1. Spécifiez le phénomène - un exemple de déguisement.

coloration coccinelles et coléoptères du Colorado

coloration cerf sika et tigre

taches sur les ailes des papillons, semblables aux yeux des vertébrés

la similitude de la couleur du papillon pyerida avec la couleur du papillon héliconide non comestible

2. Une adaptation qui facilite le transfert des facteurs abiotiques défavorables de la nature, -

modification des feuilles de l'épine-vinette en épines

longue racine d'épine de chameau

chant des oiseaux mâles

la couleur vive du plumage des mâles chez les faisans, les canards et les poulets

3. Les organes homologues chez les animaux sont

membres de cafard et de grenouille

ailes d'oiseau et de papillon

pattes de tigre et de taupe

membres antérieurs d'une taupe et d'un ours

4. La forme de transition entre les reptiles et les oiseaux était :

Archaeopteryx

hoazins

étrangers

ptérodactelles

5. Les organes similaires dans les plantes sont :

racine et rhizome

racine et racine

feuille et sépale

étamines et pistil

6. L'établissement de formes de transition entre les groupes d'organismes les plus anciens et les plus modernes est ... une preuve d'évolution.

biogéographique

paléontologique

comparatif anatomique

embryologique

7. La relation phylogénétique des organismes se réfère à ... la preuve de l'évolution.

embryologique

comparatif anatomique

paléontologique

moléculaire

8. Les ressemblances et les différences entre les faunes et les flores des différents continents sont considérées comme ... preuve de l'évolution.

embryologique

comparatif anatomique

paléontologique

biogéographique

9. L'affirmation selon laquelle "l'aptitude des organismes est une manifestation de l'opportunité originelle, selon le plan du Créateur", appartient à

K. Beru

Ch.Darwin

J.-B. Lamarck

K. Linné

10. L'adaptabilité des plantes à la pollinisation par le vent se caractérise par

la présence de filaments courts

la présence de pollen sec

la présence de corolles lumineuses de fleurs

floraison de nuit

11. Voici un exemple de l'adaptabilité des plantes aux changements saisonniers de la nature :

modification de feuille de cactus

chute des feuilles

la présence d'une corolle brillante et de nectar

formation de fruits juteux

12. Au cours de l'évolution, les amphibiens tempérés ont développé une adaptation pour supporter des conditions défavorables environnement externe- c'est

1) animation suspendue

stockage alimentaire

décoloration

migration vers les régions chaudes

13. Un exemple de mimétisme est

la similitude de la forme du corps d'un requin et d'un dauphin

coloration des abeilles et des bourdons

la similitude de la forme du corps et de la coloration de la mouche syrphe et de la guêpe

couleur verte de la chenille du chou blanc

14. Les papillons nocturnes recueillent le nectar des fleurs légères, clairement visibles la nuit, mais volent souvent dans le feu et meurent. C'est la preuve de... montages.

absolu

inefficacité

relativité

universalité

série phylogénétique

16. Le rudiment chez l'homme est :

1) annexe

délié épais

polymamelon

queue

17. L'éducation n'est pas une aromorphose

deux cercles de circulation sanguine chez les amphibiens

colonne vertébrale en cordes

coeur à trois chambres chez les amphibiens

trompe d'éléphant

18. L'idioadaptation est la perte

racines de cuscute

feuilles de cactus

tige et feuilles de tombola

chlorophylle dans l'orobanche

19. Disponibilité divers types signaux lumineux dans différents types de lucioles - ceci est un exemple de ... isolement.

géographique

Mécanique

écologique
4) éthologique

20. Les hybrides d'un cheval et d'un âne (mulet), d'un âne et d'un étalon (bardot), d'un béluga et d'un sterlet (Bester) sont stériles - c'est un exemple de ... isolement.

génétique

géographique

mécanique

écologique

Exemple

voie d'évolution

1) l'aromorphose

B) la formation d'une queue préhensile chez les singes

2) idioadaptation

B) l'apparition d'un accord

3) dégénérescence

D) l'apparition de la chlorophylle

D) la transformation des feuilles en épines dans un cactus

E) perte de feuilles, racines de lentilles d'eau

Établir une correspondance entre les critères de l'espèce et les caractéristiques de la bergeronnette printanière

Afficher le critère

A) se nourrit d'insectes et de vers

1) morphologique

B) ailes pointues

2) écologique

B) plumes de direction 12

D) se dépose généralement près de l'eau

D) un petit oiseau élancé

E) longue queue

Établir la séquence d'occurrence des groupes d'animaux répertoriés

non crânien

poisson

reptiles

des oiseaux

amphibiens

fruits de mer

1) Grâce à l'action de la sélection naturelle, les individus présentant des traits utiles à leur prospérité sont préservés. 2) Chez les espèces qui vivent ouvertement et peuvent être accessibles aux ennemis, le camouflage se développe, rendant les organismes moins visibles sur le fond de la zone environnante, par exemple, sauterelle, tétras lyre, tétras noisette, lagopède, etc. 3) Chenilles de certains papillons dans la forme et la couleur du corps rappelant les nœuds - ceci est un exemple de coloration d'avertissement. 4) Mimétisme - imitation d'organismes non protégés d'une espèce par des organismes plus protégés d'une autre espèce, par exemple, des serpents et des insectes non venimeux imitent les venimeux. 5) Toutes les adaptations sont absolues et aident le corps à survivre dans des conditions spécifiques.

