Российский ученый отметивший фактор борьбы за существование – | Pandia.ru
Тест по теме: «Эволюция»
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИЯ. Вариант №1.
Автором первого эволюционного учения считают:
А) К. Линнея Б) Ч. Дарвина В) Ж.Б. Ламарка Г) М.В. Ломоносова.
Основной движущей силой эволюции по Ч. Дарвину является:
А) естественный отбор Б) борьба за существование
В) стремление видов к совершенству Г) отрицал сам факт эволюции.
Согласно представлениям Ж.Б. Ламарка, отсутствие зрения у крота есть:
А) акт божественного творения Б) результат не упражнения органа
В) это результат движущей формы естественного отбора. Г) явление дегенерации
Используя генетический и морфологический критерий, определите, сколько особей и видов здесь указано (знак +Х, показывает на способность особей скрещиваться и давать плодовитое потомство) 2 голубя сизых и 3 голубя породы дутыш (+Х):
А) 1вид 5 особей Б) 5 видов и 2 особи В) 2 вида и 5 особей Г) 5 видов и 5 особей.
Вид, навсегда исчезнувший с лица Земли по вине человека:
А) индийский носорог Б) слоновая черепаха В) выхухоль Г) бескрылый голубь.
В результате естественного отбора возникли:
А) молочные породы КРС Б) копыта у лошади В) живорождение у змей Г) высокая яйценоскость уток.
На опушке леса стоит одинокая береза. Имеет ли место в этом случае борьба за существование?
А) борьба с неблагоприятными факторами природы Б) борьбы нет
В) да, внутривидовая Г) да, межвидовая.
Схожесть некоторых мух с осами, это пример:
А) маскировки Б) предостерегающей окраски
В) покровительственной окраски Г) мимикрии.
Наука, изучающая ископаемые организмы, условия их жизни, захоронения, называется:
А) эмбриология Б) генетика В) палеонтология Г) сравнительная анатомия.
Гомологичными парами органов являются:
А) крыло птиц и бабочек Б) рука человека и конечность лошади
В) чешуя рыб и ящериц Г) хвостовой плавник рыб и китов.
Аналогичными парами органов являются:
А) шипы роз и колючки барбариса Б) конечности крота и крокодила
В) крыло бабочки и птицы Г) усы гороха и земляники.
Органы, утратившие в процессе эволюции первоначальное строение и значение для сохранения вида, называются:
А) гомологи Б) аналоги В) рудименты Г) атавизмы.
13. Примером идиоадаптации служит:
А) возникновение амфибий Б) появление птиц
В) появление рукокрылых, лемуров, насекомоядных Г) возникновение рыб.
14. Согласно современным представлениям СТЭ единицей эволюции является:
А) особь Б) популяция В) вид Г) биогеоценоз.
15. Биологический прогресс может быть достигнут:
А) ароморфозом Б) идиоадаптацией
В) дегенерацией Г) всеми приведенными путями.
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИЯ. Вариант №2.
1. Бинарную номенклатуру в названии видов ввел:
А) К. Линней Б) Ж.Б. Ламарк В) Ч. Дарвин. Г) Н.И.Вавилов.
2. Главная причина борьбы за существование по Ч. Дарвину:
А) в постоянно меняющихся условиях внешней среды
Б) в частом появлении вредных мутаций
В) в несоответствии между скоростью размножения и возможностью природных ресурсов
Г) ни один из ответов не верен.
3. Согласно теории Ч. Дарвина, отсутствие глаз у крота есть:
А) акт божественного творения Б) результат не упражнения органа под влиянием среды
В) пример движущей формы естественного отбора. Г) явление дегенерации
4. Вид, навсегда исчезнувший с лица Земли по вине человека:
А) дронт Б) страус В) слоновая черепаха Г) ягуар.
5. В результате искусственного отбора возникли:
А) копыта у лошади Б) покровительственная окраска у зайца—беляка
В) размножение кур яйцами Г) породы кроликов с чисто белой шерстью.
6. К внутривидовой борьбе относится пример гибели особей одуванчика:
А) всходами одуванчика питаются травоядные Б) семена сами вытеснили друг друга
В) семена погибли, попав на скалы в пустынные места
Г) растения одуванчика гибнут от бактерий и вирусов.
7. Бабочки летят на огонь и гибнут, это пример:
А) неразвитости головного мозга и органов чувств Б) не упражнения органов
В) относительного характера приспособленности Г) самопожертвования в результате переселения.
8. Наука, изучающая форму и строение отдельных органов, и их эволюционное происхождение:
А) палеонтология Б) эмбриология В) сравнительная анатомия Г) генетика.
9. Назовите гомологичные пары органов:
А) чешуя ящерицы и перо птиц Б) ходильные конечности рака и гусеницы
В) глаза осьминога и собаки Г) крылья птицы и стрекозы.
10. Аналогичными парами органов являются:
А) шишки сосны и тюльпана Б) усики гороха и земляники
В) главный корень и корнеплод Г) корневище и луковица.
11. Рудиментарными органами у китообразных и ящерицы веретеницы являются:
А) конечности Б) хвост В) жабры Г) почки.
12. Карликовые формы деревьев в тундре – пример борьбы:
А) межвидовой Б) внутривидовой
В) с неблагоприятными факторами среды Г) внутрипопуляционной
13. Одинаковые биологические ритмы относятся к критерию:
А) физиологическому Б) генетическому В) морфологическому Г) биохимическому
14. Примером ароморфоза служит:
А) возникновение присосок у паразитов Б) возникновение эукариотов
В) возникновение иголок у кактуса Г) многообразие форм кораллов
15. На пути биологического прогресса находится:
А) яванский носорог Б) белый носорог В) лошадь Пржевальского Г) кайот.
16. Длинный язык, сильные ноги с когтями и узкая морда у муравьеда – это пример:
А) ароморфоза Б) идиоадаптации В) дегенерации Г) конвергенции.
ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИЯ. Вариант №3.
Российский ученый, отметивший фактор «борьбы за существование» за 15 лет до Ч. Дарвина:
А) А. Уоллес Б) К. Рулье В) Ж. Кувье Г) Ч. Лойел.
2. Основной единицей эволюции по Ч. Дарвину является:
А) особь Б) популяция В) вид Г) биогеоценоз
3. Согласно представлениям К. Линнея, отсутствие глаз у крота есть:
А) акт божественного творения Б) явление идиоадаптации
В) результат не упражнения органа под влиянием среды
Г) это пример движущей формы естественного отбора.
4. Используя генетический и морфологический критерий, определите, сколько видов и особей здесь указано (знак – Х показывает на не скрещиваемость данных животных)
2 воробья полевых и 2 воробья домовых (—Х ):
А) 2 вида и 4 особи Б) 4 вида и 2 особи В) 1 вид и 4 особи Г) 4 вида и 4 особи.
5. Вид, навсегда исчезнувший с лица Земли по вине человека:
А) сайгак Б) тарпан В) бизон Г) зубр.
6. Результат естественного отбора – это :
А) появление различных пород кроликов Б) приспособленность собак к холоду
В) привязанность собак к человеку Г) большая яйценоскость у домашних кур.
7. Пример гибели одуванчиков, относящийся к межвидовой борьбе:
А) сами вытесняют друг друга Б) семена погибают, попадая в неблагоприятные условия В) одуванчики поедаются травоядными животными
Г) плоды одуванчиков вместе с семенами погибают от засухи и морозов.
8. Крылья бабочки «серый монах» похожи на поверхность сухого дерева, это пример:
А) мимикрии Б) покровительственной окраски
В) предостерегающей окраски Г) маскировки.
9. Наука, изучающая сходство зародышевого развития позвоночных животных -это:
А) эмбриология Б) палеонтология В) сравнительная анатомия Г) генетика.
10. Аналогичными парами органов животных являются:
А) крыло летучей мыши и крыло птицы Б) чешуя рыб и ящериц
В) жабры беззубки и кальмар Г) шерсть млекопитающих и роговая часть клюва птиц.
11. Гомологичными парами органов являются:
А) колючки боярышника и барбариса Б) ласт тюленя и нога лошади
В) чешуя рыб и крыс Г) иглы ежа и перья ворона.
12. Наличие у человека перепонки между пальцами, это пример:
А) атавизма Б) рудимента В) гомологичного органа Г) аналогичного органа.
13. В результате естественного отбора возникает:
А) изменчивость Б) борьба за существование В) половой процесс Г) новый вид.
14. Виды-двойники можно отличить в первую очередь по критерию:
А) морфологическому Б) экологическому В) генетическому Г) биохимическому.
15. Примером ароморфоза служит:
А) колюще-сосущий ротовой аппарат комара Б) хорда ланцетника
В) зелёная окраска кузнечика Г) наличие у коров четырёхкамерного желудка.
16. Вид находящийся в биологическом прогрессе:
А) серая крыса Б) зубр В) амурский тигр Г) лотос Комарова.
Ключи:
Номер вопроса
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
1
В
А
А
2
А
В
В
3
Б
В
А
4
А
А
А
5
Г
Г
Б
6
Б
Б
Б
7
А
В
В
8
Г
В
Г
9
В
А
А
10
Б
ГА
11
В
А
Б
12
В
В
А
13
В
А
Г
14
Б
Б
В
15
Г
Г
Б
16
А
Б
А
Ковтун Елена Александровна, учитель биологии и химии МОБУ СОШ №1 пгт Лучегорск, 2 микрорайон, здание № 23. Приморского края, Пожарского района.
infourok.ru
Эволюционная теория
Эволюционная теория.
Возникновение и развитие Дарвинизма.
Вариант № 1.
Эволюция это — :
А) Учение об изменении живых организмов,
В) Необратимое и направленное историческое развитие живой природы,
Г) Раздел биологии, дающий описание всех существующих и вымерших организмов.
2. Бинарную номенклатуру ввёл:
А) К. Линней. Б) Ж. Б. Ламарк, В) Д. Рэй, Г) Ч. Дарвин.
3. Основной движущей силой по К. Линнею является:
А) Возможность скрещиваться видам между собой,
Б) Прямое приспособление организмов к условиям среды,
В) Движущих сил не выделял, т. к. отрицал сам факт эволюции,
Г) Стремление организмов к совершенствованию
4. Кто из учёных впервые предложил простую искусственную систему растений и животных?
А) Ж. Б. Ламарк, Б) Л. Уоллес, В) К. Линней, Г) Ч. Дарвин.
5. Кому принадлежит это суждение? «Во время приступов ярости, особенно частых у самцов, их внутреннее чувство благодаря своим усилиям вызывает интенсивный приток флюидов к этой части головы. И здесь происходит выделение у одних рогового, у других – костного вещества, смешанного с роговым, в результата чего в этих местах образуются твёрдые наросты (рога)».
