1. Norādiet parādību - maskēšanās piemēru.

krāsošana mārītes un Kolorādo vaboles

sika briežu un tīģeru krāsošana

plankumi uz tauriņu spārniem, līdzīgi mugurkaulnieku acīm

pierīda tauriņa krāsas līdzība ar neēdamā helikonīda tauriņa krāsu

2. Adaptācija, kas veicina nelabvēlīgu dabas abiotisko faktoru pārnesi, -

bārbeles lapu pārveidošana par ērkšķiem

garā kamieļa ērkšķu sakne

putnu tēviņu dziedāšana

fazānu, pīļu un cāļu tēviņu apspalvojuma spilgtā krāsa

3. Homologi orgāni dzīvniekiem ir

prusaku un varžu ekstremitātes

putnu un tauriņu spārni

tīģera un kurmja ķepas

kurmja un lāča priekškājas

4. Pārejas forma starp rāpuļiem un putniem bija:

Arheopterikss

hoatzins

ārzemnieki

pterodakteļi

5. Līdzīgi orgāni augos ir:

sakne un sakneņi

sakne un sakne

lapa un sepals

putekšņlapas un pistole

6. Pārejas formu izveidošanās starp senākajām un modernākajām organismu grupām ir ... evolūcijas pierādījums.

bioģeogrāfisks

paleontoloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

embrioloģiskā

7. Organismu filoģenētiskās attiecības tiek norādītas uz ... evolūcijas pierādījumiem.

embrioloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

paleontoloģiskā

molekulārā

8. Dažādu kontinentu faunas un floras līdzības un atšķirības tiek uzskatītas par ... evolūcijas pierādījumiem.

embrioloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

paleontoloģiskā

bioģeogrāfisks

9. Apgalvojums, ka “organismu piemērotība ir sākotnējās lietderības izpausme pēc Radītāja plāna”, pieder

K. Bēru

Č.Dārvins

J.-B. Lamarks

K. Linnejs

10. Augu pielāgošanās spējas vēja apputeksnēšanai raksturojas ar

īsu pavedienu klātbūtne

sausu ziedputekšņu klātbūtne

košu, ziedu vainagu klātbūtne

ziedēšana naktī

11. Augu pielāgošanās spējas sezonālām dabas izmaiņām piemērs ir:

kaktusa lapu modifikācija

lapu krišana

spilgta vainaga un nektāra klātbūtne

sulīgu augļu veidošanās

12. Evolūcijas procesā mērenā klimata abinieki ir attīstījuši adaptāciju, lai izturētu nelabvēlīgus apstākļus ārējā vide-Šo

1) apturēta animācija

pārtikas uzglabāšana

krāsas maiņa

migrācija uz siltajiem reģioniem

13. Mīmikas piemērs ir

haizivs un delfīna ķermeņa formas līdzība

bišu un kameņu krāsošana

mušas un lapsenes ķermeņa formas un krāsojuma līdzība

zaļā kāpostu kāpura krāsa balta

14. Nakts tauriņi savāc nektāru no gaišiem ziediem, kas ir skaidri redzami naktī, bet bieži ielido ugunī un iet bojā. Tas ir pierādījums... armatūrai.

absolūtums

neefektivitāte

relativitāte

universālums

filoģenētiskā sērija

16. Cilvēka pamats ir:

1) pielikums

bieza matu līnija

polinipelis

asti

17. Izglītība nav aromorfoze

divi asinsrites apļi abiniekiem

mugurkauls hordatos

trīskameru sirds abiniekiem

ziloņa stumbrs

18. Idioadaptācija ir zaudējums

dodder saknes

kaktusa lapas

raflēzijas kāts un lapas

hlorofils broomrape

19. Pieejamība dažādi veidi gaismas signāli dažāda veida ugunspuķes - tas ir ... izolācijas piemērs.

ģeogrāfisks

Mehānisks

ekoloģisks
4) etoloģiskā

20. Zirga un ēzeļa (mūla), ēzeļa un ērzeļa (hinny), beluga un sterleta (Bester) hibrīdi ir neauglīgi - tas ir ... izolācijas piemērs.

ģenētiskais

ģeogrāfisks

mehānisks

ekoloģisks

Piemērs

evolūcijas ceļš

1) aromorfoze

B) piespiedu astes veidošanās pērtiķiem

2) idioadaptācija

B) akorda izskats

3) deģenerācija

D) hlorofila parādīšanās

D) kaktusa lapu pārvēršana ērkšķos

E) lapu, pīļu sakņu zudums

Izveidojiet atbilstību starp sugas kritērijiem un baltās cielavas īpašībām

Skatīt kritēriju

A) barojas ar kukaiņiem un tārpiem

1) morfoloģiskā

B) asi spārni

2) ekoloģisks

B) stūres spalvas 12

D) parasti apmetas pie ūdens

D) mazs slaids putns

E) gara aste

Nosakiet uzskaitīto dzīvnieku grupu sastopamības secību

nav galvaskausa

zivis

rāpuļi

putni

abinieki

vēžveidīgie

1) Dabiskās atlases darbības rezultātā tiek saglabāti indivīdi ar viņu labklājībai noderīgām iezīmēm. 2) Sugām, kas dzīvo atklāti un var būt pieejamas ienaidniekiem, veidojas maskēšanās, padarot organismus mazāk pamanāmus uz apkārtējās teritorijas fona, piemēram, sienāzis, rubeņi, lazdu rubeņi, rubenis u.c. 3) Dažu tauriņu kāpuri. ķermeņa formā un krāsā, kas atgādina mezglus - tas ir brīdinājuma krāsojuma piemērs. 4) Mīmika - vienas sugas neaizsargāto organismu atdarināšana ar citas sugas vairāk aizsargājamiem, piemēram, neindīgas čūskas un kukaiņi imitē indīgās. 5) Visas adaptācijas ir absolūtas un palīdz organismam izdzīvot konkrētos apstākļos.