L'ornithorynque est un animal aquatique bizarre de taille moyenne (jusqu'à 65 cm) avec une queue en forme de castor et un bec de canard. Entre les orteils des pattes de la membrane, sur les pattes arrière "éperons" avec des glandes vénéneuses. L'ornithorynque se nourrit de petits animaux aquatiques, principalement des insectes. Sur les rives escarpées des rivières australiennes, il creuse de longs trous, jusqu'à 6 m. La femelle construit un nid dans ce trou, dans lequel elle pond 2 à 4 œufs dans une membrane molle en forme de corne.

Quelles sont les principales aromorphoses apparues chez les oiseaux au cours de l'évolution ? Expliquez la réponse.

TEST

Sur la biologie sur le thème: "Mécanismes de l'évolution"

option.

Choisissez une réponse :

1. Nommez le phénomène - un exemple de mimétisme.

couleur vert sauterelle

le syrphe a une forme et une couleur similaires à une abeille

la couleur du dos d'un hamster ordinaire est similaire à la couleur de l'herbe brûlée

similitude entre les yeux des céphalopodes et des mammifères

2. Ce qui n'est pas une adaptation aux conditions environnement?

taux de natalité élevé

mortalité élevée

mimétisme

coloration d'avertissement

3. Un organe homologue au coccyx humain -

sabot

aile

flipper

queue

4. La forme de transition entre les amphibiens et les reptiles était :

dinosaures

lézards à dents d'animaux

poisson à nageoires lobes

stégocéphales

5. Des organes similaires chez les animaux sont les membres de la taupe et

1) ours

2) chiens

3) canards

4) lézards

6. La présence d'organes homologues et similaires dans divers groupes d'organismes est mentionnée comme preuve d'évolution.

embryologique

comparatif anatomique

paléontologique

moléculaire

7. La présence de rudiments et d'atavismes dans divers groupes d'organismes est mentionnée comme ... preuve d'évolution.

embryologique

comparatif anatomique

paléontologique

moléculaire

8. L'existence de formes de transition (par exemple, les poissons à nageoires lobées, les fougères à graines) est évoquée comme ... preuve de l'évolution.

embryologique

comparatif anatomique

paléontologique

moléculaire

9. L'affirmation selon laquelle les organismes ont une capacité innée à changer sous l'influence de l'environnement extérieur appartient à

K. Beru

Ch.Darwin

J.-B. Lamarck

K. Linné

10. Un exemple de l'adaptabilité des animaux aux changements saisonniers de la nature est

animation suspendue d'amphibiens

mouvement de la couverture branchiale de la perche

activité nocturne des hérissons

4) recherche de proies par les loups

11. Les dipneustes ont développé une adaptation à

1) protection contre les prédateurs

changement de la durée du jour

changement de température ambiante

sécheresse saisonnière persistante

12. Quel type d'adaptation aux conditions environnementales s'est formé chez la sauvagine au cours de l'évolution?

Long cou

membrane de natation

couverture de plumes

capacité à voler

13. Les preuves anatomiques comparatives de l'évolution comprennent

organes homologues et similaires

structure cellulaire des organismes vivants

similitude des embryons de vertébrés

série phylogénétique

14. La couleur verte d'une sauterelle, les chenilles de papillons en sont un exemple

déguisement

mimétisme

coloration condescendante

coloration d'avertissement

15. Les preuves paléontologiques de l'évolution comprennent :

organes homologues et similaires

structure cellulaire des organismes vivants

similitude des embryons de vertébrés

série phylogénétique

16. Les serpents venimeux sont dangereux pour de nombreux animaux, mais ils sont mangés par les mangoustes et les hérissons. C'est la preuve de... montages.

absolu

inefficacité

relativité

4) polyvalence

17. La dégénérescence est une perte

manteau épais d'éléphant

membres chez les baleines

organes digestifs chez le ténia bovin

quatre doigts sur un cheval

18. L'aromorphose est l'éducation

palmes

trompe d'éléphant

accords

queue tenace de singe

19 L'idioadaptation est

1) l'apparition du processus sexuel

2) l'apparition d'un accord

3) la formation d'une trompe d'éléphant

4) augmentation de la masse cérébrale

20. La séparation spatiale des mouches des fruits vivant dans les îles hawaïennes est un exemple de ... isolement

éthologique

géographique

mécanique

écologique

Associez le chemin aux exemples qui l'illustrent.