А) К. Линней, Б) А. Уоллес, В) Ж. Б. Ламарк, Г) Ч. Дарвин.
6. Движущей силой эволюции по Ч. Дарвину является:
А) Изменение, адекватное среде обитания. Б) Борьба за существование.
В) Наследование полезных признаков, Г) Стремление к совершенству организма.
7. Главная причина борьбы за существование по Ч. Дарвину заключается:
А) В несоответствии между скоростью размножения и возможностью потребления природных ресурсов,
Б) В постоянном изменении условий внешней среды,
В) В частом появлении вредных мутаций,
8. Работы К. Линнея, послужившие фундаментом для новых исследований живой природы:
А) «Философия ботаники»
Б) «Письма об изучении природы»
В) «Философия зоологии»
Г) «Происхождение видов»
9. Теорию эволюции справедливо считают теорией. Созданной:
А) Ч. Дарвиным и Ж. Б. Ламарком, Б) Ч. Дарвиным и М. В. Ломоносовым,
В) Ч. Дарвиным и Ж. Кювье, Г) Ч. Дарвиным и А. Уоллесом.
10. Учёный, который доказал несостоятельность взглядов Ж. Б. Ламарка своими опытами на крысах:
А) Ч. Дарвин, Б) Ч. Лайель, В) А. Вейсман, Г) К, Линней.
Эволюционная теория.
Возникновение и развитие Дарвинизма.
Вариант № 2.
Автором первого эволюционного учения считают:
А) К. Линней. Б) Ч. Дарвин, В) Ж. Б. Ламарк Г) А. Вейсман
2. Ступени восхождения от примитивных форм к сложным по Ж. Б. Ламарку:
А) градация. Б) эволюция, В) систематика, Г) классификация.
3. Согласно представлениям К. Линнея об органическом мире, отсутствие зрения у крота есть:
А) Результат неупражнения органов под влиянием условий среды,
Б) Акт божественного творения,
В) Видоизменение органа в результате скрещивания с другими видами,
Г) Результат случайной мутации, приведшей к редукции глаз
4. Развитие систематики в додарвиновский период биологии связывают с трудами:
А) Ж. Б. Ламарка, Б) Д. Рея, В) Аристотеля, Г) К. Линнея.
А) К. Линнею, Б) А. Уоллесу, В) Ж. Б. Ламарку, Г) Ч. Дарвину.
6. Главное значение теории Ч. Дарвина состоит:
А) В объяснении причин возникновения жизни на Земле.
Б) В создании первого эволюционного учения
В) В разработке концепции естественного отбора,
Г) В объяснении наследственности
7. Ч. Дарвин объяснил эволюцию тем. что:
А) Эволюция каждого вида определена богом.
Б) Приспособленность особей позволяет виду оставлять большое потомство.
В) Каждый вид имеет врождённый план собственной эволюции,
Г) Воздействия окружающей среды вызывают адекватные приспособления у видов.
8. Назовите труд Ж. Б. Ламарка, в котором изложена его концепция эволюции
А) «Система природы»
Б) «Философия ботаники»
В) «Философия зоологии»
Г) «Происхождение видов»
9. Ч. Дарвин жил и работал :
А) В Англии в XIX в., Б) В США в XX в.
В) Во Франции в XVIII в., Г) В Швейцарии в XVII в.
10. Российский учёный, отметивший фактор «борьбы за существование» за 15 лет до появления учения Ч. Дарвина:
reforef.ru
Читать книгу Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень В. И. Сивоглазова : онлайн чтение
Текущая страница: 2 (всего у книги 15 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]
3. Предпосылки возникновения учения Чарлза Дарвина
Вспомните!
Кто был автором первой эволюционной теории?
Какие биологические открытия были сделаны к середине XIX в.?
Естественно-научные предпосылки. К середине XIX в. в естествознании было сделано много новых открытий. Иммануил Кант создал теорию о происхождении космических тел естественным путём, а не в результате божественного творения. Французский учёный Пьер Симон Лаплас в работе «Изложение системы мира» математически обосновал теорию И. Канта. В 1824 г. химики впервые синтезировали органические вещества, доказав, что их образование происходит без участия «высших сил». Йенс Берцелиус показал единство элементного состава живой и неживой природы. В 1839 г. Т. Шванн и М. Шлейден создали клеточную теорию, которая постулировала, что все живые организмы состоят из клеток, общие черты которых одинаковы у всех растений и животных. Это было весомым доказательством единства происхождения живого мира.
К. М. Бэр показал, что развитие всех организмов начинается с яйцеклетки. При этом у всех позвоночных наблюдаются общие черты эмбрионального развития: на ранних этапах обнаруживается удивительное сходство в строении зародышей, принадлежащих к разным классам.
Возникла палеонтология (от греч. palaios – древний, ontos – сущее, logos – слово, учение) – наука о вымерших растениях и животных, сохранившихся в виде ископаемых остатков, отпечатков и следов их жизнедеятельности; о смене их в процессе развития жизни на Земле (рис. 5).
Исследуя строение позвоночных животных, Ж. Кювье установил, что все органы животного являются частями одной целостной системы. Строение каждого органа отвечает принципу строения всего организма, и изменение одной части тела должно вызывать изменение других частей. Не могут копыта и сложный многокамерный желудок принадлежать хищнику, а когти и острые клыки – травоядному. Соответствие строения органов друг другу Кювье назвал принципом корреляции.
Рис. 5. Древние окаменелости
Занимаясь систематикой, Ж. Кювье изучал типы строения животных. Сравнивая анатомическое строение различных живых организмов, он обнаружил их большое внутреннее сходство при внешнем разнообразии. Оказалось, например, что конечности всех наземных позвоночных состоят из одних и тех же отделов (рис. 6). Такое сходство в строении животных указывало на их возможное родство и общее происхождение.
Английский геолог Чарлз Лайель опроверг теорию катастроф Ж. Кювье и доказал, что поверхность земли изменяется постепенно под действием самых обычных природных факторов: ветра, дождя, прибоя, извержения вулканов и др.
Факты и открытия в самых разных областях естествознания противоречили теории о божественном происхождении и неизменности существования природы. Но не только в научной среде зрели предпосылки для возникновения новой эволюционной теории.
Социально-экономические предпосылки. Развитие капитализма и резкий рост городского населения в развитых странах требовали быстрого развития сельского хозяйства. В самой передовой стране того времени – Англии успешно развивались промышленное животноводство и растениеводство. За короткий срок были созданы новые породы овец, свиней, выведены высокоурожайные сорта культурных растений; разработаны методы селекции, которые позволяли максимально быстро изменять в нужном направлении породы животных и сорта растений. Результаты этой работы противоречили догматам церкви о неизменности видов.
Рис. 6. Гомология передних конечностей позвоночных: А – лягушка; Б – ящерица; В – крокодил; Г – птица; Д – крот; Е – кит; Ж – летучая мышь; 3 – человек
Расширение торговли, налаживание связей с другими странами, освоение новых территорий позволили собрать огромные коллекции, которые являлись дополнительным материалом для переосмысления законов развития природы.
Ещё в конце XVIII в. известный экономист Адам Смит создал учение, согласно которому устранение неприспособленных особей происходит в процессе свободной конкуренции.
Огромное влияние на развитие эволюционных идей в обществе оказал труд экономиста Томаса Мальтуса «Опыт о законе народонаселения». Впервые введя выражение «борьба за существование», Мальтус объяснял, что человеку, как и всем другим организмам, свойственно стремление к безграничному размножению. Однако нехватка ресурсов ограничивает рост численности человечества, приводя к нищете, голоду и болезням.
К середине XIX в. взгляды креационистов уже резко противоречили всему ходу развития науки и практики. Многие учёные поддерживали и пропагандировали идеи эволюционного развития. Находили своих сторонников идеи эволюции и в России.
В XVIII в. развивал материалистические идеи о единстве и развитии мира философ-демократ Александр Николаевич Радищев. Изучая домашних и диких животных, Афанасий Каверзнев объяснял многообразие животного мира существованием изменчивости.
Александр Иванович Герцен высказывал предположение, что психическая деятельность людей не является божественным знаком, а представляет собой логический итог постепенного развития нервной деятельности у животных.
Труды российского естествоиспытателя Карла Францевича Рулье заложили основы эволюционной палеонтологии. Учёный выдвинул положение о том, что изменения животных обусловлены двумя причинами: особенностями самого организма (наследственностью) и влиянием внешних факторов.
Назревала насущная необходимость создания эволюционной теории, которая бы ответила на все накопившиеся в обществе вопросы и объяснила, какие механизмы лежат в основе развития природы от простого к сложному; почему появляются одни и вымирают другие виды; чем обусловлена целесообразность возникающих приспособлений.
Вопросы для повторения и задания
1. Какие данные геологии послужили предпосылкой эволюционной теории Ч. Дарвина?
2. Назовите открытия в биологии, способствовавшие формированию эволюционных взглядов Ч. Дарвина.
3. Охарактеризуйте естественно-научные предпосылки формирования эволюционных взглядов Ч. Дарвина.
4. В чём сущность принципа корреляции Ж. Кювье? Приведите примеры.
5. Какую роль в формировании эволюционной теории сыграло развитие сельского хозяйства?
Подумайте! Выполните!
1. Объясните, почему именно в XIX в. стало возможно создание и обоснование эволюционного учения.
2. Рассмотрите рисунок 5. Отпечатки и ископаемые остатки каких организмов на нём представлены?
3. Используя дополнительную литературу и ресурсы Интернета, подготовьте сообщение или презентацию об эволюционных идеях в российской науке в XVIII–XIX вв.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.
4. Эволюционная теория Чарлза Дарвина
Вспомните!
Какие виды изменчивости вам известны?
Что такое искусственный отбор?
Основной труд Ч. Дарвина, в котором была изложена теория эволюции, называется «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»; он был опубликован в 1859 г. В первый же день был раскуплен весь тираж, огромный по тем временам – 1250 экземпляров. Появлению этой работы предшествовали почти 30 лет научных поисков и размышлений.
Участие в экспедиции. В 1831 г. Дарвину предложили совершить пятилетнее кругосветное плавание на военном корабле «Бигль» в качестве натуралиста. Молодой исследователь получил возможность изучать природу самых отдалённых уголков земного шара (рис. 7).
В Южной Америке Дарвин нашёл ископаемые остатки гигантских ленивцев и броненосцев. Современные виды этих животных, обитающие в тех же местах, были очень похожи на вымерших, что навело Дарвина на мысль о возможном родстве этих организмов (рис. 8).
На Галапагосских вулканических островах Дарвин обнаружил разнообразные виды вьюрков, которые отличались по размеру и строению клюва, но были очень похожи на материковый вид (рис. 9). Дарвин предположил, что когда-то птицы попали на острова с материка и видоизменились, приспособившись к разным источникам питания (твёрдые семена, фрукты, насекомые).