Pīļknābis ir savāds vidēja auguma ūdensdzīvnieks (līdz 65 cm) ar bebram līdzīgu asti un pīles knābi. Starp membrānas ķepu pirkstiem, uz pakaļkājām "spures" ar indīgiem dziedzeriem. Pīļknābis barojas ar maziem ūdensdzīvniekiem, galvenokārt kukaiņiem. Austrālijas upju stāvajos krastos viņš rok garas, līdz 6 m garas bedres. Mātīte šajā bedrē izbūvē ligzdu, kurā mīkstā ragveida membrānā iedēj 2-4 olas.

Kādas ir galvenās aromorfozes, kas radušās putniem evolūcijas procesā? Paskaidrojiet atbildi.

PĀRBAUDE

Par bioloģiju par tēmu: "Evolūcijas mehānismi"

opciju.

Izvēlieties vienu atbildi:

1. Nosauc fenomenu – mīmikas piemēru.

sienāzis zaļā krāsā

hoverfly pēc formas un krāsas ir līdzīga bitei

parasta kāmja muguras krāsa ir līdzīga piedegušas zāles krāsai

līdzība starp galvkāju un zīdītāju acīm

2. Kas nav pielāgošanās apstākļiem vide?

augsta dzimstība

augsta mirstība

mīmika

brīdinājuma krāsa

3. Cilvēka astes kaulai homologs orgāns -

nags

spārns

plezna

asti

4. Pārejas forma starp abiniekiem un rāpuļiem bija:

dinozauri

dzīvnieku zobainās ķirzakas

daivu zivs

stegocefālijas

5. Līdzīgi orgāni dzīvniekiem ir kurmja ekstremitātes un

1) lāči

2) suņi

3) pīles

4) ķirzakas

6. Homologu un līdzīgu orgānu klātbūtne dažādās organismu grupās tiek dēvēta par ... evolūcijas pierādījumiem.

embrioloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

paleontoloģiskā

molekulārā

7. Par rudimentu un atavismu klātbūtni dažādās organismu grupās atsaucas uz ... evolūcijas pierādījumiem.

embrioloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

paleontoloģiskā

molekulārā

8. Par pārejas formu esamību (piemēram, daivu spura zivs, sēklpapardes) tiek minēta ... evolūcijas liecība.

embrioloģiskā

salīdzinošā anatomiskā

paleontoloģiskā

molekulārā

9. Apgalvojums, ka organismiem piemīt iedzimta spēja mainīties ārējās vides ietekmē, pieder pie

K. Bēru

Č.Dārvins

J.-B. Lamarks

K. Linnejs

10. Piemērs dzīvnieku pielāgošanās spējai sezonālām dabas izmaiņām ir

apturēta abinieku animācija

asari žaunu vāka kustība

ežu nakts darbība

4) medījuma meklēšana ar vilkiem

11. Plaušu zivis ir izstrādājušas pielāgošanos

1) aizsardzība pret plēsējiem

dienas garuma maiņa

apkārtējās vides temperatūras izmaiņas

izturīgs sezonāls sausums

12. Kāda adaptācija vides apstākļiem ir veidojusies ūdensputniem evolūcijas procesā?

Garš kakls

peldēšanas membrāna

spalvu vāks

spēja lidot

13. Salīdzinoši anatomiskie evolūcijas pierādījumi ietver

homologi un līdzīgi orgāni

dzīvo organismu šūnu struktūra

mugurkaulnieku embriju līdzība

filoģenētiskā sērija

14. Piemērs ir sienāža zaļā krāsa, tauriņu kāpuri

maskēties

mīmika

patronizējošs krāsojums

brīdinājuma krāsa

15. Paleontoloģiskie pierādījumi par evolūciju ietver:

homologi un līdzīgi orgāni

dzīvo organismu šūnu struktūra

mugurkaulnieku embriju līdzība

filoģenētiskā sērija

16. Indīgās čūskas ir bīstamas daudziem dzīvniekiem, taču tās ēd mangusti un eži. Tas ir pierādījums... armatūrai.

absolūtums

neefektivitāte

relativitāte

4) daudzpusība

17. Deģenerācija ir zaudējums

ziloņa biezais kažoks

ekstremitātes vaļiem

gremošanas orgāni liellopu lenteņos

četri pirksti zirgam

18. Aromorfoze ir izglītība

pleznas

ziloņa stumbrs

akordi

pērtiķa sīkstā aste

19 Idioadaptācija ir

1) seksuālā procesa rašanās

2) akorda izskats

3) ziloņa stumbra veidošanās

4) smadzeņu masas palielināšanās

20. Havaju salās dzīvojošo augļu mušu telpiskā nošķiršana ir ... izolācijas piemērs

etoloģiskā

ģeogrāfisks

mehānisks

ekoloģisks

Saskaņojiet ceļu ar piemēriem, kas to ilustrē.