Exemple

voie d'évolution

A) l'émergence de la multicellularité

1) l'aromorphose

B) l'émergence d'une tige rampante

2) idioadaptation

C) perte de racines, de feuilles, de chlorophylle dans la cuscute

3) dégénérescence

D) la formation de nageoires chez les phoques

D) l'apparition de la photosynthèse

E) la formation d'une trompe d'éléphant

G) la formation d'un cœur à trois chambres

Faire correspondre les critères d'espèce avec les caractéristiques de l'autruche d'Afrique

Caractéristiques de la bergeronnette blanche

Afficher le critère

A) les plantes sont des aliments courants, mais à l'occasion, il mange aussi de petits animaux

1) morphologique

B) les jambes sont puissantes, à deux doigts; plumage lâche

2) écologique

C) vit dans les savanes ouvertes et les semi-déserts

D) un gros oiseau pesant jusqu'à 90 kg., Jusqu'à 3 mètres de haut

D) le bec est droit et plat ; grands yeux aux cils épais

E) peut longue durée se passe d'eau, mais boit volontiers à l'occasion et aime nager

Établir une séquence qui reflète l'évolution des plantes

algues multicellulaires

algues unicellulaires

fougères

psilophytes

floraison

bryophytes

24. Trouvez des erreurs dans le texte donné. Indiquez les numéros des propositions dans lesquelles elles sont faites, corrigez-les.

1) Les oiseaux ont évolué à partir d'anciens amphibiens de l'ère mésozoïque. 2) La forme transitionnelle fossile est le stegocephalus, qui a été trouvé sous forme de fossiles. 3) Il avait des ailes, un plumage, des clavicules soudées. 4) L'allogenèse suivante a contribué à l'apparition des oiseaux : un cœur à quatre chambres, une température corporelle constante et une différenciation des voies respiratoires. 5) Les découvertes de fossiles de transition sont des preuves paléontologiques de l'évolution monde organique

25. Quels critères de type sont décrits dans le texte ci-dessous ? Expliquez la réponse.

L'oiseau kiwi habite les forêts denses et humides de Nouvelle-Zélande. De tous les ratites, le kiwi est le plus petit (hauteur 55 cm, poids jusqu'à 3,5 kg). Les ailes sont pratiquement absentes, leurs restes sont cachés dans le plumage ressemblant à des cheveux. Les pattes sont courtes et écartées, de sorte que le kiwi se déplace comme un jouet mécanique. Le bec est long, les narines sont déplacées vers l'extrémité. Les kiwis se nourrissent principalement de vers de terre, trouvant des proies grâce à leur odorat. La femelle pond généralement un œuf énorme (jusqu'à 500 g) dans un nid plat. Le mâle incube l'œuf.

26. Quelles sont les principales aromorphoses apparues chez les amphibiens au cours de l'évolution ? Spécifiez au moins quatre aromorphoses.

L'émergence d'adaptations résultant de la sélection naturelle

Les adaptations sont les propriétés et les caractéristiques des organismes qui fournissent une adaptation à l'environnement dans lequel ces organismes vivent. L'adaptation est aussi appelée le processus d'adaptation. Ci-dessus, nous avons examiné comment certaines adaptations résultent de la sélection naturelle. Les populations de la teigne du bouleau se sont adaptées au changement conditions externes en raison de l'accumulation de mutations de couleur sombre. Dans les populations humaines habitant les zones impaludées, l'adaptation est apparue en raison de la propagation de la mutation de la drépanocytose. Dans les deux cas, l'adaptation se fait par l'action de la sélection naturelle.

Dans ce cas, la variabilité héréditaire accumulée dans les populations sert de matériau de sélection. Étant donné que différentes populations diffèrent les unes des autres dans l'ensemble des mutations accumulées, elles s'adaptent différemment aux mêmes facteurs environnementaux. Ainsi, les populations africaines se sont adaptées à la vie dans les zones sujettes au paludisme en accumulant les mutations de la drépanocytose. HbS, et dans les populations habitant l'Asie du Sud-Est, la résistance au paludisme s'est formée sur la base de l'accumulation d'un certain nombre d'autres mutations qui, à l'état homozygote, provoquent également des maladies du sang et, à l'état hétérozygote, offrent une protection contre le paludisme.

Ces exemples illustrent le rôle de la sélection naturelle dans la formation des adaptations. Cependant, il faut bien comprendre qu'il s'agit de cas particuliers d'adaptations relativement simples qui surviennent en raison de la reproduction sélective de porteurs de mutations "bénéfiques" uniques. Il est peu probable que la plupart des adaptations se soient produites de cette manière.

Coloration protectrice, d'avertissement et d'imitation. Considérez, par exemple, des adaptations répandues telles que la condescendance, l'avertissement et la coloration imitative (mimétisme).
Coloration protectrice permet aux animaux de devenir invisibles, fusionnant avec le substrat. Certains insectes ressemblent étonnamment aux feuilles des arbres sur lesquels ils vivent, d'autres ressemblent à des brindilles séchées ou à des épines sur des troncs d'arbres. Ces adaptations morphologiques sont complétées par des adaptations comportementales. Les insectes choisissent de cacher exactement les endroits où ils sont moins visibles.

Les insectes non comestibles et les animaux venimeux - les serpents et les grenouilles, ont un brillant, coloration d'avertissement. Un prédateur, une fois confronté à un tel animal, associe depuis longtemps ce type de coloration au danger. Ceci est utilisé par certains animaux non venimeux. Ils acquièrent une ressemblance frappante avec les poisons et réduisent ainsi le danger des prédateurs. Imite déjà la couleur de la vipère, la mouche imite l'abeille. Ce phénomène est appelé mimétisme.