Рис. 7. Путешествие Ч. Дарвина: А – корабль «Бигль»; Б – портрет Ч. Дарвина; В – маршрут экспедиции
Рис. 8. Скелеты ленивцев Южной Америки (справа – современный вид, слева – ископаемый)
В Австралии учёного поразила удивительная древняя фауна: сумчатые и яйцекладущие млекопитающие, которые давно вымерли в других местах земного шара.
Путешествие сыграло определяющую роль в формировании научных взглядов Дарвина. Поднявшись на корабль сторонником неизменности живой природы, пять лет спустя при возвращении домой Дарвин был убеждён, что виды способны изменяться и давать начало другим видам.
Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе. Данные, собранные Дарвином в экспедиции и накопленные в научных изысканиях его современниками, указывали на существование изменяемости живого мира. Однако механизмы этих изменений оставались неизвестными.
Вернувшись в Англию, Дарвин продолжил свои научные исследования. Он обратил внимание на существование двух противоположных явлений: наследственности и изменчивости. В те времена ещё было неизвестно, какова природа этих двух свойств живых организмов, но Дарвин абсолютно верно понял, что именно наследственность и изменчивость лежат в основе эволюционных преобразований. Дарвин различал определённую и неопределённую изменчивость.
Определённая, или групповая, изменчивость возникает под влиянием факторов внешней среды и у всех особей проявляется одинаково. Например, при улучшении качества кормов коровы больше производят молока, а при внесении на поля удобрений урожай сельскохозяйственных культур становится гораздо выше. Однако эти изменения не передаются следующему поколению, и, для того чтобы получить высокий урожай на следующий год, поля снова надо удобрять. В настоящее время эту форму изменчивости обычно называют ненаследственной или фенотипической (см. § 30, 10 класс).
Рис. 9. Виды вьюрков, обитающие на Галапагосских островах
Гораздо больше Дарвина заинтересовала другая форма изменчивости – неопределённая, или индивидуальная. Неопределённая изменчивость – это появление у отдельной особи нового проявления признака, которого не было у предковых форм. Дарвин считал, что именно неопределённая изменчивость обеспечивает возникновение новых видов, потому что она передаётся по наследству. В современной биологии известно, что основной причиной наследственной изменчивости являются мутации (см. § 30, 10 класс).
Именно эту форму изменчивости использовали английские селекционеры при создании новых пород животных. К тому времени в Англии было выведено более 150 пород голубей, множество пород собак, кур, крупного рогатого скота и т. д. Сторонники неизменности видов утверждали, что каждая порода имеет своего дикого предка. Дарвин доказал, что это не так. Все породы кур происходят от дикой банкивской курицы, породы крупного рогатого скота – от диких туров, а всё удивительное разнообразие голубей – от дикого скалистого голубя (рис. 10).
Разводя домашних животных и культурные растения, английские фермеры искали среди потомства тех особей, у которых нужный признак был выражен наиболее ярко. Отобранные экземпляры скрещивали между собой и из организмов следующего поколения вновь отбирали те формы, у которых нужный человеку признак был выражен лучше всего. От одной исходной формы одновременно можно было получить множество разных сортов или пород, если вести отбор по разным признакам. Следовательно, при выведении новых сортов и пород человек использовал искусственный отбор.
Рис. 10. Породы голубя: А – дикий голубь; Б – дутыш; В – якобинец: Г – турман; Д – почтовый голубь; Е – павлиний голубь
Искусственным отбором называют процесс создания новых пород животных и сортов растений путём систематического сохранения и размножения особей с определёнными, ценными для человека признаками и свойствами в ряди поколений.
Иногда к возникновению породы приводит одиночная крупная мутация. Так появилась анконская порода коротконогих овец, такса, утка с кривым клювом, а в 2004 г. в США была обнаружена кошка с укороченными лапками, которая дала начало новой породе.
Искусственный отбор осуществлялся человеком во все времена, но в древности он был бессознательным. Наши далёкие предки оставляли лучших животных или сохраняли для посева лучшие семена, исходя из практического опыта, не ставя перед собой определённой цели. Если же селекционер ставит перед собой конкретную задачу и ведёт отбор по одному (двум) признакам, такой отбор называют методическим.
Учение Ч. Дарвина о естественном отборе. В искусственных условиях фактором, отбирающим тот или иной организм, является человек. Дарвин считал, что, если бы ему удалось обнаружить в природе аналогично действующий фактор, проблема происхождения видов была бы решена.
Под впечатлением от прочитанной работы Т. Мальтуса о стремлении организмов к безграничному размножению Дарвин проанализировал закономерности размножения различных организмов. За 750 лет потомство одной пары слонов, самых медленно размножающихся животных, может составить 19 млн особей. Устрица откладывает 1 млн яиц за сезон, а известный всем гриб-дождевик производит 700 млрд спор, и тем не менее земной шар не покрывается устрицами и грибами. Несмотря на то что особи стремятся к размножению в геометрической прогрессии, количество взрослых особей каждого вида остаётся приблизительно постоянным. Иными словами, большая часть потомков гибнет в борьбе за существование, не достигнув половой зрелости.
Дарвин выделил три формы борьбы за существование: межвидовую, внутривидовую и борьбу с неблагоприятными факторами внешней среды (рис. 11).
Межвидовая борьба – это взаимоотношения между особями разных видов. Они могут быть очень острыми (хищники поедают травоядных животных, травоядные съедают и вытаптывают растительность, паразиты заражают хозяина) или приносить пользу обоим видам, увеличивая их шанс на выживание (птицы питаются семенами и одновременно их распространяют).
Внутривидовая борьба происходит между особями одного вида. Эта борьба носит наиболее острый характер, потому что организмы, принадлежащие к одному и тому же виду, имеют сходные потребности. У животных эта борьба проявляется в конкуренции за пищу и территорию, у многих растений – в затенении других особей за счёт более быстрого роста. Самцы многих видов в период размножения вступают в борьбу за право создать семью. Брачные турниры приводят к половому отбору, когда потомство оставляет более сильный самец, а слабые или больные исключаются из процесса размножения, и их гены не передаются потомкам.
Рис. 11. Борьба за существование
Борьба с неблагоприятными факторами внешней среды имеет большое значение в выживании организмов. В засушливое лето гибнут многие растения, наводнение уносит жизни многих животных, не все организмы могут пережить морозную зиму.
В борьбе за существование одни особи успешно справляются с этой задачей, другие не могут оставить потомства или гибнут. Как правило, оставляют потомство в основном организмы с полезными для данных условий обитания признаками. Результатом борьбы за существование является естественный отбор.
Процесс выживания и размножения наиболее приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором, главной движущей силой, направляющей эволюционный процесс. Материалом для этого отбора служит наследственная изменчивость. В процессе естественного отбора происходит постепенное накопление полезных для группы организмов изменений, что приводит к формированию нового вида.
Значение теории Дарвина. Дарвин не был первым учёным, создавшим теорию эволюции. Его заслуга состоит в том, что он впервые научно объяснил механизмы эволюции вообще и видообразования в частности. Основными факторами эволюции Дарвин считал наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор.
Дарвин иллюстрировал свою точку зрения на том же примере, который использовал в своё время Ж. Б. Ламарк для объяснения своей теории эволюции, – на жирафе. Дарвин предположил, что в некой предковой популяции жирафов отдельные особи слегка различались по длине шеи и ног. Это предположение вполне правомочно, потому что двух одинаковых особей не бывает ни в одной популяции. В периоды нехватки корма в саванне животные разного роста вынуждены были вступать в конкуренцию за листву деревьев (внутривидовая борьба за существование). Более высокие животные могли дотянуться до листьев, растущих на верхних ветвях и недоступных низкорослым особям. Поэтому жирафы низкого роста погибали, а вместе с ними из популяции исчезали и такие признаки, как короткие ноги и шея. Длинная шея и длинные ноги современного жирафа – результат преимущественного выживания из поколения в поколение и размножения более высоких особей.
Учение Дарвина служит естественно-научной основой для материалистического объяснения целесообразности строения живых организмов, происхождения и многообразия видов и является одним из крупнейших достижений естествознания XIX в.
Одновременно с Ч. Дарвином к тем же выводам о механизмах эволюции пришёл другой естествоиспытатель – Алфред Рассел Уоллес. В июле 1858 г. Дарвин и Уоллес вместе выступили с докладами о своих идеях на заседании Линнеевского общества в Лондоне. В дальнейшем Уоллес полностью признал приоритет Дарвина и ввёл термин «дарвинизм» для обозначения новой теории эволюции.
Теория эволюции, предложенная Дарвином, в дальнейшем была расширена и переработана в свете новых данных генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, экологии и получила название синтетической теории эволюции.
Вопросы для повторения и задания
1. Какие наблюдения Ч. Дарвина поколебали его веру в неизменность видов?
2. Каковы причины возникновения групповой изменчивости?
3. Что такое искусственный отбор?
4. Каковы причины борьбы за существование в живой природе? Приведите примеры трёх форм борьбы за существование, которые вы наблюдали в природе.
5. Следствием каких взаимоотношений является естественный отбор?
6. Какова роль естественного отбора в эволюции?
7. Рассмотрите рисунок 11. Какие формы борьбы за существование он иллюстрирует? Аргументируйте свой ответ.
Подумайте! Выполните!
1. В самом первом русском переводе работы Ч. Дарвина вместо привычного сейчас слова «отбор» был использован термин «подбор» (что тоже является аналоговым словом для английского selection, использованного Ч. Дарвином). Почему же впоследствии оно было заменено? Выскажите своё мнение.
2. Самостоятельно выберите критерии и сравните теории Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.
5. Вид: критерии и структура
Вспомните!
Какие уровни организации живой природы вам известны?
Что такое вид?
Какие другие систематические категории вам известны?
В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде. Что же такое вид и насколько реально его существование в природе?
Первое представление о виде было создано ещё Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей. Сам термин «вид» (species) в переводе с латыни означает «образ». Это слово точно определяет тот основной критерий, который использовали исследователи вплоть до XIX в. при определении видовой принадлежности любого организма. Известный учёный К. Линней, создавший учение о виде, считал, что вид состоит из многих схожих особей, дающих плодовитое потомство.
В современной биологии видом называют совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определённый ареал (область обитания), имеющих общее происхождение и сходное поведение.
Биологический вид – это не только основная таксономическая единица в биологической систематике. Это целостная структура живой природы, которая репродуктивно изолирована от других подобных структур и имеет свою собственную судьбу. Целостность этой системе придают, во-первых, процессы взаимодействия между отдельными особями. Взаимоотношения между организмами разных поколений, между родителями и детьми, самцами и самками, особенности территориального поведения – всё это определяет внутреннюю структуру вида. Не всегда видовые признаки обеспечивают выживание отдельной особи, но они всегда благоприятны для вида в целом. Например, пчела, потерявшая жало, погибнет, но при этом защитит остальных особей.
