Борьба за существование по дарвину. Формы борьбы за существование

Согласно теории Дарвина, борьба за существование - это различные взаимоотношения организмов с окружающими факторами и друг с другом. Другими словами, это не только прямая битва между хищником и жертвой, сопровождающаяся кровопролитием и гибелью.

Дарвин определил три формы борьбы за существование.

Внутривидовое противостояние имеет наиболее острое течение. Это преимущественно связано с тем, что все особи нуждаются в одинаковых и при этом существенно К ним, в частности, относят пищу, убежище, жизненное пространство, территорию для размножения. Каждому виду присущ комплекс приспособлений, способствующих снижению вероятности столкновения особей (сложная система иерархических отношений в стае или стаде, четкая разметка границ собственных территорий и прочее). Вместе с этим такие приспособления, являющиеся полезными для всего вида в целом, часто приносят вред конкретным особям, вызывая их гибель. Так, например, заяц-русак при дефиците корма отгоняет конкурента от хорошего участка, дерется за самку. за существование имеет огромное значение в процессе эволюции. В результате столкновений менее приспособленные представители погибают. Это способствует процветанию вида в целом, обуславливает его совершенствование.

Борьба за существование бывает и межвидовой. Она характеризуется острым течением в случае, когда виды принадлежат к одному роду и, соответственно, нуждаются в похожих условиях. Примером может быть которая намного агрессивнее и крупнее черной. В результате столкновений первая совершенно вытеснила вторую с человеческих поселений. При этом черная крыса, например, обладает другими способностями. Она лучше, чем серая, перебегает по канатам на корабли с берега и обратно.

Так, в Америку черных крыс завез Магеллан и Колумб, а Васко да Гама привез их в Африку. Расселению этого вида по тихоокеанским островам способствовали дальневосточные мореплаватели. Таким образом, борьба за существование привела к тому, что серая крыса населяет территории внутри континентов, а черная - лесные районы, островные области и узкие портовые зоны.

Борьба за существование может представлять собой благоприятствование одних видов другим, не нанося при этом ущерба себе. Так, например, млекопитающие и птицы разносят семена и плоды. Имеет место и взаимное приспособление отдельных видов друг другу (например, опылителей и цветков). В результате борьба способствует эволюции двух видов, обуславливает возникновение взаимных приспособлений.

На усиление борьбы внутри вида оказывается существенное воздействие и противостояние неблагоприятным окружающим условиям неорганической природы. Это проявляется преимущественно в том, что особи внутри одного вида конкурируют за тепло, свет, еду и прочее. Так, например, в тундре деревья имеют карликовую форму, но они не конкурируют с другими растениями. Победителями являются самые жизнеспособные особи, те, у которых наиболее эффективно протекает обмен веществ, прочие физиологические процессы. В случае, если имеет место передача биологических особенностей по наследству, то это приводит к усовершенствованию приспособляемости.

1. В чём сущность законов Менделя?

Ответ. Законы установленные Г. Менделем закономерности распределения в потомстве наследств, признаков. Основой для формулировки законов Менделя послужили многолетние (1856-63) опыты по скрещиванию неск. сортов гороха. Современники Г. Менделя не смогли оценить важности сделанных им выводов (его работа была доложена в 1865 и вышла в свет в 1866), и лишь в 1900 эти закономерности были переоткрыты и правильно оценены независимо друг от друга К. Корренсом, Э. Чермаком и X. Де Фризом. Выявлению этих закономерностей способствовало применение строгих методов подбора исходного материала, спец. схемы скрещиваний и учёта результатов экспериментов. Признание справедливости и значения М. з. в нач. 20 в. связано с определенными успехами цитологии и формированием ядерной гипотезы наследственности. Механизмы, лежащие в основе законов Менделя были выяснены благодаря изучению образования половых клеток, в частности поведения хромосом в мейозе, и доказательству хромосомной теории наследственности.

Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя, утверждает, что потомство первого поколения от скрещивания устойчивых форм, различающихся по одному признаку, имеет одинаковый фенотип по этому признаку. При этом все гибриды могут иметь фенотип одного из родителей (полное доминирование), как это имело место в опытах Менделя, или, как было обнаружено позднее, промежуточный фенотип (неполное доминирование). В дальнейшем выяснилось, что гибриды первого поколения могут проявить признаки обоих родителей (кодоминировапие). Этот закон основан на том, что при скрещивании двух гомозиготных по разным аллелям форм (АА и аа) все их потомки одинаковы по генотипу (гетерозиготны - Аа), а значит, и по фенотипу.