Comment sont nés tous ces appareils incroyables ? Il est peu probable qu'une seule mutation puisse fournir une correspondance aussi précise entre une aile d'insecte et une feuille vivante, entre une mouche et une abeille. Il est incroyable qu'une seule mutation fasse qu'un insecte aux couleurs condescendantes se cache exactement sur les feuilles auxquelles il ressemble. De toute évidence, des adaptations telles que la coloration protectrice et d'avertissement et le mimétisme sont nées de la sélection progressive de toutes ces petites déviations dans la forme du corps, dans la distribution de certains pigments, dans le comportement inné qui existaient dans les populations des ancêtres de ces animaux. L'une des caractéristiques les plus importantes de la sélection naturelle est sa cumulatif- sa capacité à accumuler et à renforcer ces déviations sur plusieurs générations, en additionnant les modifications des gènes individuels et des systèmes d'organismes qu'ils contrôlent.

Le problème le plus intéressant et le plus difficile concerne les premières étapes de l'émergence des adaptations. On voit clairement les avantages que procure la ressemblance presque parfaite d'une mante religieuse à une branche sèche. Mais quels avantages pouvait avoir son ancêtre lointain, qui ne ressemblait que de loin à une brindille ? Les prédateurs sont-ils si stupides qu'ils peuvent être trompés si facilement ? Non, les prédateurs ne sont en aucun cas stupides, et la sélection naturelle de génération en génération leur "apprend" à reconnaître de mieux en mieux les ruses de leur proie. Même la ressemblance parfaite d'une mante religieuse moderne avec un nœud ne lui donne pas une garantie à 100% qu'aucun oiseau ne le remarquera jamais. Cependant, ses chances d'échapper à un prédateur sont plus élevées que celles d'un insecte dont la coloration protectrice est moins parfaite. De la même manière, son ancêtre lointain, qui ne ressemble que légèrement à un nœud, avait une chance de vie légèrement plus élevée que son parent qui ne ressemblait pas du tout à un nœud. Bien sûr, l'oiseau qui est assis à côté de lui le remarquera facilement par temps clair. Mais si le jour est brumeux, si l'oiseau ne s'assoit pas à proximité, mais vole et décide de ne pas perdre de temps sur ce qui peut être une mante religieuse, ou peut être un nœud, alors la similitude minimale sauve la vie du porteur de ce similitude à peine perceptible. Ses descendants qui hériteront de cette ressemblance minimale seront plus nombreux. Leur part dans la population va augmenter. Cela rendra la vie difficile aux oiseaux. Parmi eux, ceux qui reconnaîtront plus précisément les proies camouflées auront plus de succès. Le même principe de la Reine Rouge, dont nous avons parlé dans le paragraphe sur la lutte pour l'existence, entre en jeu. Afin de conserver l'avantage dans la lutte pour la vie, obtenu grâce à une similitude minimale, l'espèce proie doit changer.

La sélection naturelle capte tous ces changements infimes qui augmentent la similitude de couleur et de forme avec le substrat, la similitude entre genre comestible et ce regard immangeable qu'il imite. Il faut tenir compte du fait que différents types les prédateurs apprécient différentes méthodes chercher des proies. Certains prêtent attention à la forme, d'autres à la couleur, certains ont une vision des couleurs, d'autres non. C'est pourquoi sélection naturelle renforce automatiquement, dans la mesure du possible, la similitude entre l'imitateur et le modèle, et conduit à ces étonnantes adaptations que nous observons chez la faune.

L'émergence d'adaptations complexes. De nombreuses adaptations apparaissent comme des dispositifs élaborés et planifiés à dessein. Comment une structure aussi complexe que l'œil humain a-t-elle pu apparaître par sélection naturelle de mutations aléatoires ?

Les scientifiques suggèrent que l'évolution de l'œil a commencé avec de petits groupes de cellules sensibles à la lumière à la surface du corps de nos très lointains ancêtres, qui vivaient il y a environ 550 millions d'années. La capacité de faire la distinction entre la lumière et l'obscurité leur était certainement utile, augmentant leurs chances de survie par rapport à leurs parents complètement aveugles. Une courbure accidentelle de la surface "visuelle" améliorait la vision, cela permettait de déterminer la direction de la source lumineuse. Un œilleton est apparu. De nouvelles mutations émergentes pourraient entraîner un rétrécissement et un élargissement de l'ouverture de la cupule optique. Le rétrécissement a progressivement amélioré la vision - la lumière a commencé à passer à travers une ouverture étroite. Comme vous pouvez le constater, chaque étape a augmenté la condition physique des individus qui ont changé dans la « bonne » direction. Les cellules photosensibles forment la rétine. Au fil du temps, une lentille s'est formée à l'avant du globe oculaire, qui agit comme une lentille. Il est apparu, apparemment, comme une structure transparente à deux couches remplie de liquide.

Les scientifiques ont essayé de simuler ce processus sur un ordinateur. Ils ont montré qu'un œil comme l'œil composé de palourde pourrait avoir évolué à partir d'une couche de cellules photosensibles avec une sélection relativement douce en seulement 364 000 générations. En d'autres termes, les animaux qui changent de génération chaque année pourraient former un œil entièrement développé et optiquement parfait en moins d'un demi-million d'années. Il s'agit d'une période d'évolution très courte, étant donné que l'âge moyen d'une espèce chez les mollusques est de plusieurs millions d'années.

