1 вариант
Чем отличается понятие «борьба за существование» от понятия «естественный отбор»?
Борьба за существование – это выживание только наиболее приспособленных, естественный отбор приводит к размножению выживших особей;
При естественном отборе происходит оценка приспособленности организмов к данной среде обитания, борьба за существование – результат естественного отбора – выживание наиболее приспособленных;
Борьба за существование – процесс взаимодействия организма со средой, а естественный отбор – его результат – выживание наиболее приспособленных;
Борьба за существование и естественный отбор – синонимы. Оба понятия означают выживание наиболее приспособленных.
Пример действия дизруптивной формы естественного отбора:
Существование реликтовой формы гаттерии;
Появление в гавани порта, отгороженной молом, популяции узкопанцирных крабов;
Появление раннецветущей и поздноцветущей рас погремка большого на скашиваемых лугах;
Гибель длиннокрылых и короткокрылых воробьев во время сильной бури.
Для географического способа видообразования характерно:
Обострение внутривидовой конкуренции, расхождение популяций по разным экологическим нишам в пределах прежнего ареала;
Расширение ареала вида, появление физических преград между популяциями, возникновение мутаций, действие естественного отбора
Возникновение мутаций, действие естественного отбора на популяции без расширения ареала;
Обитание отдельных групп особей в разных экологических условиях.
Наиболее острая форма борьбы за существование:
Межвидовая; Б. Внутривидовая;
В Межвидовая и внутривидовая. Г. с условиями окружающей среды
Почему самцы птиц часто имеют яркую окраску?
Привлекают внимание самок своего вида; В. Она делает их менее заметными;
Отпугивают самок другого вида; Г. отпугивают самцов другого вида
Аналогичными органами являются конечности:
Крота и медведки, Б. Крота и утки, В. Крота и собаки, Г. Бабочки и мухи
Разнообразие вьюрковых птиц, есть результат:
Дегенерации, А. Ароморфоза, Б. Дивергенции, Г. Идиоадаптации
Переходной формой между рептилиями и птицами является:
Птеродактиль, А. Иностранцевия, Б Археоптерикс, Г. Зверозубая рептилия
В1 – Найдите соответствие
Ароморфоз __________________
Идиоадаптация _______________
Дегенерация__________________
Появление яиц у пресмыкающихся и развитие их на суше;
Превращение листьев кактуса в колючки;
Утрата органов пищеварения у круглых червей;
Удлинение конечностей лошади;
Возникновение теплокровности;
Отсутствие листьев у повилики.
.
Ж.Б. Ламарк – создатель первой эволюционной теории,
Естественный отбор является результатом борьбы за существование,
Полиплоидия – это пример внезапного видообразования,
Живые организмы при любых условия размножаются в геометрической прогрессии,
Биологические адаптации – один из результатов естественного отбора,
Сходство реакций организма на внешние воздействия – физиологический критерий вида,
Мутационный процесс – постоянный источник наследственной изменчивости,
Пение птиц весной является примером экологической эволюции,
Элементарной единицей классификации живых организмов является популяция,
В основе аллопатрического видообразования лежит географическая изоляция.
Эволюция
Онтогенез
Биологический прогресс
2 вариант
А- Выберите единственно правильный ответ на каждый предложенный вопрос
Пример действия стабилизирующей формы естественного отбора
Существование кистеперой рыбы латимерии;
Появление темноокрашенной формы в популяции бабочки – березовой пяденицы;
Появление раннецветущей и поздноцветущей рас погремка большого на скашиваемых лугах;
Появление длиннокрылых и бескрылых насекомых на океанических островах, продуваемых ветрами;
Пример экологического (симпатрического) видообразования:
Существование в средней полосе нескольких видов лютиков, произрастающих в разных условиях;
Образование комплекса подвидов у большой синицы, широко расселенной по территории Земного шара;
Образование двух подвидов лиственниц: сибирской и даурской;
Возникновение двух видов чаек: серебристой и клуши, живущих по побережьям Балтийского и Северного морей.
Действие искусственного отбора приводит к формированию признаков полезных для:
Человека, Б. Растений и животных, В. Растений, но вредных для животных,
Г. Животных, но вредных для растений.
Факторами – поставщиками эволюционного материала являются:
Мутационный процесс, дрейф генов, волны численности;
Борьба за существование, естественный отбор;
Волны численности, изоляция;
Дрейф генов, естественный отбор, изоляция
Гомологическими органами у животных являются:
Крыло бабочки и птицы, В. Конечности таракана и лягушки
Лапы тигра и крота Г. Ласта кита и моржа
Переходной формой между рептилиями и млекопитающими были:
Стегоцефалы, Б Динозавры, В Зверозубые рептилии, Г. Птеродактили
Кто обнаружил последовательные ряды ископаемых форм лошадиных?
В.О. Ковалевский, Б Карл Бэр, В. Жорж Кювье, Г. Ч. Дарвин
Назовите ту систематическую группу, признаки которой появляются у зародыша млекопитающих раньше признаков других систематических групп.
Вид, Б. Род, В. Семейство, Г. Класс
В1 – Найдите соответствие
Ароморфоз __________________
Идиоадаптация _______________
Дегенерация__________________
Отсутствие кровеносной системы у цепней
Появление цветка у растений,
Появление живорождения у позвоночных животных,
Уплощение тела у камбалы, ската,
Появление зацепок на плодах лопуха и череды,
Утрата листьев и развитой корневой системы у ряски.
В2 – отметьте знаками «+» утверждения с которыми вы согласны и знаком «-», утверждения с которыми вы не согласны .
