Возникновение приспособлений и их относительный характер таблица. Приспособленность организмов к среде обитания
Проработав эти темы, Вы должны уметь:
- Сформулировать своими словами определения: эволюция, естественный отбор, борьба за существование, адаптация, рудимент, атавизм, идиоадаптация, биологический прогресс и регресс.
- Кратко описать, каким образом та или иная адаптация сохраняется отбором. Какую роль играют в этом гены, генетическая изменчивость, частота генов, естественный отбор.
- Объяснить, почему в результате отбора не образуется популяция идентичных, безупречно адаптированных организмов.
- Сформулировать, что такое генетический дрейф; привести пример ситуации, в которой он играет важную роль, и объяснить, почему его роль особенно велика в небольших популяциях.
- Описать два способа возникновения видов.
- Сравнивать естественный и искусственный отбор.
- Кратко перечислить ароморфозы в эволюции растений и позвоночных, идиоадаптация в эволюции птиц и млекопитающих, покрытосеменных растений.
- Назвать биологические и социальные факторы антропогенеза.
- Сравнивать эффективность потребления растительной и животной пищи.
- Кратко описать черты древнейшего, древнего, ископаемого человека, человека современного типа.
- Указать черты развития и сходства человеческих рас.
Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. "Общая биология". Москва, "Просвещение", 2000
- Тема 14. "Эволюционное учение." §38, §41-43 стр. 105-108, стр.115-122
- Тема 15. "Приспособленность организмов. Видообразование." §44-48 стр. 123-131
- Тема 16. "Доказательства эволюции. Развитие органического мира." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
- Тема 17. "Происхождение человека." §49-59 стр. 160-172
Под адаптацией понимается совокупность морфофизиологических, поведенческих, популяционных и других особенностей данного биологического вида, которая обеспечивает возможность его существования в определенных условиях внешней среды.
Общие адаптации — приспособления к жизни в обширной зоне среды . К адаптациям общего плана относят, например, приспособленность конечностей позвоночных к наземной среде (большинство рептилий, млекопитающих), плаванию (рыбы, китооб- разные, морские черепахи и пр.), полету (птицы, рукокрылые млекопитающие).
Частные адаптации — специализации к определенному образу жизни . К адаптациям частного плана относят, например, приспособленность конечностей позвоночных к бегу (антилопы, лошади,страусы и др.), роющему образу жизни (кроты, могеры, цокоры,слепыши и др.), лазанию по деревьям (обезьяны, ленивцы, дятлы, пишухи и пр.), различным типам полета (грифы, соколы,альбатросы, утки и пр.; различное строение крыльев рассматривается как адаптации к конкретным типам полета), различным ти- пам плавания (акулы, морские черепахи, пингвины, тюлени). Много примеров частных адаптации связано с наличием у животныхтак называемой покровительственной окраски.
Условно различаютнесколько типов покровительственной окраски (иногда и формы):маскировку, мимикрию, демонстрацию.
Маскировка
Муха-осовидка подражает осе (мимикрия)
Пример демонстрации
Между выделенными типами существует немало переходов.
Маскировка — приспособление, при котором форма тела и окраска животных сливаются с окружающими предметами. Например, гусеница бабочки пяденицы похожа на сучок, насекомое палочник — на сухую ветку, австралийские рыбы-тряпичники — наприбрежные водоросли, выделяют следующие основные типы маскирующей окраски: криптическая (обеспечивает сходство с окру-жающим фоном); расчленяющая («размывает» контур животного;характерна для яиц, а иногда и самих птиц, гнездящихся открытона земле — кулики, утки, козодои и пр.); скрадывающая (основана на принципе «противотени»).
Маскирующая окраска особенно важна для защиты организма на ранних этапах индивидуального развития (яиц, личинок, птенцов, детенышей млекопитающих и т.д.). У открыто гнездящихсяптиц такую окраску имеют самки, что особенно необходимо в период насиживания кладки. Расчленяющая окраска может быть ухищников, использующих длительное подкарауливание жертвы:тигр, леопард, ягуар, окунь и др. Некоторые животные способны кбыстрому изменению окраски в зависимости от изменения окружающего фона, например различные виды камбалы, хамелеонов.
Мимикрия — сходство беззащитного и съедобного вида с однимили несколькими представителями неродственных видов, хорошозащищенных от нападения и поедания хищником (миметизм) илирастениями и предметами окружающей среды (мимезия). Различные формы миметизма характерны для целого ряда видов насекомых (мухи имитируют ос, шмелей), змей (неядовитые змеи имитируют окраску и поведение ядовитых). Хрестоматийны следующие примеры мимезии: некоторые морские коньки, например конек-тряпичник, напоминают водоросли; яйца некоторых куликов(кулики-сороки, зуйки) сходны по окраске и форме с галькой (узакрыто гнездящихся птиц, например у дуплогнездников, яйца неокрашены); гусеница бабочки пяденицы напоминает сухой сучок;насекомое палочник похоже на сухие прутики; название рыба-листговорит само за себя; некоторые бабочки похожи на сухие листьяи даже имитируют их падение при полете и пр.