Вторая причина сохранения единства и целостности вида – это репродуктивная изоляция, т. е. невозможность скрещивания с особями другого вида. Так осуществляется защита генофонда вида (всей совокупности генов вида) от притока чужеродной генетической информации. Существуют различные факторы, препятствующие межвидовому скрещиванию. Например, в Калифорнии растут два близких вида сосны. У одного из них пыльца высыпается в начале февраля, а у другого – в апреле, поэтому между этими видами существует сезонная изоляция. У высших животных брачное поведение имеет характерные видовые особенности, поэтому самки одного вида не реагируют на ухаживание самцов другого близкого вида – это пример поведенческой изоляции (рис. 12).
Наличие репродуктивной изоляции в природных условиях является решающим фактором в определении вида как генетически закрытой биологической системы.
Характерные признаки и свойства, которыми одни виды отличаются от других, называют критериями вида.
Критерии вида. Существует несколько основных критериев вида.
Морфологический критерий заключается в сходстве внешнего и внутреннего строения организмов. Долгое время этот критерий был главным, а порой единственным. С его помощью легко определяются особи неблизких видов. Различить кошку и мышь сможет даже маленький ребёнок, мышь и крысу – любой взрослый человек, а вот отличить домовую и малую мышь сможет только специалист. Существуют специальные определители, которые основаны на морфологических особенностях организации. Однако внутри вида всегда существует структурная изменчивость между разными особями, поэтому порой бывает достаточно сложно определить вид конкретной особи.
Генетический критерий. Иногда среди очень похожих особей обнаруживаются группы, которые не скрещиваются друг с другом. Это так называемые виды-двойники, которые встречаются практически во всех крупных систематических группах и отличаются друг от друга числом хромосом. Например, среди насекомых существуют два широко распространённых вида наездников, которые до последнего времени рассматривались как единый вид (рис. 13).
Рис. 12. Разные типы брачного поведения двух близких видов чаек
Рис. 13. Виды-двойники. Насекомые наездники (А, Б), имеющие разные кариотипы (В): 2n = 10 и 2n = 14
Каждый вид имеет определённый набор хромосом – кариотип, который отличается числом хромосом, их формой, размерами, строением. Различное число хромосом в кариотипе разных видов и видовые отличия геномов обеспечивают генетическую изоляцию при межвидовом скрещивании, потому что вызывают гибель гамет, зигот, эмбрионов или приводят к рождению бесплодного потомства (лошак – гибрид коня и ослицы). Именно использование генетического критерия позволяет надёжно различать виды-двойники.
Физиологический критерий отражает сходство всех процессов жизнедеятельности у особей одного вида: одинаковые способы питания, размножения, сходные реакции на внешние раздражители, одинаковые биологические ритмы (периоды спячки или миграции). Например, у двух близких видов плодовой мушки-дрозофилы половая активность наблюдается в разное время суток: у одного вида – по утрам, у другого – в вечерние часы.
Биохимический критерий определяется сходством или различием строения белков, химического состава клеток и тканей. Например, отдельные виды низших грибов отличаются друг от друга способностью синтезировать разные биологически активные вещества.
Экологический критерий характеризуется определёнными формами взаимоотношений организмов данного вида с представителями других видов и факторами неживой природы, т. е. теми условиями, в которых этот вид встречается в природе. В Техасе близкие виды дуба растут на разных почвах: один вид встречается только на известняковой почве, другой – на песчаной, а третий растёт на выходах магматических пород.
Географический критерий определяет область распространения, т. е. ареал, вида. У разных видов размер ареалов сильно отличается. Виды, занимающие обширные площади и встречающиеся повсеместно, называют космополитами, а обитающие на небольших территориях и не встречающиеся в других местах, – эндемиками.
Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов могут совпадать.
Структура вида. Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат. populus – народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из совокупности популяций.
Популяция – это совокупность особей одного вида, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от особей других подобных совокупностей.
Именно популяция является элементарной единицей эволюции.
Вопросы для повторения и задания
1. Дайте определение понятия «вид».
2. Расскажите, какие биологические механизмы препятствуют обмену генами между видами.
3. В чём причина бесплодия межвидовых гибридов? Объясните это явление, используя свои знания о механизме мейоза.
4. Какие критерии используют учёные для характеристики вида? Какие критерии вы считаете наиболее важными при определении вида?
5. Что такое ареал вида?
6. Охарактеризуйте по основным критериям вид Кошка домашняя.
7. Дайте определение понятия «популяция».
Подумайте! Выполните!
1. Почему один вид от другого можно отличить только по совокупности разнообразных критериев? Какие критерии вам кажутся наиболее важными?
2. Известны ли вам примеры, когда формулировка «вид как генетически закрытая система» оказывалась не верна? (Вспомните материал о селекции из курса 10 класса.)
3. Проведите исследование. Выясните, какие виды, обитающие в вашей местности, являются эндемиками, а какие – космополитами. Подготовьте отчёт о проделанной работе в виде стенда.
4. Как вы считаете, можно ли слова «популяция» и «популярный» считать однокоренными? Объясните свою точку зрения.
5. Приведите доказательства, свидетельствующие о том, что виды объективно существуют в природе.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.
iknigi.net
Читать книгу Проверочные задания по теории эволюции. Учебно-методическое пособие по дисциплинам «Теория эволюции», «Эволюция органического мира», «История биологии» Н. А. Кузнецовой : онлайн чтение
Текущая страница: 2 (всего у книги 7 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]
Тема: Успехи биологии первой половины XIX века
Тест
Вариант 1
1. Идеи исторического развития природы в первой половине XIX в. развивал:
а) Ж. Кювье,
б) Л. Агассиц,
в) Д. Себрайт,
г) Р. Чемберс.
2. Принцип актуализма был сформулирован:
а) К. Бэром,
б) П. Палласом,
в) А. Гумбольдтом,
г) Ч. Лайелем.
3. Научные основы биогеографии были заложены:
а) К. Бэром,
б) Ч. Лайелем,
в) А. Гумбольдтом,
д) П. Палласом.
4. Т. Мальтусу принадлежит мысль о том, что:
а) народонаселение увеличиваются в геометрической прогрессии, а ресурсы – только в арифметической;
б) в прошлом действовали те же самые законы природы, что и в настоящее время;
в) существует природная зональность, обусловленная климатом;
г) все живое состоит из клеток.
5. Принципы сравнительной анатомии и морфологии сформулировали:
а) Ж. Кювье и Э. Жоффруа Сент Илер,
б) Ж. Б. Ламарк и П. Паллас,
в) К. Вольф и К. Бэр,
г) Т. Шванн и М. Шлейден.
6. Автор закона параллелизма в эмбриологии:
а) И. Меккель,
б) Э. Геккель и Ф. Мюллер,
в) К. Рулье,
г) К. Бэр.
7. Успехи селекционеров начала XIX в. были важны для развития эволюционных идей потому, что они:
а) открыли законы наследственности,
б) показали влияние пищи на появление новых разновидностей,
в) показали роль гибридизации в создании сортов и пород,
г) показали, как возникают новые формы под влиянием искусственного отбора.
Вариант 2
1. В первой половине XIX в. большие успехи были достигнуты в области:
а) экологии,
б) селекции в сельском хозяйстве,
в) теории эволюции,
г) физиологии.
2. Закон зародышевого сходства открыл:
а) К. Бэр,
б) И. Меккель,
в) Э. Геккель и Ф. Мюллер,
г) К. Рулье.
3. Согласно принципу униформизма:
а) все живое состоит их одних и тех же структурных единиц – клеток;
б) Земля сформировалась под влиянием постоянных геологических факторов, действующих и в современную эпоху;
в) в неродственных группах организмов можно выделить внешне сходные формы;
г) онтогенез есть сжатое и краткое повторение филогенеза.
4. Основы клеточной теории были заложены:
а) М. Мальпиги,
б) Т. Шванном и М. Шлейденом,
в) Р. Броуном,
г) К. Рулье.
5. Биостратиграфия изучает:
а) последовательность формирования органов и тканей в онтогенезе,
б) географические закономерности распределения растений и животных,
в) вертикальную ярусность в распределении организмов в горах,
г) распределение в осадочных породах остатков ископаемых организмов.
6. Выдающимися натуралистами-путешественниками были:
а) Ж. Кювье и Э. Жоффруа Сент Илер,
б) Ж. Б. Ламарк и Т. Мальтус,
в) А. Гумбольдт и А. Уоллес,
г) К. Рулье и К. Вольф.
7. Идея естественного отбора Ч. Дарвина оформилась, в том числе, под влиянием взглядов:
а) Ж. Б. Ламарка,
б) А. Гумбольдта,
в) А. Уоллеса,
г) Т. Мальтуса.
Термины
Контрольные вопросы
1. Охарактеризуйте смысл принципов униформизма и актуализма Ч. Ляйеля. Как эти принципы связаны с развитием представлений об историческом развитии органического мира?
2. Дайте формулировку закона зародышевого сходства К. М. Бэра и закона параллелизма И. Меккеля.
3. Опишите этапы становления клеточной теории. Какие ученые внесли вклад в ее развитие?
4. Какова роль наследия А. Гумбольдта в становлении биогеографии как науки?
5. Какую роль сыграли труды Ж. Кювье в становлении палеонтологии и биостратиграффии? Какие принципы сравнительной морфологии помогали Ж. Кювье реконструировать облик вымерших животных?
6. Каковы заслуги Э. Жоффруа Сент-Илера в развитии сравнительной анатомии? Какие принципы в этой области им были сформулированы?
7. Каких успехов достигла селекция домашних животных и растений в начале XX века, особенно в Англии?
8. Какое влияние оказали работы Т. Мальтуса на формирование идеи Ч. Дарвина о естественном отборе в природе?
Тема: Теория Ч. Дарвина
Тест
Вариант 1
1. Путешествие Ч. Дарвина на корабле «Бигль» было:
а) кругосветным,
б) к берегам Ю. Америки,
в) к берегам Ю. Америки и Африки,
г) к берегам Австралии и Африки.
2. Термин «определенная изменчивость», введенный Ч. Дарвином, сегодня соотносится с изменчивостью:
а) только мутационной,
б) только комбинативной,
в) мутационной и комбинативной,
г) модификационной.
3. Бессознательный отбор, по Ч. Дарвину:
а) быстрый и эффективный,
б) медленный и малоэффективный,
в) быстрый, но малоэффективный,
г) медленный и эффективный.