Закон расщепления, или второй закон Менделя, гласит, что при скрещивании гибридов первого поколения между собой среди гибридов второго поколения в определ. соотношениях появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибридов первого поколения. Так, в случае полного доминирования выявляются 75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком, т. е. два фенотипа в отношении 3:1. При неполном доминировании и кодомииировании 50% гибридов второго поколения имеют фенотип гибридов первого поколения и по 25% - фенотипы исходных родительских форм, т. е. наблюдают расщепление 1:2:1. В основе второго закона лежит закономерное поведение пары гомологичных хромосом (с аллелями А и а), к-рое обеспечивает образование у гибридов первого поколения гамет двух типов, в результате чего среди гибридов второго поколения выявляются особи трёх возможных генотипов в соотношении 1АА:2Аа:1аа. Конкретные типы взаимодействия аллелей и дают расшепления по фенотипу в соответствии со вторым законом Менделя.

Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя, утверждает, что каждая пара альтернативных признаков ведёт себя в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков второго поколения в определенном соотношении появляются особи с новыми (по отношению к родительским) комбинациями признаков. Напр., при скрещивании исходных форм, различающихся по двум признакам, во втором поколении выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1 (случай полного доминирования). При этом два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два - новые. Этот закон основан на независимом поведении (расщеплении) неск. пар гомологичных хромосом. Например, при дигибридном скрещивании это приводит к образованию у гибридов первого поколения 4 типов гамет (АВ, Ab, aB, ab) и после образования зигот - закономерному расщеплению по генотипу и соответственно по фенотипу.

2. Назовите основные положения эволюционного учения Дарвина.

Ответ. Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.

Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др.

Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:

1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как изменчивость и наследственность, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Третье и четвертое положение иногда объединяют.

Вопросы после § 57

1. Перечислите основные формы борьбы за существование.

Ответ. Дарвин различал три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической природы. Наиболее напряжённая из них – внутривидовая борьба. Яркий пример внутривидовой борьбы – состязание между одновозрастными деревьями хвойного леса. Самые высокие деревья своими широко раскинутыми кронами перехватывают основную массу солнечных лучей, а их мощная корневая система поглощает из почвы растворённые минеральные вещества в ущерб более слабым соседям. Внутривидовая борьба особенно обостряется при повышении плотности популяций, например при обилии птенцов у некоторых видов птиц (многие виды чаек, буревестники) более сильные выталкивают из гнёзд более слабых, обрекая их на гибель от хищников или голода.

Межвидовая борьба может проявляться в различных формах, например в форме соревнования (конкуренции) за пищу или иные ресурсы или в форме одностороннего использования одного вида другим. Наглядный пример конкуренции за пищу дают хищники африканских саванн (гепарды, львы, гиены, гиеновые собаки и др.), которые нередко отнимают друг у друга пойманную и убитую добычу. Часто объектом соревнования являются привлекательные местообитания. Например, в борьбе за место в поселениях человека серая крыса, более сильная и агрессивная, со временем вытеснила чёрную, которая в настоящее время встречается лишь в лесных районах или в пустынях. Завезённая в Европу американская норка вытесняет аборигенный европейский вид. Ондатра (выходец из Северной Америки) перехватила часть ресурсов, используемых ранее местными видами, например русской выхухолью. В Австралии обыкновенная пчела, которую привезли из Европы, вытеснила маленькую туземную, не имеющую жала.

Третья форма борьбы за существование – борьба с неблагоприятными внешними условиями. Факторы неживой природы оказывают непосредственное и опосредованное влияние на эволюцию живого. Про растения в пустыне говорят, что они «борются с засухой», имея в виду развитие у них многочисленных приспособлений, способствующих добыванию воды и питательных веществ из почвы (особая корневая система) или снижению интенсивности транспирации (особое строение листьев). Условия неорганического мира оказывают значительное влияние на эволюцию организмов не только сами по себе, их влияние может усиливать или ослаблять внутри– и межвидовые взаимоотношения. При недостатке территории, тепла или света внутривидовая борьба обостряется, и наоборот, при избытке необходимых для жизни ресурсов ослабевает.

2. Какие факты позволяют говорить о «давлении жизни»?

Ответ. Давление жизн:

1) степень влияния биотического потенциала (прежде всего потенциала размножения) на окружающую среду, которая, в свою очередь, действует как лимитирующий фактор, препятствующий неограниченному размножению организмов;

2) у В. И. Вернадского - давление живого вещества, означающее, что в процессе эволюции биосферы живое вещество, по мере захвата жизнью все новых зон обитания, усилило свое преобразующее давление на окружающую неживую природу и на самое себя (например, воздействие жизни на симметрию атомов, на абиогенные химические элементы).