Закон зародышевого сходства был сформулирован К.Бэром,
Движущие силы эволюции пород и сортов – естественный отбор и наследственная изменчивость,
Для того чтобы отнести организм к определенному виду достаточно использовать 1- 2 видовых критерия,
Занимаемая видом территория обитания – это географический критерий вида,
Предпосылками эволюционного процесса являются мутации,
Миграции – одна из причин изменения генофонда популяции,
Образование новых родов – результат действия процесса макроэволюции,
Приспособление различных организмов к одинаковым условиям происходит в результате конвергенции,
Полиморфизм – результат действия дизруптивного (разрывающего) отбора,
Одной из форм внезапного видообразования является полиплоидия.
С – Дайте определение понятий
Биологический вид
Филогенез
Биологический регресс
Ответы
1 вариант
Задание А
Задание В1
Ароморфоз – 1,5
Идиоадаптация – 2,4
Дегенерация – 3,6
Задание В2
Задание С
Эволюция – необратимый процесс исторического изменения органического мира
Онтогенез – индивидуальное развитие живых организма
Биологический прогресс – эволюционные изменения, приводящие к повышению уровня организации вида, расширению ареала, увеличению численности и появлению новых видов
вариант
Задание А
Задание В1
Ароморфоз – 2,3
Идиоадаптация – 4,5
Дегенерация – 1,6
Задание В2
Задание С
Биологический вид – это совокупность особей, сходных по строению (морфологическому, генетическому, биохимическому), которые скрещиваются и дают плодовитое потомство, которое приспособлено к определенным экологическим условиям и живут в определенном ареале.
Филогенез – историческое развитие целого вида
Биологический прогресс – эволюционные изменения, приводящие к снижению уровня организации вида, сужению ареала, уменьшению численности вида, или к его исчезновению.
48 тестов по теме
21.
Ведущий фактор, определяющий направленность
эволюционного процесса
А)
борьба за существование
Б) внутривидовые
взаимоотношения
В) наследственная
изменчивость
Г) естественный отбор
104.
Под воздействием какого фактора эволюции
у организмов сохраняются полезные
признаки
А)
мутаций
Б) внутривидовой борьбы
В)
межвидовой борьбы
Г)
естественного отбора
147.
Исходным материалом для естественного
отбора служит
А)
борьба за существование
Б)
мутационная изменчивость
В) изменение
среды обитания организмов
Г)
приспособленность организмов к среде
обитания
148.
Формирование приспособленности у
организмов происходит в результате
А)
освоения видом новых территорий
Б)
прямого воздействия среды на организм
В)
дрейфа генов и увеличения численности
гомозигот
Г) естественного отбора и
сохранения особей с полезными признаками
167.
Направляющий фактор эволюции
А)
дрейф генов
Б) видообразование
В)
естественный отбор
Г) географическая
изоляция
330.
В основе эволюционной теории Ч. Дарвина
лежит учение о
А)
дивергенции
Б) естественном отборе
В)
дегенерации
Г) искусственном отборе
351.
Состязание самцов в период размножения
свидетельствует о проявлении формы
отбора
А)
стабилизирующего
Б) движущего
В)
полового
Г) методического
352.
Отбор, в результате которого сохраняются
особи со средним проявлением признака,
а выбраковываются особи с отклонениями
от нормы, называют
А)
движущим
Б) методическим
В) стихийным
Г)
стабилизирующим
469.
В засушливых условиях в процессе эволюции
сформировались растения с опушёнными
листьями благодаря действию
А)
соотносительной изменчивости
Б)
модификационной изменчивости
В)
естественного отбора
Г) искусственного
отбора
503.
Творческий характер естественного
отбора в эволюции проявляется в
А)
обострении конкуренции между видами
Б)
ослаблении конкуренции между популяциями
В)
обострении конкуренции между особями
одного вида
Г) возникновении новых
видов
518.
Какой процесс мог привести к формированию
у ядовитых животных яркой окраски
А)
привлечение противоположного пола
Б)
естественный отбор
В) искусственный
отбор
Г) проявление заботы о потомстве
527.
Эффективность естественного отбора
понижается при
А)
усилении внутривидовой борьбы
Б)
изменении нормы реакции
В) ослаблении
мутационного процесса
Г) усилении
мутационного процесса
566.
Согласно учению Ч. Дарвина, формирование
вида в природе происходит благодаря
А)
дрейфу генов
Б) мутационному процессу
В)
экологической изоляции
Г) естественному
отбору
578.
Направляющий фактор микроэволюции
А)
дивергенция
Б) естественный отбор
В)
искусственный отбор
652.
Сохранение на Галапагосских островах
вьюрков с мощным, как у дятла, клювом, с
помощью которого они добывают из-под
коры деревьев насекомых, обеспечивалось
А)
естественным отбором
Б) искусственным
отбором
В) модификационной изменчивостью
Г)
наследственной изменчивостью
680.
Главная движущая сила эволюции, по Ч.
Дарвину
А)
естественный отбор
Б) изменчивость
В)
приспособленность
Г) наследственность
719.
Приспособленность организмов к среде
обитания - результат
Б)
проявления конвергенции
В) методического
отбора
Г) взаимодействия движущих сил
эволюции
871.
Процесс, обеспечивающий выживание
особей с полезными в данных условиях
среды признаками, называют
А)
искусственным отбором
Б) борьбой за
существование
В) естественным отбором
Г)
видообразованием
880.
Какой отбор сохраняет видовые признаки
современного человека
А)
движущий
Б) стабилизирующий
В)
массовый
Г) методический
882.