4. Борьба за существование, по Ч. Дарвину, подразумевает:
а) выживание в конкуренции с особями своего вида,
б) выживание в конкуренции с особями других видов,
в) противостояние неблагоприятным погодным условиям среды,
г) все выше перечисленное.
5. Ч. Дарвин считал необходимым условием видообразования:
а) изоляцию,
б) перенаселенность,
в) определенную изменчивость,
г) гибридизацию.
6. Ч. Дарвин впервые ввел в науку термин:
а) эволюция,
б) популяция,
в) дивергенция,
г) мутация.
2. У Ч. Дарвина нет книги, посвященной:
а) усоногим ракам,
б) коралловым рифам,
в) морским рыбам,
г) дождевым червям.
Вариант 2
1. Основной труд Ч. Дарвина «Происхождение видов…» был опубликован в:
а) 1809 г.,
б) 1836 г.,
в) 1859 г.,
г) 1866 г.
2. Термин «неопределенная изменчивость», введенный Ч. Дарвином, сегодня соотносится с изменчивостью:
а) только мутационной,
б) только комбинативной,
в) мутационной и комбинативной,
г) модификационной.
3. Наиболее острый характер, по Ч. Дарвину, носит борьба за существование:
а) между особями одного вида,
б) между особями разных видов,
в) с неблагоприятными погодными факторами,
г) все варианты равнозначны.
4. Фактор, который не содействует и не препятствует действию естественного отбора, по Ч. Дарвину – это:
а) изоляция,
б) скрещивание,
в) продолжительность времени,
г) численность особей.
5. Ч. Дарвин обосновал принцип эволюции:
а) дивергентной,
б) конвергентной,
в) параллельной,
г) скачкообразной.
6. Большую роль в происхождении человека, согласно Ч. Дарвину, сыграл отбор:
а) бессознательный,
б) методический,
в) стабилизирующий,
г) половой.
7. У Ч. Дарвина нет книги, посвященной:
а) орхидеям,
б) пальмам,
в) насекомоядным растениям,
г) происхождению человека.
Термины
Контрольные вопросы
1. Какие факты привел Ч. Дарвин для обоснования неограниченных возможностей видов к размножению?
2. Что понимает современная наука под введенными Ч. Дарвином терминами: «определенная» и «неопределенная» изменчивость?
3. Что имел в виду Ч. Дарвин под борьбой за существование и какие формы ее выделял?
4. Чем можно объяснить обостренность именно внутривидовой борьбы?
5. Что такое «бессознательный отбор» по Ч. Дарвину? Чем объяснить его слабую эффективность?
6. Разнообразие пород каких домашних животных обсуждается в «Происхождении видов»? От каких диких предков произошли эти породы?
7. Что вкладывал Ч. Дарвин в понятие естественного отбора? Что является единицей отбора, по Ч. Дарвину? Объясните логику теории Ч. Дарвина.
8. Что такое дивергенция? Что является необходимым условием для начала видообразования, по представлениям Ч. Дарвина? Какова скорость видообразования? Какая форма естественного отбора в современном эволюционном учении соответствует дивергентной эволюции Ч. Дарвина?
9. Что означает принцип монофилии, введенный Ч. Дарвином, для понимания исторического развития органического мира?
10. Чем обосновывал Ч. Дарвин происхождение человека от животных предков в книге «Происхождение человека и половой отбор»?
11. С какими трудностями столкнулась теория Ч. Дарвина, по словам ее автора?
12. Назовите основные труды Ч. Дарвина.
13. Почему идея естественного отбора Ч. Дарвина стала крупнейшим открытием в естествознании?
14. Дайте общую оценку теории Ч. Дарвина? Какие проблемы эволюции видов ему удалось решить? Как восприняли идеи Ч. Дарвина современники?
Тема: Русские биологи XVIII–XIX веков
Тест
Вариант 1
1. В каком году была учреждена Российская Академия наук?
а) 1624,
б) 1724,
в) 1735,
г) 1824.
2. И. Г. Гмелин осуществил путешествие по:
а) Камчатке,
б) Кавказу и Крыму,
в) Сибири и Уралу,
г) Средней Азии.
3. Кто из ученых-путешественников XVIII века автор труда «Описание земли Камчатской»?
а) Н. М. Пржевальский,
б) П. С. Паллас,
в) С. П. Крашенинников,
г) И. Г. Гмелин.
4. Экологические исследования в России первым начал проводить:
а) Н. М. Пржевальский,
б) С. П. Крашенинников,
в) К. Ф. Рулье,
г) П. С. Паллас.
5. А. О. Ковалевский известен своими трудами по:
а) иммунитету,
б) реконструкции исторического развития лошади,
в) эмбриональному развитию разных типов животных,
г) биогеографии.
6. Кто из российских ученых опубликовал труд «Краткий очерк теории Ч. Дарвина»?
а) К. Ф. Рулье,
б) К. А. Тимирязев,
в) А. О. Ковалевский,
г) Н. А. Северцов.
Вариант 2
1. Кто из русских монархов подписал указ об учреждении Российской Академии наук?
а) Екатерина II,
б) Анна Иоановна,
в) Петр I,
г) Павел I.
2. В число первых академиков Российской Академии Наук вошел русский исследователь Камчатки:
а) М. В. Ломоносов,
б) Н. М. Пржевальский,
в) С. П. Крашенинников,
г) И. Г. Гмелин.
3. П. С. Паллас известен тем, что:
а) экспериментально опроверг представления преформистов об индивидуальном развитии,
б) внес большой вклад в изучение растений и животных разных регионов России,
в) заложил основы экологических исследований,
г) разработал принципы сравнительной анатомии и морфологии.
4. Н. А. Северцов написал одну из первых работ, посвященную вопросам:
а) экологии,
б) эмбриологии,
в) палеонтологии,
г) филогении.
5. Закон зародышевого сходства был сформулирован в трудах российского ученого:
а) К. М. Бэра,
б) К. Ф. Вольфа,
в) К. Ф. Рулье,
г) П. С. Палласа.
6. Сочетать знания сравнительной морфологии и палеонтологии для реконструкции исторических связей групп организмов предлагал:
а) К. М. Бэр,
б) Г. Ф. Вольф,
в) К. Ф. Рулье,
г) П. С. Паллас.
Термины
Контрольные вопросы
1. Когда и кем была создана Российская Академия наук? Какие отделения она включала?
2. Что такое Кунсткамера, организованная при Российской Академии наук, и для чего ее использовали?
3. Назовите имена иностранных ученых, приглашенных в XVIII веке в Российскую Академию наук и области их исследований.
4. Какие русские ученые стали первыми академиками?
5. Какую роль сыграл М. В. Ломоносов в развитии отечественной науки? Какие идеи исторического развития природы содержатся в его трудах?
6. Природу какого удаленного региона России впервые описал С. П. Крашенинников?
7. Какую роль сыграли исследования П. С. Палласа, И. Г. Гмелина, Н. А. Северцова, А. Ф. Миддендорфа, Н. М. Пржевальского, М. А. Мензбира в изучении российской природы?
8. Какие выдающиеся эмбриологи работали в России в XVIII–XIX веках?
9. Какие отечественные ученые начала XIX века отстаивали идеи исторического развития живой природы?
10. Охарактеризуйте роль К. Ф. Рулье в развитии отечественной биологии. Какие русские ученые были его учениками и последователями?
11. Какой вклад внесли работы А. О. Ковалевского и И. И. Мечникова в становление эволюционной эмбриологии?
12. Какой новый этап в развитии палеонтологии начался с трудов В. О. Ковалевского?
13. Охарактеризуйте вклад П. П. Семенова-Тян-Шанского в развитие проблемы вида.
14. Какую роль сыграл К. А. Тимирязев в пропаганде эволюционного учения Ч. Дарвина?
Тема: Биология второй половины XIX – начала XX века
Тест
Вариант 1
1. Большинство ученых – современников Ч. Дарвина его теорию:
а) приняли,
б) не приняли,
в) не знали о ней,
г) однозначного ответа нет.
2. Основы эволюционной эмбриологии заложили:
а) И. И. Мечников и А. О. Ковалевский,
б) Ч. Дарвин и А. Уоллес,
в) Г. де Фриз и А. Вейсман,
г) Л. Агассиц и А. д’Орбиньи.
3. Ламарко-дарвинизм отличался от классического дарвинизма признанием роли в эволюции не только естественного отбора, но и:
а) скачкообразного видообразования;
б) прямого приспособления на основе наследования полезных изменений;
в) рекомбинаций,
г) борьбы за существование.
4. Автор метода тройного параллелизма, применяемого для реконструкции филогенеза:
а) Д. Гексли,
б) Э. Геккель,
в) Ч. Лайель,
г) В. О. Ковалевский.
5. А. Вейсман предложил:
а) понятие мутации,
б) идею естественного отбора на уровне «зачатков организмов»,
в) принцип адаптивной радиации,
г) миграционную теорию эволюции.
6. Промежуточное положение ланцетника между позвоночными и беспозвоночными животными впервые обосновал:
а) Д. Гексли,
б) Э. Геккель,
в) И. И. Мечников,
г) А. О. Ковалевский.
Вариант 2
1. Автором термина «дарвинизм» был:
а) А. Уоллес,
б) Э. Геккель,
в) Г. де Фриз,
г) К. А. Тимирязев.
2. Одним из известных ученых, не принявших теорию Дарвина, был:
а) Л. Гексли,
б) Э. Геккель,
в) Ч. Лайель,
г) К. А. Тимирязев.
3. В. О. Ковалевский известен трудами в области:
а) эволюционной эмбриологии,
б) микробиологии,
в) зоогеографии,
г) эволюционной палеонтологии (филогенетический ряд лошади).
4. Идею скачкообразной эволюции высказал:
а) В. Иоганнсен,
б) Г. де Фриз,
в) А. Вейсман,
г) Т. Морган.
5. Биогенетический закон сформулировали:
а) И. И. Мечников и А. О. Ковалевский,
б) Ч. Дарвин и А. Уоллес,
в) Э. Геккель и Ф. Мюллер,
г) Л. Агассиц и А. д’Орбиньи.
6. Гипотеза фагоцителлы (переходного звена от простейших к многоклеточным животным) была разработана:
а) Д. Гексли,
б) Э. Геккель,
в) И. И. Мечниковым,
г) А. О. Ковалевским.
Термины
Контрольные вопросы
1. Назовите имена ученых, поддержавших идеи Ч. Дарвина в середине XIX века. Как была воспринята теория русскими биологами?
2. В чем состоял вклад Р. Вирхова в дальнейшее развитие клеточной теории?
3. В каких областях биологии Э. Геккель сделал свои открытия? Какие из них имели отношение к эволюционной теории? Чем отличались взгляды Э. Геккеля и сторонников классического дарвинизма? Какую роль сыграл Э. Геккель в популяризации дарвинизма?
