższe terminy i zapisz w zeszycie powstałe skojarzenia:
opcja 1 – preadaptacja;
Opcja druga – niedopasowanie.
2.
Pierwsza opcja – obecność muszli u żółwi lądowych;
Opcja druga – stały wzrost siekaczy u gryzoni.
Notatka: niektóre zajęcia sprawiają trudności Praca w zespole, więc lekcja może być prowadzona w formie niezależna praca z podręcznikiem i przydatne będzie skorzystanie z tabeli „Pojawienie się urządzeń”.
3. Wyjaśnij, jak ubarwienie pręgowane tygrysa, długie uszy zająca i trąba słonia mogą wynikać z punktu widzenia:
opcja pierwsza – Linneusz;
opcja 2 – Lamarck;
Opcja trzecia – syntetyczna teoria ewolucji.
4. Wyjaśnij względność następujących urządzeń:
opcja 1 – brak lub niedorozwój narządów zmysłów u zwierząt jaskiniowych;
druga opcja – liście-igły kaktusa;
Opcja 3 – gruba warstwa tłuszczu u wielorybów północnych.
Metody pracy z labiryntami:
labirynt składa się ze stwierdzeń, z którymi uczeń się zgadza lub nie;
w zależności od decyzji porusza się po labiryncie zgodnie ze strzałkami, docierając do prawidłowej odpowiedzi lub wpadając w ślepy zaułek;
Po dotarciu do ostatniego zestawienia uczeń musi otrzymać określony kod – cyfrowy lub jak w tym przypadku alfabetyczny.
Notatka: Jeśli ten labirynt zostanie poprawnie ukończony, słowo „adaptacja” zapisuje się w odwrotnej kolejności, aby uniknąć zgadywania („eggsatpada”).
Po przepracowaniu tych tematów powinieneś być w stanie:
- Sformułuj własnymi słowami definicje: ewolucja, dobór naturalny, walka o byt, adaptacja, rudyment, atawizm, idioadaptacja, postęp i regresja biologiczna.
- Krótko opisz, w jaki sposób dana adaptacja zostaje zachowana w wyniku selekcji. Jaką rolę odgrywają w tym geny? wariacja genetyczna, częstotliwość genów, dobór naturalny.
- Wyjaśnij, dlaczego dobór nie tworzy populacji identycznych, doskonale przystosowanych organizmów.
- Sformułuj, czym jest dryf genetyczny; podaj przykład sytuacji, w której się bawi ważna rola i wyjaśnić, dlaczego jego rola jest szczególnie ważna w małych populacjach.
- Opisz dwa sposoby powstawania gatunków.
- Porównaj dobór naturalny i sztuczny.
- Krótko wymień aromaty w ewolucji roślin i kręgowców, idioadaptacje w ewolucji ptaków i ssaków, okrytozalążkowe.
- Nazwij biologiczne i czynniki społeczne antropogeneza.
- Porównaj efektywność spożywania pokarmów roślinnych i zwierzęcych.
- Krótko opisz cechy najstarszego, starożytnego, kopalnego człowieka, współczesnego człowieka.
- Wskaż cechy rozwojowe i podobieństwa ras ludzkich.
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. " Biologia ogólna”. Moskwa, „Oświecenie”, 2000
- Temat 14.” Doktryna ewolucyjna.” §38, §41-43 s. 105-108, s. 115-122
- Temat 15. „Przystosowalność organizmów. Specjacja”. §44-48 s. 123-131
- Temat 16. „Dowody ewolucji. Rozwój świata organicznego”. §39-40 s. 109-115, §49-55 s. 135-160
- Temat 17. „Pochodzenie człowieka”. §49-59 s. 160-172
Według nauczaniaKarol DarwinW warunkach doboru naturalnego przeżywają najsilniejsi. W konsekwencji to właśnie selekcja jest główną przyczyną powstawania różnorodnych adaptacji organizmów żywych do ich środowiska. Zademonstrujmy to na przykładzie powstawania przystosowań u cietrzew do życia w dolnej warstwie lasu. Aby to zrobić, przypomnijmy niektóre cechy budowy zewnętrznej i stylu życia tych ptaków: krótki dziób, który pozwala im dziobać jagody i nasiona z dna lasu, a zimą z powierzchni śniegu; zrogowaciałe frędzle na palcach zapewniają chodzenie po śniegu, możliwość ucieczki przed zimnem poprzez zakopywanie się w śniegu w nocy; krótkie, szerokie skrzydła, umożliwiające szybki i niemal pionowy start z ziemi.
Załóżmy, że opisane powyżej adaptacje nie wykształciły się u przodków cietrzewów. Kiedy jednak zmieniło się ich siedlisko (z powodu zimnej pogody lub z innych powodów), zmuszone były do zimowania w lesie, zakładania gniazd i żerowania na dnie lasu.
Ciągły proces pojawiania się nowych mutacji, ich łączenie podczas krzyżowania i fale liczebności zapewniły genetyczną heterogeniczność populacji. Dlatego ptaki różniły się od siebie wieloma cechami dziedzicznymi: brakiem lub obecnością frędzli na palcach, wielkością skrzydeł, długością dzioba itp.
Wewnątrzgatunkowa walka o byt przyczyniła się do przetrwania osobników, których zewnętrzne cechy strukturalne były bardziej zgodne z warunkami siedliskowymi. W procesie doboru naturalnego to właśnie te ptaki pozostawiły płodne potomstwo, a ich liczebność w populacji wzrosła.