Приспособительные изменения фенотипа
особей в популяции в длительном ряду
поколений возникают вследствие
А)
дрейфа генов
Б) движущей формы отбора
В)
внутривидовой формы борьбы
Г)
мутационного процесса
936.
Исходным материалом для естественного
отбора является
А)
модификационная изменчивость
Б)
наследственная изменчивость
В) борьба
особей за условия выживания
Г)
приспособленность популяций к среде
обитания
953.
Приспособление вида к среде обитания
есть результат
А)
заботы о потомстве
Б) упражнения
органов
В) отбора случайных наследственных
изменений
Г) высокой численности
особей популяций
977.
Сохранение фенотипа особей в популяции
в длительном ряду поколений является
следствием
А)
дрейфа генов
Б) движущей формы отбора
В)
стабилизирующей формы отбора
Г)
мутационного процесса
989.
В направлении приспособления организмов
к среде обитания действует
А)
искусственный отбор
Б) естественный
отбор
В) наследственная изменчивость
Г)
борьба за существование
1013.
С позиций эволюционного учения Ч. Дарвина
любое приспособление организмов является
результатом
А)
дрейфа генов
Б) изоляции
В) искусственного
отбора
Г) естественного отбора
1052.
Насекомые-вредители приобретают со
временем устойчивость к ядохимикатам
в результате
А)
высокой плодовитости
Б) модификационной
изменчивости
В) сохранения мутаций
естественным отбором
Г) искусственного
отбора
1133.
Отбор особей с уклоняющимися от средней
величины признаками называют
А)
движущим
Б) методическим
В)
стабилизирующим
Г) массовым
1134.
Основу естественного отбора составляет
А)
мутационный процесс
Б) видообразование
В)
биологический прогресс
Г) относительная
приспособленность
1250.
Основным результатом эволюции является
А)
приспособленность организмов к среде
обитания
Б) колебание численности
популяций
В) уменьшение числа популяций
вида
Г) борьба за существование между
особями одного вида
1558.
Причина борьбы за существование
А)
изменчивость особей популяции
Б)
ограниченность ресурсов среды и
интенсивное размножение особей
В)
природные катаклизмы
Г) отсутствие
приспособлений у особей к среде обитания
1560.
К чему приводит усиление в природной
популяции мутационного процесса
А)
повышению эффективности естественного
отбора
Б) повышению интенсивности
круговорота веществ
В) увеличению
численности особей
Г) совершенствованию
саморегуляции
1564.
Среди движущих сил эволюции, ведущих к
возникновению приспособлений у особей
к среде обитания, направляющий характер
имеет
А)
естественный отбор
Б) искусственный
отбор
В) изоляция
Г) борьба за
существование
1565.
Несмотря на появление мутаций в популяции,
борьбу за существование между особями
новый вид не может возникнуть без
действия
А)
искусственного отбора
Б) движущего
естественного отбора
В) механизма
саморегуляции
Г) стабилизирующего
естественного отбора
1566.
Естественный отбор - это
А)
сложные отношения между организмами и
неживой природой
Б) процесс сохранения
особей с полезными им наследственными
изменениями
В) процесс образования
новых видов в природе
Г) процесс роста
численности популяции
1568.
Действие естественного отбора приводит
к
А)
мутационной изменчивости
Б) сохранению
полезных для человека признаков
В)
случайному скрещиванию
Г) возникновению
новых видов
1569.
Образование новых видов в природе
происходит в результате
А)
стремления особей к самоусовершенствованию
Б)
сохранения человеком особей с полезными
для него наследственными изменениями
В)
сохранения естественным отбором особей
с полезными для них наследственными
изменениями
Г) сохранения естественным
отбором особей с разнообразными
ненаследственными изменениями
1570.
Каковы последствия действия стабилизирующего
отбора
А)
сохранение старых видов
Б) изменение
нормы реакции
В) появление новых
видов
Г) сохранение особей с измененными
признаками
1572.
Каковы причины многообразия видов в
природе
А)
сезонные изменения в природе
Б)
приспособленность организмов к среде
обитания
В) наследственная изменчивость
и естественный отбор
Г) модификационная
изменчивость и искусственный отбор
1579.
Результатом эволюции является
А)
наследственная изменчивость
Б) борьба
за существование
В) многообразие
видов
Г) ароморфоз
1685.
К результатам эволюции относят
А)
борьбу за существование и естественный
отбор
Б) приспособленность и многообразие
видов
В) мутационную и комбинативную
изменчивость
Г) модификационную и
коррелятивную изменчивость
1745.
Новые виды в природе возникают в
результате взаимодействия
А)
приспособленности организмов и
искусственного отбора
Б) ненаследственных
и сезонных изменений в природе
В)
наследственной изменчивости и
естественного отбора
Г) ненаследственной
изменчивости и колебаний численности
популяций
1746.
Благодаря какой форме отбора сохранились
в природе кистепёрые рыбы
А)
методической
Б) движущей
В)
стабилизирующей
Г) разрывающей
1771.
При длительном сохранении относительно
постоянных условий среды в популяциях
вида
А)
возрастает число спонтанных мутаций
Б)
проявляется стабилизирующий отбор
В)
проявляется движущий отбор
Г) усиливаются
процессы дивергенции
1850.
Стабилизирующий отбор, в отличие от
движущего
А)
способствует сохранению особей с
модификационными изменениями
Б)
способствует сохранению особей со
средним значением признаков
В) ведет
к возникновению гетерозиса у растений
и животных
Г) ведёт к появлению новых
видов растений и животных
2003.
Естественному отбору приписывают
творческую роль в эволюции
потому,
что он
А)
вызывает случайные разнообразные
мутации
Б) стихийно отбирает только
полезные признаки
В) направленно
сохраняет наиболее приспособленных
особей
Г) вызывает направленные
полезные мутации
2068.