Piemērs

evolūcijas ceļš

A) daudzšūnu rašanās

1) aromorfoze

B) ložņu stumbra parādīšanās

2) idioadaptācija

C) sakņu, lapu, hlorofila zudums

3) deģenerācija

D) pleznu veidošanās roņos

D) fotosintēzes parādīšanās

E) ziloņa stumbra veidošanās

G) trīskameru sirds veidošanās

Saskaņojiet sugas kritērijus ar Āfrikas strausa īpašībām

Baltās cielavas īpašības

Skatīt kritēriju

A) augi ir parasta barība, bet reizēm tas ēd arī mazus dzīvniekus

1) morfoloģiskā

B) kājas ir spēcīgas, ar diviem pirkstiem; vaļīgs apspalvojums

2) ekoloģisks

C) dzīvo atklātās savannās un pustuksnešos

D) liels putns, kas sver līdz 90 kg, līdz 3 metriem garš

D) knābis ir taisns un plakans; lielas acis ar biezām skropstām

E) var ilgu laiku iztikt bez ūdens, bet reizēm labprāt dzer un patīk peldēties

Izveidojiet secību, kas atspoguļo augu evolūciju

daudzšūnu aļģes

vienšūnu aļģes

papardes

psilofīti

ziedēšana

briofīti

24. Atrodiet kļūdas dotajā tekstā. Norādiet to priekšlikumu numurus, kuros tie izteikti, labojiet tos.

1) Putni attīstījās no senajiem abiniekiem mezozoja laikmetā. 2) Fosilās pārejas forma ir stegocephalus, kas ir atrasts kā fosilijas. 3) Viņam bija spārni, apspalvojums, sakausēti atslēgas kauli. 4) Putnu parādīšanos veicināja šāda aloģenēze: četrkameru sirds, nemainīga ķermeņa temperatūra un elpceļu diferenciācija. 5) Pārejas fosiliju atradumi ir paleontoloģiski evolūcijas pierādījumi organiskā pasaule

25. Kādi veida kritēriji ir aprakstīti tālāk tekstā? Paskaidrojiet atbildi.

Kivi putns apdzīvo Jaunzēlandes blīvos mitros mežus. No visiem skrējējputniem kivi ir mazākais (augstums 55 cm, svars līdz 3,5 kg). Spārnu praktiski nav, to paliekas ir paslēptas matiņainajā apspalvojumā. Kājas ir īsas un tālu viena no otras, tāpēc kivi kustas kā pulksteņa rotaļlieta. Knābis ir garš, nāsis ir nobīdītas uz galu. Kivi pārtiek galvenokārt ar sliekām, laupījumu atrod, izmantojot ožu. Mātīte plakanā ligzdā parasti dēj vienu milzīgu (līdz 500 g) olu. Tēviņš inkubē olu.

26. Kādas ir galvenās aromorfozes, kas radušās abiniekiem evolūcijas procesā? Norādiet vismaz četras aromorfozes.

Adaptāciju rašanās dabiskās atlases rezultātā

Adaptācijas ir organismu īpašības un īpašības, kas nodrošina pielāgošanos videi, kurā šie organismi dzīvo. Adaptāciju sauc arī par adaptācijas procesu. Iepriekš mēs apskatījām, kā daži pielāgojumi rodas dabiskās atlases rezultātā. Bērzu kožu populācijas ir pielāgojušās pārmaiņām ārējiem apstākļiem tumšo krāsu mutāciju uzkrāšanās dēļ. Cilvēku populācijās, kas apdzīvo malārijas apgabalus, ir notikusi adaptācija sirpjveida šūnu mutācijas izplatības dēļ. Abos gadījumos adaptācija tiek panākta ar dabiskās atlases palīdzību.

Šajā gadījumā par atlases materiālu kalpo populācijās uzkrātā iedzimtā mainība. Tā kā dažādas populācijas atšķiras viena no otras uzkrāto mutāciju komplektā, tās atšķirīgi pielāgojas vieniem un tiem pašiem vides faktoriem. Tādējādi Āfrikas populācijas ir pielāgojušās dzīvei malārijas skartajos apgabalos, uzkrājot sirpjveida šūnu anēmijas mutācijas. HbS, un populācijās, kas apdzīvo Dienvidaustrumu Āziju, rezistence pret malāriju veidojās, pamatojoties uz vairāku citu mutāciju uzkrāšanos, kas homozigotā stāvoklī arī izraisa asins slimības, bet heterozigotā stāvoklī - nodrošina aizsardzību pret malāriju.

Šie piemēri ilustrē dabiskās atlases lomu adaptāciju veidošanā. Tomēr ir skaidri jāsaprot, ka tie ir īpaši salīdzinoši vienkāršu adaptāciju gadījumi, kas rodas atsevišķu "labvēlīgo" mutāciju nesēju selektīvas pavairošanas dēļ. Maz ticams, ka lielākā daļa pielāgojumu radās šādā veidā.

Aizsargājošs, brīdinošs un imitējošs krāsojums. Apsveriet, piemēram, tādus plaši izplatītus pielāgojumus kā aizbildnība, brīdinājums un imitējoša krāsa (mīmika).
Aizsargājošs krāsojumsļauj dzīvniekiem kļūt neredzamiem, saplūstot ar substrātu. Daži kukaiņi ir pārsteidzoši līdzīgi to koku lapām, uz kuriem tie dzīvo, citi atgādina nokaltušus zarus vai ērkšķus uz koku stumbriem. Šos morfoloģiskos pielāgojumus papildina uzvedības pielāgojumi. Kukaiņi izvēlas slēpt tieši tās vietas, kur tie ir mazāk redzami.

Neēdamiem kukaiņiem un indīgiem dzīvniekiem - čūskām un vardēm ir spilgta, brīdinājuma krāsa. Plēsējs, reiz saskāries ar šādu dzīvnieku, ilgu laiku saista šāda veida krāsojumu ar briesmām. To izmanto daži neindīgi dzīvnieki. Tie iegūst pārsteidzošu līdzību ar indīgiem un tādējādi samazina plēsēju radītās briesmas. Jau atdarina odzes krāsu, muša atdarina biti. Šo fenomenu sauc mīmika.