Toutes les étapes supposées de l'évolution de l'œil humain se retrouvent chez les animaux vivants. L'évolution de l'œil a suivi des voies différentes dans différents types animaux. Grâce à la sélection naturelle, de nombreux différentes formes yeux, et l'œil humain n'est que l'un d'entre eux, et pas le plus parfait

Si nous examinons attentivement la construction de l'œil de l'homme et des autres vertébrés, nous trouverons un certain nombre d'étranges incohérences. Lorsque la lumière pénètre dans l'œil humain, elle traverse le cristallin et atteint les cellules photosensibles de la rétine. La lumière doit traverser un réseau dense de capillaires et de neurones pour atteindre la couche photoréceptrice. Étonnamment, mais les terminaisons nerveuses s'approchent des cellules photosensibles non pas par l'arrière, mais par l'avant ! De plus, les terminaisons nerveuses sont rassemblées dans le nerf optique, qui s'étend du centre de la rétine, et crée ainsi une tache aveugle. Pour compenser l'occultation des photorécepteurs par les neurones et les capillaires et se débarrasser de la tache aveugle, notre œil est constamment en mouvement, envoyant une série de projections différentes de la même image au cerveau. Notre cerveau effectue des opérations complexes, ajoutant ces images, soustrayant les ombres et calculant l'image réelle. Toutes ces difficultés pourraient être évitées si les terminaisons nerveuses s'approchaient des neurones non par l'avant, mais par l'arrière, comme par exemple chez une pieuvre.

L'imperfection même de l'œil des vertébrés éclaire les mécanismes de l'évolution par sélection naturelle. Nous avons déjà dit plus d'une fois que la sélection s'opère toujours « ici et maintenant ». Il trie différentes variantes structures déjà existantes, en choisissant et en assemblant le meilleur d'entre elles : le meilleur de « l'ici et maintenant », peu importe ce que ces structures pourraient devenir dans un futur lointain. Par conséquent, la clé pour expliquer à la fois les perfections et les imperfections des structures modernes doit être recherchée dans le passé. Les scientifiques pensent que tous les vertébrés modernes descendent d'animaux comme le lancelet. Dans la lancette, les neurones sensibles à la lumière sont situés à l'extrémité antérieure du tube neural. Devant eux se trouvent des cellules nerveuses et pigmentaires qui recouvrent les photorécepteurs de la lumière entrant par l'avant. La lancette reçoit des signaux lumineux provenant des côtés de son corps transparent. On peut supposer que l'ancêtre commun de l'œil des vertébrés était arrangé de la même manière. Puis cette structure plate a commencé à se transformer en œilleton. La partie antérieure du tube neural faisait saillie vers l'intérieur et les neurones qui se trouvaient devant les cellules réceptrices apparaissaient au-dessus d'elles. Le processus de développement de l'œil chez les embryons de vertébrés modernes reproduit dans un certain sens la séquence d'événements qui se sont déroulés dans un passé lointain.

L'évolution ne crée pas de nouvelles constructions "à partir de zéro", elle change (change souvent de manière méconnaissable) les anciennes constructions, de sorte que chaque étape de ces changements est adaptative. Tout changement devrait augmenter la condition physique de ses porteurs, ou du moins ne pas la réduire. Cette caractéristique de l'évolution conduit à l'amélioration constante de diverses structures. C'est aussi la cause de l'imperfection de nombreuses adaptations, d'étranges incohérences dans la structure des organismes vivants.

Il ne faut cependant pas oublier que toutes les adaptations, aussi parfaites soient-elles, sont relatives. Il est clair que le développement de la capacité à voler n'est pas très bien combiné avec la capacité à courir vite. Par conséquent, les oiseaux qui ont la meilleure capacité à voler sont de mauvais coureurs. Au contraire, les autruches, qui ne peuvent pas voler, courent très bien. L'adaptation à certaines conditions peut être inutile voire nuisible lorsque de nouvelles conditions apparaissent. Cependant, les conditions de vie changent constamment et parfois de façon très spectaculaire. Dans ces cas, les adaptations précédemment accumulées peuvent entraver la formation de nouvelles, ce qui peut conduire à l'extinction de grands groupes d'organismes, comme cela s'est produit il y a plus de 60 à 70 millions d'années avec les dinosaures autrefois très nombreux et diversifiés.

Test "Caractéristiques adaptatives des organismes vivants"

1. Élargir le contenu du concept « d'adaptabilité d'une espèce aux conditions environnementales ».

2. Énumérer les principaux types d'adaptations des organismes à l'environnement.