Выделяют две формы мимикрии: бейтсовскую (по имени Г. Бейтса) и мюллеровскую (Ф. Мюллер). Примером бейтсовской мимикрии служит случай сходства отдельных видов бабочек белянок снесъедобными ярко окрашенными и дурно пахнущими бабочками-геликонидами. В варианте мюллеровскои мимикрии несколькозащищенных видов животных имеют сходную внешность и окраску — образуют совокупность видов, называемую «кольцо». Так,многие виды ос сходны между собой. Ядовитые насекомые (клоп-солдатик, жук-нарывник, семиточечная божья коровка) имеютотпугивающую окраску — красную с черными пятнами. Насекомоядные птицы, вырабатывая «рефлекс отвращения» на одномвиде, уже не трогают виды «кольца».
Мимикрия у растений служит для отпугивания или привлечения животных. Например, лишенные нектара цветки белозора сходны с медоносными цветками и подобным образом привлекают ксебе насекомых-опылителей. Ловчие приспособления насекомоядных растений «подражают» ярким цветкам других видов и таким способом заманивают в ловушку насекомых. Полагают, что возникновение мимикрии связано с избирательным истреблением животных или растений.
Демонстрация (угрожающая или предупреждающая окраска илиформа). Животное с ядовитыми зубами (ядовитые змеи), жалящимприспособлением (жалящие перепончатокрылые: пчелы, осы), ядовитыми кожными железами (амфибии: огненная саламандра, жерлянки и др.) обычно «широко оповещает» об этом. Такие виды обладают отпугивающей окраской (мюллеровская мимикрия) или особым «рисунком» (например, у некоторых змей), которые хорошо запоминаются другими животными. Ряд ядовитых змей оповещает о своем присутствии не столько окраской, сколько звуками,
в основном так называемого инструментального характера, т.е. издаваемыми либо с помощью трения чешуек (эфа), либо с помощью специальной «погремушки» на кончике своего хвоста (гремучие змеи).
Происхождение приспособлений и их относительность . Эволюция направлена на приобретение приспособлений. Приоритет научного объяснения случаев приспособленности животных и растений принадлежит Ч.Дарвину. Ж. Б.Ламарк считал, что организмы обладают врожденной способностью изменяться под влиянием внешней среды и только в полезном для них направлении. Вряд ливозникновение колючек дикобразов, ежей, тенреков (мадагаскарские щетинистые ежи) непосредственно связано с проявлениемусловий внешней среды. Ч.Дарвин показал, что адаптации возникают в результате действия естественного отбора. Только обладатели более острых и прочных колючек выживали в борьбе с хищниками и могли оставлять жизнеспособное потомство. Так, из поколения в поколение накапливались и закреплялись те полезные наследственные изменения, которые способствовали сохранению ипроцветанию вида.
В результате исторического развития живых существ вся их организация оказывается глубоко адаптивной. Однако приспособленность организмов к среде, несмотря на все ее совершенство, неабсолютна, а относительна. Относительность приспособлений прежде всего связана с тем, что условия внешней среды нередко меняются значительно быстрее, чем формируются те или иные приспособления. А уже имеющиеся приспособления теряют свое значение для организма в трансформированной среде.
Доказательствами относительности приспособлений могут служить следующие примеры:
1) полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде: сравнительно длинные крылья стрижей, приспособленные к стремительному продолжительному полету, создают определенные сложности при взлете с земли; длинные крылья морской птицы — фрегата не дают ей подняться с гладкой поверхности моря; странствующий альбатрос не в состоянии взлететь с палубы корабля;
2) защитные приспособления от врагов также относительны: ядовитые змеи(например, гадюки) поедаются ежами, свиньями, которые маловосприимчивы к их яду; крупная ящерица — серый варан — маловосприимчива к яду кобры;
3) проявление инстинктов может также оказаться нецелесообразным: например, защитная реакция (выпускание струи дурно пахнущей жидкости) скунса, направленная против идущего автомобиля (к сожалению, случается, что по этой причине на дорогах США гибнут эти зверьки);
4) наблюдаемое«переразвитие» некоторых органов, которые становятся помехой для организма (явление гиперморфоза): огромные (до 3 м и более в размахе) рога вымершего большерогого оленя (Megaceros eurycerus); чрезмерно развитые клыки бабируссы (дикой свиньи); устрашающие клыки-кинжалы вымерших саблезубых тигров (махайродов, смилодонов), излишне длинные бивни древних хоботных —мастодонтов.
Окончание. См. № 21/2006
Приспособленность организмов –
результат действия факторов эволюции.