Kā radās visas šīs apbrīnojamās ierīces? Maz ticams, ka viena mutācija varētu nodrošināt tik precīzu atbilstību starp kukaiņa spārnu un dzīvu lapu, starp mušu un biti. Tas ir neticami, ka vienas mutācijas dēļ aizbildnieciski krāsains kukainis varētu paslēpties tieši tajās lapās, kādas tas izskatās. Acīmredzot tādas adaptācijas kā aizsargājoša un brīdinājuma krāsa un mīmika radās, pakāpeniski atlasot visas šīs mazās novirzes ķermeņa formā, noteiktu pigmentu izplatībā, iedzimtajā uzvedībā, kas pastāvēja šo dzīvnieku senču populācijās. Viena no svarīgākajām dabiskās atlases īpašībām ir tā kumulatīvs- tā spēja uzkrāt un pastiprināt šīs novirzes vairākās paaudzēs, summējot izmaiņas atsevišķos gēnos un to kontrolētajās organismu sistēmās.

Interesantākā un grūtākā problēma ir adaptāciju rašanās sākuma posmi. Ir skaidrs, kādas priekšrocības dod gandrīz ideālā dievlūdzēja līdzība ar sausu zaru. Bet kādas priekšrocības varētu būt viņa tālajam sencim, kurš tikai attāli atgādināja zariņu? Vai plēsēji ir tik stulbi, ka tos var tik viegli apmānīt? Nē, plēsēji nekādā gadījumā nav stulbi, un dabiskā atlase no paaudzes paaudzē "māca" viņiem arvien labāk atpazīt sava upura viltības. Pat modernā dievlūdzēja ideālā līdzība ar mezglu nedod viņam 100% garantiju, ka neviens putns viņu nekad nepamanīs. Tomēr tā izredzes izvairīties no plēsoņa ir lielākas nekā kukaiņiem ar mazāk perfektu aizsargkrāsu. Tādā pašā veidā viņa tālajam sencim, kurš tikai nedaudz izskatās pēc mezgla, bija nedaudz lielākas izredzes uz dzīvību nekā viņa radiniekam, kurš nemaz neizskatījās pēc mezgla. Protams, putns, kas sēž viņam blakus, skaidrā dienā viņu viegli pamanīs. Bet, ja diena ir miglaina, ja putns nesēž tuvumā, bet lido garām un nolemj netērēt laiku tam, kas var būt dievlūdzējs vai mezgls, tad minimālā līdzība izglābj šī nesēja dzīvību. tikko manāma līdzība. Viņa pēcnācēju, kas mantos šo minimālo līdzību, būs vairāk. Palielināsies to īpatsvars iedzīvotāju skaitā. Tas apgrūtinās putnu dzīvi. Starp tiem veiksmīgāki kļūs tie, kuri precīzāk atpazīs maskēto laupījumu. Tiek izmantots tas pats Sarkanās karalienes princips, par kuru mēs runājām rindkopā par cīņu par eksistenci. Lai saglabātu pārsvaru cīņā par dzīvību, kas iegūta ar minimālu līdzību, ir jāmainās medījuma sugai.

Dabiskā atlase uztver visas tās niecīgās izmaiņas, kas palielina krāsas un formas līdzību ar substrātu, līdzību starp ēdamajām sugām un neēdamajām sugām, kuras tā atdarina. Jāņem vērā, ka dažādi veidi Plēsēji izmanto dažādas metodes, lai atrastu laupījumu. Daži pievērš uzmanību formai, citi krāsai, dažiem ir krāsu redze, citi nē. Tātad dabiskā izlase automātiski, cik vien iespējams, pastiprina līdzību starp atdarinātāju un modeli, kā arī rada pārsteidzošus pielāgojumus, ko mēs redzam dabā.

Sarežģītu adaptāciju rašanās. Daudzi pielāgojumi izpaužas kā sarežģītas un mērķtiecīgi plānotas ierīces. Kā tāda sarežģīta struktūra kā cilvēka acs varēja rasties nejauši radušos mutāciju dabiskās atlases rezultātā?

Zinātnieki liek domāt, ka acs evolūcija sākās ar nelielām gaismas jutīgu šūnu grupām uz mūsu ļoti tālo senču ķermeņa virsmas, kas dzīvoja apmēram pirms 550 miljoniem gadu. Spēja atšķirt gaismu no tumsas viņiem noteikti bija noderīga, palielinot viņu dzīves iespējas salīdzinājumā ar viņu pilnīgi aklajiem radiniekiem. Nejaušs "vizuālās" virsmas izliekums uzlaboja redzi, kas ļāva noteikt virzienu uz gaismas avotu. Parādījās acs kauss. Jaunas mutācijas var izraisīt optiskā kausa atvēruma sašaurināšanos un paplašināšanos. Sašaurināšanās pakāpeniski uzlaboja redzi – gaisma sāka iet cauri šaurai apertūrai. Kā redzat, katrs solis palielināja to personu piemērotību, kuras mainījās “pareizajā” virzienā. Gaismas jutīgās šūnas veidoja tīkleni. Laika gaitā acs ābola priekšpusē ir izveidojusies lēca, kas darbojas kā lēca. Acīmredzot tas parādījās kā caurspīdīga divslāņu struktūra, kas piepildīta ar šķidrumu.

Zinātnieki ir mēģinājuši simulēt šo procesu datorā. Viņi parādīja, ka tāda acs kā saliktā gliemežnīcas acs varēja attīstīties no gaismjutīgu šūnu slāņa ar salīdzinoši vieglu atlasi tikai 364 000 paaudžu laikā. Citiem vārdiem sakot, dzīvnieki, kas katru gadu maina paaudzes, varētu izveidot pilnībā attīstītu un optiski perfektu aci mazāk nekā pusmiljona gadu laikā. Šis ir ļoti īss evolūcijas periods, ņemot vērā, ka molusku sugas vidējais vecums ir vairāki miljoni gadu.

