Факторы эволюции (по Ч. Дарвину)

Эволюция

 

1. Развитие эволюционных идей (Линней, Ламарк, Дарвин, СТЭ) Классификация адаптаций; 2.Микроэволюция. Популяция, закон Харди-Вайнберга; Вид, его критерии; 3. Факторы эволюции: изменчивость (мутационная и комбинативная), естественный отбор, дрейф генов, популяционные волны, изоляция; Видообразование; 4.Направления эволюции: прогресс (ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация) и регресс; 5. Механизмы эволюционного процесса (дивергенция и конвергенция; 6. Доказательства эволюции;

 

РАЗВИТИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ИДЕЙ

 ^ü Верил в сотворение природы богом;

Карл      ^ü Разработал принципы систематики растений и животных и создал первую их классификацию.

Линней ^ü Создал бинарную номенклатуру (Название вида состоит из 2ух слов: существительное –

название рода, прилагательное – наименование вида → Человек разумный).

^ü Верил в теорию самозарождения жизни;

^ü Автор первой эволюционной концепции. В работе «Философия зоологии» (1809) выделил

Жан- основное направление эволюции: постепенное усложнение организации от высших форм к

Батист

     

низшим (то есть признал историческую изменяемость видов);

                                                                                     

Ламарк

 

ü

Минус его теории в неправильном определении движущей силы эволюции

: 1— влияние сре-

                 

 

         

 

 

               

 

ды, которое приводит к упражнению или не упражнению органов; 2 — стремление к самоу-

 

                         

совершенствованию; 3 — передача по наследству приобретенных признаков.

               

^ü Создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и

                                                                               

естественного отбора; Предпосылки создания теории: материалы палеонтологии, географии,

                                                                     

Чарльз

     

геологии, биологии, селекция, систематика, кругосветное плавание на корабле «Бигль»;

                                                                     

^ü Работы: «Происхождение видов путем естественного отбора», «Изменение домашних живот-

       

Дарвин

                 

ных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и

                                   

половой одбор» и др.

                                               

^ü А. Уоллес – независимо от Дарвина сформулировал принцип естественного отбора;

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ (по Ч. Дарвину)

(подробнее про ЕО и изменчивость см. ниже ↓)

     

 

 

     

 

         

 

         

Наследственная изменчивость

     

Борьба за существование

       

Естественный отбор

           

(неопределённая по Дарвину)

   

- комплекс взаимоотношений

 

Это процесс, в результате которого

     

Предоставляет материал для ЕО и

 

организмов с условиями среды, в

 

выживают и оставляют после себя

       

эволюции. Может быть

         

результате выявляются более

   

потомство особи с полезными

     

комбинативной и мутационной

   

приспособленные к данным

 

свойствами → что способствует к

     

(рецессивные мутации составляют

   

условиям обитания среды

   

возникновению новых видов

     

скрытый резерв наследственной

     

организмы.

         

(творческая роль ЕО);

           

изменчивости);

                       

Направляющий фактор эволюции,

                                         

ГЛАВНАЯ ДВИЖУЩАЯ СИЛА.

           

 

           

 

         

 

               

Борьба с

         

Внутривидовая

         

Межвидовая

       

Неблагоприятными

Борьба между особями одной

Борьба м\у особями популяций разных

         

Абиотическими

популяции; Идет напряженно, так

видов; Идёт когда виды конкурируют

         

Факторами среды

как особи одного вида нуждаются

за одни и те же ресурсы либо когда

                     

в одних и тех же ресурсах.

   

они связаны отношениями типа

                   

Примеры: Борьба за территорию;

         

«хищничество».

                   

Состязание за добычу; Внутри-

Примеры: Вытеснение пчелы австра-

                   

видовой каннибализм; Борьба за

лийской пчелой европейской; Между

                   

главенство в стае и за обладание

серой и чёрной крысами; Конкуренция

                   

самкой.

