Blutdruck und Faktoren, die seinen Wert beeinflussen. Systolischer und diastolischer Blutdruck beim Menschen. Adaptive Veränderungen im Genpool

Frage 1. Wie erklärte J. B. Lamarck die Artenvielfalt und die Anpassungsfähigkeit von Organismen an bestimmte Umweltbedingungen?

J. B. Lamarck verstand Evolution als einen Prozess fortschreitender Veränderungen von einer Form zur anderen, von einfach zu komplex. Nach seiner Vorstellung entstanden alle biologischen Arten (ihre Vielfalt), einschließlich des Menschen, von anderen Arten.

Lamarcks Theorie basierte auf der Vererbung erworbener Eigenschaften, die für einen bestimmten Organismus nützlich sind und Anpassungen an bestimmte Umweltbedingungen darstellen. Er glaubte, dass bestimmte Organe oder Organsysteme bei Tieren und Pflanzen im Laufe ihrer Lebensaktivität trainiert und verbessert werden und diese Verbesserungen in den nächsten Generationen verankert werden.

Frage 2. Was sind die wichtigsten Bestimmungen der Lehren von Ch. Darwin?

Organismen sind veränderlich. Es ist unmöglich, zwei völlig identische Kaninchen, Wölfe, Eidechsen oder andere Tiere oder Pflanzen derselben Art zu finden.
Unterschiede zwischen Organismen werden zumindest teilweise vererbt.
Theoretisch können sich alle Organismen unter günstigen Bedingungen so stark vermehren, dass sie die Erde füllen können. Dies geschieht jedoch nicht, da viele Individuen sterben, ohne Zeit zu haben, Nachkommen zu zeugen.
Diese Organismen, die haben nützliche Eigenschaften haben eine höhere Überlebenswahrscheinlichkeit als andere. Überlebende geben diese Eigenschaften an ihre Nachkommen weiter. Folglich werden diese Eigenschaften in einer Reihe nachfolgender Generationen festgelegt.

Frage 3. Auf welche Fakten stützte Darwin die Beweise für seine Theorie?

Die Fakten, auf die Darwin seine Beweise für seine Theorie stützte, sind:

1) Inselpflanzen und -tiere unterscheiden sich stark von eng verwandten Arten auf dem Kontinent;

2) verwandte Arten auf verschiedenen Inseln unterscheiden sich in Aussehen, Körpergröße und Lebensgewohnheiten vor dem Hintergrund unterschiedlicher Lebensraumbedingungen;

3) Es wurden fossile Überreste des Riesenfaultiers und des Gürteltiers gefunden, die deutlich größer sind als ihre Verwandten und immer noch in Mittel- und Südamerika leben;

4) die Erhaltung von Beuteltieren und Legetieren gerade in Australien, wo sie isoliert waren und an anderen Orten auf der Welt ausstarben;

5) Unterschiede zwischen verschiedenen Rassen derselben Art domestizierter Tiere, die manchmal sogar noch bedeutender sind als zwischen verschiedenen Arten wilder Tiere;

6) Jeder Organismus kann mehr Nachkommen hervorbringen, als er überleben kann, und nur eine begrenzte Anzahl von ihnen überlebt und hinterlässt ihre Nachkommen.

Frage 4. Welche Fakten erlauben es uns, über den Kampf ums Dasein zu sprechen? Wie manifestiert sich dieser Kampf in der Natur?

Lebende Organismen neigen dazu, sich exponentiell zu vermehren, und theoretisch kann jeder Organismus die Erde sehr schnell bevölkern.

Tatsächlich passiert dies nie, weil die Ressourcen des Lebens begrenzt sind und nur wenigen zugute kommen – denen, die den Kampf ums Leben oder den Kampf ums Dasein gewinnen können. Material von der Website

Der intraspezifische Kampf ums Dasein manifestiert sich bei verschiedenen Arten vor allem in der Konkurrenz um Nahrungsressourcen und einen Sexualpartner. In der Regel wird ein direkter Zusammenstoß von Personen durch verschiedene Vorrichtungen verhindert, unter denen Markierungen zu unterscheiden sind, die auf einen einzelnen Standort hinweisen: singende Singvögel, die riechende Sekrete hinterlassen usw. Die Verletzung der Grenzen eines einzelnen Standorts geht häufig mit Kämpfen einher. Seltener kommt es zu direkter Interaktion, beispielsweise Kannibalismus.

Interspezifische Kämpfe manifestieren sich am deutlichsten in Konkurrenzbeziehungen zwischen Arten, die eine ähnliche Lebensnische besetzen. Ein typisches Beispiel ist die Beziehung zwischen schwarzen und grauen Ratten. Darüber hinaus bezieht sich der interspezifische Kampf manchmal auf die Beziehung zwischen Räuber und Beute, Parasit und Wirt. Darüber hinaus kommen solche Interaktionen in der Regel beiden Arten zugute, und je älter die Verbindung ist, desto effektiver ist die gegenseitige Anpassung und in der Folge kommt es zu einer konjugierten evolutionären Entwicklung.

Frage 1. Wer hat die erste Evolutionstheorie erstellt?
Das erste ist wahr wissenschaftliche Theorie Die Evolution wurde 1809 vom französischen Naturforscher Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) formuliert. In der Philosophie der Zoologie schlug J. B. Lamarck zwei Bestimmungen vor Evolutionslehre. Der Evolutionsprozess wird in Form von Abstufungen dargestellt, d.h. Übergänge von einer Entwicklungsstufe zur anderen. Dadurch steigt der Organisationsgrad sukzessive an, es gibt mehr perfekte Formen, vom weniger Perfekten. Daher wird die erste Bestimmung von Lamarcks Theorie als „Abstufungsregel“ bezeichnet.
Die Formenvielfalt entstand durch den Einfluss von Kräften Außenwelt, als Reaktion darauf entwickeln Organismen Anpassungsmerkmale – Anpassungen. Gleichzeitig ist der Einfluss der Umwelt direkt und ausreichend. Organismen, die unter dem Einfluss der Faktoren der sie umgebenden Welt stehen, reagieren auf eine bestimmte Weise: indem sie ihre Organe trainieren oder nicht trainieren. Dadurch entstehen neue Kombinationen von Merkmalen und den Merkmalen selbst, die über mehrere Generationen weitergegeben werden (d. h. es kommt zur „Vererbung erworbener Merkmale“). Diese zweite Bestimmung von Lamarcks Theorie wird als „Angemessenheitsregel“ bezeichnet.

Frage 2. Was sind die wichtigsten Bestimmungen der Lehren von Charles Darwin?
Charles Robert Darwin (1809-1882) formulierte in seinem Buch The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Breeds in the Struggle for Life (1859) eine neue Evolutionstheorie, die Theorie der natürlichen Selektion. Die wichtigsten Bestimmungen der Theorie der natürlichen Auslese:
1. Alle Organismen haben die Fähigkeit, sich im Laufe ihrer Existenz zu verändern, sie alle haben individuelle Eigenschaften, so dass es in der Natur keine zwei identischen Lebewesen gibt;
2. Persönlichkeitsmerkmale, wenn auch nicht alle, werden von Generation zu Generation, von Vorfahren zu Nachkommen weitergegeben (jedoch nicht bedingungslos und nicht alle auf einmal, wie in der Theorie von J. B. Lamarck);
3. Die Fortpflanzung von Organismen erfolgt nach dem Gesetz von T. Malthus, d.h. exponentiell, wodurch Organismen viel mehr Nachkommen hinterlassen, als sie vor Beginn der zukünftigen Fortpflanzung überleben;
4. Der Tod der meisten Nachkommen erfolgt als Folge eines erbitterten intra- und interspezifischen Kampfes ums Dasein sowie eines Kampfes mit natürlichen Elementen, wodurch die fittesten und stärksten Individuen überleben und sich vermehren;
5. Die selektive (selektive) Reproduktion der am besten angepassten Formen wird als natürliche Auslese bezeichnet, die nicht über die „Gabe der Voraussicht“ verfügt.
6. Durch die Wirkung der natürlichen Selektion entstehen neue Arten, Gattungen usw. und Organismen werden nach und nach komplexer. Basierend auf den oben genannten Bestimmungen der Darwin-Theorie lassen sich folgende Hauptantriebskräfte der Evolution unterscheiden: Variabilität, Vererbung, der Kampf ums Dasein und natürliche Auslese.

Frage 3. Auf welche Fakten stützte Darwin die Beweise für seine Theorie?
Die Fakten, auf die Darwin seine Beweise für seine Theorie stützte, sind:
1. Inselpflanzen und -tiere unterscheiden sich stark von eng verwandten Arten auf dem Kontinent;
2. eng verwandte Arten auf verschiedenen Inseln unterscheiden sich vor dem Hintergrund unterschiedlicher Lebensraumbedingungen in Aussehen, Körpergröße und Lebensgewohnheiten;
3. Es wurden fossile Überreste des Riesenfaultiers und des Gürteltiers gefunden, die deutlich größer als ihre Verwandten sind und immer noch in Mittel- und Südamerika leben;
4. Erhaltung von Beuteltieren und Eiern in Australien, wo sie isoliert wurden, und an anderen Orten der Globus ausgestorben;
5. Unterschiede zwischen verschiedenen Rassen derselben domestizierten Tierart, die manchmal sogar noch bedeutender sind als zwischen verschiedenen Wildtierarten;
6. Jeder Organismus ist in der Lage, mehr Nachkommen hervorzubringen, als er überleben kann, und nur eine begrenzte Anzahl von ihnen überlebt und hinterlässt ihre Nachkommen.

Was sind die wichtigsten Bestimmungen der Lehren von Ch. Darwin?

1. Organismen sind veränderlich. Es ist unmöglich, zwei völlig identische Kaninchen, Wölfe, Eidechsen oder andere Tiere oder Pflanzen derselben Art zu finden.

2. Unterschiede zwischen Organismen werden zumindest teilweise vererbt.

3. Theoretisch können sich alle Organismen unter günstigen Bedingungen so stark vermehren, dass sie die Erde füllen können. Dies geschieht jedoch nicht, da viele Individuen sterben, bevor sie Zeit haben, Nachkommen zu zeugen.

4. Organismen mit vorteilhaften Eigenschaften überleben mit größerer Wahrscheinlichkeit als andere. Überlebende geben diese Eigenschaften an ihre Nachkommen weiter. Folglich werden diese Eigenschaften in einer Reihe nachfolgender Generationen festgelegt.

Beweise für Darwins Theorie

Auf welche Fakten stützte Darwin die Beweise für seine Theorie?

Die Fakten, auf die Darwin seine Beweise für seine Theorie stützte, sind:

1) Inselpflanzen und -tiere unterscheiden sich stark von eng verwandten Arten auf dem Kontinent;

2) verwandte Arten auf verschiedenen Inseln unterscheiden sich vor dem Hintergrund unterschiedlicher Lebensraumbedingungen in Aussehen, Körpergröße und Lebensgewohnheiten;

3) Es wurden fossile Überreste des Riesenfaultiers und des Gürteltiers gefunden, die deutlich größer sind als ihre Verwandten und immer noch in Mittel- und Südamerika leben;

4) die Erhaltung von Beuteltieren und Eiergebärenden gerade in Australien, wo sie isoliert waren und an anderen Orten auf der Welt ausstarben;

5) Unterschiede zwischen verschiedenen Rassen derselben Art domestizierter Tiere, die manchmal sogar noch bedeutender sind als zwischen verschiedenen Arten wilder Tiere;

6) Jeder Organismus kann mehr Nachkommen hervorbringen, als er überleben kann, und nur eine begrenzte Anzahl von ihnen überlebt und hinterlässt ihre Nachkommen.

Kampf um die Existenz

Welche Fakten erlauben es uns, über den Kampf ums Dasein zu sprechen? Wie manifestiert sich dieser Kampf in der Natur?

Lebende Organismen neigen dazu, sich exponentiell zu vermehren, und theoretisch kann jeder Organismus die Erde sehr schnell bevölkern.

Tatsächlich passiert dies nie, weil die Ressourcen des Lebens begrenzt sind und nur wenigen zugute kommen – denen, die den Kampf ums Leben oder den Kampf ums Dasein gewinnen können.

Der intraspezifische Kampf ums Dasein manifestiert sich bei verschiedenen Arten vor allem in der Konkurrenz um Nahrungsressourcen und einen Sexualpartner. Eine direkte Kollision von Individuen wird in der Regel durch verschiedene Anpassungen verhindert, unter denen Markierungen, die auf ein einzelnes Gebiet hinweisen, unterschieden werden sollten: das Singen von Singvögeln, das Abgeben von Geruchssekreten usw. Oft geht damit eine Verletzung der Grenzen eines einzelnen Gebiets einher durch Kämpfe. Seltener kommt es zu direkter Interaktion, beispielsweise Kannibalismus.

Variabilität

Was ist Variabilität in Organismen?

Variabilität ist die Eigenschaft von Organismen, neue Merkmale zu erwerben, die sie von anderen Organismen derselben Art unterscheiden. Variabilität beeinflusst alle Eigenschaften von Organismen: Strukturmerkmale, Farbe, Physiologie, Verhaltensmerkmale usw.

Variabilitätsformen

Welche Arten von Variabilität kennen Sie?

Es gibt zwei Hauptformen der Variabilität: nicht erbliche und erbliche (genetische).

Erbliche Variabilität der Bevölkerung

Was ist populationsgenetische Variation? Warum verändert sich der Genpool einer Population im Laufe der Zeit?

Die erbliche Variabilität einer Population ist die wichtigste Eigenschaft dieses supraorganismischen Systems, die darin besteht, dass die Population als Ganzes in der Lage ist, Merkmale zu erwerben, die sie von anderen Populationen derselben Art unterscheiden.

Der Genpool ist die Summe aller in einer Population vorkommenden Genotypen. Es ist der wichtigste Indikator für die genetische Zusammensetzung der gesamten Bevölkerung. Der Genpool einer Population verändert sich im Laufe der Zeit aufgrund der Variabilität der Genotypen und als Ergebnis der natürlichen Selektion.

Adaptive Veränderungen im Genpool

Welche Fakten können als Beweis für die adaptive (adaptive) Natur von Veränderungen im Genpool dienen?

Ein Beispiel für den adaptiven Charakter von Veränderungen im Genpool einer Population ist der sogenannte Industriemechanismus beim Birkenspinner.

Die Farbe der Flügel dieses Schmetterlings imitiert die Farbe der Birkenrinde, auf der diese dunklen Schmetterlinge die Tageslichtstunden verbringen.

In Populationen, die in Industriegebieten lebten, begannen im Laufe der Zeit die bis dahin äußerst seltenen dunklen Schmetterlinge zu dominieren, während weiße im Gegenteil seltener wurden. In den Genpools dieser Populationen hat sich die Häufigkeit von Allelen verändert, die die entsprechende Schutzfärbung bestimmen.

Evolutionäre Veränderungen im Genpool

Welche Veränderungen im Genpool lassen Rückschlüsse auf die evolutionären Veränderungen in der Population zu?

Evolutionäre Veränderungen in einer Population können anhand von Veränderungen beurteilt werden äußere Struktur Organismen, die Merkmale ihres Verhaltens und Lebensstils und letztendlich - entsprechend der besten Anpassung der Bevölkerung an gegebene Bedingungen Außenumgebung. Die anhaltenden Veränderungen sind das Ergebnis einer Zunahme der Häufigkeit einiger Gene im Genpool und einer Abnahme der Häufigkeit anderer.

genetisches Gleichgewicht

Was ist genetisches Gleichgewicht? Unter welchen Bedingungen ist es möglich?

Genetisches Gleichgewicht – der Zustand des Genpools einer Population, in dem eine Konstanz der Allelfrequenzen verschiedener Gene herrscht. Dies ist nur unter Bedingungen eines schwachen Drucks der natürlichen Selektion möglich, wenn die Bevölkerung isoliert lebt.

Faktoren der Verletzung des genetischen Gleichgewichts

Welche Faktoren verursachen ein genetisches Ungleichgewicht unter Bedingungen, bei denen die natürliche Selektion nicht wirkt?

Neben der natürlichen Selektion führen folgende Faktoren zu einer Verletzung des genetischen Gleichgewichts in der Population:

1) nicht zufällige Auswahl der Partner während der Paarung, charakteristisch für einige Tiere;

2) Verlust einiger seltene Spezies, zum Beispiel aufgrund des Todes ihrer Träger (je kleiner die Population, desto größer der Einfluss zufälliger Faktoren auf ihren Genpool);

3) Aufteilung der Bevölkerung in zwei ungleiche Teile durch unerwartete natürliche oder künstliche Barrieren;

4) die Übertragung einer Katastrophe durch die Bevölkerung, die zum Tod des größten Teils ihrer Bevölkerung führte.

Aktuelle Seite: 16 (Gesamtbuch hat 26 Seiten) [barrierefreier Leseauszug: 18 Seiten]

§ 57. Der Kampf ums Dasein und seine Formen

1. Was ist das Wesentliche der Mendelschen Gesetze?

2. Was sind die wichtigsten Bestimmungen der Evolutionslehren von Darwin?

Als Charles Darwin über die Mechanismen und Triebkräfte der Evolution nachdachte, kam er auf die Idee Kampf um die Existenz. Dies ist eines der zentralen Konzepte der Evolutionstheorie. C. Darwin machte darauf aufmerksam, dass allen Lebewesen die Fähigkeit zur nahezu „grenzenlosen“ Fortpflanzung innewohnt. Ein weiblicher Spulwurm beispielsweise produziert 200.000 Eier pro Tag, eine graue Ratte 5 Würfe pro Jahr, durchschnittlich erreichen 8 Rattenjunge im Alter von drei Monaten die Geschlechtsreife, in einer Frucht von Kuckuckstränen stecken mindestens 186.000 Samen. Die Fähigkeit zur schnellen Fortpflanzung führt zu wichtigen Konsequenzen: Mit der Zunahme des verschärften Wettbewerbs um Ressourcen steigt die Wahrscheinlichkeit des Auftretens neuer Mutationen und es entsteht ein „Lebensdruck“, der zu einem Kampf ums Dasein führt. Ch. Darwin betonte wiederholt, dass der Kampf ums Dasein nicht auf einen direkten Kampf reduziert wird, sondern eine komplexe und vielfältige Beziehung von Organismen innerhalb derselben Art, zwischen verschiedenen Arten und mit der anorganischen Natur. „Ich muss warnen“, schrieb Darwin, „dass ich diesen Begriff in einem weiten, metaphorischen Sinne verwende ... Von zwei Hunden oder Wölfen in einer Zeit der Hungersnot kann man mit Fug und Recht sagen, dass sie um Nahrung und damit um Nahrung kämpfen.“ fürs Leben. Aber über eine Pflanze, die am Rande der Wüste wächst, können wir sagen, dass sie ums Überleben gegen die Dürre kämpft. Der Lohn im Kampf ums Dasein ist das Leben und die Möglichkeit seiner Fortsetzung in aufeinanderfolgenden Generationen.

Formen des Kampfes ums Dasein. Darwin unterschied drei Formen des Kampfes ums Dasein: intraspezifisch, interspezifisch Und Kampf gegen ungünstige Bedingungen anorganischer Natur. Die stressigsten von ihnen intraspezifischer Kampf. Ein markantes Beispiel intraspezifischer Kampf – ein Wettbewerb zwischen gleichaltrigen Bäumen Nadelwald. Am meisten hohe Bäume Mit ihren weit ausgebreiteten Kronen fangen sie den Großteil der Sonnenstrahlen ab und ihr kräftiges Wurzelsystem absorbiert gelöste Mineralien aus dem Boden zum Schaden schwächerer Nachbarn. Der innerartliche Kampf verschärft sich besonders mit zunehmender Populationsdichte, zum Beispiel mit einem Überfluss an Küken bei einigen Vogelarten (viele Möwenarten, Sturmvögel), die Stärkeren drängen die Schwächeren aus den Nestern und verurteilen sie zum Tode Raubtiere oder Hunger.

Kampf zwischen den Arten kann sich in verschiedenen Formen äußern, beispielsweise in Form von Konkurrenz (Konkurrenz) um Nahrung oder andere Ressourcen oder in Form der einseitigen Nutzung einer Art durch eine andere. Ein anschauliches Beispiel für den Wettbewerb um Nahrung sind die Raubtiere der afrikanischen Savannen (Geparden, Löwen, Hyänen, Hyänenhunde etc.), die sich oft gegenseitig gefangene und getötete Beute wegnehmen. Oftmals stehen attraktive Lebensräume im Wettbewerb. Im Kampf um einen Platz in menschlichen Siedlungen beispielsweise verdrängte die stärkere und aggressivere graue Ratte schließlich die schwarze Ratte, die derzeit nur in Waldgebieten oder in Wüsten vorkommt. Der in Europa eingeführte amerikanische Nerz ersetzt den einheimischen Europäischer Look. Bisamratte (gebürtig aus Nordamerika) hat einige der zuvor verwendeten Ressourcen abgefangen einheimischen Arten, zum Beispiel russische Bisamratte. In Australien hat die aus Europa mitgebrachte gewöhnliche Biene die kleine, stachellose einheimische Biene verdrängt.

Die dritte Form des Kampfes ums Dasein ist Kampf mit widrigen äußeren Bedingungen. Faktoren unbelebte Natur haben einen direkten und indirekten Einfluss auf die Entwicklung der Lebewesen. Pflanzen in der Wüste gelten als „dürrebekämpfend“, was sich auf die Entwicklung zahlreicher Anpassungen in ihnen bezieht, um bei der Wassergewinnung zu helfen Nährstoffe aus dem Boden (spezielles Wurzelsystem) oder eine Verringerung der Transpirationsintensität (spezieller Blattaufbau). Die Bedingungen der anorganischen Welt haben einen erheblichen Einfluss auf die Evolution von Organismen, nicht nur auf sich selbst, ihr Einfluss kann die Beziehungen innerhalb und zwischen den Arten stärken oder schwächen. Bei einem Mangel an Territorium, Wärme oder Licht intensiviert sich der intraspezifische Kampf, und umgekehrt wird er bei einem Überschuss an lebensnotwendigen Ressourcen schwächer.

Kampf um die Existenz. Formen des Existenzkampfes: intraspezifisch, interspezifisch, mit ungünstigen Bedingungen.

1. Listen Sie die Hauptformen des Kampfes ums Dasein auf.

2. Welche Fakten erlauben es uns, vom „Druck des Lebens“ zu sprechen?

3. Warum ist der intraspezifische Kampf die intensivste Form des Existenzkampfes?

Bereiten Sie auf der Grundlage Ihrer eigenen Beobachtungen Beispiele vor, die den Kampf ums Dasein zwischen Organismen beschreiben: a) derselben Art; b) verschiedene Typen.

§ 58. Natürliche Auslese und ihre Formen

1. Welche Umweltfaktoren können zur Selektion von Organismen in der Natur führen?

2. Ist die Beziehung zwischen Mensch und Natur ein Selektionsfaktor?

Die Lehre der natürlichen Selektion wurde von Charles Darwin entwickelt, der die Selektion selbst als Ergebnis des Kampfes ums Dasein und als dessen Voraussetzung betrachtete – erbliche Variabilität Organismen.

Das genetische Wesen der natürlichen Selektion ist die selektive Erhaltung bestimmter Genotypen in einer Population. Das darin enthaltene Erbgut wird an die nächsten Generationen weitergegeben. Auf diese Weise, natürliche Auslese kann als selektive Reproduktion von Genotypen definiert werden, die den vorherrschenden Lebensbedingungen der Bevölkerung am besten entsprechen. In der 9. Klasse haben Sie bereits einige Beispiele für die Wirkung natürlicher Auslese kennengelernt, die Sie im Experiment oder in der Natur beobachten können. Betrachten wir ein weiteres Experiment, das zeigt, wie im Zuge der natürlichen Selektion die Beziehung zwischen Phänotypen und Genotypen in einer Population erfolgt. In der Natur gibt es einige Arten von Fruchtfliegen, die ihre Lieblingsnahrung entweder auf Baumwipfeln oder auf der Erdoberfläche finden, jedoch niemals in der Mitte. Ist es möglich, durch Selektion solche Insekten zu züchten, die entweder nur nach unten oder nur nach oben fliegen? Abbildung 73 zeigt ein Diagramm eines Experiments, das die Auswirkung der Selektion auf die genetische Zusammensetzung von Populationen demonstriert. Fruchtfliegen wurden in ein Labyrinth aus vielen Kammern gebracht, von denen jede zwei Ausgänge hatte – nach oben und nach unten. In jeder der Kammern musste das Tier „entscheiden“, in welche Richtung es sich bewegen wollte. Die Fliegen, die sich ständig nach oben bewegten, landeten am oberen Ausgang des Labyrinths. Sie wurden sorgfältig für die spätere Wartung ausgewählt. Die sich nach unten bewegenden Fliegen landeten im unteren Ausgang des Labyrinths und wurden ebenfalls ausgewählt. Insekten, die in den Kammern des Labyrinths verblieben waren, also keine eindeutige Bewegungsrichtung hatten, wurden gesammelt und aus dem Experiment entfernt. „Obere“ und „untere“ Fliegen wurden getrennt voneinander gehalten und gezüchtet. Nach und nach gelang es, Populationen zu schaffen, bei denen ausnahmslos alle Individuen ein bestimmtes Verhaltensstereotyp aufwiesen (Auf- oder Abwärtsbewegung). Dieses Ergebnis war nicht mit der Entstehung neuer Gene verbunden, alles geschah nur aufgrund der Selektion, die sich auf die Variabilität der bereits in der Population vorhandenen Phänotypen auswirkte (in dieser Fall- Variabilität im Verhalten von Fliegen). Somit führt die Wirkung der natürlichen Selektion dazu, dass Phänotypen beginnen, den Genpool von Populationen zu beeinflussen. Was passiert, wenn man den Druck der natürlichen Selektion beseitigt? Um diese Frage zu beantworten, ließen die Experimentatoren die Fliegen der „oberen“ und der „unteren“ Reihe gemeinsam brüten. Bald stellte sich das anfängliche Gleichgewicht der Allele in der Population wieder her: Einige Individuen bewegten sich nach oben, andere nach unten, andere zeigten keine Präferenzen hinsichtlich der Bewegungsrichtung.

Reis. 73. Experimente mit Fruchtfliegen, die die Wirkung der natürlichen Selektion (Labyrinth) demonstrieren

Die natürliche Selektion verändert die Zusammensetzung des Genpools und „entfernt“ aus der Population Individuen, deren Merkmale und Eigenschaften im Kampf ums Dasein keine Vorteile bringen. Durch die Selektion beginnt das genetische Material „fortgeschrittener“ Individuen (also solcher, die über Eigenschaften verfügen, die ihre Chancen im Kampf ums Leben erhöhen) immer stärker Einfluss auf den Genpool der gesamten Bevölkerung zu nehmen.

Im Zuge der natürlichen Selektion erstaunlich und vielfältig biologische Anpassungen (Anpassung) von Organismen an die Umweltbedingungen, in denen die Bevölkerung lebt. Zum Beispiel allgemeine Anpassungen, zu denen auch die Schwimmtauglichkeit der darin lebenden Organismen gehört aquatische Umgebung oder die Anpassungsfähigkeit der Gliedmaßen von Wirbeltieren an Bodenumgebung, und private Anpassungen: Fitness zum Laufen mit Pferd, Antilope, Strauß, Graben mit Maulwürfen, Maulwurfsratten oder zum Klettern auf Bäume (Affen, Spechte, Hechte usw.). Beispiele für Anpassung sind Tarnfärbung und Mimikry (Nachahmung des Aussehens eines Tieres, das gut vor Angriffen von Raubtieren geschützt ist, durch ein friedliches Erscheinungsbild), komplexe Verhaltensinstinkte und viele andere. andere (Abb. 74). Daran sollte man sich erinnern Jede Anpassung ist relativ. Eine Art, die sich gut an diese Bedingungen angepasst hat, kann vom Aussterben bedroht sein, wenn sich die Bedingungen ändern oder ein neuer Raubtier oder Konkurrent in der Umwelt auftaucht. Es ist beispielsweise bekannt, dass Fische, die durch Dornen und Dornen gut vor Raubtieren geschützt sind, häufiger in die Netze der Fischer fallen, in denen sie sich gerade aufgrund der harten Auswüchse des Körpers verfangen und festhalten. Nicht umsonst klingt einer der Grundsätze (der Evolutionslehre) in spielerischer Form so: „Die Stärksten überleben, aber sie sind nur so lange die Stärksten, wie sie überleben.“

Reis. 74. Anpassungen von Organismen an die Existenzbedingungen: Beispiele für Verkleidung und Mimikry

Die Möglichkeiten für evolutionäre Veränderungen in einer Population sind also immer vorhanden. Sie manifestieren sich vorerst nur in der Variabilität von Organismen. Sobald die Selektion zu wirken beginnt, reagiert die Bevölkerung darauf mit adaptiven Veränderungen.

Formen der natürlichen Selektion. Zuvor wurden Ihnen die beiden Hauptformen der natürlichen Selektion vorgestellt: Stabilisierung und Bewegung. Erinnere dich daran stabilisierende Selektion zielt darauf ab, bestehende Phänotypen zu erhalten. Seine Wirkung lässt sich in Abbildung 75 veranschaulichen. Diese Form der Selektion findet meist dort statt, wo die Lebensbedingungen über längere Zeit konstant bleiben, etwa in nördlichen Breiten oder auf dem Meeresboden.

Die zweite Form der natürlichen Selektion ist ziehen um; Im Gegensatz zur Stabilisierung fördert diese Form der Selektion Veränderungen in Organismen. In der Regel macht sich die Wirkung der natürlichen Selektion erst nach längerer Zeit bemerkbar. Obwohl manchmal Fahrauswahl kann sehr schnell als Reaktion auf unerwartete Ereignisse auftreten starke Veränderungenäußere Bedingungen (Abb. 76). Ein klassisches Beispiel für die Wirkungsweise der Motivauswahl liefert die Untersuchung von Pfeffermotten, die im 19. Jahrhundert in Industriegebieten Englands unter dem Einfluss von Rußemissionen und der Verrußung von Baumstämmen ihre Farbe ändern. (Abb. 78).

Die dritte Form der natürlichen Selektion ist störend, oder reißend. Disruptive Selektion führt dazu, dass innerhalb von Populationen Gruppen von Individuen entstehen, die sich in irgendeiner Weise unterscheiden (Farbe, Verhalten, Raum usw.). Disruptive Selektion trägt zur Aufrechterhaltung von zwei oder mehr Phänotypen innerhalb von Populationen bei und entfernt Zwischenformen (Abb. 77). Es gibt gewissermaßen eine Art Lücke in der Bevölkerung. Dieses Phänomen nennt man Polymorphismus. Polymorphismus ist charakteristisch für viele Tier- und Pflanzenarten. Zum Beispiel beim Rotlachs – Lachs Fernost, die ihr Leben im Meer verbringt und in kleinen Süßwasserseen brütet, die durch Flüsse mit dem Meer verbunden sind, gibt es eine sogenannte „Wohnform“, dargestellt durch kleine Zwergmännchen, die die Seen nie verlassen. Bei einigen Vogelarten (Skuas, Kuckucke usw.) sind Farbveränderungen häufig. Beim Zweifleckigen Marienkäfer gibt es einen saisonalen Polymorphismus. Von den beiden Farbformen überstehen „rote“ Marienkäfer den Winter besser, während „schwarze“ den Sommer überstehen. Die Entstehung von Polymorphismus wird offenbar weitgehend durch die Heterogenität (saisonal oder räumlich) der Lebensbedingungen der Bevölkerung bestimmt, die zu Selektion führt und zur Entstehung spezialisierter (heterogener Bedingungen entsprechender) Formen innerhalb derselben Bevölkerung führt.

Reis. 75. Wirkung der stabilisierenden Selektion

Reis. 76. Aktion der Motivauswahl

Reis. 77. Aktion der störenden Selektion

Reis. 78. Dunkle und helle Motten auf Baumstämmen

Die kreative Rolle der natürlichen Selektion. Es muss betont werden, dass die Rolle der natürlichen Selektion nicht nur auf die Eliminierung einzelner nicht lebensfähiger Organismen beschränkt ist. Fahrform Die natürliche Selektion bewahrt nicht einzelne Merkmale des Organismus, sondern ihren gesamten Komplex, alle dem Organismus innewohnenden Genkombinationen. Natürliche Auslese wird oft mit der Arbeit eines Bildhauers verglichen. So wie ein Bildhauer ein Kunstwerk aus einem formlosen Marmorblock schafft, der durch die Harmonie aller seiner Teile beeindruckt, so schafft die Selektion Anpassungen und Arten und entfernt Populationen aus dem Genpool, die im Hinblick auf Überlebensgenotypen ineffizient sind . Dies ist die schöpferische Rolle der natürlichen Selektion, denn das Ergebnis ihrer Wirkung sind neue Arten von Organismen, neue Lebensformen.

Natürliche Auslese. biologische Anpassungen. Festungen der natürlichen Selektion: stabilisierend, treibend, störend. Polymorphismus.

1. Was ist Fitness? Warum ist es relativ?

2. Was ist eine stabilisierende Selektion? Unter welchen Bedingungen ist seine Wirkung am deutlichsten?

3. Was ist Motivauswahl? Geben Sie Beispiele dafür, wie es funktioniert. Unter welchen Bedingungen funktioniert gegebene Form Auswahl?

4. Welche kreative Rolle spielt die natürliche Selektion? Nennen Sie ein Beispiel, das beweist, dass die Wirkung der Selektion nicht auf die Eliminierung einzelner Merkmale beschränkt ist, die das Überleben von Organismen verringern.

§ 59. Isoliermechanismen

1. Was ist der Grund für den Unterschied zwischen den von Ch. Darwin entdeckten Organismen? Galapagos Inseln, von eng verwandten Formen auf dem Festland?

2. Welche natürlichen Faktoren isolieren bestimmte Populationen von Organismen von anderen Populationen derselben Art?

reproduktive Isolation. Natürliche Selektion kann zur Entstehung und Festigung genetischer Eigenschaften führen, die Populationen voneinander unterscheiden. Äußerlich äußert sich dies, wie bereits erwähnt, in Form von Anpassungen (Anpassungen) an bestimmte Lebensumstände. Beispielsweise brüten Populationen des Atlantischen Herings in verschiedenen Regionen des Ozeans andere Zeit des Jahres. Es gibt im Frühling, Sommer, Herbst und Winter laichende Heringe. Die Fortpflanzung eines jeden von ihnen hängt von der Entwicklung kleinen Planktons ab, das sich von Heringslarven ernährt. Heringspopulationen brüten getrennt in verschiedenen Jahreszeiten, da in verschiedenen Breitengraden die Massenentwicklung von Plankton zu unterschiedlichen Jahreszeiten (Frühling, Sommer, Herbst oder Winter) erfolgt. Diese Populationen gehören derselben Art an und können sich trotz kleiner äußerer Unterschiede und unterschiedlicher Brutzeiten kreuzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen. Vielleicht werden die Unterschiede zwischen ihnen in Zukunft ein solches Ausmaß erreichen, dass es zum Verlust der Fähigkeit von Individuen verschiedener Populationen führt, sich frei miteinander zu kreuzen oder zu kreuzen reproduktive Isolation zwischen ihnen.

Welche Mechanismen liegen der reproduktiven Isolation zugrunde? Liegt das einfach an der geografischen Trennung oder gibt es andere Mechanismen? Die Antworten auf diese Fragen liefern den Schlüssel zum Verständnis der Mechanismen der Artbildung.

Isolationsmechanismen. Im Allgemeinen werden Isolationsmechanismen in zwei Haupttypen unterteilt. Der erste gehört präzygote Mechanismen, d. h. Zygoten, die der Bildung vorausgehen und Hindernisse für die Paarung von Individuen verschiedener Populationen schaffen. Der zweite Typ umfasst postzygotische Mechanismen, wirkt nach der Bildung einer Zygote und führt zu einer Verringerung der Lebensfähigkeit oder Fruchtbarkeit der Hybridnachkommen.

Präzygotische Isolationsmechanismen werden in Abhängigkeit von den Faktoren, die ein Hindernis für die Paarung von Individuen darstellen, in Gruppen eingeteilt.

Umweltisolation sichergestellt Umweltfaktoren wenn Populationen das gleiche Territorium, aber unterschiedliche Lebensräume besetzen und sich daher nicht treffen. vorübergehende Isolation- unterschiedliche Brutzeiten, wenn die Paarung bei Tieren oder die Blüte bei Pflanzen zu unterschiedlichen Jahreszeiten oder zu unterschiedlichen Tageszeiten erfolgt. ätiologisch, oder Verhalten, Isolation- unterschiedliches Verhalten während der Brutzeit, was zu einer mangelnden gegenseitigen Attraktivität von Männchen und Weibchen führt. Schließlich werden Unterschiede in der Größe oder Form der Geschlechtsorgane oder in der Struktur der Blüten erzielt mechanische Isolierung.

Betrachten Sie Beispiele. Auf den Hawaii-Inseln leben zwei Arten von Fruchtfliegen, die sich im Aussehen sehr ähneln. Beide Arten leben an denselben Orten und ernähren sich vom Saft derselben Gehölzpflanze. Ihr ökologischer Zustand ist jedoch unterschiedlich. Die erste Art verbringt ihr Leben in der Baumkrone und ernährt sich von dem Saft, der an den Stämmen und Zweigen der oberen Schichten herunterfließt, und die zweite Art verbringt ihr Leben im Waldboden und sucht nach Saftpfützen, die vom Baum getropft sind. Aufgrund der räumlichen Uneinheitlichkeit, die sich aus unterschiedlichen ökologischen Spezialisierungen ergibt, kommt es nie zu einer Kreuzung zwischen diesen Arten.

Ein interessantes Beispiel für Verhaltensisolation sind einige Glühwürmchenarten. Jede der zusammenlebenden Arten hat ihre eigene Lichtbahn und ihre eigenen Arten ausgesendeter Lichtsignale. Flugbahnen können im Zickzack, gerade oder in Form einer Schleife verlaufen, und Lichtpulsationen sind kurz oder lang in Form stabiler Reflexionen (Abb. 79). Bei der Paarung wählen sich die Individuen gegenseitig aus und konzentrieren sich dabei streng auf die Art des Lichtsignals. Dieses Beispiel zeigt, dass die Isolation zwischen Populationen durch die Bildung verstärkt werden kann bestimmte Typen Verhalten (die Entwicklung von Reflexreaktionen nur auf Signale dieser bestimmten Art).

Bei vielen Tieren beginnt die Brutzeit mit streng definierten Kombinationen. externe Faktoren(zum Beispiel Temperatur oder Licht). Diese Faktoren dienen als Signale für den Beginn der Paarung. Verschiedene Arten reagieren unterschiedlich auf die gleichen Faktoren, weshalb es zu unterschiedlichen Brutzeiten kommt. Abbildung 80 zeigt Unterschiede in den Brutzeiten verschiedener Amphibienarten, die in denselben Gebieten leben.

Bei Tieren mit äußerer Befruchtung ( Seestern und einige Arten von Weichtieren) spielen Unterschiede in der Struktur spezieller Proteinmoleküle, die Spermien und Eier aneinander binden, die Rolle isolierender Faktoren. Da sich diese Moleküle auf der Oberfläche der Eier befinden, reagieren sie nur auf Spermatozoen „ihrer“ Art, was die Möglichkeit einer Verschmelzung von Fortpflanzungsprodukten verschiedener Arten ausschließt. Bei Tieren mit innerer Befruchtung spielen Unterschiede in der Struktur der Geschlechtsorgane diese Rolle.

Postzygotische Isolationsmechanismen werden ebenfalls in Gruppen eingeteilt, je nachdem, ob sie zu Entwicklungsstörungen der Hybriden selbst und letztendlich zu deren Nichtlebensfähigkeit oder zur Unfähigkeit der Hybriden, vollwertige Gameten zu produzieren, führen.

Interspezifische Hybriden sterben meist schnell ab oder bleiben unfruchtbar. Beispielsweise ist ein Maultier – ein Hybrid aus Pferd und Esel – unfruchtbar, es kann keine Nachkommen hervorbringen, da sein Chromosomensatz den normalen Durchgang der Meiose verhindert. Hybriden aus Weiß- und Feldhase, Marder und Zobel sind fruchtlos.

Reis. 79. Verschiedene Arten von Lichtsignalen bei verschiedenen Glühwürmchenarten

Reis. 80. Missverhältnis in Bezug auf die Reproduktion als Beispiel für einen Isolationsmechanismus (1,2,3,4 – verschiedene Typen Amphibien)

Typischerweise wird die reproduktive Isolation zwischen Arten durch mehrere Mechanismen aufrechterhalten. Zeitliche Isolation kommt bei Pflanzen häufiger vor, während ethologische Isolation bei Tieren häufiger vorkommt.

reproduktive Isolation. Isoliermechanismen: präzygotisch, postzygotisch.

1. Was sind Isolationsmechanismen? Welche Bedeutung haben Isolationsmechanismen?

2. Welche Arten von Isolationsmechanismen kennen Sie? Nenne Beispiele.

3. Warum Hybriden verschiedene Sorten Organismen sind steril?

Eine Person erhält oft Hybriden, indem sie verschiedene Arten kreuzt. In Fischfarmen wird beispielsweise Bester gezüchtet – eine Hybride aus Beluga und Sterlet. In vielen Ländern wird bei der landwirtschaftlichen Arbeit ein robustes Maultier eingesetzt – eine Mischung aus Pferd (Stute) und Esel (Männchen), und in China – ein Maulesel – eine Mischung aus Esel und Hengst, obwohl es sich um einen Maulesel handelt zeichnet sich durch seine Hartnäckigkeit, sein bösartiges Wesen aus und ist schlecht gezähmt.

Besprechen Sie einmal, ob Hybridformen vorliegen Tierwelt, zu spürbaren Veränderungen im Genpool wildlebender Populationen führen oder das ökologische Gleichgewicht stören.