4. Что такое филогенез? Кто ввел этот термин в науку? Каким методом реконструировали филогенез таксона? Как представляли филогенез графически?
5. С какого известного исследования началась историческая палеонтология? Что такое филогенетический ряд? Какой филогенетический ряд реконструировал В. О. Ковалевский?
6. Почему А. Уоллеса называют соавтором теории Ч. Дарвина? В становление и развитие какой науки внес большой вклад А. Уоллес? Какие регионы мира он исследовал? Что такое «Линия Уоллеса»?
7. В чем состояли заслуги Н. Н. Миклухи-Маклая в развитии антропологических знаний?
8. Какие гипотезы происхождения многоклеточных животных были выдвинуты учеными XIX века? Кто были их авторы? Что такое фагоцителла? гастрея? плакула?
9. Какое название получила та область биологии, которую Ч. Дарвин назвал «борьбой за существование? Когда и кем было дано это название?
Тема: Кризис дарвинизма на рубеже XIX–XX веков
Тест
Вариант 1
1. В 1900 г. законы Г. Менделя переоткрыли:
а) К. Корренс, Э. Чермак и Г. де Фриз,
б) Т. Морган, А. Вейсман и В. Иогансен,
в) И. Лотси и Л. Кено,
г) Ш. Ноден и М. Вагнер.
2. Неэффективность отбора в чистых линиях растений показал:
а) В. Иоганнсен,
б) Г. де Фриз,
в) А. Вейсман,
г) Т. Морган.
3. Автогенез и/или эктогенез – причины эволюции организмов согласно представлениям, принятым в:
а) классическом дарвинизме,
б) неодарвинизме,
в) теории катастроф,
г) неоламаркизме.
4. Растение, с помощью которого Г. де Фриз открыл явление мутации – это:
а) крупка весенняя,
б) горох,
в) энотера (ослинник),
г) кукуруза.
5. Преадаптацию в качестве основного фактора эволюции рассматривал:
а) И. Лотси,
б) М. Вагнер,
в) Л. Кено,
г) Л. С. Берг.
6. Понятие «популяция» ввел в науку:
а) И. Лотси,
б) Л. Кено,
в) В. Иогансен,
г) Т. Морган.
7. Жорданоны – это виды, состоящие из:
а) генетически однородных особей,
б) разных экотипов,
в) разных географических популяций,
г) партеногенетических особей.
Вариант 2
1. Кризис дарвинизма на рубеже XIX–XX веков был связан с распространением представлений о том, что единственный фактор эволюции – это:
а) модификационная изменчивость,
б) наследственная изменчивость,
в) борьба за существование,
г) естественный отбор.
2. Гибридизацию считал основной причиной видообразования:
а) Г. де Фриз,
б) Т. Морган,
в) И. Лотси,
г) Л. Кено.
3. Понятия «ген», «генотип» и «фенотип» ввел в науку:
а) И. Лотси,
б) Л. Кено,
в) В. Иогансен,
г) Т. Морган.
4. Согласно мутационизму Г. де Фриза, дарвиновскую теорию эволюции путем естественного отбора опровергает возможность видообразования путем:
а) гибридизации,
б) скачкообразных наследственных изменений (макромутаций),
в) изменения особей под влиянием окружающей среды,
г) накопления микромутаций.
5. Выбор дрозофилы как объекта генетических исследований принадлежит:
а) Г. де Фризу,
б) В. Иогансену,
в) Т. Моргану,
г) К. Корренсу.
6. Автором теории номогенеза был:
а) И. Лотси,
б) М. Вагнер,
в) Л. Кено,
г) Л. С. Берг.
7. Линнеоны – это виды, соответствующие:
а) чистым линиям,
б) отдельным экотипам,
в) географическим подвидам,
г) широкому пониманию вида, допускающему изменчивость.
Термины
Контрольные вопросы
1. Почему состояние биологии на рубеже XIX–XX веков характеризуют как кризисное? В чем, по мнению генетиков начала XX века, их открытия противоречили дарвинизму?
2. Кто и когда переоткрыл законы Г. Менделя? На каких объектах были сделаны эти открытия?
3. Какие проблемы теории эволюции были решены в результате открытия дискретности наследственного материала?
4. Какие факторы эволюции рассматривали в начале ХХ века в качестве альтернативы естественному отбору?
5. Кто из русских ученых высказал, наряду с голландским генетиком Г. де Фризом, идею о роли скачкообразных наследственных изменений в эволюции?
6. Какую роль в эволюции отводили ранние генетики естественному отбору?
7. К каким выводам пришел В. Иогансен, обсуждая результаты своего опыта с чистыми линиями фасоли?
8. С чем было связано обращение некоторых ученых начала XX века к наследию Ж. Б. Ламарка? Какие его идеи оказались в это время востребованными?
9. Что такое номогенез? Как соотносилась эта теория с дарвинизмом? Какие ученые были сторонниками номогенеза?
Тема: Становление синтетической теории эволюции
Тест
Вариант 1
1. Становлению синтетической теории эволюции способствовало:
а) утверждение политипической концепции вида,
б) развитие биогеографии,
в) развитие эмбриологии,
г) переоткрытие законов генетики.
2. Закон Харди-Вайнберга был открыт в:
а) 1900 г.,
б) 1908 г.,
в) 1926 г.,
г) 1936 г.
3. Вид, согласно биологической концепции, отличается от других видов, в первую очередь:
а) морфологически,
б) географически,
в) репродуктивной изоляцией,
г) экологически.
4. Эксперименты, показавшие наличие естественного отбора в природе были проведены:
а) В. И. Вернадским
б) В. В. Докучаевым
в) В. Н. Сукачевым
г) Н. И. Вавиловым
5. Значение работы С. С. Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» в том, что в ней:
а) была показана совместимость открытий в области генетики начала XX века с теорией естественного отбора,
б) был сформулирован закон гомологических рядов наследственной изменчивости,
в) была рассмотрена проблема соотношения микро-и макроэволюции;
г) была сформулирована концепция биологического вида.
6. Лабораторные эксперименты с инфузориями, моделирующие действие фактора борьбы за существование, были проведены:
а) Г. Ф. Гаузе,
б) Н. В. Тимофеевым-Ресовским,
в) Н. И. Вавиловым,
г) С. С. Четвериковым.
7. Основы синтетической теории эволюции были сформулированы:
а) В. Иогансеном и Т. Морганом;
б) Ф. Г. Добржанским, Н. В. Тимофеевым-Ресовским, Дж. Хол дейном;
в) Г. де Фризом, К. Корренсом и Э. Чермаком;
г) И. И. Шмальгаузеном и Н. И. Вавиловым.
Вариант 2
1. Политипический вид – это вид, который:
а) включает разные подвиды,
б) хорошо отличается от других видов по морфологическому критерию,
в) проявляет полиморфизм внутри популяций,
г) обнаруживает половой диморфизм.
2. Ранние разработки политипической концепции вида на основе географической разнородности были осуществлены в XIX веке в трудах:
а) Н. И. Вавилова,
б) А. П. Семенова-Тяньшанского,
в) Ф. Г. Добжанского,
г) Э. Майра.
3. Идея насыщенности популяций мутациями принадлежит:
а) Э. Майру,
б) Н. В. Тимофееву-Ресовскому,
в) С. С. Четверикову,
г) И. И. Шмальгаузену.
4. Гомологическая изменчивость – это:
а) изменчивость гомологичных органов,
б) изменчивость органов в онтогенезе,
в) проявление сходных признаков у близкородственных форм,
г) направленное изменение органов под влиянием фактора среды.
5. Автором научного труда «Линнеевский вид как система» был:
а) Ф. Г. Добжанский,
б) Н. И. Вавилов,
в) А. П. Семенов-Тяньшанский,
г) Э. Майр.
6. Ключевая идея синтетической теории эволюции – появление новых видов в результате:
а) направленности мутагенеза,
б) постепенного отбора в популяциях мелких наследственных изменений (мутаций),
в) гибридизации,
г) накопления нейтральных мутаций.
7. Разработка теории стабилизирующего отбора принадлежит:
а) Ф. Г. Добжанскому,
б) Д. Симпсону,
в) Н. И. Вавилову,
г) И. И. Шмальгаузену.
Термины
Контрольные вопросы
1. Как удалось преодолеть кризис дарвинизма в первой половине ХХ века?
2. Достижения каких наук легли в основу синтетической теории эволюции (СТЭ)? Почему теория получила такое название? Кто его предложил?
3. Какие достижения экологии были необходимы для становления СТЭ?
4. Каким образом удалось соединить открытия в области генетики с идеей естественного отбора?
5. В чем состоит биологический смысл закона Харди-Вайнберга?
6. Какие отечественные и зарубежные ученые участвовали в разработке СТЭ? В чем состоят заслуги каждого из них?
7. Что такое биологическая концепция вида? Какие ученые участвовали в ее создании?
8. Какие были получены факты, доказывающие действие в природе естественного отбора? Какие были проведены эксперименты в этой области?
9. Что нового внес И. И. Шмальгаузен в понимание естественного отбора?
iknigi.net
Борьба за существование с точки зрения современной науки
После того, как Чарльз Дарвин сформулировал принцип естественного отбора, «борьба за существование» стала одной из самых распространенных идей, связанных с эволюционным процессом. Однако на практике далеко не всегда в естественном отборе сильный побеждает слабого. Уже Дарвин понимал, что при естественном отборе есть не только конкуренция, но кооперация и даже альтруизм.
Об этом рассказывает ведущий сотрудник Палеонтологического института РАН, доктор биологических наук Александр Марков.
– Эволюция, по представлениям Дарвина, основана на безжалостной борьбе за существование и конкуренции по принципу «каждый за себя». Насколько сейчас для современной биологии это актуальное утверждение?
– Такое представление – это сильное упрощение и искажение реальной ситуации. Сам Дарвин действительно использовал этот термин – борьба за существование. Сейчас этот термин практически не используется теоретиками-биологами. Вообще в начале XX века дарвинскую теорию очень грубо пытались приспособить к социологии, и тогда возник так называемый социал-дарвинизм. Это, конечно, вульгаризация и искажение. Нечистоплотные политики взяли какие-то отрывки идей, которые им были выгодны, и приспособили к своим теориям. Поэтому и сегодня, например, креационисты обвиняют биологов в том, что эволюционные дарвиновские идеи легли в основу фашизма.
– Разве организмы не борются за место под солнцем?