Visus iespējamos cilvēka acs evolūcijas posmus var atrast starp dzīviem dzīvniekiem. Acs evolūcija gāja dažādos virzienos dažādi veidi dzīvnieki. Izmantojot dabisko atlasi, daudzi dažādas formas acis, un cilvēka acs ir tikai viena no tām, un ne pati ideālākā

Ja mēs rūpīgi apsvērsim cilvēka un citu mugurkaulnieku acs uzbūvi, mēs atklāsim vairākas dīvainas neatbilstības. Kad gaisma nokļūst cilvēka acī, tā iziet cauri lēcai un uz gaismas jutīgajām šūnām tīklenē. Gaismai jāpārvietojas caur blīvu kapilāru un neironu tīklu, lai sasniegtu fotoreceptoru slāni. Pārsteidzoši, bet nervu gali tuvojas gaismjutīgajām šūnām nevis no aizmugures, bet no priekšpuses! Turklāt nervu gali tiek savākti redzes nervā, kas stiepjas no tīklenes centra un tādējādi rada aklo zonu. Lai kompensētu fotoreceptoru ēnojumu ar neironiem un kapilāriem un atbrīvotos no aklās zonas, mūsu acs nepārtraukti kustas, nosūtot uz smadzenēm virkni dažādu viena attēla projekciju. Mūsu smadzenes veic sarežģītas darbības, pievienojot šos attēlus, atņemot ēnas un aprēķinot reālo attēlu. No visām šīm grūtībām varētu izvairīties, ja nervu gali tuvotos neironiem nevis no priekšpuses, bet gan no aizmugures, kā, piemēram, astoņkājiem.

Pati mugurkaulnieku acs nepilnība izgaismo dabiskās atlases evolūcijas mehānismus. Jau ne reizi vien esam teikuši, ka atlase vienmēr darbojas “šeit un tagad”. Viņš šķiro dažādi varianti jau esošās struktūras, izvēloties un saliekot labāko no tiem: labāko no "šeit un tagad", neatkarīgi no tā, par ko šīs struktūras var kļūt tālā nākotnē. Tāpēc atslēga gan mūsdienu konstrukciju pilnību, gan nepilnību skaidrošanai būtu jāmeklē pagātnē. Zinātnieki uzskata, ka visi mūsdienu mugurkaulnieki ir cēlušies no tādiem dzīvniekiem kā lancete. Lanceletē gaismas jutīgie neironi atrodas nervu caurules priekšējā galā. To priekšā atrodas nervu un pigmenta šūnas, kas pārklāj fotoreceptorus no gaismas, kas ieplūst no priekšpuses. Lancele saņem gaismas signālus, kas nāk no tās caurspīdīgā korpusa sāniem. Var pieņemt, ka mugurkaulnieku acs kopīgais sencis bija izkārtojies līdzīgi. Tad šī plakanā struktūra sāka pārveidoties par acu kausu. Nervu caurules priekšējā daļa izvirzījās uz iekšu, un virs tām parādījās neironi, kas atradās receptoru šūnu priekšā. Acs attīstība mūsdienu mugurkaulnieku embrijos zināmā nozīmē atveido notikumu secību, kas notika tālā pagātnē.

Evolūcija nerada jaunas konstrukcijas "no nulles", tā maina (bieži vien neatpazīstami maina) vecās konstrukcijas, lai katrs šo pārmaiņu posms būtu adaptīvs. Jebkurām izmaiņām vajadzētu palielināt vai vismaz to nesamazināt. Šī evolūcijas iezīme noved pie dažādu struktūru pastāvīgas uzlabošanās. Tas ir arī daudzu pielāgošanās nepilnību cēlonis, dīvainas dzīvo organismu struktūras neatbilstības.

Tomēr jāatceras, ka visi pielāgojumi, lai cik perfekti tie būtu, ir relatīvi. Skaidrs, ka lidošanas spēju attīstība nav īpaši labi apvienota ar spēju ātri skriet. Tāpēc putni, kuriem ir vislabākās spējas lidot, ir slikti skrējēji. Tieši otrādi, strausi, kuri nav spējīgi lidot, skrien ļoti labi. Pielāgošanās noteiktiem apstākļiem var būt bezjēdzīga vai pat kaitīga, kad parādās jauni apstākļi. Tomēr dzīves apstākļi mainās pastāvīgi un dažreiz ļoti dramatiski. Šādos gadījumos iepriekš uzkrātās adaptācijas var kavēt jaunu veidošanos, kas var izraisīt lielu organismu grupu izzušanu, kā tas notika pirms vairāk nekā 60-70 miljoniem gadu ar kādreiz ļoti daudzajiem un daudzveidīgajiem dinozauriem.

Tests "Dzīvo organismu adaptīvās īpašības"

1. Paplašināt jēdziena "sugas pielāgošanās vides apstākļiem" saturu.

2. Uzskaitiet galvenos organismu pielāgošanās videi veidus.

3. Aizpildiet iepriekš minēto mīmikas parādīšanās evolūcijas mehānisma diagrammu

Mazs pozitīvs — __________________________

Mīmika — _____________________________________________

Rezultātā neaizsargāts skats - _________________________

________________________________________________

4 . Salīdziniet tādus krāsojuma veidus kā brīdinājuma krāsojums, aizsargājošs krāsojums un mīmika, īpašu uzmanību pievēršot to atšķirīgajām iezīmēm. Sniedziet piemērus dzīvniekiem, kuriem ir šādi pielāgojumi. Aizpildiet tabulu. 5 . Atbildiet, vai dzīvnieka uzvedība ietilpst dabiskās atlases ietvaros. Ja jā, lūdzu, sniedziet piemēru. 6. Ievietojiet trūkstošo vārdu. Galvenās adaptāciju apguves sekas ir _________________ organismu stāvoklis videi

Aizsargājošs krāsojums

Brīdinājuma krāsojums

Evolūcija(no lat. evolutio — “izvietošana”) – visu dzīvo organismu attīstības process, ko pavada ģenētiskās izmaiņas, atsevišķu populāciju un sugu adaptācijas, modifikācijas un izzušana, kā rezultātā notiek izmaiņas ekosistēmas un biosfēra vispār.