К результатам эволюции относится
А)
изменчивость организмов
Б)
наследственность
В) приспособленность
к условиям среды
Г) естественный отбор
наследственных изменений
2131.
К результатам эволюции относят
А)
дрейф генов
Б) наследственную
изменчивость
В) популяционные волны
Г)
многообразие видов
2174.
Приспособления организмов относительны,
так как
А)
в популяции происходит саморегуляция
Б)
условия среды обитания организмов
изменчивы
В) организмы стремятся к
самомовершенствованию
Г) в популяции
происходят мутации
2230.
Сохранение в процессе эволюции особей
с полезными в определенных условиях
признаками - это
А)
результат конвергенции
Б) результат
дрейфа генов
В) результат естественного
отбора
Г) проявление популяционных
волн
Результаты полногеномного секвенирования 120 вьюрков, населяющих Галапагосские острова, позволили выяснить, за счет чего форма клюва этих птиц адаптировалась к разным видам пищи.
У всех ученых-биологов есть любимые модельные системы: к примеру, молекулярные биологи исследуют активность генов с помощью люциферазы светлячка, потому что по ее свечению сразу видно, в каких клетках работает интересующий ученых генетический элемент. Нейробиологи изучают свойства крупных нервных клеток моллюсков, потому что с ними удобно работать, а генетики исследуют наследственность на мушках-дрозофилах, у которых удобно контролировать скрещивание и быстро сменяются поколения. Биологи, которые исследуют эволюцию, тоже обладают любимыми модельными системами, хотя их «рабочие установки» несколько более масштабны. Самая известная «лаборатория» исследователей эволюции - Галапагосские острова , населяемые несколькими видами вьюрков . Эти птицы очень похожи между собой во всем, кроме формы клюва. Еще Дарвин предположил, что эти виды произошли от одного предка, который когда-то заселил острова, а затем виды разделились, поскольку птицы приспосабливались к разным видам пищи - к семенам, насекомым или нектару (рис. 1). Дарвина поразило, что эти птицы, так похожие на обитателей американского континента, все же представляют собой отдельные виды, специфические именно для Галапагосских островов, и к тому же, по-видимому, адаптировавшиеся к разным нишам в новой среде обитания. Эти наблюдения развили в нем интерес к идее об изменении видов. Надо сказать, что Дарвину повезло с возможность попасть на острова, поскольку, как мы сейчас знаем, специализация в таких изолированных сообществах происходит быстрее, и Дарвину посчастливилось увидеть действительно выразительный пример, когда птицы разных видов были явно похожи, но их клювы «заточились» под определенный вид пищи.
Рисунок 1. Форма клюва Галапагосских вьюрков приспособлена к питанию определенной пищей.
С XIX века возможности исследователей эволюции существенно расширились - теперь они не ограниченны анализом внешних признаков. К изучению классической системы Галапагосских островов теперь можно подойти со всем арсеналом новых методов. В частности, можно определить генотипы большого количества вьюрков, и посмотреть, что отличает их на уровне ДНК. Сравнивая количество отличий в ДНК у представителей разных видов птиц, можно построить схему расхождения их видов и выяснить, соответсвует ли она нашим представлениям об приспособлении птиц к разным экологическим нишам островов.
Ранее такие деревья расхождения видов вьюрков уже строились, но тогда ученые ограничивались лишь скромным сравнением их митохондриальной ДНК или отдельных ядерных маркеров. Митохондриальная ДНК, во-первых, представляет собой лишь незначительную часть всей ДНК клетки, а во-вторых, не содержит в себе информации об изменениях, которые непосредственно повлияли на форму клюва. ДНК митохондрий содержит лишь часть информации о белках этих клеточных органелл, а все гены, которые отвечают за внешние признаки организма, находятся в ядре клетки. Если ДНК митохондрий пары видов на данный момент отличается сильнее, чем ДНК митохондрий другой пары видов, можно думать, что первая пара видов произошла от общего предка раньше, чем вторая, поскольку различия в ДНК видов, которые перестали скрещиваться, со временем накапливаются. Однако, конечно, хочется знать и конкретные гены, которые привели к разделению видов, а не просто случайные мутации, которые накопились в ДНК со временем. Поэтому на этот раз ученые проанализировали полные последовательности ДНК 120 птиц, представляющих все виды вьюрков Галапагосских островов . Они нашли все различия в ДНК, характерные для разных видов птиц, и среди отличающихся фрагментов нашли гены, которые могут влиять и на форму клюва. Так наконец мы подошли к самому механизму, который позволил потомкам одного вида птиц приспособиться к разным экологическим нишам островов и создать настоящее разнообразие.
В целом получившаяся таксономия оказалась сходной с ранее построенными, хотя по данным полных геномов оказалось, что один из видов, выделявшихся ранее, на самом деле нужно разделить на три (рис. 2). Полученные данные позволили восстановить некоторые подробности эволюционной истории вьюрков Галапагосских островов. По данным полных геномов птиц, первое разделение видов произошло 900 тыс. лет назад. Разделение на земляные и древесные виды началось 100–300 тыс. лет назад и было довольно быстрым. Между некоторыми видами обнаружился поток генов, то есть, скрещивания могли иногда происходить и после разделения видов. После разделения по средам обитания (земляные и древесные виды) поток генов между видами одной среды обитания был ожидаемым образом сильнее, чем между видами разных сред обитания.
Рисунок 2. Таксономия Галапагосских вьюрков на основании данных о полных последовательностях геномов.