3. Почему внутривидовая борьба является самой напряжённой формой борьбы за существование?

Ответ. Внутривидовая борьба за существование (состязание) происходит между особями, принадлежащими к одному и тому же виду, например состязание между волками за пищу, между соснами за свет.

Эта форма борьбы наиболее напряженная, так как особи одного и того же вида нуждаются в одной и той же пище и подвергаются одним и тем же опасностям.

Яркую картину внутривидового состязания можно видеть в одновозрастном хвойном лесу. Самые высокие деревья широко раскинутыми кронами улавливают основную массу солнечных лучей. Они образуют множество шишек. Мощная корневая система доставляет из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами в ущерб более слабым соседям. Деревья-победители подавляют рост и развитие других деревьев до их засыхания и гибели. Дарвин считал самой напряженной так как у особей одного и того же вида потребности в пище, территории и других условиях существования одинаковы. Кроме того, особи-самцы некоторых видов конкурируют между собой за самку. Поэтому данный вид борьбы является наиболее острым.

На основе ваших собственных наблюдений подготовьте примеры, дающие описания борьбы за существование между организмами: а) одного вида; б) разных видов.

Ответ. 1. Внутривидовая борьба за существование - это борьба между особями одного вида. Эта борьба наиболее ожесточенная и особенно упорная. Она сопровождается угнетением и вытеснением менее приспособленных особей данного вида. В процессе этой борьбы организмы одного вида постоянно конкурируют за жизненное пространство, за пишу, за убежища, брачногопартнера, место для размножения. Внутривидовая борьба за существование усиливается с увеличением численности популяции и усилением специализации вида.

1) борьба за самок у парнокопытных (оленей);

2) борьба за пищу ворон (более сильная ворона отнимает пищу у слабой);

3) борьба за солнечный свет у растений, например одуванчиков;

4) борьба за место на грядке у моркови.

2. Межвидовая борьба за существование - это борьба между особями различных видов. Особенно упорная борьба за существование существует между организмами, которые принадлежат к близким видам.

1) серая крыса вытесняет черную;

2) дрозд деряба вызывает уменьшение численности певчего дрозда;

3) в России таракан пруссак вытесняет черного таракана.

4) в Австралии ввезенная пчела медоносная вытесняет маленькую, лишенную жала, туземную пчелу.

Охотятся на зайцев, следовательно, между волками и лисицами, а также между лисицами и зайцами постоянно идёт взаимная борьба за существование .

Отсутствие добычи приводит к голоданию и гибели хищников. Индийский скворец, широко распространённый в Центральной Азии, питается саранчой, которая служит также пищей и для воробьёв, следовательно, между скворцами и воробьями имеет место конкуренция. Растениями питаются не только копытные животные , но и саранча, быстрое размножение которой служит причиной голодания и гибели копытных животных. Кроме того, жизнь копытных животных зависит от хищников. От растений зависят не только травоядные животные, но и опыляющие их насекомые , а также соперничающие с ними другие виды растений.

У организмов, принадлежащих к одному виду, потребности в пище, местах обитания и в других жизненно необходимых факторах являются одинаковыми. Например, между птицами , относящимися к одному виду, в период размножения идёт борьба за выбор места для постройки гнезда. У млекопитающих и птиц идёт борьба между самцами за обладание самкой во время брачного периода. Между густо посаженными семенами хлопчатника, пшеницы и других растений отмечается внутривидовая борьба за свет, влажность и питательные вещества, в результате чего всходы отстают в росте и развитии. Такое же явление наблюдается и между деревьями и кустарниками, относящимися к одному виду. Самые высокие деревья с раскидистой кроной забирают большую часть солнечных лучей. Их мощная корневая система впитывает из почвы воду и растворенные в ней минеральные вещества. Вследствие этого соседние деревья отстают в росте или перестают расти и погибают (рис. 29, 30). Материал с сайта

Факторы неорганической природы оказывают большое влияние на развитие и выживание организмов. С наступ-лением осени все однолетние растения, а также надземная часть многолетних травянистых растений погибает. В суровые зимы можно наблюдать и гибель многолетних деревьев, сусликов, дождевых червей, птиц. Зимой вследствие обледенения верхнего слоя воды и снижения содержания растворенного в ней кислорода погибают также

4. Формы борьбы за существование.

Особей в популяции появ-ляется во много раз больше, чем может существовать на зани-маемой ею территории. Несоответствие между численностью появляющихся в популяции особей и средствами к их жизни неизбежно приводит к борьбе за существование.