Dzīvo organismu evolūcijas shēma uz Zemes.

Mūsdienās ir vairāki galvenie evolūcijas teorijas. Visizplatītākā ir sintētiskā evolūcijas teorija(STE) ir sintēze Darvina evolūcijas teorija un populācijas ģenētika. STE izskaidro saistību starp evolūcijas ceļš (ģenētiskās mutācijas) un evolūcijas mehānisms (dabiskā atlase saskaņā ar Darvinu). STE evolūciju definē kā procesu, kura laikā gēnu alēļu biežums mainās laika periodā, kas ievērojami pārsniedz viena populācijas pārstāvja dzīves ilgumu.

Čārlza Darvina evolūcijas teorijas būtība, kurš to formulēja savā darbā "Sugas izcelsme"(1859) norāda, ka galvenais evolūcijas "dzinējs" ir dabiskā atlase, process, kas sastāv no trim faktoriem:

1) Populācijās dzimst vairāk pēcnācēju, nekā spēj izdzīvot, ņemot vērā vides apstākļus (barības daudzumu, dzīvo būtņu klātbūtni, kas barojas ar šo sugu utt.);

2) dažādiem organismiem ir dažādas pazīmes, kas ietekmē spēju izdzīvot un vairoties;

3) Iepriekš minētās pazīmes ir iedzimtas.

Šie trīs faktori izskaidro intraspecifiskas konkurences rašanos un to indivīdu selektīvu izzušanu (likvidēšanu), kuri ir vismazāk pielāgoti izdzīvošanai. Tādējādi tikai spēcīgākie atstāj pēcnācējus, kas noved pie pakāpeniskas visu dzīvo būtņu evolūcijas.

Dabiskā atlase ir vienīgais faktors, kas izskaidro visu dzīvo būtņu pielāgošanos, taču tas nav vienīgais evolūcijas iemesls. Citi tikpat svarīgi iemesli ir mutācijas, gēnu plūsma un ģenētiskā novirze.

Adaptāciju rašanās dabiskās atlases rezultātā

Adaptācijas ir organismu īpašības un īpašības, kas nodrošina pielāgošanos videi, kurā šie organismi dzīvo. Adaptāciju sauc arī par adaptācijas procesu. Iepriekš mēs apskatījām, kā daži pielāgojumi rodas dabiskās atlases rezultātā. Bērzu kožu populācijas ir pielāgojušās izmainītajiem ārējiem apstākļiem tumšo krāsu mutāciju uzkrāšanās dēļ. Cilvēku populācijās, kas apdzīvo malārijas apgabalus, ir notikusi adaptācija sirpjveida šūnu mutācijas izplatības dēļ. Abos gadījumos adaptācija tiek panākta ar dabiskās atlases palīdzību.

Šajā gadījumā par atlases materiālu kalpo populācijās uzkrātā iedzimtā mainība. Tā kā dažādas populācijas atšķiras viena no otras uzkrāto mutāciju komplektā, tās atšķirīgi pielāgojas vieniem un tiem pašiem vides faktoriem. Tādējādi Āfrikas populācijas ir pielāgojušās dzīvei malārijas skartajos apgabalos, uzkrājot sirpjveida šūnu anēmijas mutācijas. HbS, un populācijās, kas apdzīvo Dienvidaustrumu Āziju, rezistence pret malāriju veidojās, pamatojoties uz vairāku citu mutāciju uzkrāšanos, kas homozigotā stāvoklī arī izraisa asins slimības, bet heterozigotā stāvoklī - nodrošina aizsardzību pret malāriju.

Šie piemēri ilustrē dabiskās atlases lomu adaptāciju veidošanā. Tomēr ir skaidri jāsaprot, ka tie ir īpaši salīdzinoši vienkāršu adaptāciju gadījumi, kas rodas atsevišķu "labvēlīgo" mutāciju nesēju selektīvas pavairošanas dēļ. Maz ticams, ka lielākā daļa pielāgojumu radās šādā veidā.

Aizsargājošs, brīdinošs un imitējošs krāsojums. Apsveriet, piemēram, tādus plaši izplatītus pielāgojumus kā aizbildnība, brīdinājums un imitējoša krāsa (mīmika).
Aizsargājošs krāsojumsļauj dzīvniekiem kļūt neredzamiem, saplūstot ar substrātu. Daži kukaiņi ir pārsteidzoši līdzīgi to koku lapām, uz kuriem tie dzīvo, citi atgādina nokaltušus zarus vai ērkšķus uz koku stumbriem. Šos morfoloģiskos pielāgojumus papildina uzvedības pielāgojumi. Kukaiņi izvēlas slēpt tieši tās vietas, kur tie ir mazāk redzami.

Neēdamiem kukaiņiem un indīgiem dzīvniekiem - čūskām un vardēm ir spilgta, brīdinājuma krāsa. Plēsējs, reiz saskāries ar šādu dzīvnieku, ilgu laiku saista šāda veida krāsojumu ar briesmām. To izmanto daži neindīgi dzīvnieki. Tie iegūst pārsteidzošu līdzību ar indīgiem un tādējādi samazina plēsēju radītās briesmas. Jau atdarina odzes krāsu, muša atdarina biti. Šo fenomenu sauc mīmika.