Но самым интересным было найти конкретные гены, которые сделали птиц на островах более разнообразными. Для этого ученые сгруппировали полученные последовательности ДНК по формам клюва их носителей и нашли, какие области ДНК характерны для обладателей клювов разной формы. Всего было найдено 15 областей генома, последовательности которых были более сходными у птиц с одинаковой формой клюва, и различались сильнее у птиц с разными клювами. Из них 6 регионов содержало гены, имеющие отношение к развитию лицевого отдела черепа и/или клюва у млекопитающих или птиц. Все эти гены потенциально могли быть ответственными за адаптацию формы клюва птиц к типу употребляемой пищи. Сильнее всего соответствовал форме клюва достаточно протяженный регион ДНК птиц, содержавший, в том числе, ген транскрипционного фактора ALX1 . Этот белок играет ключевую роль в миграции нервных клеток нервного гребня в ходе развития головы зародыша птицы. Ген ALX1 - отличный кандидат на главную роль в изменении формы клюва вьюрков. Но с формой клюва у птиц была связана не только последовательность этого гена, но и последовательности участков ДНК в протяженной области вокруг него (целых 240 тысяч нуклеотидов). Такую последовательность расположенных рядом и, как правило, наследуемых вместе элементов хромосомы называют гаплотипом . Особи с определенной формой клюва, как правило, обладали двумя копиями определенного гаплотипа этого участка. Гаплотипы, соответствовавшие тупой и заостренной форме клюва, возникли вскоре после первого разделения вьюрков на виды, и с тех пор накопили целых 335 различий. Некоторые из них изменяют места связывания транскрипционных факторов, некоторые изменяют аминокислотную последовательность белка ALX1, а некоторые, по-видимому, никак не проявляют себя. Интересно, что варианты гаплотипа могли варьировать и в пределах одного вида - так, у Geospiza fortis , у представителей которого форма клюва может отличаться, нуклеотидные замены в гене ALX1 были многочисленными и также ассоциировались с формой клюва.
Интересно, что вьюрки менялись в последний миллион лет и продолжают меняться и буквально на наших глазах. В 1986 году на островах была засуха, которая повлияла на количества и виды доступной пищи. В результате заостренные клювы стали более «выгодными» и более распространенными, в том числе, благодаря межвидовой гибридизации птиц. Оказалось, что близкие по генетических признакам виды вьюрков могут скрещиваться между собой, а получившиеся гибриды могут давать плодовитое потомство от представителей любого из родительских видов. Исследователи изучили генотипы вида Geospiza fortis с большим разнообразием клювов и генотипы гибридов этого вида с другими видами (Geospiza scandens и Geospiza andfuliginosa ), обладающими заостренными клювами. У гибридов G. fortis с G. scandens и G. andfuliginosa доля гаплотипов ALX1 , соответствовавших заостренному клюву, была выше. Это подтверждает, что найденный биоинформатическими методами участок генома действительно имеет отношение к определению формы клюва у разных видов птиц. По-видимому, «заимствование» более выгодного гаплотипа у других видов сыграло значительную роль в распространении заостренных клювов, которое помогало птицам приспособиться к меняющимся условиям жизни в последние десятилетия. В общем, эволюция продолжается.
Непереводимая игра слов.
Литература
- Как прочитать эволюцию по генам? ;
- Lamichhaney S., Berglund J., Almén M.S., Maqbool K., Grabherr M., Martinez-Barrio A., Andersson L. (2015). Evolution of Darwin’s finches and their beaks revealed by genome sequencing . Nature doi: 10.1038/nature14181..
Никогда не являлись частью материка и возникли из недр земли, их флора и фауна уникальны. Большинство представителей являются эндемиками и более нигде на Земле не встречаются. К таковым относятся и разные виды галапагосских вьюрков. Впервые они были описаны Чарльзом Дарвином, открывшим их значение в теории эволюции.
Происхождение вида
Эндемичную группу небольших птиц некоторые ученые относят к семейству овсянковых, другие - к танагровым. Второе название - дарвиновы - они получили благодаря своему первооткрывателю. Молодой и амбициозный ученый был поражен природой островов. Он предположил, что абсолютно все вьюрки на Галапагосских островах имеют одного общего предка, попавшего сюда более 2 миллионов лет назад с ближайшего материка, то есть, вероятнее всего, из Южной Америки.
Все птицы имеют небольшие размеры, длина тела составляет в среднем 10-20 см. Основное отличие, которое подтолкнуло Ч. Дарвина к мысли о видообразовании - форма и размер клюва пернатых. Они сильно варьируются, и это позволяет каждому виду занимать свою отдельную Помимо того, существуют различия в окрасе оперения (черный и коричневый цвет преобладающие) и вокализации. Наблюдая за птицами, ученый предположил, что изначально на остров попал лишь один вид вьюрков. Именно он постепенно расселился по островам архипелага, приспосабливаясь к различным условиям среды обитания. Однако готовыми к жизни в суровых условиях оказались не все галапагосские вьюрки. Клювы - вот что стало главным критерием В борьбе за выживание преимущество было у тех видов, у которых они подходили для местной пищи. Одни особи получили разнообразие семян, другие - насекомых. В результате произошло расщепление исконного (предкового) вида на несколько других, причем каждый из них специализируется на конкретной кормовой базе.
В результате его исследований и открытий небольшой галапагосский вьюрок вошел в мировую историю биологии, а загадочные и далёкие острова стали лабораторией под открытым небом, которая идеально подходит для наблюдений за результатами эволюционных процессов.
Современный взгляд
Вдохновившие Ч. Дарвина на создание теории эволюции вьюрки активно помогли современной науке в ее подтверждении. По крайней мере, об этом говорят ученый из университета Принстона Питер Грант и его коллеги.