Относительный характер приспособлений
11-й (9-й) класс (2 ч)
Урок 2. Механизм возникновения приспособлений и их относительный характер
На втором уроке по данной теме используются элементы технологии групповой мыслительной деятельности. Цель ее применения:
– активизация мыслительной
деятельности учащихся на уроках;
– развитие умения применять знания в новой
ситуации;
– формирование навыков устанавливать
причинно-следственные связи.
Применяемые техники обучения: «Кластери»; «Мысль по кругу»; работа по алгоритму; «Отчет по визитке».
Этапы работы:
– проверка домашнего задания;
– мотивация учебной деятельности: создание
проблемной ситуации, индивидуальная работа
учащихся;
– рассказ учителя; обучение учащихся схеме
анализа механизмов возникновения адаптации;
– совместное открытие знаний (деятельность
учащихся: деление на группы; работа в группах по
заданию учителя (как вариант лабораторной
работы), деятельность учителя: коррекция ответов
учащихся, направление работы групп);
– cамостоятельное применение знаний:
презентация своего материала каждой группой и
коллективное обсуждение;
– подведение итогов урока («Отчет по визитке»,
совместное формулирование выводов, внесение
учащимися изменений в свои записи).
Планируемый результат: показать необходимость знания механизмов возникновения приспособлений для объяснения действия естественного отбора.
Оценки за урок: за домашнее задание; за выступление от группы; за «Отчет по визитке»; за лабораторную работу – по итогам проверки тетрадей.
Материалы к уроку:
– дидактические карточки с
утверждениями, соответствующими точкам зрения
Линнея, Ламарка, Дарвина;
– схемы анализа механизмов возникновения
адаптации для каждой группы;
– таблицы, живые объекты или гербарии и чучела
для проведения лабораторной работы.
ХОД УРОКА
Жить – значит реагировать, а отнюдь не быть жертвой.
Проверка домашнего задания
Вариант 1. Взаимные приспособления у хищников и жертв.
Хищники
Развитие органов для захвата, удержания, умерщвления добычи (зубов, клюва, когтей).
Маскирующая окраска.
Развитие органов для преследования (быстрый и маневренный бег, плавание или полет).
Выделение парализующих ядов.
Выработка особых способов поведения (преследование, ожидание в засаде).
Плетение ловчих сетей (например, паутины).
Жертвы
Развитие органов защиты (жало, иглы).
Развитие органов механической защиты (панцирь).
Защитная окраска или отпугивающие рисунки (например, «глаза»).
Развитие органов для ухода от хищника (быстрый и маневренный бег, плавание или полет).
Выделение ядов, отпугивающих и раздражающих запахов.
Выработка особых способов поведения (затаивание, быстрое перемещение).
Строительство убежищ (например, домики ручейников).
Отсутствие органов передвижения и дистанционных органов чувств.
Отсутствие рта, кишечника.
Специальные органы прикрепления (присоски, крючки).
Отсутствие пигментации.
Анаэробность.
Большое число потомков, заботы о потомстве нет.
Смена поколений, сложный метаморфоз.
Смена хозяев.
Примеры организмов: аскарида, цепень, эхинококк и др.
Нет активного перемещения (например, насекомые без крыльев).
Специальные органы для приема пищи (колющий хоботок, сосущие органы).
Органы прикрепления на хозяина.
Многочисленное потомство.
Примеры организмов: вши, блохи, пиявки, постельные клопы и др.
Редукция органов ассимиляции.
Гетеротрофный тип питания.
Образование сосущих корней.
Многочисленные цветки и семена.
Мотивация учебной деятельности
Используется техника «Кластери» (от англ. clustery – растущий пучками, кистями, гроздьями). Это один из способов организации информации, как правило, в виде схемы, рабочей модели ситуации, древа понятий, терминологической карты.
Какие факторы необходимы для возникновения приспособлений? (Все предложения школьников фиксируются на доске.)
Учитель.
Как вам известно, наиболее
весомый вклад в развитие эволюционных
представлений в XVIII–XIX вв. внесли К.Линней, Ж.Б.
Ламарк, Ч.Дарвин. Эволюционная теория Дарвина
послужила основой для создания современной
синтетической теории эволюции (СТЭ).
Попробуйте распределить предложенные
утверждения по трем категориям:
– соответствует взглядам Линнея;
– соответствует взглядам Ламарка;
– соответствует взглядам Дарвина (СТЭ).
(Учащиеся работают самостоятельно.)
Утверждения
1. Приспособления возникают в
результате новых мутаций.
2. Приспособленность организмов – проявление
изначальной целесообразности.
3. Организмы обладают врожденной способностью
изменяться под воздействием внешней среды.
4. Приспособления закрепляются в результате
естественного отбора.
5. Одна из движущих сил эволюции – стремление
организмов к совершенству.
6. Движущая сила эволюции – естественные законы
природы.
7. Одна из движущих сил эволюции – упражнение и
неупражнение органов в определенных условиях
среды.