– На самом деле взаимоотношения между организмами очень разнообразные. Собственно борьба – «право сильного», «закон джунглей», «сильный побеждает, слабый проигрывает» – это только один из многих вариантов взаимодействия. На самом деле принцип естественного отбора — это не борьба за место под солнцем, способность организма эффективно распространять собственные гены. Вообще говоря, физическая сила, способность задушить конкурентов – это только один из вариантов добиться успеха в распространении собственных генов. Можно с конкурентом договориться, можно сделать своим партнером, можно поделиться, например, зеленые самки мои, а синие твои. А можно заняться конкуренцией на других фронтах, например, пытаться получше гнездо свить или покрасивее перышки растопырить, чтобы самке понравиться или отрастить себе хвост подлиннее, как у павлина. Существует масса менее зверских способов конкуренции. А самое интересное, что во многих случаях тот же самый естественный отбор начинает благоприятствовать не конкурентному, а кооперативному поведению и даже альтруизму, взаимопомощи, вплоть до самопожертвования. На самом деле еще Дарвин понимал такую возможность, что естественный отбор может объяснить появление доброты, взаимопомощи, альтруизма, самопожертвования. И он довольно правильно на том уровне знаний подводил теоретическую базу под это. Но своих современников он тогда не убедил.
– А как Дарвин объяснял возможность альтруистического поведения?
– Хотя генетики еще не было, и Дарвин не знал природы наследственности, он понимал, что у родственных организмов и наследственность сходная. Поэтому, скажем, то животное, которое стремиться помочь своим родственникам, оно тем самым будет способствовать тому, что и его признаки распространятся в следующем поколении, пусть даже не чрез него самого, а через родственников. Но признаки-то у них общие. Это совершенно правильная мысль. Но пока не было генетики, она оставалась только гипотезой. И современников это не убедило. Поэтому довольно долго эти идеи оставались в тени. Только в 1960-ые годы XX века были сформулированы строгие, хорошо обоснованные теории эволюционного происхождения альтруизма, взаимопомощи и самопожертвования, и основной вклад в развитие этих теорий внесли такие исследователи, как Уильям Гамильтон, Джордж Уильямс, Роберт Траверс и Эдвард Уилсон. Собственно говоря, идея очень простая: у родственных организмов большая часть генов просто общие и поэтому если вы жертвуете собой ради спасения родственников, то тем самым вы способствуете распространению своих же собственных генов в следующих поколениях, а значит эти гены, которые предопределили такое ваше жертвенное поведение, будут распространяться, они будут поддерживаться отбором, закрепляться. Нас, конечно, совершенно не удивляет, когда родители жертвуют собой ради детенышей — это нам кажется понятным.
– Но далеко не все животные идут на самопожертвование.
– Все зависит от баланса выигрышей и проигрышей. Один из очень ярких примеров – это альтруизм общественных насекомых, таких как пчелы, муравьи, шмели, у которых основная масса особей не размножается, а занимается выращиванием чужих детей. Казалось бы, какая им может быть от этого выгода, как естественный отбор мог закрепить отказ от размножения. Кстати, за исключением термитов, все остальные случаи относятся к отряду перепончатокрылых – муравьи, осы, шмели — это все перепончатокрылые. Вот по биомассе своей эти общественные перепончатокрылые бьют все рекорды по биомассе в тропических лесах. То есть это колоссальный успех. Почему, что такого особенного в отряде перепончатокрылых? Когда Уильяма Гамильтона основоположника альтруистической теории родственного отбора спросили, отдал бы он жизнь за родного брата, то он, согласно легенде, быстро посчитал что-то на бумажке и сказал — нет. За одного не отдал бы, а только за двух. Дело в том, что это рассчитывается по очень простой формуле: если у вас есть родной брат, то как минимум половина генов у вас с ним идентична. Если у вас есть два родных брата, то вам все равно, если вам нужно выбирать, погибнут два брата или вы сами, – с точки зрения отбора это равноценный выбор. А если у вас есть три родных брата и у вас спрашивают, вы пожертвуете жизнь за трех братьев, то надо, конечно, с точки зрения естественного отбора, отвечать «да», потому что в этом случае больше ваших генов сохраниться. То же самое касается и детей – каждый ребенок несет половину ваших генов. Но это у людей, у млекопитающих родные сестры и братья имеют по половине идентичных генов, а у перепончатокрылых и насекомых ситуация несколько иная.
У перепончатокрылых самки имеют нормальный двойной набор хромосом, как люди, а самцы имеют только одинарный набор хромосом. И поэтому самцы передают потомству не половину своих генов, а все свои гены. У перепончатокрылых из неоплодотворенных яиц рождаются самцы с одинарным набором хромосом, а из оплодотворенных яиц рождаются самки с двойным набором хромосом. У этих самок половина генов получена от отца и это все гены, какие у него были, а половина получены от матери, и это половина генов матери. Таким образом получается, что у родных сестер общих генов не 50%, а 75%, все отцовские, половина материнских, получается 75% идентичных генов у сестер. А у матери и ее дочери только 50%, потому что половина от отца. Таким образом у перепончатокрылых насекомых сестра более близкий родственник, чем ребенок. Поэтому и предрасположены перепончатокрылые отказываться от собственных детей ради сестер, заботиться о сестрах, а не о детях. Они генетически предрасположены, у них это с легкостью возникает и поддерживается отбором. Это, собственно говоря, теория родственного отбора, одна из теорий, объясняющих альтруизм, есть и другие. Есть механизм реципрокного альтруизма, то есть «ты мне, я тебе».
– Когда речь идет не о родственниках, как работает родственный отбор?
– Это обычный механизм возникновения кооперации, которая может работать не только между представителями одного вида, но и между представителями разных видов, когда возникают симбиотические системы. То есть каждый из участников кооперации чем-то жертвует, но получает от партнеров больше выгод и поэтому это ему выгодно. Возьмем любую симбиотическую систему, скажем, фиги и осы, которые их опыляют — это уникальная симбиотическая система. Все знают инжир, фиговое дерево. Каждый вид фигового дерева имеет свой вид маленьких ос, которые живут только в соцветиях этого дерева и его опыляют. Без этих ос фиговые деревья размножаться не могут, осы жизненно необходимы для них.
– Это уже не альтруизм, а взаимовыгодная кооперация.
– Взаимовыгодная, конечно. То есть когда мы уверены, что нам вернут нашу услугу, то есть все основания ее предоставить. Сотрудничество сплошь и рядом, в природе все этим пронизано. Посмотрите, как все устроено в экосистеме, кто-то кого-то, конечно, ест, кто-то с кем-то конкурирует, но сколько примеров кооперации.
– В этом смысле человеческое сообщество не выглядит уникальным, потому что у нас взаимоотношения очень сложные и многообразные, и есть и конкуренция очень жесткая и взаимоисключающая, и кооперация, и альтруизм. И животные, и растительный мир идут в русле общественного взаимодействия.
www.svoboda.org
Борьба за существование и естественный отбор.
Борьба за существование – сложные и многообразные взаимоотношения особей внутри вида, между видами и с неблагоприятными условиями неживой природы. Ч. Дарвин указывает, что несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование. Борьба за существование бывает трех видов:
Внутривидовая – приводит к сохранению популяции и вида за счет гибели или неучастия в размножении наименее приспособленных особей данного вида.
Примеры:
борьба за территорию
состязание за добычу
внутривидовой каннибализм
борьба за главенство в стае
борьба за обладание самкой
Внутривидовая борьба является самым жестоким видом борьбы, так как особи конкурируют между собой за одинаковые условия существования, одинаковые источники питания, одинаковые возможности размножения. Результатом этой борьбы является преимущественное право на размножение более приспособленных особей и гибель менее приспособленных.
Межвидовая – приводит к победе более жизнеспособных особей или популяции одного вида над менее жизнеспособной особью или популяцией другого вида.
Примеры:
вытеснение одного подвида другим
конкуренция между серой и черной крысами
конкуренция за свет
паразитизм
хищничество
каннибализм
Межвидовая борьба – это пример прямой борьбы за существование. Кроме указанных примеров между представителями различных видов может идти борьба за экологическую нишу. При этой борьбе никто, никого напрямую не уничтожает, но менее приспособленные к условиям существования оказываются без источника пищи, подходящей территории для размножения. В результате менее приспособленные популяции погибают.
Борьба с неблагоприятными условиями неживой природы – приводит к выживанию в изменившихся условиях неживой природы наиболее приспособленных особей, популяций и видов.
Примеры:
сезонная смена меха (линька) у млекопитающих
летняя и зимняя спячка у животных
сезонные перелеты птиц
видоизменение листьев
Борьба с абиотическими факторами проходит в природе постоянно, так как не бывает в природе абсолютно стабильных условий. Условия среды постоянно меняются и организм вынужден либо приспосабливаться к ним, либо погибнуть.
Естественный отбор – движущий фактор эволюции. Он заключается в том, что в борьбе за существование сохраняются и оставляют потомство особи наиболее приспособленные и погибают менее приспособленные. Хорошо изучены различные формы отбора:
Движущий отбор – обеспечивает приспособленность популяции и вида к однонаправленному изменению среды обитания. В результате этой формы отбора отбраковываются особи со средним и одним из крайних проявлений признака. Выживают и размножаются особи с другим крайним проявлением признака.
Примеры:
потемнение крыльев у бабочек пядениц в связи с промышленным загрязнением
появление вредителей, устойчивых к действию яда
Стабилизирующий отбор – обеспечивает сохранение приспособленности популяции к относительно стабильным условиям существования. Отбраковываются особи с двумя крайними проявлениями признака. Выживают и размножаются особи со средним проявлением данного признака.
Примеры:
соответствие частей цветка у растения данного вида размерам конкретного вида насекомого-опылителя
кистеперые рыбы и крокодилы практически не изменились миллионы лет
Разрывающая форма или дизруптивный отбор – обеспечивает адаптацию различных группировок особей в популяции к разным комплексам условий среды. Отбраковываются особи со средним проявлением признака. Выживают особи, имеющие любое из двух крайних проявлений данного признака.
Примеры:
образование бескрылых и длиннокрылых островных насекомых (остальные сдуваются ветром в море и тонут)
формирование многих вариантов окраски внутри конкретной популяции у травяной лягушки (полиморфизм)
Для нормального существования любого вида необходимо постоянное воспроизведение его структурных единиц (популяций), а существование популяций напрямую зависит от размножения особей ее составляющих. Именно особи являются элементарными (наименьшими) единицами отбора. В результате естественного отбора отбирается не какой-либо признак, а весь генотип в целом.
Ведь конечным результатом отбора является: с одной стороны – преимущественное право на размножение, а с другой стороны, рано или поздно, – гибель организма, и соответственно уничтожение его генов из популяции вида в целом.
ebiology.ru
4. Эволюционная теория Чарлза Дарвина. Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень
4. Эволюционная теория Чарлза Дарвина
Вспомните!
Какие виды изменчивости вам известны?
Что такое искусственный отбор?
Основной труд Ч. Дарвина, в котором была изложена теория эволюции, называется «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»; он был опубликован в 1859 г. В первый же день был раскуплен весь тираж, огромный по тем временам – 1250 экземпляров. Появлению этой работы предшествовали почти 30 лет научных поисков и размышлений.