Ptaki nowej generacji ponownie nosiły różnorodne mutacje. Wśród mutacji mogą znajdować się takie, które wzmacniają manifestację wcześniej wybranych cech. Osoby posiadające te cechy ponownie miały większe szanse na przeżycie i pozostawienie potomstwa. I tak z pokolenia na pokolenie, w oparciu o utrwalanie i kumulowanie pożytecznych zmian dziedzicznych, poprawiała się zdolność przystosowywania cietrzew do życia w niższych warstwach lasu.
Wyjaśnienia Karola Darwina dotyczące pojawienia się przystosowania zasadniczo różnią się od zrozumienia tego procesuJeana Baptiste’a Lamarcka, którzy wysunęli ideę wrodzonej zdolności organizmów do zmian pod wpływem środowiska jedynie w kierunku dla nich korzystnym. Wszystkie znane jeże mają ostre kolce, które niezawodnie chronią je przed większością drapieżników. Trudno sobie wyobrazić, że powstawanie takich kolców jest spowodowane bezpośrednim wpływem środowiska. Tylko działanie doboru naturalnego może wyjaśnić pojawienie się takiej adaptacji: nawet niewielkie zgrubienie sierści mogło pomóc przetrwać odległym przodkom jeża. Stopniowo, przez miliony pokoleń, przetrwały tylko te osobniki, które miały coraz bardziej rozwinięte kolce. To im udało się pozostawić potomstwo i przekazać im swoje dziedziczne cechy. Madagaskarskie „jeże szczeciniaste” – tenreki oraz niektóre gatunki myszy i chomików o kolczastych włosach – podążały tą samą ścieżką pojawiania się igieł zamiast włosów.
Biorąc pod uwagę inne przykłady adaptacji w przyrodzie żywej (pojawienie się kolców u roślin, różnych haczyków, haczyków i much w nasionach roślin w wyniku ich rozprzestrzeniania przez zwierzęta), można założyć, że mechanizm ich występowania jest powszechny: we wszystkich przypadkach: adaptacje nie pojawiają się od razu w gotowej formie jako coś danego, lecz kształtują się przez długi czas w procesie ewolucji poprzez selekcję osobników posiadających daną cechę w najbardziej wyraźnej formie.
Względny charakter sprawności
Rozwój narządów do chwytania, trzymania i zabijania ofiary (macki).
Kolorystyka maskująca.
Uwalnianie paraliżujących trucizn.
Rozwijanie specjalnych sposobów zachowania (czekanie w zasadzce).
Mechanizm występowania adaptacji
Według nauk Karola Darwina dobór naturalny polega na przetrwaniu najsilniejszych. W konsekwencji to właśnie selekcja jest główną przyczyną powstawania różnorodnych adaptacji organizmów żywych do ich środowiska. Wyjaśnienie pojawienia się przystosowania podane przez Karola Darwina zasadniczo różni się od zrozumienia tego procesu przez Jeana Baptiste’a Lamarcka, który wysunął ideę wrodzonej zdolności organizmów do zmian pod wpływem środowiska jedynie w kierunku to jest dla nich korzystne. Wszystkie znane ośmiornice mają zmieniające się kolory, które niezawodnie chronią je przed większością drapieżników. Trudno sobie wyobrazić, że powstawanie tak zmieniających się kolorów jest spowodowane bezpośrednim wpływem środowiska. Tylko działanie doboru naturalnego może wyjaśnić pojawienie się takiej adaptacji: nawet prosty kamuflaż mógł pomóc przetrwać odległym przodkom ośmiornicy. Stopniowo, przez miliony pokoleń, przy życiu pozostały tylko te osobniki, które przypadkowo okazywały się mieć coraz bardziej rozwinięte ubarwienie. To im udało się pozostawić potomstwo i przekazać im swoje dziedziczne cechy.
Odpowiadające konkretnemu siedlisku adaptacje tracą na znaczeniu, gdy się zmienia. Następujące fakty mogą świadczyć o względnym charakterze sprawności:
urządzenia ochronne przeciwko niektórym wrogom są nieskuteczne w stosunku do innych;
manifestacja instynktów u zwierząt może być niewłaściwa;
narząd przydatny w jednym środowisku staje się bezużyteczny, a nawet stosunkowo szkodliwy w innym środowisku;
Możliwe są także bardziej zaawansowane adaptacje do danego siedliska.
Niektóre gatunki zwierząt i roślin szybko się rozmnożyły i rozprzestrzeniły na zupełnie nowe obszary globu, gdzie zostały przypadkowo lub celowo wprowadzone przez człowieka.
Zatem względny charakter przydatności zaprzecza stwierdzeniu o absolutnej celowości w przyrodzie żywej.
Adaptacje takie jak ubarwienie ochronne powstały w wyniku stopniowej selekcji wszystkich drobnych odchyleń w kształcie ciała, rozmieszczeniu niektórych pigmentów i wrodzonych zachowaniach, które istniały w populacjach przodków tych zwierząt. Jeden z najważniejsze cechy Dobór naturalny to jego kumulatywność – jego zdolność do kumulowania i wzmacniania tych odchyleń przez szereg pokoleń, tworząc zmiany w poszczególnych genach i układach kontrolowanych przez nie organizmów.
Dobór naturalny wychwytuje wszystkie te drobne zmiany, które zwiększają podobieństwo koloru i kształtu do podłoża, podobieństwo pomiędzy forma jadalna a więc niejadalna forma które naśladuje. Należy wziąć pod uwagę, że korzystają z różnych rodzajów drapieżników różne metody szukać ofiary. Niektórzy zwracają uwagę na kształt, inni na kolor, niektórzy widzą kolory, a inni nie. Dlatego dobór naturalny automatycznie zwiększa, o ile to możliwe, podobieństwo między naśladowcą a modelem i prowadzi do tych niesamowitych adaptacji, które obserwujemy w przyrodzie.