Своими исследованиями они подтверждают, что причина появления разных видов галапагосских вьюрков кроется в кормовой базе и борьбе за нее между различными популяциями. В своей работе они говорят о том, что за достаточно короткий срок с одной из разновидностей птиц произошли такие изменения. Размер клюва вьюрка поменялся в результате того, что на остров прибыли конкуренты, а пищи было ограниченное количество. На это ушло 22 года, что для эволюционных процессов практически равносильно мгновениям. У вьюрков клюв уменьшился в размерах, и они получили возможность уйти от конкуренции, перейдя на иную пищу.
Результаты более чем 33-летней работы были опубликованы в журнале Science. Они подтверждают важную роль конкуренции в процессе образования новых видов.
На островах гнездится большое количество вьюрков, и все они эндемики, но чаще всего встречаются три основных вида из группы земляных. Остановимся на них более подробно.
Большой кактусовый вьюрок
Небольшая певчая птица (фото выше) обитает на четырех островах архипелага и, как несложно догадаться из названия, ее жизнь тесно связана с кактусами. Этот галапагосский вьюрок используют их не только в качестве укрытия, но и в пищу (цветы и плоды). Клюв продолговатой формы, крепкий, он наилучшим образом приспособлен для добывания насекомых и семян. Окрас черный, с серыми пятнами у самок.
Средний земляной вьюрок
Остроклювый земляной вьюрок
У вида наблюдает самцы преимущественно черного оперения, а самки - серые с коричневыми пятнами.
Древесные вьюрки
Род состоит из шести видов, все они эндемики и обитают только на Галапагосских островах. Фауна и флора этого места крайне уязвимы и легко разрушаются, когда в них вмешиваются. Развивавшиеся изолированно от всего мира острова нуждаются в защите и охране. В частности, мангровый древесный вьюрок в настоящий момент находится под угрозой вымирания. Небольшие серые птицы с оливковой грудкой проживают только на одном острове - Исабела, численность популяции около 140 особей.
Интерес представляет то, как этот галапагосский вьюрок питается. Он предпочитает крупных личинок насекомых, достать которых из-под коры дерева порой бывает затруднительно, поэтому он использует специальный инструмент (палочки, веточки, травинки), которыми ловко копает внутри. Аналогично поступает еще одна птица из данного рода - дятловый древесный вьюрок (на фото), предпочитающий использовать в том числе колючки кактуса.
УЧЕНИЕ ОБ ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
1 . Эволюция — это: А — учение об изменении живых организмов Б — учение, объясняющее историческую смену форм живых организмов глобальными катастро-фами
В — необратимое и в известной мере направлен-ное историческое развитие живой природы
Г — раздел биологии, дающий описание всех существующих и вымерших организмов
2 . Движущей и направляющей силой эволюции яв-ляется:
А — дивергенция признаков Б — разнообразие условий среды
В — приспособленность к условиям среды Г — естественный отбор
3. Единицей эволюционного процесса является: А — особь Б — популяция В — мутация Г — вид
4 . Материалом для эволюционных процессов слу-жит:
А — генетическое разнообразие популяции Б — вид
В — благоприобретенные признаки Г — бесполезные или вредные признаки
5 . При стабилизирующем отборе признаки организ-мов не изменяются:
А — не меняются определяющие эти признаки гены
Б — не изменяются условия среды В — отбор сохраняет полезные и устраняет вредные в данных условиях признаки Г — сохраняются «живые ископаемые»
6. Приспособленность организмов носит относитель-ный характер, так как:
А — любая адаптация целесообразна только в определенных условиях
Б — ароморфозы далеко не сразу обеспечивают живым организмам победу в борьбе за сущест-вование В — борьба за существование может привести к изменению вида
Г — при резких изменениях условий группа вымирает
7. Примером ароморфоза может служить:
А — покровительственная окраска Б —половой процесс
В — уплощение тела придонных рыб Г — приспособление цветков к опылению
8 . Биологический прогресс характеризуется следующими чертами:
А — расширением ареала Б — уменьшением численности вида В — увеличением численности вида Г — образованием новых видов
9 . Результатом эволюции явились: А — искусственный и естественный отбор Г — наследственная изменчивость Б — приспособленность организмов к среде оби-тания В — многообразие видов
ОТВЕТЫ
Тест 1. Движущие силы эволюции Впишите необходимые термины.
1. Движущими силами эволюции являются: 1) наследственная изменчивость, 2) ...
3) ...
2. Избирательное выживание и преимущественное размножение наиболее приспособленных особей— ...
3. Исходным материалом для естественного отбора является...
4. Накопление благоприятных и уничтожение неблагоприятных изменений идет в результате...
…………………………………………………….
5. Результатом отбора является образование: а) ……………….…………………….. б) . ……………… ..………… .....................................
6. Форма естественного отбора, поддерживающая постоянство средней нормы — ...
7. Расхождение признаков в пределах вида, популяции в процессе естественного отбора — ...
8. Сближение признаков у разных групп организмов, обитающих в одинаковых условиях — ...
9. Относительно изолированная группа особей одного вида — ...
10. Повышение уровня организации организмов в ходе эволюции — ...
11. Возрастание приспособленности, увеличение численности, расширение ареала вида — ...
13. Снижение уровня приспособленности организмов к условиям обитания, уменьшение численности, сужение ареала — ...
17. Закон повторения в индивидуальном развитии краткого исторического развития зародышевых форм — ...
18. Образование нового вида путем освоения новых мест обитания в пределах одного ареала — ...