1. Nach der Evolutionshypothese wird der Kampf ums Dasein am wenigsten heftig sein, wenn Organismen auf demselben Territorium leben:

a) viele verschiedene Typen

B) zwei verschiedene Typen

B) zwei eng verwandte Arten

D) nur ein Typ

2. Nach Darwins Hypothese ist das Material für die natürliche Selektion:

A) Kreuzung homologer Chromosomen während der Zellteilung

B) zufällige Divergenz der Chromosomen in Gameten

C) zufällige Kombination von Gameten während der Befruchtung

D) das ständige Auftreten von Mutationen im Körper

3. Unter dem Kampf ums Dasein verstehen Anhänger der Darwin-Hypothese:

A) Überleben des stärksten Organismus

B) Konkurrenz mit Individuen ihrer eigenen Art

C) Konkurrenz mit Individuen anderer Arten

D) Anpassung an Umweltbedingungen

4. Im Kampf ums Dasein weniger

Angepasste Individuen:

A) Sie sterben alle auf einmal

B) keine Nachkommen hinterlassen

C) hinterlassen weniger Nachkommen als angepasstere

D) die Pubertät nicht erreichen und sterben

5. Darwin schlug vor, dass als Ergebnis des Kampfes verschiedene Arten von Galapagosfinken entstanden, die unterschiedliche Nahrungsmittel fraßen:

A) interspezifisch b) intraspezifisch

C) mit Umgebungsbedingungen

D) mit einer Person

6. Nach einem Schneesturm überlebten hauptsächlich Vögel mit durchschnittlicher Flügellänge, während lang- und kurzflügelige Vögel starben. In diesem Fall gibt es... Auswahl.

A) Umzug b) Liquidation

B) stabilisierend

D) störend

7. Auf einer grünen Wiese zwischen grünen Heuschrecken gibt es eine Auswahl für die Körperfarbe, die heißt:

A) störend, b) Fahren

B) stabilisierend

D) phänotypisch

D) bevormundend

8. Darwinisten der wichtigste Faktor Entwicklungen berücksichtigen:

A) Mutationsvariabilität

B) Kampf ums Dasein

B) natürliche Selektion des Stärkeren

D) geografische und ökologische Isolation

E) Gendrift und Populationswellen

9. Im Kampf ums Dasein die notwendigste Eigenschaft der Art

Evolutionisten betrachten die Fähigkeit:

A) Anpassung an Umgebungsbedingungen

B) zur intensiven Paarung

B) hinterlassen zahlreiche Nachkommen

D) mit anderen Arten konkurrieren

10. Die Hauptgründe für den Existenzkampf innerhalb der Bevölkerung:

A) eine große Anzahl von Personen

B) sich ändernde Anzahl von Personen

C) sich ändernde Umgebungsbedingungen

D) widrige Umgebungsbedingungen

D) begrenztes Nahrungsangebot

E) natürliche Selektion

11. Der Kampf ums Dasein kann zu Folgendem führen:

A) die Verdrängung einer Art durch eine andere

B) gegenseitige Fitness der Arten in einem Gebiet

C) territoriale Trennung der Arten

D) natürliche Selektion des Stärkeren

12. Bevölkerungsheterogenität ist ein Faktor:

A) gut zum Überleben

B) das Überleben schädigen

B) gleichgültig gegenüber dem Überleben

D) abhängig von Selbstregulierung

13. Was ist richtig?

A) Gegenseitige Hilfe und Zusammenarbeit sind nur Menschen vorbehalten

B) Laut der Bibel fraßen sich die Tiere vorher nicht gegenseitig

C) adaptive Variabilität ist mit monomorphen Genen verbunden

D) Natürliche Selektion stabilisiert den Genpool der Population

Turnierkämpfe der Männchen während der Brutzeit um das Recht, den Harem zu beherrschen, sind typisch für viele Tiere: Elefanten, Zebras, Hirsche usw. Welche Kampfform ist das?

Rede? Welche anderen Formen des Existenzkampfes kennen Sie?

Leute, bitte um dringende Hilfe! MINDESTENS ETWAS DAVON!

1. Bestimmen Sie in einer Reihe vorgeschlagener Begriffe das Überflüssige und begründen Sie die Antwort: Mutationen, Vererbung, Kampf ums Dasein, Variabilität, Rekombination, natürliche Selektion.

2. Erklären Sie die Tatsache, dass ein Elefant einen Rüssel hat, aus der Sicht von Darwins Lehren und der synthetischen Evolutionstheorie.

3. Erklären Sie die Tatsache, dass ein Nashorn ein Horn hat, aus der Sicht von Darwins Lehren und der synthetischen Evolutionstheorie.

4. Der französische Wissenschaftler Lamarck stellte im 19. Jahrhundert eine Hypothese auf, nach der das eine oder andere Organ bei Tieren durch seine „Ausübung“ verändert werden kann und diese Veränderungen dann vererbt werden. Erklären Sie die Tatsache, dass ein Wal Flossen hat, aus der Sicht der Lehren von a) Lamarck; b) Darwin

5. Der französische Wissenschaftler Lamarck stellte im 19. Jahrhundert eine Hypothese auf, nach der das eine oder andere Organ bei Tieren durch seine „Ausübung“ verändert werden kann und diese Veränderungen dann vererbt werden. Erklären Sie die Tatsache, dass der Ameisenbär eine lange Zunge hat, aus der Sicht der Lehren von a) Lamarck; b) Darwin

6. Beim Gemeinen Europäischen Maulwurf sind die Augen reduziert und funktionieren nicht, einige Maulwurfarten, die in den Bergen leben, haben jedoch Sehkraft. Wie lässt sich das erklären?

7. Vergleichen Sie natürliche und künstliche Selektion nach verschiedenen Kriterien und identifizieren Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

8. Bei einigen Säugetieren (Känguru, Springmaus) haben die Vorderbeine die Funktion der Bewegungsorgane vollständig verloren. Können diese Fälle als Analogie für die Entstehung des Bipedalismus beim Menschen angesehen werden?

Welche Organe sind ähnlich? a) Gliedmaßen von Wirbeltieren, b) Wurzelmodifikationen bei Pflanzen, c) Modifikationen

Blätter in Pflanzen d) Eingraben der Gliedmaßen eines Maulwurfs und eines Bären.

Welche Organe entstehen durch Konvergenz? a) homolog b) ähnlich c) atavistisch d) rudimentär

Was hat das Aussterben der Dinosaurier verursacht? a) biologischer Fortschritt, b) biologischer Rückschritt, c) Divergenz, d) Degeneration

Welche Anpassungen bei Tieren können auf die Idioadaptation zurückgeführt werden? a) Mimikry b) Vierkammerherz c) Aussehen des Skeletts d) Warmblüter

Welche der folgenden Faktoren der Anthropogenese sind das nicht? soziale Faktoren? a) Kampf ums Dasein b) Arbeitstätigkeit c) soziale Lebensweise d) Sprechen und Denken