Kā radās visas šīs apbrīnojamās ierīces? Maz ticams, ka viena mutācija varētu nodrošināt tik precīzu atbilstību starp kukaiņa spārnu un dzīvu lapu, starp mušu un biti. Tas ir neticami, ka vienas mutācijas dēļ aizbildnieciski krāsains kukainis varētu paslēpties tieši tajās lapās, kādas tas izskatās. Acīmredzot tādas adaptācijas kā aizsargājoša un brīdinājuma krāsa un mīmika radās, pakāpeniski atlasot visas šīs mazās novirzes ķermeņa formā, noteiktu pigmentu izplatībā, iedzimtajā uzvedībā, kas pastāvēja šo dzīvnieku senču populācijās. Viena no svarīgākajām dabiskās atlases īpašībām ir tā kumulatīvs- tā spēja uzkrāt un pastiprināt šīs novirzes vairākās paaudzēs, summējot izmaiņas atsevišķos gēnos un to kontrolētajās organismu sistēmās.

Interesantākā un grūtākā problēma ir adaptāciju rašanās sākuma posmi. Ir skaidrs, kādas priekšrocības dod gandrīz ideālā dievlūdzēja līdzība ar sausu zaru. Bet kādas priekšrocības varētu būt viņa tālajam sencim, kurš tikai attāli atgādināja zariņu? Vai plēsēji ir tik stulbi, ka tos var tik viegli apmānīt? Nē, plēsēji nekādā gadījumā nav stulbi, un dabiskā atlase no paaudzes paaudzē "māca" viņiem arvien labāk atpazīt sava upura viltības. Pat modernā dievlūdzēja ideālā līdzība ar mezglu nedod viņam 100% garantiju, ka neviens putns viņu nekad nepamanīs. Tomēr tā izredzes izvairīties no plēsoņa ir lielākas nekā kukaiņiem ar mazāk perfektu aizsargkrāsu. Tādā pašā veidā viņa tālajam sencim, kurš tikai nedaudz izskatās pēc mezgla, bija nedaudz lielākas izredzes uz dzīvību nekā viņa radiniekam, kurš nemaz neizskatījās pēc mezgla. Protams, putns, kas sēž viņam blakus, skaidrā dienā viņu viegli pamanīs. Bet, ja diena ir miglaina, ja putns nesēž tuvumā, bet lido garām un nolemj netērēt laiku tam, kas var būt dievlūdzējs vai mezgls, tad minimālā līdzība izglābj šī nesēja dzīvību. tikko manāma līdzība. Viņa pēcnācēju, kas mantos šo minimālo līdzību, būs vairāk. Palielināsies to īpatsvars iedzīvotāju skaitā. Tas apgrūtinās putnu dzīvi. Starp tiem veiksmīgāki kļūs tie, kuri precīzāk atpazīs maskēto laupījumu. Tiek izmantots tas pats Sarkanās karalienes princips, par kuru mēs runājām rindkopā par cīņu par eksistenci. Lai saglabātu pārsvaru cīņā par dzīvību, kas iegūta ar minimālu līdzību, ir jāmainās medījuma sugai.

Dabiskā atlase uztver visas tās niecīgās izmaiņas, kas palielina krāsas un formas līdzību ar substrātu, līdzību starp ēdamajām sugām un neēdamajām sugām, kuras tā atdarina. Jāpatur prātā, ka dažāda veida plēsēji izmanto dažādas laupījuma atrašanas metodes. Daži pievērš uzmanību formai, citi krāsai, dažiem ir krāsu redze, citi nē. Tātad dabiskā atlase, cik vien iespējams, automātiski uzlabo līdzību starp atdarinātāju un modeli un noved pie tiem pārsteidzošajiem pielāgojumiem, ko mēs redzam dabā.

Sarežģītu adaptāciju rašanās. Daudzi pielāgojumi izpaužas kā sarežģītas un mērķtiecīgi plānotas ierīces. Kā tāda sarežģīta struktūra kā cilvēka acs varēja rasties nejauši radušos mutāciju dabiskās atlases rezultātā?

Zinātnieki liek domāt, ka acs evolūcija sākās ar nelielām gaismas jutīgu šūnu grupām uz mūsu ļoti tālo senču ķermeņa virsmas, kas dzīvoja apmēram pirms 550 miljoniem gadu. Spēja atšķirt gaismu no tumsas viņiem noteikti bija noderīga, palielinot viņu dzīves iespējas salīdzinājumā ar viņu pilnīgi aklajiem radiniekiem. Nejaušs "vizuālās" virsmas izliekums uzlaboja redzi, kas ļāva noteikt virzienu uz gaismas avotu. Parādījās acs kauss. Jaunas mutācijas var izraisīt optiskā kausa atvēruma sašaurināšanos un paplašināšanos. Sašaurināšanās pakāpeniski uzlaboja redzi – gaisma sāka iet cauri šaurai apertūrai. Kā redzat, katrs solis palielināja to personu piemērotību, kuras mainījās “pareizajā” virzienā. Gaismas jutīgās šūnas veidoja tīkleni. Laika gaitā acs ābola priekšpusē ir izveidojusies lēca, kas darbojas kā lēca. Acīmredzot tas parādījās kā caurspīdīga divslāņu struktūra, kas piepildīta ar šķidrumu.