Участие в экспедиции. В 1831 г. Дарвину предложили совершить пятилетнее кругосветное плавание на военном корабле «Бигль» в качестве натуралиста. Молодой исследователь получил возможность изучать природу самых отдалённых уголков земного шара (рис. 7).
В Южной Америке Дарвин нашёл ископаемые остатки гигантских ленивцев и броненосцев. Современные виды этих животных, обитающие в тех же местах, были очень похожи на вымерших, что навело Дарвина на мысль о возможном родстве этих организмов (рис. 8).
На Галапагосских вулканических островах Дарвин обнаружил разнообразные виды вьюрков, которые отличались по размеру и строению клюва, но были очень похожи на материковый вид (рис. 9). Дарвин предположил, что когда-то птицы попали на острова с материка и видоизменились, приспособившись к разным источникам питания (твёрдые семена, фрукты, насекомые).
Рис. 7. Путешествие Ч. Дарвина: А – корабль «Бигль»; Б – портрет Ч. Дарвина; В – маршрут экспедиции
Рис. 8. Скелеты ленивцев Южной Америки (справа – современный вид, слева – ископаемый)
В Австралии учёного поразила удивительная древняя фауна: сумчатые и яйцекладущие млекопитающие, которые давно вымерли в других местах земного шара.
Путешествие сыграло определяющую роль в формировании научных взглядов Дарвина. Поднявшись на корабль сторонником неизменности живой природы, пять лет спустя при возвращении домой Дарвин был убеждён, что виды способны изменяться и давать начало другим видам.
Учение Ч. Дарвина об искусственном отборе. Данные, собранные Дарвином в экспедиции и накопленные в научных изысканиях его современниками, указывали на существование изменяемости живого мира. Однако механизмы этих изменений оставались неизвестными.
Вернувшись в Англию, Дарвин продолжил свои научные исследования. Он обратил внимание на существование двух противоположных явлений: наследственности и изменчивости. В те времена ещё было неизвестно, какова природа этих двух свойств живых организмов, но Дарвин абсолютно верно понял, что именно наследственность и изменчивость лежат в основе эволюционных преобразований. Дарвин различал определённую и неопределённую изменчивость.
Определённая, или групповая, изменчивость возникает под влиянием факторов внешней среды и у всех особей проявляется одинаково. Например, при улучшении качества кормов коровы больше производят молока, а при внесении на поля удобрений урожай сельскохозяйственных культур становится гораздо выше. Однако эти изменения не передаются следующему поколению, и, для того чтобы получить высокий урожай на следующий год, поля снова надо удобрять. В настоящее время эту форму изменчивости обычно называют ненаследственной или фенотипической (см. § 30, 10 класс).
Рис. 9. Виды вьюрков, обитающие на Галапагосских островах
Гораздо больше Дарвина заинтересовала другая форма изменчивости – неопределённая, или индивидуальная. Неопределённая изменчивость – это появление у отдельной особи нового проявления признака, которого не было у предковых форм. Дарвин считал, что именно неопределённая изменчивость обеспечивает возникновение новых видов, потому что она передаётся по наследству. В современной биологии известно, что основной причиной наследственной изменчивости являются мутации (см. § 30, 10 класс).
Именно эту форму изменчивости использовали английские селекционеры при создании новых пород животных. К тому времени в Англии было выведено более 150 пород голубей, множество пород собак, кур, крупного рогатого скота и т. д. Сторонники неизменности видов утверждали, что каждая порода имеет своего дикого предка. Дарвин доказал, что это не так. Все породы кур происходят от дикой банкивской курицы, породы крупного рогатого скота – от диких туров, а всё удивительное разнообразие голубей – от дикого скалистого голубя (рис. 10).
Разводя домашних животных и культурные растения, английские фермеры искали среди потомства тех особей, у которых нужный признак был выражен наиболее ярко. Отобранные экземпляры скрещивали между собой и из организмов следующего поколения вновь отбирали те формы, у которых нужный человеку признак был выражен лучше всего. От одной исходной формы одновременно можно было получить множество разных сортов или пород, если вести отбор по разным признакам. Следовательно, при выведении новых сортов и пород человек использовал искусственный отбор.
Рис. 10. Породы голубя: А – дикий голубь; Б – дутыш; В – якобинец: Г – турман; Д – почтовый голубь; Е – павлиний голубь
Искусственным отбором называют процесс создания новых пород животных и сортов растений путём систематического сохранения и размножения особей с определёнными, ценными для человека признаками и свойствами в ряди поколений.
Иногда к возникновению породы приводит одиночная крупная мутация. Так появилась анконская порода коротконогих овец, такса, утка с кривым клювом, а в 2004 г. в США была обнаружена кошка с укороченными лапками, которая дала начало новой породе.
Искусственный отбор осуществлялся человеком во все времена, но в древности он был бессознательным. Наши далёкие предки оставляли лучших животных или сохраняли для посева лучшие семена, исходя из практического опыта, не ставя перед собой определённой цели. Если же селекционер ставит перед собой конкретную задачу и ведёт отбор по одному (двум) признакам, такой отбор называют методическим.
Учение Ч. Дарвина о естественном отборе. В искусственных условиях фактором, отбирающим тот или иной организм, является человек. Дарвин считал, что, если бы ему удалось обнаружить в природе аналогично действующий фактор, проблема происхождения видов была бы решена.
Под впечатлением от прочитанной работы Т. Мальтуса о стремлении организмов к безграничному размножению Дарвин проанализировал закономерности размножения различных организмов. За 750 лет потомство одной пары слонов, самых медленно размножающихся животных, может составить 19 млн особей. Устрица откладывает 1 млн яиц за сезон, а известный всем гриб-дождевик производит 700 млрд спор, и тем не менее земной шар не покрывается устрицами и грибами. Несмотря на то что особи стремятся к размножению в геометрической прогрессии, количество взрослых особей каждого вида остаётся приблизительно постоянным. Иными словами, большая часть потомков гибнет в борьбе за существование, не достигнув половой зрелости.
Дарвин выделил три формы борьбы за существование: межвидовую, внутривидовую и борьбу с неблагоприятными факторами внешней среды (рис. 11).
Межвидовая борьба – это взаимоотношения между особями разных видов. Они могут быть очень острыми (хищники поедают травоядных животных, травоядные съедают и вытаптывают растительность, паразиты заражают хозяина) или приносить пользу обоим видам, увеличивая их шанс на выживание (птицы питаются семенами и одновременно их распространяют).
Внутривидовая борьба происходит между особями одного вида. Эта борьба носит наиболее острый характер, потому что организмы, принадлежащие к одному и тому же виду, имеют сходные потребности. У животных эта борьба проявляется в конкуренции за пищу и территорию, у многих растений – в затенении других особей за счёт более быстрого роста. Самцы многих видов в период размножения вступают в борьбу за право создать семью. Брачные турниры приводят к половому отбору, когда потомство оставляет более сильный самец, а слабые или больные исключаются из процесса размножения, и их гены не передаются потомкам.
Рис. 11. Борьба за существование
Борьба с неблагоприятными факторами внешней среды имеет большое значение в выживании организмов. В засушливое лето гибнут многие растения, наводнение уносит жизни многих животных, не все организмы могут пережить морозную зиму.
В борьбе за существование одни особи успешно справляются с этой задачей, другие не могут оставить потомства или гибнут. Как правило, оставляют потомство в основном организмы с полезными для данных условий обитания признаками. Результатом борьбы за существование является естественный отбор.
Процесс выживания и размножения наиболее приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором, главной движущей силой, направляющей эволюционный процесс. Материалом для этого отбора служит наследственная изменчивость. В процессе естественного отбора происходит постепенное накопление полезных для группы организмов изменений, что приводит к формированию нового вида.
Значение теории Дарвина. Дарвин не был первым учёным, создавшим теорию эволюции. Его заслуга состоит в том, что он впервые научно объяснил механизмы эволюции вообще и видообразования в частности. Основными факторами эволюции Дарвин считал наследственную изменчивость, борьбу за существование и естественный отбор.
Дарвин иллюстрировал свою точку зрения на том же примере, который использовал в своё время Ж. Б. Ламарк для объяснения своей теории эволюции, – на жирафе. Дарвин предположил, что в некой предковой популяции жирафов отдельные особи слегка различались по длине шеи и ног. Это предположение вполне правомочно, потому что двух одинаковых особей не бывает ни в одной популяции. В периоды нехватки корма в саванне животные разного роста вынуждены были вступать в конкуренцию за листву деревьев (внутривидовая борьба за существование). Более высокие животные могли дотянуться до листьев, растущих на верхних ветвях и недоступных низкорослым особям. Поэтому жирафы низкого роста погибали, а вместе с ними из популяции исчезали и такие признаки, как короткие ноги и шея. Длинная шея и длинные ноги современного жирафа – результат преимущественного выживания из поколения в поколение и размножения более высоких особей.
Учение Дарвина служит естественно-научной основой для материалистического объяснения целесообразности строения живых организмов, происхождения и многообразия видов и является одним из крупнейших достижений естествознания XIX в.
Одновременно с Ч. Дарвином к тем же выводам о механизмах эволюции пришёл другой естествоиспытатель – Алфред Рассел Уоллес. В июле 1858 г. Дарвин и Уоллес вместе выступили с докладами о своих идеях на заседании Линнеевского общества в Лондоне. В дальнейшем Уоллес полностью признал приоритет Дарвина и ввёл термин «дарвинизм» для обозначения новой теории эволюции.
Теория эволюции, предложенная Дарвином, в дальнейшем была расширена и переработана в свете новых данных генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, экологии и получила название синтетической теории эволюции.
Вопросы для повторения и задания
1. Какие наблюдения Ч. Дарвина поколебали его веру в неизменность видов?
2. Каковы причины возникновения групповой изменчивости?
3. Что такое искусственный отбор?
4. Каковы причины борьбы за существование в живой природе? Приведите примеры трёх форм борьбы за существование, которые вы наблюдали в природе.
5. Следствием каких взаимоотношений является естественный отбор?
6. Какова роль естественного отбора в эволюции?
7. Рассмотрите рисунок 11. Какие формы борьбы за существование он иллюстрирует? Аргументируйте свой ответ.
Подумайте! Выполните!
1. В самом первом русском переводе работы Ч. Дарвина вместо привычного сейчас слова «отбор» был использован термин «подбор» (что тоже является аналоговым словом для английского selection, использованного Ч. Дарвином). Почему же впоследствии оно было заменено? Выскажите своё мнение.
2. Самостоятельно выберите критерии и сравните теории Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина.
Работа с компьютером
Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал и выполните задания.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
bio.wikireading.ru