8. Движущая сила возникновения приспособленности
– Бог.
9. Приобретенные в ходе взаимодействия особи со
средой признаки передаются по наследству.
Ответ: Линней – 2, 8; Ламарк – 3, 5, 7, 9; СТЭ – 1, 4, 6.
Проверка выполнения задания проводится с использованием техники «Мысль по кругу». Цели этой техники: не бояться ошибок; научиться слушать другого; уметь анализировать и обобщать услышанный материал.
Номера утверждений выписываются на доске, затем первый ученик любого ряда (по выбору учителя)
называет, чьим взглядам, по его мнению, соответст-вует первое утверждение. Ответ сокращенно записывается напротив № 1. По такой же схеме производится опрос дальше, до последнего ученика. Затем подсчитывается число голосов по каждому пункту, определяется истина, на основе которой заполняется таблица «Возникновение приспособлений».
Таблица. Возникновение приспособлений
По Карлу Линнею |
По Жану Батисту Ламарку |
По Чарлзу Дарвину |
1. Приспособленность организмов – проявление изначальной целесообразности. 2. Движущая сила возникновения приспособленности – Бог. |
1. Организмам присуща врожденная способность изменяться под воздействием внешней среды. 2.Движущие силы эволюции – стремление организмов к совершенству и упражнение и неупражнение органов в определенных условиях среды. 3. Приобретенные в ходе взаимодействия особи со средой признаки передаются по наследству. |
1. Приспособления возникают в результате мутаций и закрепляются естественным отбором. 2. Движущая сила эволюции – естественные законы природы. |
Пользуясь данными таблицы, попробуйте ответить на вопрос: каков механизм возникновения приспособлений?
После обсуждения учитель пишет на доске название темы урока и схему анализа механизмов возникновения адаптации.
В первоначальный кластер вносятся изменения: наиболее важные для формирования приспособлений факторы обводятся в рамку, остальные стираются.
Учитель.
В больших популяциях
направляющим фактором эволюции является
естественный отбор, а в малых – дрейф генов,
действие которого в больших популяциях
ослаблено. Следует учитывать, что дрейф генов
далеко не всегда приводит к адаптации
организмов: он даже может оказаться губительным
для популяции, ухудшая ее приспособленность к
условиям среды.
Кроме этого, необходимо помнить, что еще Ч.Дарвин
подчеркивал, что все приспособления, сколько бы
совершенными они ни были, носят относительный
характер. Естественный отбор формирует
приспособление к конкретным условиям
существования (в данное время и в данном месте), а
не ко всем возможным условиям среды.
Доказательствами относительности
приспособлений могут служить следующие факты
(запись в тетрадях):
1. Защитные приспособления оказываются неэффективными в необычных условиях: например, при задержке выпадения снега вовремя перелинявший на зиму заяц-беляк хорошо виден на фоне темной земли.
2. Проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным: например, мелкие птицы продолжают тратить силы на выкармливание кукушонка, который выкинул их потомство из гнезда.
3. Полезные для одних целей органы и структуры могут оказаться вредным в других условиях – например, крылья стрижа обеспечивают ему очень быстрый и маневренный полет, но не позволяют взлететь, если птица случайно окажется на земле (стрижи гнездятся только на высоких обрывах); яркая окраска самца павлина обеспечивает ему успех у самок, но одновременно привлекает хищников.
Затем
учитель советует школьникам внести изменения в
название изучаемой темы: «Механизм
возникновения приспособлений и их относительный
характер»
Далее каждому ученику в случайном порядке выдается карточка, содержащая идеограмму (рисунок, краткую запись) определенного организма. Ребята, получившие одинаковые карточки, объединяются в группы и получают задание.
Задание: пользуясь приобретенными на уроке знаниями, объяснить, как могли возникнуть:
– полосы на шкуре у тигра (1-я группа);
– длинные уши у зайца (2-я группа);
– покровительственная окраска у кузнечика (3-я
группа);
– хобот у слона (4-я группа);
– густой мех у песца (5-я группа).
Примечание:
набор заданий может
быть и другим – в зависимости от имеющихся в
кабинете биологии пособий (таблиц, иллюстраций,
живых растений или гербариев и чучел).
На доске учитель пишет алгоритм, согласно которому необходимо провести анализ объекта.
Учащиеся работают в группах: делают записи в тетрадях; готовят, а затем представляют свой материал (делегатом от группы может быть любой ученик). После каждого выступления организуется коллективное обсуждение.
На завершающем этапе урока используется прием «Отчет по визитке»: и формулируются и записываются в тетрадь выводы, соответствующие материалам этого и предыдущего уроков, т.е. по теме в целом).
Отчет по визитке:
– на всех учащихся заготовлен
комплект «визитных карточек» с фамилиями и
именами;
– перед началом урока все визитки
перетасовываются и кладутся стопкой на стол
учителя;
– владелец верхней карточки должен выступить в
конце занятия с резюме по теме урока.