Борьба за существование – слож-ные и многообразные отношения особей внутри видов, между видами и с неорганической природой, имея в виду не только жизнь одной особи, но прежде всего ее плодовитость и успех в обеспечении себя потомством.

Различают три формы борьбы за существование : внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными усло-виями неорганической природы.

Внутривидовая борьба за существование происходит между особями одной популяции любого вида. Эта форма борьбы наиболее напряженная, так как особи одной популяции нуж-даются в одинаковой пище, одинаковых убежищах, подвергаются одинаковым опасностям. Примерами внутривидовой борьбы мо-гут быть состязание между хищниками за добычу, соперничество из–за территории, из–за самки и т. д.

Яркую картину внутривидового состязания можно видеть в популяции одновозрастного хвойного леса. Самые высокие деревья широко раскинутыми кронами улавливают основную массу солнечных лучей; их мощная корневая система поглощает из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами в ущерб более слабым соседям. Деревья–победители подавляют рост и развитие других деревьев, вызывают их засыхание и ги-бель, сами же образуют множество семян.

Видовые приспособления, полезные для всей популяции, могут быть вредными для отдельных особей и даже явиться причиной их гибели. Чайки при избыточной численности потомства уничто-жают часть птенцов: поедают их или ударом в голову застав-ляют отрыгивать пищу, которую сразу вслед за этим схватывают взрослые птицы. Иногда синицы затаптывают в подстилку гнезда 1–2 птенцов.

При чрезмерном увеличении численности особей внутривидо-вая борьба в популяции обостряется. Это бывает вызвано ухудшением кормовых условий, слишком высокой плотностью на-селения и т. д. В таких случаях плодовитость особей в популя-ции снижается; нередко вспыхивают эпидемии, приводящие к массовой гибели особей и снижающие численность популяции.

Существует ряд приспособлений, которые помогают особям одной популяции избежать прямого столкновения между собой. Бурый медведь обозначает границы участка, на котором добы-вает себе пищу, царапинами на деревьях. Волк помечает свой индивидуальный кормовой участок мочой. Самцы синицы, зяб-лика возвещают о занятии участка песней. Животные избегают нарушений границ чужих участков. В популяции у животных одного вида можно встретить взаимопомощь и сотрудничество: совместное выкармливание, воспитание и охрану потомства (например, в семьях пчел, табуне лошадей).

Таким образом, внутривидовая борьба сопровождается пони-жением плодовитости и гибелью части особей вида. Однако в целом это способствует совершенствованию вида в течение многих поколений в направлении большей приспособленности к среде обитания, к факторам, вызывающим эту борьбу.

Межвидовая борьба за существование наблюдается между популяциями различных видов. Она протекает обычно очень ост-ро, если виды нуждаются в сходных условиях и относятся к од-ному роду. Серая и черная крысы – разные виды одного рода. В поселениях человека в Европе серая крыса совершенно вы-теснила черную крысу, которая теперь встречается в лесных районах и пустынях. Серая крыса крупнее, лучше плавает и агрессивнее и потому в схватках с черной одерживает верх. Быстрое размножение дрозда–дерябы в некоторых частях Шотландии повлекло за собой сокращение численности другого вида – певчего дрозда. В Австралии обыкновенная пчела, кото-рую привезли из Европы, вытесняет маленькую туземную, не имеющую жала.

В лесу под защитой светолюбивых пород – сосны, березы, осины – сначала хорошо развиваются всходы ели, которые вы-мерзают на открытых местах, но потом по мере смыкания крон молодых елей всходы светолюбивых пород гибнут.

Межвидовая борьба за существование включает односторон-нее использование одного вида другим – отношения типа «хищник – жертва» (рыбы поедают планктон). Формой борьбы за существование в широком понимании являются и благоприятствование одного вида другому без ущерба для себя (птицы и млекопитающие распространяют плоды и семена), взаимное благоприятствова-ние разных видов друг другу (цветки и их опылители).

В лесу, где столь ярки проявления биологического состязания, наблюдается и польза от совместного произрастания растений. Здесь по сравнению с открытыми местами создается свой тепло-вой, водный и воздушный режим: менее резкие колебания темпе-ратуры, более высокая относительная влажность; под пологом деревьев верхних ярусов произрастают теневыносливые кустар-ники, травы, мхи, напочвенные водоросли.

Борьба с неблагоприятными условиями наблюдается в любой части ареала вида в тех случаях, когда внешние условия среды ухудшаются, например: при суточных и сезонных колебаниях температуры или влажности, а также всюду, где особи оказывают-ся в условиях излишнего тепла или холода, сухости или влажности. Про растение в пустыне говорят, что оно «борется с за-сухой». При продвижении на север или при подъеме в горы в неблагоприятных климатических условиях встречаются зачахшие деревья и кустарники, хотя никакие другие растения их не теснят.