19. Органы, утратившие в ходе эволюции свое биологическое значение называют-ся...
21. Органы, возникающие в результате конвергенции, выполняющие одинаковые функции — ...
22. Частные приспособительные изменения, возникающие без изменения общего уров-ня организации — ...
23. Форма естественного отбора, поддерживающая крайние признаки популяции в из-
меняющихся условиях — ...
4. Снижение уровня приспособленности организмов к условиям обитания, уменьшение численности, сужение ареала — ...
5. Индивидуальное развитие организмов — ...
- Историческое развитие организмов — ...
7. Закон повторения в индивидуальном развитии краткого исторического развития зародышевых форм — ...
8. Образование нового вида путем освоения новых мест обитания в пределах одного ареала — ...
9. Органы, утратившие в ходе эволюции свое биологическое значение называют-ся...
20. «Явление возврата к признакам предков — ...
10. Органы, возникающие в результате конвергенции, выполняющие одинаковые функции — ...
11. Частные приспособительные изменения, возникающие без изменения общего уров-ня организации — ...
12. Относительная целесообразность строения и функций организмов называется...
13. Форма естественного отбора, поддерживающая крайние признаки популяции в из-меняющихся условиях — ...
14. Сохранение популяции или вида за счет гибели более слабых происходит в результате...
Тест 1. Движущие силы эволюцииЗавершите предложения, впишите необходимые термины.
- Движущими силами эволюции являются: ………
- Выживание и преимущественное размножение наиболее приспособ-ленных особей— ...
3. Сложные, многообразные взаимоотношения между особями и окружающей средой...
4. Форма естественного отбора, поддерживающая постоянство средней нормы — ...
5. Расхождение признаков в пределах вида, популяции в процессе естественного отбора — ...
6. Сближение признаков у разных групп организмов, обитающих в одинаковых условиях — ...
7. Относительно изолированная группа особей одного вида — ...
8. Повышение уровня организации организмов в ходе эволюции — ...
9. Возрастание приспособленности, увеличение численности, расширение ареала вида — ...
Тест 3.
1. Ароморфозом у позвоночных животных является:
а) форма тела; б) два круга кровообращения; в) две пары конечностей.
2. Аналогичными органами у растений являются:
а) корень и корневище; б) лист и чашелистик; в) тычинки и пестик.
3. К внутривидовой борьбе за существование относится:
4. К дивергенции признаков у организмов - приводят:а) модификации; б) комбинации; в) мутации.
5. Аналогичными органами являются конечности:
а) крота и медведки; б) крота и утки; в) крота и собаки.
6. Идиоадаптациёй у растений является:
а) приспособление к опылению; б) размножение семенами; в) появление цветков.
7. Гомологичными органами у животных являются: -
а) крыло птицы и бабочки; б) лапы тигра и крота в) конечности таракана и лягушки.
8. Исчезновение динозавров связано с:
а) общей дегенерацией; б) биологическим прогрессом; в) биологическим регрессом.
9. Основной причиной борьбы за существование являются:
а) возможность беспредельного размножения; б) наследственная изменчивость; в) ограниченность территории и пищи.
10. Приспособительная окраска, позволяющая незащищенному организму походить на защищенную особь, называется: а) мимикрией; б) маскировкой; в) предупреждающей
11. Изоляция является важным фактором видообразования, так как она способствует:
а) сохранению генофонда вида; б) изменению генофонда популяций; в) расселению популяций.
12. Форма и окраска тела палочника является: а)мимикрией; б)предупреждающей; в) маскировкой.
13. Предупреждающую окраску имеет: а) божья коровка; б) стрекоза; в) бабочка-белянка.
14 Разнообразие вьюрковых птиц есть результат: а) дегенерации; б) ароморфоза; в) дивергенции.
а) дегенерации; б) ароморфоза; в) идиоадаптации.
16. Форма естественного отбора, приводящая к раскалыванию вида на две различные популяции называется: а) движущей; б) стабилизирующей; в) дизруптивной.
17. Угнетение культурных растений сорными связано с:
а) внутривидовой борьбой б) межвидовой борьбой; в) борьбой с условиями среды.
18. Конвергенция признаков наблюдается у:
а) мыши и зайца; б) акулы и кита; в) волка и лисицы.
19. Ароморфозом у растений является
а) появление плодов; б) видоизменение листа в колючки в) видоизменение побега,
Тест 1. Движущие силы эволюции Впишите необходимые термины.
10. Движущими силами эволюции являются: 1) наследственная изменчивость, 2) ...
3) ...
11.Избирательное выживание и преимущественное размножение наиболее приспособленных особей— ...
12.Исходным материалом для естественного отбора является...
13.Накопление благоприятных и уничтожение неблагоприятных изменений идет в
результате...
14.Результатом отбора является образование: а) ……………………….. б) ...
15.Форма естественного отбора, поддерживающая постоянство средней нормы — ...
16. Расхождение признаков в пределах вида, популяции в процессе естественного отбора — ...
17.Сближение признаков у разных групп организмов, обитающих в одинаковых условиях — ...
18.Относительно изолированная группа особей одного вида — ...
14. Повышение уровня организации организмов в ходе эволюции — ...
15. Возрастание приспособленности, увеличение численности, расширение ареала
вида — ...
17. Снижение уровня приспособленности организмов к условиям обитания, уменьшение численности, сужение ареала — ...
15. Индивидуальное развитие организмов — ...
20. Историческое развитие организмов — ...
20. «Явление возврата к признакам предков — ...
26. Форма естественного отбора, поддерживающая крайние признаки популяции в из-
меняющихся условиях — ...