До конца урока докладчик не известен, поэтому прием увлекает ребят своей игровой стороной и предполагаемой ответственностью. Интерес повышается и в случае, если учитель выступает в этой игре как участник и кладет свою визитку в общую стопку.
После мини-отчета осуществляется совместное формулирование выводов:
– любой вид живых организмов
приспособлен к тем условиям, в которых он
обитает;
– приспособления организмов к среде обитания
проявляются на всех уровнях организации –
биохимическом, цитологическом, гистологическом,
анатомическом;
– физиологические адаптации – пример отражения
структурных особенностей организации в данных
условиях существования;
– забота о потомстве возникает как способ
обеспечения выживания вида на фоне высокой
степени развития нервной системы и является
одной из форм физиологических адаптаций;
– любые приспособления относительны и
целесообразны только в конкретных условиях
существования.
Таким образом, приспособленность – это относительная целесообразность строения и функций организма, являющаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных к данным условиям существования особей.
Домашнее задание
1. Проанализируете следующие термины и запишите возникающие ассоциации в тетрадь:
1-й вариант – преадаптация;
2-й вариант – дезадаптация.
2.
1-й вариант – наличие панциря у наземных черепах;
2-й вариант – постоянный рост резцов у грызунов.
Примечание: некоторые классы испытывают затруднения при коллективной работе, поэтому урок можно провести в виде самостоятельной работы с учебником, при этом полезно будет использовать таблицу «Возникновение приспособлений».
3. Объясните, как могла возникнуть полосатая окраска у тигра, длинные уши у зайца и хобот у слона с точки зрения:
1-й вариант – Линнея;
2-й вариант – Ламарка;
3-й вариант – синтетической теории эволюции.
4. Объясните относительность следующих приспособлений:
1-й вариант – отсутствие или недоразвитие органов чувств у пещерных животных;
2-й вариант – листья-иголки у кактуса;
3-й вариант – мощный слой жира у северных китов.
Методика работы с лабиринтами:
лабиринт состоит из утверждений, с которыми учащийся либо соглашается, либо нет;
в зависимости от решения, он двигается по лабиринту согласно стрелкам, выходя на правильный ответ или попадая в тупик;
дойдя до последнего утверждения, ученик должен получить некий код – цифровой или, как в данном случае, буквенный.
Примечание: при верном выполнении данного лабиринта получается слово «адаптация», написанное в обратном порядке, чтобы исключить угадывание («яицатпада»).
Цель: сформировать знания у учащихся о приспособленности организмов к окружающей среде.
Задачи:
образовательные: формирование знаний о различных способах приспособленности организмов к окружающей среде;
развивающие: умение работать с учебником, анализировать, сравнивать, выделять главное, логически мыслить
воспитательные: содействие эстетическому воспитанию, формирование научного мировоззрения.
Оборудование: таблица “Приспособленность и ее относительный характер”, фотографии, рисунки, коллекции организмов растений и животных, презентация.
Ход урока
В форме фронтальной беседы предлагается ответить на вопросы.
1. Как объяснить приспособленность живых существ к среде обитания?
2. Как возникло существующее в природе многообразие видов?
3. Почему в ходе эволюции происходит повышение организации живых существ?
На вопросы: какое объяснение приспособленности организмов было распространено в XVIII в.? Как Ламарк объяснял эти явления? - учащиеся без труда дают ответы, которые учитель обобщает замечание о противоречиях между научными фактами, раскрывающими совершенство органического мира, предлагавшимися тогда объяснениями.
Учащиеся по группам получают задания и разные объекты для работы:
Рассмотреть плоды и семена берёзы, сосны, одуванчика, мака и др. и определить характер их приспособленности к распространению.
Результаты работы учащиеся записывают в таблице.
Каждая группа учащихся делает сообщение о результатах работы, демонстрируя объекты. Затем на основании выводов из групп делают обобщения о разнообразных приспособлениях в одной и той же среде.
Большое внимание следует уделить объяснению возникновения приспособлений согласно учению Дарвина о естественном отборе в сравнении с объяснением Ламарка.
Необходимо добиться, чтобы учащиеся могли правильно объяснить с позиции учения Дарвина, как возникло то или иное приспособление.
Зачитывается и разбирается описание образования длинных ног и длинной шеи по Ламарку и Дарвину.
Затем учащимся предлагается объяснить возникновение:
- белой окраски полярных животных;
- игл у ежа;
- раковины у моллюсков;
- аромата дикой розы;
- сходства гусеницы пяденицы с сучком
При ответах учащиеся дают объяснения фактов на основе дарвинского учения, сравнивания с возможной трактовкой этих же примеров по Ламарку выявляют ее идеологическую сущность.
Главное внимание обращается на выяснение причин, вследствие которых теория Ламарка оказалась бессильной объяснить происхождение органической эволюции, что блестяще было сделано Ч. Дарвиным.
Приспособление, или адаптация - это способность организма выживать и оставлять потомство в данной среде обитания.
Примеры приспособленности
Причины возникновения | Виды приспособлений | Примеры |
1. Защита от врагов | Покровительственная окраска (делает организмы менее заметными на фоне окружающей среды) | Белая куропатка, заяц беляк (меняет цвет в зависимости от времени года), окраска самок открытогнездящихся птиц (тетерев, рябчик), зеленый цвет личинок гусениц, окраска ночных бабочек и т.п. |
Маскировка (форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами) | Гусеница пяденника напоминает веточку по форме и цвету, насекомое палочник очень похоже на палочку сухого тростника, некоторые насекомые полностью повторяют форму и окраску листьев | |
Мимикрия - подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида (или предмету среды) | Подражание некоторых мух жалоносным перепонча-токрылым (муха – журчалка - пчела) | |
Предупреждающая окраска - яркая окраска, предупреждающая о ядовитости живого организма. | Яркая окраска божьей коровки, мухоморов, многих ядовитых лягушек и т.п. | |
Угрожающие позы | Плащеносная ящерица имеет ярко окрашенный капюшон, который раскрывает при встрече с врагом, очковые змеи, некоторые гусеницы (бражника) | |
Приспособления к условиям среды | Обтекаемая форма тела | Рыбы, морские млекопитающие, птицы. |
Приспособления к полету | Перья и крылья птиц, крылья насекомых. | |
Приспособления к размножению | Брачное поведение | У многих животных (танцы журавлей, поединки оленей) |
Приспособления к опылению | Ветром, насекомыми, самоопыление у растений | |
Приспособления к переносу семян | Ветром, животными, водой |
К морфологическим адаптациям относят – покровительственная окраска, маскировка, мимикрия, предупреждающая окраска.
К этологическим или поведенческим относят – угрожающие позы, запасание корма.
Физиологическая адаптация - совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды - гомеостаз.
Химическое взаимодействие (муравьи выделяют ферменты, которые используются членами семьи для координации деятельности)
Сохранение воды у кактуса
Забота о потомстве - это цепь последовательных рефлексов, выработавшихся в процессе эволюции, обеспечивающих сохранение вида.
Рыбка тилапия носит икру и молодь в своем рту! Мальки спокойно плавают вокруг своей матери, что-то глотают, выжидают. Но стоит возникнуть малейшей опасности, как мать подает сигнал, резко двинув хвостом и по-особому подрагивая плавниками, и... мальки тут же устремляются в убежище - рот матери.
Некоторые виды лягушек вынашивают икру и личинок в специальных выводковых сумках.
У млекопитающих - в устройстве логовищ, нор и других убежищ для будущего потомства, поддержания чистоты тела детенышей, то этот инстинкт, по-видимому, свойствен всем млекопитающим без исключения.
Происхождение приспособленностей и их относительность
Ч.Дарвин показал, что адаптации возникают в результате действия естественного отбора. Доказательством относительности приспособлений могут служить следующие примеры:
1) полезные органы в одних условиях становятся бесполезными в иных: сравнительно длинные крылья стрижей, приспособленные к стремительному полету, создают определенные сложности при взлете с земли
2) защитные приспособления от врагов относительны: ядовитые змеи (например, гадюки) поедаются ежами
3) проявление инстинктов может также оказаться нецелесообразным: например, защитная реакция (выпускание струи дурно пахнущей жидкости) скунса, направленная против идущего автомобиля
4) наблюдаемое “переразвитие” некоторых органов, которое становятся помехой для организма: вырастание резцов у грызунов при переходе на питание мягкой пищей.
Учащиеся должны твердо усвоить, что учение Дарвина об относительной приспособленности как результате естественного отбора полностью опровергает идеалистические утверждения о божественном происхождении и абсолютном характере органической целесообразности (К. Линней), а также о врожденной способности организма изменяться под влиянием только в полезную для них сторону (Ламарк).
Закрепление знаний
1. Примером покровительственной окраски является:
а) сходство формы и окраски тела с окружающими предметами;
б) подражание менее защищенного более защищенному;
в) чередование светлых и темных полос на теле тигра.
2. Яркая окраска божьих коровок, многих видов бабочек, некоторых видов змей и других животных, обладающих пахучими или ядовитыми железами, называется:
а) маскировкой;
б) демонстрирующей;
в) мимикрией;
г) предостерегающей.
3. Разнообразие приспособлений объясняется:
а) только влиянием условий среды на организм;
б) взаимодействием генотипа и условий среды;
в) только особенностями генотипа.
4. Пример мимикрии:
б) ярко-красная окраска у божьей коровки;
в) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы.
5. Пример маскировки:
а) зеленая окраска у певчего кузнечика;
б) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы;
в) ярко-красная окраска у божьей коровки;
г) сходство в окраске гусеницы и бабочки-пяденицы с сучком.
6. Любая приспособленность организмов носит относительный характер, потому что:
а) жизнь завершается смертью;
б) адаптация целесообразна в определенных условиях;
в) идет борьба за существование;
г) приспособление могут не привести к образованию нового вида.
Список литературы
- Мамонтов С.Г. Общая биология: Учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2003.
- Общая биология: учеб. для студ. Образоват. учреждений сред. проф. образования/ В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова. -М.: Издательский центр “Академия”, 2010.
В процессе эволюции происходит (результаты эволюции):
- Изменение, усложнение организмов.
- Возникновение новых видов (увеличение количества [многообразия] видов).
- Приспособление организмов
к условиям окружающей среды (к условиям жизни), например:
- устойчивость вредителей к ядохимикатам,
- устойчивость пустынных растений к засухе,
- приспособленность растений к опылению насекомыми,
- предупреждающая (яркая) окраска у ядовитых животных,
- мимикрия (подражание неопасного животного опасному),
- покровительственная окраска и форма (незаметность на фоне).
Любая приспособленность относительна , т.е. приспосабливает организм только к одним определенным условиям. При изменении условий приспособленность может стать бесполезной или даже вредной (тёмная пяденица на экологически чистой берёзе).
Популяция – единица эволюции
Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно проживающих в определенной части ареала (элементарная структурная единица вида ).
Внутри популяции скрещивание свободное , между популяциями скрещивание ограничено .
Популяции одного вида немного отличаются друг от друга, потому что естественный отбор приспосабливает каждую популяцию к конкретным условиям своего ареала (популяция – единица эволюции ).
Микроэволюция и макроэволюция
Микроэволюция - это изменения, происходящие в популяциях под действием движущих сил эволюции. В конечном счете приводит к возникновению нового вида.
Макроэволюция – это процесс формирования крупных систематических единиц, надвидовых таксонов – родов, семейств и выше.
Установите соответствие между особенностями биологической системы и системой, для которой эти особенности характерны: 1) популяция, 2) вид. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) элементарная единица эволюции в соответствии с СТЭ
Б) представители могут никогда не встречаться в силу изоляции
В) вероятность скрещивания между членами группы максимально вероятна
Г) распадается на более мелкие, обособленные группы
Д) ареал распространения может захватывать несколько континентов
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Возникновение приспособленности видов к среде обитания является результатом
1) появления модификационных изменений
2) взаимодействия факторов эволюции
3) усложнения их организации
4) биологического прогресса
Ответ
Ответ
Установите соответствие между характеристикой эволюции и её особенностью: 1) фактор, 2) результат
А) естественный отбор
Б) приспособленность организмов к среде
В) образование новых видов
Г) комбинативная изменчивость
Д) сохранение видов в стабильных условиях
Е) борьба за существование
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Результат макроэволюции растений – появление новых
1) видов
2) отделов
3) популяций
4) сортов
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Элементарной эволюционной единицей считают
1) вид
2) геном
3) популяцию
4) генотип
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Макроэволюцией называют историческое изменение
1) биоценозов
2) популяций
3) надвидовых таксонов
4) видов
Ответ
Установите соответствие между характеристикой эволюционного процесса и уровнем эволюции, на котором он происходит: 1) микроэволюционный, 2) макроэволюционный. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) формируются новые виды
Б) формируются надвидовые таксоны
В) изменяется генофонд популяции
Г) прогресс достигается путем идиоадаптаций
Д) прогресс достигается путем ароморфозов или дегенерации
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три верных утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Эволюционный процесс состоит из макроэволюции и микроэволюции. (2) Микроэволюция протекает на популяционно-видовом уровне. (3) Направляющий фактор эволюции – борьба за существование. (4) Элементарная единица эволюции – класс. (5) Главные формы естественного отбора – движущий, стабилизирующий, разрывающий.
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Следствием эволюции организмов нельзя считать
1) приспособленность организмов к среде обитания
2) многообразие органического мира
3) наследственную изменчивость
4) образование новых видов
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. К результатам эволюции относится
1) изменчивость организмов
2) наследственность
3) приспособленность к условиям среды
4) естественный отбор наследственных изменений
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Ярусное расположение корневых систем деревьев в лесу – приспособление, которое сформировалось под воздействием
1) обмена веществ
2) круговорота веществ
3) движущих сил эволюции
4) саморегуляции
Ответ
Выберите три 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
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания примеров мимикрии в природе. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Самки птиц, гнездящиеся на земле, практически сливаются с общим фоном местности. (2) Также незаметны яйца и птенцы у этих видов птиц. (3) Многие неядовитые змеи очень похожи на ядовитых. (4) У ряда жалящих или насекомых с ядовитыми железами развивается яркая окраска, отбивающая всякую охоту их попробовать. (5) Непривлекательны для насекомоядных птиц пчелы и их подражатели – мухи-журчалки. (6) У некоторых бабочек узор на крыльях напоминает глаза хищника.
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания примеров покровительственной окраски в природе. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Самки птиц, гнездящиеся на земле, практически сливаются с общим фоном местности, а их яйца и птенцы также незаметны. (2) Сходство с предметами окружающей среды также позволяет многим животным избежать столкновения с хищниками. (3) У ряда жалящих или насекомых с ядовитыми железами развивается яркая окраска, отбивающая всякую охоту их попробовать. (4) В районах Крайнего Севера среди животных очень распространена белая окраска. (5) У некоторых бабочек узор на крыльях напоминает глаза хищника. (6) У некоторых животных пятнистая окраска имитирует чередование света и тени в окружающей природе и делает их менее заметной в густых зарослях.
Ответ
Рассмотрите рисунок с изображением бабочки берёзовой пяденицы и определите (А) тип приспособления, (Б) форму естественного отбора и (В) направление эволюции, которые привели к формированию двух форм бабочек. Запишите три цифры (номера терминов из предложенного списка) в правильном порядке.
1) идиоадаптация
2) мимикрия
3) конвергенция
4) движущая
5) ароморфоз
6) маскировка
7) стабилизирующая
Ответ
Рассмотрите рисунок с изображением передней конечности разных животных и определите (А) направление эволюции, (Б) механизм эволюционного преобразования, (В) форму естественного отбора, которые привели к формированию таких органов. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) ароморфоз
2) стабилизирующая
3) общая дегенерация
4) дивергенция
5) движущая
6) идиоадаптация
7) морфофизиологический регресс
8) конвергенция
Ответ
Рассмотрите рисунок с изображением морского конька и определите (А) тип приспособления, (Б) форму естественного отбора и (В) путь эволюции, которые привели к формированию такого приспособления у данного животного. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) разрывающая
2) маскировка
3) идиоадаптация
4) расчленяющая окраска
5) параллелизм
6) миметизм
7) движущая
Ответ
Рассмотрите рисунок с изображением колибри и муравьеда и определите (А) тип приспособления, (Б) форму естественного отбора и (В) путь эволюции, которые привели к формированию таких приспособлений. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) движущая
2) дизруптивная
3) дегенерация
4) идиоадаптация
5) дивергенция
6) специализация
7) половой диморфизм
Ответ
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие процессы происходят на уровне популяций?
1) онтогенез
2) дивергенция
3) эмбриогенез
4) ароморфоз
5) свободное скрещивание
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых даны описания популяции, как единицы эволюции. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Вид представляет собой совокупность популяций. (2) Основными характеристиками популяции являются генетическое разнообразие и изменение во времени. (3) Популяции вида различаются численностью, плотностью, возрастной и половой структурой. (4) Каждая популяция занимает часть ареала вида. (5) В популяции постоянно происходит мутационный процесс, и мутация, дающая преимущества, распространяется. (6) Внутри популяции осуществляется обмен генами между особями в результате свободного скрещивания.
Ответ
Прочитайте текст. Выберите три предложения, которые верно характеризуют популяцию как единицу эволюции органического мира. Запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Популяция представляет собой совокупность свободно скрещивающихся особей, длительное время населяющих общую территорию. (2) Основными характеристиками популяции являются численность, плотность, возрастная, половая, пространственная структура, что позволяет особям свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство. (3) Популяция является структурной единицей биосферы. (4) Популяция - это элементарная единица систематики органического мира. (5) Личинки разных насекомых, живущие в пресном водоеме, представляют собой популяцию. (6) В популяции происходит гибель одних и выживание других особей, поэтому она длительно существует во времени.
Ответ
Выберите три варианта. Какие из перечисленных примеров иллюстрируют результаты эволюции органического мира?
1) покровительственная окраска белого медведя, белой куропатки, обитающих на севере
2) борьба за выживание между соснами и елями в лесу
3) выведение человеком новых сортов растений и пород животных
4) предупреждающая (угрожающая) окраска божьих коровок
5) прекращение потока генов из популяции в популяцию (изоляция)
6) сходство формы тела и окраски незащищенных животных с защищенными
Ответ
1) чередование ярких пятен, полос, частей тела
2) сливается с основным фоном среды
3) скрывает объект на фоне полос света и тени
4) мимикрия
5) сучковидная или листовидная
6) жук божья коровка, клоп-пожарник, лягушки-древолазы
7) бабочка-стеклянница, муха-журчалка
8) палочник, богомол
Ответ
Проанализируйте таблицу «Приспособленность организмов». Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) уплощенная
2) торпедообразная
3) шарообразная
4) скрывает организмы при групповом движении
5) делает организм незаметным среди предметов среды
6) крабы, креветки
7) богомол, палочник
8) морской конек-тряпичник, удильщик
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019