Борьба с неблагоприятными условиями также имеет большое значение для эволюции, так как она обостряет внутривидовую борьбу. Так, при недостатке тепла, питательных веществ между особями в популяции растений обостряется борьба за эти фак-торы. Победителями оказываются наиболее жизнеспособные (у них более интенсивно протекают физиологические процессы, обмен веществ). Если эти биологические особенности передаются по наследству, они, в конечном счете, приводят к совершенство-ванию вида.

Использование человеком сложных взаимоотношений в живой природе. При установлении севооборотов со-блюдают правильное чередование культур на полях, с учетом их отношения к почве, к воде, вредителям, болезням и пр. То же самое делают при искусственных лесопосадках (из дуба, березы, бука и др.), например, вносят гифы грибов в почвы, лишен-ные их. Образующаяся микориза – симбиоз мицелия гриба и корней дерева – доставляет дереву влагу и питательные ве-щества из почвы, обеспечивая нормальный рост.

Для искусственного разведения рыбы водоемы сначала осво-бождают от хищных (щука, окунь) и малоценных видов (плотва, колюшка), а потом заселяют высокопродуктивными (карп, сиг и др.). В этом же водоеме создают условия для развития кормовых организмов. При ведении охотничьего хозяйства на научной основе нужно знание нормального соотношения половых и воз-растных групп в стадах и стаях, а также размеры необходимых животным кормовых участков.

При истреблении хищников учитывают их санитарную роль в природе, которая заключается в уничтожении слабых и больных особей среди жертв. Поголовное уничтожение волков в некото-рых районах Канады привело к вспышке эпидемий у оленей и сокращению численности. С уничтожением хищных птиц сначала быстро увеличивается численность дичи (куропаток, рябчиков), но затем наблюдается ее массовая гибель от глистных и других заболеваний.

Для лечения и предупреждения различных инфекционных заболеваний человека и животных применяют антибиотики и фи-тонциды. Те и другие представляют собой вырабатываемые растениями вещества, которые способны угнетать жизнедеятельность вредных для этих растений микроорганизмов. Антибиотики вырабатываются многими низшими грибами, фитонциды – мно-гими цветковыми растениями как приспособления в борьбе с другими видами.

5. Сравнительная характеристика естественного и искусственного отборов.

Основой обоих процессов служит наследственная изменчивость, она доставляет материал для отбора. В результате действия искусственного и естественного отбора создаются новые формы: при искусственном отборе – породы и сорта, а при естествен-ном – виды. Между этими двумя процессами есть существенное различие. При искусственном отборе человек отбирает особей по замеченным признакам и направляет действие отбора в же-лательную ему сторону. При этом особи с отбираемыми приз-наками могут оказаться даже с вредными для организма. Так, лучшие породы свиней или молочного скота не могли бы су-ществовать в природе без заботы человека. При естественном отборе отбирающим фактором являются условия окружающей среды. При этом отбираются любые жизненно важные признаки. В силу этого естественный отбор действует только на пользу популяции и вида в целом.

В результате искусственного отбора создаются породы до-машних животных и сорта культурных растений, приспособлен-ные человеком к его потребностям и намеченным целям. В ре-зультате естественного отбора возникают виды, приспособленные к жизни в определенных условиях окружающей среды.

Искусственный отбор проводится с того времени, как человек стал заниматься земледелием и приручением животных. Естест-венный отбор происходит в течение всей истории органичес-кого мира, со времени появления жизни на Земле. Естественный и искусственный отбор органически связаны: на породы живот-ных и сорта растений, помимо искусственного отбора, продол-жает действовать и естественный отбор.

Фронтальный опрос:

1. Как объяснить многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений?

2. Какие формы изменчивости служат исходным материалом для искусственного отбора?

3. Покажите на примерах влияние отбора на направления породо– и сортообразования.

4. В чем состоит творческая роль искусственного отбора?

5. Какая форма изменчивости дает исходный материал для естественного отбора в природе?

6. Что такое стабилизирующий отбор? При каких условиях он преимущественно осуществляется в природе?

7. Как вы представляете себе соотношение между движущей и стабилизирующей формами естественного отбора?

1. Какой смысл вкладывал Дарвин в выражение «борьба за существование»?

9. Какие взаимоотношения существуют между особями одной популяции, между особями разных видов, между особями популяций и условиями среды?

10. Каковы причины и следствия борьбы за существо-вание?

11. Приведите примеры использования человеком взаимосвязей в живой природе.