3. Complétez le schéma ci-dessus du mécanisme évolutif de l'apparition du mimétisme

Petit positif - __________________________

Mimétisme - _____________________________________

En conséquence, une vue sans défense - _________________________

________________________________________________

quatre. Comparez des types de coloration tels que la coloration d'avertissement, la coloration protectrice et le mimétisme, en accordant une attention particulière à leur caractéristiques distinctives. Donnez des exemples d'animaux qui ont de telles adaptations. Remplissez le tableau. 5 . Répondez si le comportement de l'animal relève de la sélection naturelle. Si oui, veuillez fournir un exemple. 6. Insérez le mot manquant. La principale conséquence de l'acquisition d'adaptations est l'état de _________________ organismes à l'environnement

Coloration protectrice

Coloration d'avertissement

Évolution(du lat. evolutio - "déploiement") - le processus de développement de tous les organismes vivants, qui s'accompagne changements génétiques, les adaptations, les modifications et l'extinction de populations et d'espèces individuelles, entraînant des changements dans écosystèmes et biosphère en général.

Schéma de l'évolution des organismes vivants sur Terre.

Aujourd'hui, il existe plusieurs grands théories de l'évolution. Le plus commun est théorie synthétique de l'évolution(STE) est une synthèse La théorie de l'évolution de Darwin et la génétique des populations. EST explique le lien entre mode d'évolution (mutations génétiques) et mécanisme de l'évolution (sélection naturelle selon Darwin). STE définit l'évolution comme un processus au cours duquel la fréquence des allèles des gènes change sur une période de temps qui dépasse de manière significative la durée de vie d'un membre d'une population.

L'essence de la théorie de l'évolution de Charles Darwin, qui l'a formulée dans son ouvrage "L'origine des espèces"(1859) est que le principal "moteur" de l'évolution est la sélection naturelle, un processus composé de trois facteurs :

1) Il naît plus de descendants dans les populations qu'il n'en peut survivre, compte tenu des conditions environnementales (la quantité de nourriture, la présence d'êtres vivants qui se nourrissent de cette espèce, etc.) ;

2) Différents organismes ont des traits différents qui affectent la capacité de survivre et de procréer ;

3) Les traits ci-dessus sont hérités.

Ces trois facteurs expliquent l'émergence de la compétition intraspécifique et l'extinction sélective (élimination) des individus les moins adaptés à la survie. Ainsi, seuls les plus forts quittent la progéniture, ce qui conduit à l'évolution progressive de tous les êtres vivants.

La sélection naturelle est le seul facteur qui explique l'adaptation de tous les êtres vivants, mais ce n'est pas la seule raison de l'évolution. D'autres raisons tout aussi importantes sont mutations, flux de gènes et dérive génétique.

L'émergence d'adaptations résultant de la sélection naturelle

Les adaptations sont les propriétés et les caractéristiques des organismes qui fournissent une adaptation à l'environnement dans lequel ces organismes vivent. L'adaptation est aussi appelée le processus d'adaptation. Ci-dessus, nous avons examiné comment certaines adaptations résultent de la sélection naturelle. Les populations de la teigne du bouleau se sont adaptées aux conditions externes modifiées en raison de l'accumulation de mutations de couleur foncée. Dans les populations humaines habitant les zones impaludées, l'adaptation est apparue en raison de la propagation de la mutation de la drépanocytose. Dans les deux cas, l'adaptation se fait par l'action de la sélection naturelle.

Dans ce cas, la variabilité héréditaire accumulée dans les populations sert de matériau de sélection. Étant donné que différentes populations diffèrent les unes des autres dans l'ensemble des mutations accumulées, elles s'adaptent différemment aux mêmes facteurs environnementaux. Ainsi, les populations africaines se sont adaptées à la vie dans les zones sujettes au paludisme en accumulant les mutations de la drépanocytose. HbS, et dans les populations habitant l'Asie du Sud-Est, la résistance au paludisme s'est formée sur la base de l'accumulation d'un certain nombre d'autres mutations qui, à l'état homozygote, provoquent également des maladies du sang et, à l'état hétérozygote, offrent une protection contre le paludisme.

Ces exemples illustrent le rôle de la sélection naturelle dans la formation des adaptations. Cependant, il faut bien comprendre qu'il s'agit de cas particuliers d'adaptations relativement simples qui surviennent en raison de la reproduction sélective de porteurs de mutations "bénéfiques" uniques. Il est peu probable que la plupart des adaptations se soient produites de cette manière.

Coloration protectrice, d'avertissement et d'imitation. Considérez, par exemple, des adaptations répandues telles que la condescendance, l'avertissement et la coloration imitative (mimétisme).
Coloration protectrice permet aux animaux de devenir invisibles, fusionnant avec le substrat. Certains insectes ressemblent étonnamment aux feuilles des arbres sur lesquels ils vivent, d'autres ressemblent à des brindilles séchées ou à des épines sur des troncs d'arbres. Ces adaptations morphologiques sont complétées par des adaptations comportementales. Les insectes choisissent de cacher exactement les endroits où ils sont moins visibles.

Les insectes non comestibles et les animaux venimeux - les serpents et les grenouilles, ont un brillant, coloration d'avertissement. Un prédateur, une fois confronté à un tel animal, associe depuis longtemps ce type de coloration au danger. Ceci est utilisé par certains animaux non venimeux. Ils acquièrent une ressemblance frappante avec les poisons et réduisent ainsi le danger des prédateurs. Imite déjà la couleur de la vipère, la mouche imite l'abeille. Ce phénomène est appelé mimétisme.

Comment sont nés tous ces appareils incroyables ? Il est peu probable qu'une seule mutation puisse fournir une correspondance aussi précise entre une aile d'insecte et une feuille vivante, entre une mouche et une abeille. Il est incroyable qu'une seule mutation fasse qu'un insecte aux couleurs condescendantes se cache exactement sur les feuilles auxquelles il ressemble. De toute évidence, des adaptations telles que la coloration protectrice et d'avertissement et le mimétisme sont nées de la sélection progressive de toutes ces petites déviations dans la forme du corps, dans la distribution de certains pigments, dans le comportement inné qui existaient dans les populations des ancêtres de ces animaux. L'une des caractéristiques les plus importantes de la sélection naturelle est sa cumulatif- sa capacité à accumuler et à renforcer ces déviations sur plusieurs générations, en additionnant les modifications des gènes individuels et des systèmes d'organismes qu'ils contrôlent.

Le problème le plus intéressant et le plus difficile concerne les premières étapes de l'émergence des adaptations. On voit clairement les avantages que procure la ressemblance presque parfaite d'une mante religieuse à une branche sèche. Mais quels avantages pouvait avoir son ancêtre lointain, qui ne ressemblait que de loin à une brindille ? Les prédateurs sont-ils si stupides qu'ils peuvent être trompés si facilement ? Non, les prédateurs ne sont en aucun cas stupides, et la sélection naturelle de génération en génération leur "apprend" à reconnaître de mieux en mieux les ruses de leur proie. Même la ressemblance parfaite d'une mante religieuse moderne avec un nœud ne lui donne pas une garantie à 100% qu'aucun oiseau ne le remarquera jamais. Cependant, ses chances d'échapper à un prédateur sont plus élevées que celles d'un insecte dont la coloration protectrice est moins parfaite. De la même manière, son ancêtre lointain, qui ne ressemble que légèrement à un nœud, avait une chance de vie légèrement plus élevée que son parent qui ne ressemblait pas du tout à un nœud. Bien sûr, l'oiseau qui est assis à côté de lui le remarquera facilement par temps clair. Mais si le jour est brumeux, si l'oiseau ne s'assoit pas à proximité, mais vole et décide de ne pas perdre de temps sur ce qui peut être une mante religieuse, ou peut être un nœud, alors la similitude minimale sauve la vie du porteur de ce similitude à peine perceptible. Ses descendants qui hériteront de cette ressemblance minimale seront plus nombreux. Leur part dans la population va augmenter. Cela rendra la vie difficile aux oiseaux. Parmi eux, ceux qui reconnaîtront plus précisément les proies camouflées auront plus de succès. Le même principe de la Reine Rouge, dont nous avons parlé dans le paragraphe sur la lutte pour l'existence, entre en jeu. Afin de conserver l'avantage dans la lutte pour la vie, obtenu grâce à une similitude minimale, l'espèce proie doit changer.

La sélection naturelle capte tous ces changements infimes qui augmentent la similitude de couleur et de forme avec le substrat, la similitude entre les espèces comestibles et les espèces non comestibles qu'il imite. Il convient de garder à l'esprit que différents types de prédateurs utilisent différentes méthodes pour trouver des proies. Certains prêtent attention à la forme, d'autres à la couleur, certains ont une vision des couleurs, d'autres non. Ainsi, la sélection naturelle améliore automatiquement, dans la mesure du possible, la similitude entre l'imitateur et le modèle, et conduit à ces étonnantes adaptations que nous voyons dans la nature.

L'émergence d'adaptations complexes. De nombreuses adaptations apparaissent comme des dispositifs élaborés et planifiés à dessein. Comment une structure aussi complexe que l'œil humain a-t-elle pu apparaître par sélection naturelle de mutations aléatoires ?

Les scientifiques suggèrent que l'évolution de l'œil a commencé avec de petits groupes de cellules sensibles à la lumière à la surface du corps de nos très lointains ancêtres, qui vivaient il y a environ 550 millions d'années. La capacité de faire la distinction entre la lumière et l'obscurité leur était certainement utile, augmentant leurs chances de survie par rapport à leurs parents complètement aveugles. Une courbure accidentelle de la surface "visuelle" améliorait la vision, cela permettait de déterminer la direction de la source lumineuse. Un œilleton est apparu. De nouvelles mutations émergentes pourraient entraîner un rétrécissement et un élargissement de l'ouverture de la cupule optique. Le rétrécissement a progressivement amélioré la vision - la lumière a commencé à passer à travers une ouverture étroite. Comme vous pouvez le constater, chaque étape a augmenté la condition physique des individus qui ont changé dans la « bonne » direction. Les cellules photosensibles forment la rétine. Au fil du temps, une lentille s'est formée à l'avant du globe oculaire, qui agit comme une lentille. Il est apparu, apparemment, comme une structure transparente à deux couches remplie de liquide.

Les scientifiques ont essayé de simuler ce processus sur un ordinateur. Ils ont montré qu'un œil comme l'œil composé de palourde pourrait avoir évolué à partir d'une couche de cellules photosensibles avec une sélection relativement douce en seulement 364 000 générations. En d'autres termes, les animaux qui changent de génération chaque année pourraient former un œil entièrement développé et optiquement parfait en moins d'un demi-million d'années. Il s'agit d'une période d'évolution très courte, étant donné que l'âge moyen d'une espèce chez les mollusques est de plusieurs millions d'années.

Toutes les étapes supposées de l'évolution de l'œil humain se retrouvent chez les animaux vivants. L'évolution de l'œil a suivi des voies différentes chez différents types d'animaux. La sélection naturelle a produit de nombreuses formes différentes de l'œil indépendamment, et l'œil humain n'est que l'une d'entre elles, et non la plus parfaite.

Si nous examinons attentivement la construction de l'œil de l'homme et des autres vertébrés, nous trouverons un certain nombre d'étranges incohérences. Lorsque la lumière pénètre dans l'œil humain, elle traverse le cristallin et atteint les cellules photosensibles de la rétine. La lumière doit traverser un réseau dense de capillaires et de neurones pour atteindre la couche photoréceptrice. Étonnamment, mais les terminaisons nerveuses s'approchent des cellules photosensibles non pas par l'arrière, mais par l'avant ! De plus, les terminaisons nerveuses sont rassemblées dans le nerf optique, qui s'étend du centre de la rétine, et crée ainsi une tache aveugle. Pour compenser l'occultation des photorécepteurs par les neurones et les capillaires et se débarrasser de la tache aveugle, notre œil est constamment en mouvement, envoyant une série de projections différentes de la même image au cerveau. Notre cerveau effectue des opérations complexes, ajoutant ces images, soustrayant les ombres et calculant l'image réelle. Toutes ces difficultés pourraient être évitées si les terminaisons nerveuses s'approchaient des neurones non par l'avant, mais par l'arrière, comme par exemple chez une pieuvre.

Schéma de la structure de l'œil des vertébrés. Les terminaisons nerveuses s'approchent des photorécepteurs par l'avant et les obscurcissent.

L'imperfection même de l'œil des vertébrés éclaire les mécanismes de l'évolution par sélection naturelle. Nous avons déjà dit plus d'une fois que la sélection s'opère toujours « ici et maintenant ». Il trie les différentes variantes des structures déjà existantes, sélectionne et additionne les meilleures d'entre elles : le meilleur de « l'ici et maintenant », indépendamment de ce que ces structures pourraient devenir dans un avenir lointain. Par conséquent, la clé pour expliquer à la fois les perfections et les imperfections des structures modernes doit être recherchée dans le passé. Les scientifiques pensent que tous les vertébrés modernes descendent d'animaux comme le lancelet. Dans la lancette, les neurones sensibles à la lumière sont situés à l'extrémité antérieure du tube neural. Devant eux se trouvent des cellules nerveuses et pigmentaires qui recouvrent les photorécepteurs de la lumière entrant par l'avant. La lancette reçoit des signaux lumineux provenant des côtés de son corps transparent. On peut supposer que l'ancêtre commun de l'œil des vertébrés était arrangé de la même manière. Puis cette structure plate a commencé à se transformer en œilleton. La partie antérieure du tube neural faisait saillie vers l'intérieur et les neurones qui se trouvaient devant les cellules réceptrices apparaissaient au-dessus d'elles. Le processus de développement de l'œil chez les embryons de vertébrés modernes reproduit dans un certain sens la séquence d'événements qui se sont déroulés dans un passé lointain.

L'évolution ne crée pas de nouvelles constructions "à partir de zéro", elle change (change souvent de manière méconnaissable) les anciennes constructions, de sorte que chaque étape de ces changements est adaptative. Tout changement devrait augmenter la condition physique de ses porteurs, ou du moins ne pas la réduire. Cette caractéristique de l'évolution conduit à l'amélioration constante de diverses structures. C'est aussi la cause de l'imperfection de nombreuses adaptations, d'étranges incohérences dans la structure des organismes vivants.

Il ne faut cependant pas oublier que toutes les adaptations, aussi parfaites soient-elles, sont relatives. Il est clair que le développement de la capacité à voler n'est pas très bien combiné avec la capacité à courir vite. Par conséquent, les oiseaux qui ont la meilleure capacité à voler sont de mauvais coureurs. Au contraire, les autruches, qui ne peuvent pas voler, courent très bien. L'adaptation à certaines conditions peut être inutile voire nuisible lorsque de nouvelles conditions apparaissent. Cependant, les conditions de vie changent constamment et parfois de façon très spectaculaire. Dans ces cas, les adaptations précédemment accumulées peuvent entraver la formation de nouvelles, ce qui peut conduire à l'extinction de grands groupes d'organismes, comme cela s'est produit il y a plus de 60 à 70 millions d'années avec des dinosaures autrefois très nombreux et diversifiés.

1. Définir l'adaptation.

2. Quel facteur évolutif joue un rôle décisif dans la formation des adaptations ?

3. Des adaptations complexes peuvent-elles résulter de mutations uniques ?

4. La dérive génétique peut-elle conduire à des adaptations ?

5. Donnez des exemples de diverses adaptations que vous connaissez et essayez de reconstituer l'historique de leur occurrence.

6. Quelle est la raison de l'imperfection de certaines adaptations ?