         

за свет между елью и берёзой;

   

 

Предостерегающая окраска

Маскировка гусеницы

Явление мимикрии

 

По форме и цвету

       

 

Пассивная защита	Расчленяющая окраска зебры	Покровительственная окраска
(раковина моллюска)		Факторы эволюции					чивость, популяционные волны, дрейф
					борьба за существование,
						генов, изоляция (она усиливает действие
				естественный отбор;
							этих факторов), естественный отбор;
	Движущий фактор			Естественный отбор
	Трактовка			Выживание более приспособленных			Избирательное воспроизводство генотипов
	Термина «ЕО»			форм и гибель менее приспособленных
	Формы ЕО			Движущий (и половой как его			Движущий, стабилизирующий,
				разновидность);			дизруптивный;

 

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ

           

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ

                                    Результат       Формирование надвидовых таксо -     Формирование новых видов;       эволюционных       нов (родов,семейств,классов,               преобразований      

типов, отрядов);

                            Совместное действие:1)Направляющего фактора–               НЕ имеет специфических       естественного отбора; 2) Ненаправленных факторов –      

Механизмы

      механизмов,осуществляется      

комбинативная и мутационная изменчивость,

           

только посредством процессов

                          популяционные волны, изоляция, дрейф генов;               микроэволюции;    

 

   

 

   

 

    Может происходить за короткий промежуток времени       Длительность       Длительный процесс                            

 

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ

 

ПОПУЛЯЦИЯ -это совокупность свободно скрещивающихся(панмиксия)особей одного вида,котораядлительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида !Это элементарная единица эволюции!

 

Экологическая характеристика популяции:

Численность –общее количество особей в

 

популяции; Плотность – число особей на единицу площади \ объема; Рождаемость; Смертность; Возрастная структура –соотношение численностиособей разного возраста; Половая структура – соотношение количества самцов и самок; Гене-тическая и фенетическая структура –соотношение впопуляции особей с разными генотипами и фенотипами; Пространственная структура – особенности размещения особей в пространстве;

 

Для идеальных популяций действует закон Харди-Вайнберга: соотношение генотиповдоминантных гомозигот АА (25%), гетерозигот Аа (50%) и рецессивных гомозигот аа (25%) НЕ изменяется в ряду поколений;

 

Закон справедлив, если соблюдаются условия

(!но в природе таких популяций НЕ существует!):

* Популяция велика;

 

* В популяции проводится панмиксия;

* Отсутствует естественный отбор;

* Не возникает новых мутаций;

* Нет миграции новых генотипов;

 

 

 

?Почему вид или отдельная особь НЕ может быть единицей эволюции? Особи вида в

естественных условиях не всегда могут скрещи-ваться и вести борьбу за существование (из-за удаленности друг от друга). В случае отдельной особи – полезные признаки, если они не передаются по наследству, НЕ могут быть подхвачены ЕО;

 

 

Математическое выражение закона Харди-Вайнберга используется для расчетов частотгенов в больших популяциях.

p и q –частоты доминантного(АА)и рецессивного(аа) аллелей соответственно,

p ² –частота доминантных гомозигот(АА), q ² –частота рецессивных гомозигот(аа), 2pq - частота гетерозигот(Аа).

 

(p + q) ² = p ² +2pq +q ² = 1 (100 %)

Все популяции вместе образуют вид. В И Д -это исторически сложившаяся совокупность особей,обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особен-ностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих определенный ареал.

 

КРИТЕРИИ ВИДА

 

КРИТЕРИЙ

    ИСКЛЮЧЕНИЯ     ПРИМЕР (Белый медведь)     1

) ГЕНЕТИЧЕСКИЙ

для каждого

  А) Сходство набора хромосом у     Количество хромосом в        

вида характерен определенный

    разных видов (у ели и томата 2n=24)     соматических клетках белого      

кариотип (хромосомный набор).

    Б) Разное количество хромосом у     медведя - равно 74      

Виды обычно отличаются по числу

    разного пола внутри вида (у Жука-     (диплоидный набор), а в          

и строению хромосом.

    оленя у самки половые хромосомы –     половых клетках - 37      

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ

–

       

Кожа у него чёрная. Цвет

           

но неотличимы (малярийные комары)

         

сходство внешнего и внутреннего

       

шубы варьирует от белого до

         

Б) Половой диморфизм (внешнее

             

строения. Окраска меха,

       

желтоватого. Между

             

отличие самки и самца);

             

количество глаз, форма и

       

пальцами есть плавательная

             

В) Личиночная и взрослая стадии

             

расположение листьев;

       

перепонка.