12. Как объяснить, что естественный отбор начинается в популяции?

13. В чем заключается творческая роль естественного отбора?

14. Каковы движущие силы эволюции видов в природе?

15. Почему приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых–вредителей?

Приспособленность организмов и её относительность.

Образование новых видов.

1. Приспособленность организмов и её относительность.

2. Механизм видообразования.

3. Понятие о микроэволюции.

4. Результаты эволюции.

1. Приспособленность организмов и её относительность.

Внешнее и внутреннее строение, инстинкты, поведение животных характеризуются при-способленностью к условиям их жизни. В одной и той же среде разные животные имеют разные приспособления. Крот роет землю конечностями, а слепыш проделывает подземные ходы головой и сильными резцами. Тюлень плавает при помощи ластов, а дельфин - хвос-тового плавника.

Различные приспособления обеспечивают перекрестное опы-ление растений. Нежные весенние ростки ветреницы и голубой перелески переносят температуру ниже нуля благодаря концентрированному раствору сахара в клеточ-ном соке. Низкорослость, мелколистность, поверхностное распо-ложение корней деревьев и кустарников, очень быстрое развитие растительности весной и летом – во всем этом сказывается при-способленность к жизни в тундре.

Из поколения в поколение полезное изменение усиливалось и совершенствовалось под воздействием борьбы за существование и естественного отбора и вело к накоплению признаков сходства с защищенными животными. Каждое приспособление и весь комплекс их вырабатываются на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Приспособленность организмов является результатом действия движущих сил эволю-ции в данных условиях существования.

Относительность приспособленности организмов. Целесо-образность строения и функций организма выражается в его соотношениях только с конкретной внешней средой. Любая при-способленность помогает организмам выжить лишь в тех условиях, в которых она сформировалась под влиянием движущих сил эволюции. Но и в этих условиях она относительна. В яркий солнечный день зимой белая куропатка выдает себя тенью на снегу. Заяц–беляк, не заметный на снегу в лесу, становится вид-ным на фоне темных стволов.

Наблюдения за проявлением инстинктов у животных в ряде случаев показывают их относительную целесообразность. Ночные бабочки летят на огонь, хотя и гибнут при этом. Их влечет к огню инстинкт: они собирают нектар в основном со светлых цветков, хорошо заметных ночью.

Узкая специализация органа может стать причиной гибели организма. Стриж не может взлететь с ровной поверхности, так как у него длинные крылья и очень короткие ноги. Он взле-тает, только оттолкнувшись от какого–то края, как от трамплина.

Приспособления растений, препятствующие поеданию их животными, относительны. Скот обходит растения, защищенные колючками, но верблюжью колючку охотно поедают верблюды, козы, голодный крупный рогатый скот.

Польза симбиоза – сожительства организмов, принадлежа-щих к разным видам, водоросли и гриба в лишайнике, – также относительна. Иногда грибные нити лишайника разру-шают сожительствующие с ними водоросли. У организмов встречаются ненужные органы и признаки (грифельные косточки у лошадей, перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду, остатки третьего века у обезьян и человека).

Все эти и многие другие факты говорят, что приспособлен-ность не абсолютна, а относительна.

2. Механизм видообразования.

Образование но-вых видов в природе является важнейшим этапом в процессе эволюции. При изменении условий существования внутри вида идет процесс расхождения признаков – дивергенция, которая приводит к об-разованию новых группировок особей внутри вида. От исходного вида берет начало целый «пучок» форм, но не все они получают дальнейшее развитие. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодо-витое потомство и выживать, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно вымирают в борьбе за существование под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений.

В природе не всегда сохранялись лишь наиболее расходящие-ся, крайние формы, средние также могли выжить и дать потом-ство. Если условия среды не изменяются или мало изменяются в течение длительного времени, то вид остается почти неизменным по сравнению с родоначальным.

Географическое видообразование связано с расширением ареала исходного вида или с расчленением ареала на изолиро-ванные части физическими преградами (горы, реки, изменения климата). При расширении ареала вида его популяции встречаются с новыми почвенно–климатическими условиями, а также с новыми сообществами животных, растений и микроорганизмов. В дальнейшем эволюция популя-ции может привести к возникновению нового вида.

Например, лиственница сибирская далеко продвинулась на восток; ее популяции заселили территорию от Урала до Байкала и оказались в различных условиях. У особей популяции постоян-но возникали мутации, в результате скрещивания появлялись новые комбинации генов; благодаря этим процессам популяция становилась неоднородной. В процессе борьбы за существование и в результате действия естественного отбора выживали и остав-ляли потомство особи с полезными в конкретных условиях обита-ния изменениями. Действие этих факторов на протяжении дли-тельного времени способствовало появлению более резких различий между популяциями и в конечном итоге возникновению биологической изоляции – нескрещиваемости особей разных по-пуляций одного вида. В результате в более суровых условиях под действием движущих сил эволюции сформировался новый вид – лиственница даурская.

В условиях Крайнего Севера подобным образом образовался особый вид мака с небольшими, сильно опушенными листьями, быстрым развитием коротких цветоносов и ранним цветением.

У лесного ландыша сначала был сплошной ареал, но с оледенением он распался на изолированные части; на этих территориях сформировались самостоятельные популяции, при-знаваемые некоторыми учеными за молодые виды.

Повсеместно распространенный в Европе прострел занимает непрерывный ареал с запада на восток. У западной формы листья тонко рассечены и разбросаны, цветки поникшие, благо-даря чему при обилии дождей на западе вода разбрызгивается и не застаивается, а пыльца не смывается. Восточная форма в засушливых условиях характерна более грубо рассеченными, стоячими листьями и стоячими цветками, по которым вода сте-кает к корням. Опытами доказано, что листья восточной формы испаряют воду значительно меньше, чем листья западной. Все эти отличия прострела на западе Европы от прострела на восто-ке носят приспособительный характер. Между западной и вос-точной формами прострела существует непрерывный ряд пере-ходных форм.

В средней полосе России произрастает более 20 видов лютика. Все они произошли от одного вида. Потомки его заселили различные места обитания – степи, леса, поля – и благодаря изоляции обособились друг от друга сначала в подвиды, потом в виды.

Вид синица большая представляет сложный комплекс популя-ций и подвидов, находящихся на разных ступенях изоляции. Ареалы трех подвидов синицы большой – евроазиатского, южно-азиатского и восточноазиатского – образуют кольцо вокруг Центральноазиатского нагорья – кольцевой ареал. Подвиды занимают хорошо очерченные ареалы, но в зонах контакта южноазиат-ские синицы скрещиваются с двумя другими подвидами. Восточноазиатские и евроазиатские, обитая совместно в долинах верхнего Амура не скрещиваются. Обособление ареалов синиц и образование их подвидов связано с наступлением ледника.

В озере Байкал живут многие виды и роды ресничных плоских червей, ракообразных и рыб, больше нигде не встречающиеся, так как озеро отделено от других водных бассейнов горными хребтами уже около 20 млн. лет.

Экологическое видообразование происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них оказываются различными. Под влия-нием движущих сил эволюции изменяется их генный состав. Через множество поколений эти изменения могут зайти так далеко, что особи разных популяций одного вида не будут скрещиваться между собой, возникнет биологическая изоляция, что характерно, как правило, для разных видов. Например, один вид традескан-ции сформировался на солнечных скалистых вершинах, а дру-гой – в тенистых лесах. В пойме нижней Волги образовались виды житняка, костра, щетинника (мышея), которые дают се-мена до разлива реки или после него. Этим они обособлены от исходных видов, растущих на незаливаемых местах и осеменяю-щихся по преимуществу во время разлива.

Пять видов синиц образовались в связи с пищевой специа-лизацией: синица большая питается крупными насекомыми в садах, парках; лазоревка добывает мелких насекомых в щелях коры, в почках; хохлатая синица питается семенами хвойных деревьев; гаичка и московка питаются преимущественно насеко-мыми в лесах разных типов.

Популяции севанской форели различаются по срокам нереста, местам и глубине нерестилищ (озеро, река).

Видообразование продолжается и в наше время. Вид черный дрозд в настоящее время распадается на две группы, еще не различимые внешне. Одна из них обитает в глухих лесах, другая держится близ жилья человека. Это можно считать началом образования двух подвидов. Популяции и подвиды иногда неразличимы. Географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действие экологической, поэтому трудно установить границы каждого способа видообразования. Образованием нового вида завершается микроэволюция.

3. Понятие о микроэволюции.

Образование новых внутривидовых группировок – популяций и подвидов – это процесс микроэволюция . Она доступна непосредственному наблюдению и изучению, так как может происходить в исторически короткое время. На разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно.

4. Результаты эволюции.

Эволюция имеет три тесно связанных важнейших следствия:

постепенное усложнение и повышение организации живых существ;

относительная приспособленность организмов к условиям внешней среды;

многообразие видов.

Фронтальный опрос:

1. Как объяснить возникновение предостерегающей окраски у насекомых?

2. Приведите при-меры, кроме указанных в тексте, относительной приспособленности у растений и животных.

3. Как объяснить относительный характер приспособленности?

4.Что называют дивергенцией?

5.Какими чертами характеризуется микроэволюция?

6. Приведите примеры образо-вания новых видов разными способами и поясните их.

7. Как объяснить одновременное сосуществование в природе низших и высших организмов?

8. Каковы результаты эволюции? Поясните примерами.

Итоговое занятие по разделу:

«Эволюционное учение».

Историческое развитие науки.

2. Развитие эволюционных представлений (работы К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч.Дарвина).

3. Дарвинский период в развитии теории эволюции.

4. Основные положения учения Ч.Дарвина.

5. Значение дарвинизма.

6. Вид. Критерии вида.

7. Популяция – единица эволюции.

8. Наследственность и изменчивость как движущие силы эволюции.

9. Формы изменчивости.

10. Роль наследственности и изменчивости в эволюционном процессе.

11. Сущность естественного и искусственного отборов.

12. Творческая роль естественного и искусственного отборов.

13. Формы естественного отбора.

14. Формы борьбы за существование.

15. Сравнительная характеристика естественного и искусственного отборов.

16. Приспособленность организмов и её относительность.

17. Механизм видообразования.

18. Понятие о микроэволюции.

19. Результаты эволюции.

Контрольная работа

I вариант

1. Развитие теории эволюции (работы К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч.Дарвина).

2. Популяция – единица эволюции.

3. Приспособленность организмов и её относительность.

4. Формы естественного отбора.

5. Экологическое видообразование.

6. Дайте определение понятиям «наследственность», «вид», «комбинативная изменчивость».

II вариант

Основные положения теории Ч.Дарвина.

Вид. Критерии вида.

Изменчивость. Виды изменчивости.

Сравнительная характеристика искусственного и естественного отборов.

Географическое видообразование.

Дайте определение понятию «микроэволюция», «популяция», «наследственность».

Сравнение действия искусственного и естественного отборов.

Естественный отбор

Искусственный отбор

Основа – наследственная изменчивость (доставляет материал для отбора). Создаются новые формы: виды Отбирающим фактором являются условия окружающей среды. Отбираются любые жизненно важные признаки. Действует только на пользу популяции и вида в целом. Возникают виды, приспособленные к жизни в определенных условиях окружающей среды. Более древний отбор (в течение всей истории органического мира)

1.Основа – наследственная изменчивость (доставляет материал для отбора). 2. Создаются новые формы: породы и сорта. 3.Человек отбирает особей по замеченным признакам и направляет действие отбора в желательную ему сторону, при этом признаки могут оказаться вредными для организма (лучшие породы свиней и молочного скота не могли бы существовать в природе без заботы человека). 4.Создаются породы домашних животных и сорта культурных растений, приспособленные человеком к его потребностям и намеченным целям. 5.Более молодой (с началом земледелия и приручения животных).

Изменчивость

Ненаследственная (модификационная) – не связана с изменением генотипа и в последующих поколениях не передается. Спектр модификационной изменчивости ограничен пределами и носит название норма реакции. Норма реакции отражает определенные пределы изменчивости (размеры листьев деревьев могут отличаться в зависимости от режима освещения). У человека не все признаки способны к модификациям под влиянием внешних условий (группа крови, пигментация кожи и др.) белокочанная капуста при возделывании в жарких странах не образует кочана. Породы лошадей, завезенные в горы или на острова, где пища недостаточно питательна, со временем становятся низкорослыми.

Наследственная – затрагивает хромосомы или гены. 1) мутационная изменчивость . Мутации – редкие, случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие весь геном, целые хромосомы, их части или отдельные гены. а) геномные – приводят к изменению числа хромосом; б) хромосомные – перестройки хромосом: Дупликация – удвоение участка; Делеция – нехватка участка; Инверсия – поворот участка на 180 Транслокация – перемещение участка на негомологичную хромосому; в) генные (точковые) – изменения последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК г) генеративные – возникают в клетках половых зачатков и зрелых половых клетках; д) соматические – возникают во всех клетках тела (кроме половых). 2) комбинативная – половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Исключение – однояйцовые близнецы, степень идентичности которых очень велика.

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 и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование. Борьба за существование бывает трех видов:

Внутривидовая – приводит к сохранению за счет гибели или неучастия в размножении наименее данного вида.

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 другого вида.

Межвидовая борьба – это пример прямой борьбы за существование. Кроме указанных примеров между представителями различных видов может идти борьба за 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.

сезонная смена меха (линька) у млекопитающих
летняя и зимняя спячка у животных
сезонные перелеты птиц
видоизменение

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 . 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.

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.