Zinātnieki ir mēģinājuši simulēt šo procesu datorā. Viņi parādīja, ka tāda acs kā saliktā gliemežnīcas acs varēja attīstīties no gaismjutīgu šūnu slāņa ar salīdzinoši vieglu atlasi tikai 364 000 paaudžu laikā. Citiem vārdiem sakot, dzīvnieki, kas katru gadu maina paaudzes, varētu izveidot pilnībā attīstītu un optiski perfektu aci mazāk nekā pusmiljona gadu laikā. Šis ir ļoti īss evolūcijas periods, ņemot vērā, ka molusku sugas vidējais vecums ir vairāki miljoni gadu.

Visus iespējamos cilvēka acs evolūcijas posmus var atrast starp dzīviem dzīvniekiem. Acs evolūcija dažādos dzīvnieku veidos ir gājusi dažādus ceļus. Dabiskā atlase ir radījusi daudzas dažādas acs formas neatkarīgi, un cilvēka acs ir tikai viena no tām, nevis vispilnīgākā.

Ja mēs rūpīgi apsvērsim cilvēka un citu mugurkaulnieku acs uzbūvi, mēs atklāsim vairākas dīvainas neatbilstības. Kad gaisma nokļūst cilvēka acī, tā iziet cauri lēcai un uz gaismas jutīgajām šūnām tīklenē. Gaismai jāpārvietojas caur blīvu kapilāru un neironu tīklu, lai sasniegtu fotoreceptoru slāni. Pārsteidzoši, bet nervu gali tuvojas gaismjutīgajām šūnām nevis no aizmugures, bet no priekšpuses! Turklāt nervu gali tiek savākti redzes nervā, kas stiepjas no tīklenes centra un tādējādi rada aklo zonu. Lai kompensētu fotoreceptoru ēnojumu ar neironiem un kapilāriem un atbrīvotos no aklās zonas, mūsu acs nepārtraukti kustas, nosūtot uz smadzenēm virkni dažādu viena attēla projekciju. Mūsu smadzenes veic sarežģītas darbības, pievienojot šos attēlus, atņemot ēnas un aprēķinot reālo attēlu. No visām šīm grūtībām varētu izvairīties, ja nervu gali tuvotos neironiem nevis no priekšpuses, bet gan no aizmugures, kā, piemēram, astoņkājiem.

Mugurkaulnieku acs struktūras diagramma. Nervu gali tuvojas fotoreceptoriem no priekšpuses un aizsedz tos.

Pati mugurkaulnieku acs nepilnība izgaismo dabiskās atlases evolūcijas mehānismus. Jau ne reizi vien esam teikuši, ka atlase vienmēr darbojas “šeit un tagad”. Tas šķiro jau esošo struktūru dažādās variācijas, atlasot un saliekot kopā labākās no tām: labāko no "šeit un tagad", neatkarīgi no tā, par ko šīs struktūras var kļūt tālā nākotnē. Tāpēc atslēga gan mūsdienu konstrukciju pilnību, gan nepilnību skaidrošanai būtu jāmeklē pagātnē. Zinātnieki uzskata, ka visi mūsdienu mugurkaulnieki ir cēlušies no tādiem dzīvniekiem kā lancete. Lanceletē gaismas jutīgie neironi atrodas nervu caurules priekšējā galā. To priekšā atrodas nervu un pigmenta šūnas, kas pārklāj fotoreceptorus no gaismas, kas ieplūst no priekšpuses. Lancele saņem gaismas signālus, kas nāk no tās caurspīdīgā korpusa sāniem. Var pieņemt, ka mugurkaulnieku acs kopīgais sencis bija izkārtojies līdzīgi. Tad šī plakanā struktūra sāka pārveidoties par acu kausu. Nervu caurules priekšējā daļa izvirzījās uz iekšu, un virs tām parādījās neironi, kas atradās receptoru šūnu priekšā. Acs attīstība mūsdienu mugurkaulnieku embrijos zināmā nozīmē atveido notikumu secību, kas notika tālā pagātnē.

Evolūcija nerada jaunas konstrukcijas "no nulles", tā maina (bieži vien neatpazīstami maina) vecās konstrukcijas, lai katrs šo pārmaiņu posms būtu adaptīvs. Jebkurām izmaiņām vajadzētu palielināt vai vismaz to nesamazināt. Šī evolūcijas iezīme noved pie dažādu struktūru pastāvīgas uzlabošanās. Tas ir arī daudzu pielāgošanās nepilnību cēlonis, dīvainas dzīvo organismu struktūras neatbilstības.

Tomēr jāatceras, ka visi pielāgojumi, lai cik perfekti tie būtu, ir relatīvi. Skaidrs, ka lidošanas spēju attīstība nav īpaši labi apvienota ar spēju ātri skriet. Tāpēc putni, kuriem ir vislabākās spējas lidot, ir slikti skrējēji. Tieši otrādi, strausi, kuri nav spējīgi lidot, skrien ļoti labi. Pielāgošanās noteiktiem apstākļiem var būt bezjēdzīga vai pat kaitīga, kad parādās jauni apstākļi. Tomēr dzīves apstākļi mainās pastāvīgi un dažreiz ļoti dramatiski. Šādos gadījumos iepriekš uzkrātās adaptācijas var kavēt jaunu veidošanos, kas var izraisīt lielu organismu grupu izzušanu, kā tas notika pirms vairāk nekā 60-70 miljoniem gadu ar savulaik ļoti daudzajiem un daudzveidīgajiem dinozauriem.

1. Definējiet adaptāciju.

2. Kādam evolūcijas faktoram ir izšķiroša loma adaptāciju veidošanā?

3. Vai sarežģīti pielāgojumi var rasties no atsevišķām mutācijām?

4. Vai ģenētiskā novirze var izraisīt adaptācijas?

5. Sniedziet dažādu jums zināmu adaptāciju piemērus un mēģiniet rekonstruēt to rašanās vēsturi.

6. Kāds ir dažu pielāgojumu nepilnības iemesls?