             

отличаются между собой;

                                               

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ

–

    А) Физиологические процессы могут     Весь период беременности      

сходство физиологических про-

    меняться у представителей одного     составляет 230–250 дней;      

цессов. Активность ферментов,

    вида в связи с изменениями среды;     медвежата появляются в          

дыхание, спячка, синтез и

   

Б) Сходство процессов у разных видов

  середине или конце арктичес-          

накопление веществ, сроки

    В) Наличие межвидовых гибридов     кой зимы. Самка при этом до          

размножения;

    (осёл + кобыла = мул);     апреля остаётся в спячке.                               Близкие по биохимическому составу                

БИОХИМИЧЕСКИЙ

–

    виды: А) гемоглобин шимпанзе по              

сходный биохимический состав

    последовательности аминокислот не     В печени накапливается боль-      

(ДНК, белки, наличие и строение

    отличается от гемоглобина челове-     шое количество витамина А.          

гормонов и ферментов).

    ка; Б) у всех млекопитающих выраба-                                     тывается гормон инсулин;                                     А) Особи одного вида могут занимать            

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ

– особи

    разные ареалы (островные популяции)            

одного вида занимают сходный

    Б) Виды-космополиты, проживающие     Обитает в приполярных      

ареал (в примере часто указывают

    повсеместно (рыжий таракан);     областях в северном      

конкретную географическую зону,

    В) Перелетные птицы;     полушарии Земли.          

страну);

    Г) Совпадение ареалов разных видов                                     (луговой и ползучий клевер);                

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ

–

   

Разные приспособления к среде

   

Обитает на дрейфующих и

       

требования к среде обитания

                       

припайных морских льдах;

   

(

экологическая ниша). Особенност

и

 

обитания у одного вида (человеческие

             

Хищник – питается мелкой

     

питания, местообитания, сезон

   

расы);

                 

дичью и рыбой;

         

размножения;

                                         

ЭТОЛОГИЧЕСКИЙ

–

   

Сходство поведения разных видов

   

Для данных зверей характерно

                                           

особенности поведения особей

                   

(страусы Нанду и Эму склонны

   

совершение сезонных кочёвок

     

одного вида (поведение во время

                 

прятать голову в песок для борьбы с

   

вслед за движениями

   

«брачного периода» - крики, танцы

,

           

кожными паразитами);

 

 

ледников;

 

   

постройка гнёзд, бои за самку);

                         

 

! Ни один из критериев вида не является абсолютным. Для точного определения принадлежности к виду необходимо учитывать комплекс критериев!

 

А) ДВИЖУЩИЙ

     

Б) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ

       

В) ДИЗРУПТИВНЫЙ

                     

(РАЗРЫВАЮЩИЙ)

                                                   

* Возникает при изменении фак-

                               

 

           

* Действует при относительно

     

* Происходит при резких измене-

 

 

                                                                       

торов среды в одном направлении

         

ниях условий среды;

 

 

       

постоянных условиях среды;

                                                             

* Направлен в пользу

особей,

               

* Происходит

разрыв нормы реакци

и

                           

 

   

 

 

     

* Направлен на сохранение особе й

                       

 

 

       

имеющих отклонения от средней

         

(вытесняются особи со средним

             

со средним значением признака;

             

нормы признака;

           

значением признака);

             

ВИДООБРАЗОВАНИЕ

 

Это возникновение новых видов на базе наследственной изменчивости под действием ЕО. Движущие силы – борьба за существование и ЕО. Ключевой фактор–изоляция;

 

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ (АЛЛОПАТРИЧЕСКОЕ)    ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ (СИМПАТРИЧЕСКОЕ)

	Связано с пространственной изоляцией популяций				Когда 2 популяции живут на одной территории, но
					не могут скрещиваться (биологическая изоляция).
	(из-за миграции особей за пределы ареала,
					СТАБИЛЬНЫЙ АРЕАЛ
	расчленение ареала преградами).