18. Снижение уровня приспособленности организмов к условиям обитания, уменьшение численности, сужение ареала — ...
19. Индивидуальное развитие организмов — ...
- Историческое развитие организмов — ...
21. Закон повторения в индивидуальном развитии краткого исторического развития зародышевых форм — ...
22. Образование нового вида путем освоения новых мест обитания в пределах одного ареала — ...
23. Органы, утратившие в ходе эволюции свое биологическое значение называют-ся...
20. «Явление возврата к признакам предков — ...
24. Органы, возникающие в результате конвергенции, выполняющие одинаковые функции — ...
25. Частные приспособительные изменения, возникающие без изменения общего уров-ня организации — ...
26. Относительная целесообразность строения и функций организмов называется...
27. Форма естественного отбора, поддерживающая крайние признаки популяции в из-меняющихся условиях — ...
28. Сохранение популяции или вида за счет гибели более слабых происходит в результате...
Примеры близких видов, заметно отличающихся по общим размерам и по величине клюва, весьма обычны среди наземных птиц других океанических островов.
Так, на острове лорда Гоу, близ Австралии, встречаются два вида белоглазки, Zosterops, заметно отличающиеся по этим двум признакам; на соседнем острове Норфольк обитают три вида белоглазок - большая, средняя и малая (Мэтьюс, 1928; Штреземанн, 1931), напоминая три вида Geospiza Галапагосских островов. На острове Найтингель (группа Тристан да Кунья) встречаются два вида вьюрков Nesospiza, отличающихся главным образом по общим размерам и по величине клюва (Лоу, 1923). Два аналогичных примера обнаружены на острове Кауаи (Гавайский архипелаг), где встречаются большой и малый виды дрозда Phaeornis и цветочницы Chlorodrepatiis (Перкинс, 1903). Дальнейшие примеры приводятся в другой моей работе (Лэк, 1944а).
Подобные случаи нередки и среди континентальных птиц. В Европе большая и малая камышевки, Acrocephalus arundinaceus и A. scirpaceus, размножаются бок о бок в тростниковых зарослях, тогда как большой, средний и малый пестрые дятлы, Dryobates major, D. medius и D. minor, дают еще один пример трех видов, живущих совместно в одном и том же местообитании и отличающихся прежде всего по размерам. Два вида Oryzoborus Южной Америки отличаются друг от друга по размерам клюва почти столь же значительно, как большой и средний земляные вьюрки Галапагосских островов. Большой и малый виды тимелий, Garrulax pectoralis и G. moniliger, встречаются совместно по всей Бирме и Индо-Китаю (Майр, 1942). Подобные примеры можно найти не только среди певчих птиц, но и в других группах, как хищные птицы, поганки, чайки, крачки и многие другие.
Гекели (1942), приводящий много других примеров этого рода, является, по-видимому, единственным ученым, уже высказавшим мнение, что эти различия в размерах связаны прежде всего с различиями в пище. Он останавливается на двух британских соколах - небольшом дербнике, Falco columbarius, и более крупном сапсане, F. peregrinus; первый охотится главным образом за мелкими птицами, а второй - за крупными. Он мог бы, вероятно, добавить к ним третий вид - пустельгу, F. tinnunculus, - промежуточный по размерам между дербником и сапсаном и отличающийся по пище от них обоих; пустельга охотится главным образом за мелкими грызунами и отличается, кроме того, по способам охоты. Подобный же пример представляют три вида крачек, размножающихся в одних и тех же местах на восточном побережье Англии, - небольшая Sterna albifrons, средняя S. hirundo и крупная S. sanvidensis. Гекели приводит некоторые наблюдения Гаузе (1934) над колонией этих птиц на Черном море; данные Гаузе показывают, что эти птицы, питаясь в море и имея сходные способы питания, отличаются, однако, тем, что добывают себе пищу на различном расстоянии от берега, причем их пища, по всей вероятности, отличается по размерам, так что борьба между этими тремя видами отсутствует. В колониях крачек на Черном море встречается также и четвертый вид, Gelochelidoti nilotica, питающийся на суше наземными насекомыми.
Перкинс (1903) на острове Кауаи (Гавайский архипелаг) также обнаружил различия в способах добывания пищи между малым и большим видами дрозда, Phaeornis, и медососа, Chlorodrepanis. Гаген (1940) сообщает, что на острове Найтингель более крупный вид рода Nesospiza питается орехами на деревьях, тогда как более мелкий вид питается травянистыми растениями. В сельских местностях Англии встречаются два вида голубей, Colamba palumbus и С. oenas, и М. К. Колькгун сообщил мне, что, согласно данным Британского орнитологического треста, эти два вида питаются в общем различной пищей.
Особенно яркий пример представляют собой клесты, Loxia, северной Европы: L. leucoptera, имеющий небольшой клюв, кормится главным образом мягкими шишками лиственницы; обыкновенный, средних размеров L. curvirostra питается еловыми шишками, а толстоклювый Loxia pytyopsittacus - твердыми сосновыми шишками. Когда L. curvirostra берет сосновые шишки, он справляется с ними менее удачно, чем L. pytyopsittacus (Нитгаммер, 1937; Лэк, 1944).
Если бы мы имели больше сведений о питании птиц, число подобных примеров, вероятно, можно было бы значительно увеличить. Однако и приведенные примеры достаточно хорошо иллюстрируют высказанное в предыдущем разделе мнение о том, что, как правило, близкие виды, заметно отличающиеся по размерам клюва, склонны отличаться и по характеру пищи.
Значение того обстоятельства, что подобные случаи чаще всего наблюдаются среди видов, занимающих одно и то же местообитание, уже отмечалось.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .