Wie die natürliche Selektion den Lauf der Evolution lenkt. Thema: Natürliche Auslese – der Leitfaktor der Evolution

Natürliche Auslese- der einzige Faktor, der die Richtung des Evolutionsprozesses bestimmt, die Anpassung von Organismen an einen bestimmten Lebensraum. Dank der Selektion bleiben Individuen mit vorteilhaften, also der Umwelt entsprechenden Mutationen erhalten und reproduzieren sich in der Population. Individuen, die weniger an ihre Umwelt angepasst sind, sterben oder überleben, aber es gibt nur wenige Nachkommen.
Die Genotypen der Individuen einer Population sind unterschiedlich und auch die Häufigkeit ihres Auftretens ist unterschiedlich. Die Wirksamkeit der Selektion hängt von der Ausprägung des Merkmals im Genotyp ab. Das dominante Allel manifestiert sich sofort phänotypisch und unterliegt der Selektion. Das rezessive Allel unterliegt der Selektion erst, wenn es sich in einem homozygoten Zustand befindet. I.I. Shmalhausen unterschied zwei Hauptformen der natürlichen Selektion: Treiben und Stabilisieren.

Fahrauswahl

Die treibende Selektion führt zur Eliminierung von Individuen mit alten Merkmalen, die nicht der veränderten Umgebung entsprechen, und zur Bildung einer Population von Individuen mit neuen Merkmalen. Tritt es unter sich langsam ändernden Bedingungen auf? Lebensräume.

Aktionsbeispiel Fahrauswahl dient als Farbveränderung der Flügel des Birkenspinner-Schmetterlings. Auf Baumstämmen lebende Schmetterlinge hatten überwiegend eine helle Farbe und waren vor dem Hintergrund heller Flechten, die Baumstämme bedeckten, unsichtbar.

Von Zeit zu Zeit erschienen an den Stämmen dunkel gefärbte Schmetterlinge, die deutlich sichtbar waren und von Vögeln vernichtet wurden. Aufgrund der industriellen Entwicklung und der Rußverschmutzung der Luft sind die Flechten verschwunden und die dunklen Baumstämme wurden freigelegt. Infolgedessen wurden helle Schmetterlinge, die vor einem dunklen Hintergrund deutlich sichtbar waren, von Vögeln zerstört, während dunkel gefärbte Individuen durch Selektion erhalten blieben. Nach einiger Zeit wurden die meisten Schmetterlinge in Populationen in der Nähe von Industriezentren dunkel.

Was ist der Mechanismus, der die Selektion vorantreibt?

Der Genotyp des Birkenfalters enthält Gene, die die dunkle und helle Färbung von Schmetterlingen bestimmen. Daher kommen in der Population sowohl helle als auch dunkle Schmetterlinge vor. Das Vorkommen bestimmter Schmetterlinge hängt von den Umweltbedingungen ab. Unter bestimmten Umweltbedingungen bleiben vorwiegend dunkel gefärbte Individuen erhalten, während in anderen Fällen helle Individuen mit unterschiedlichen Genotypen erhalten bleiben.

Der Mechanismus der treibenden Selektion besteht darin, Individuen mit nützlichen Abweichungen von der vorherigen Reaktionsnorm zu erhalten und Individuen mit der vorherigen Reaktionsnorm zu eliminieren.

Stabilisierende Auswahl

Die stabilisierende Selektion bewahrt die Individuen mit der unter gegebenen Bedingungen etablierten Reaktionsnorm und beseitigt alle Abweichungen davon. Es funktioniert, wenn sich die Umgebungsbedingungen über einen längeren Zeitraum nicht ändern. Daher werden die Blüten der Löwenmaulpflanze nur von Hummeln bestäubt. Die Größe der Blüte entspricht der Körpergröße von Hummeln. Alle Pflanzen, die sehr große oder sehr kleine Blüten haben, werden nicht bestäubt und bilden keine Samen, das heißt, sie werden durch stabilisierende Selektion eliminiert.

Es stellt sich die Frage: Werden alle Mutationen durch Selektion eliminiert?

Es stellt sich heraus, nicht alles. Durch die Selektion werden nur solche Mutationen eliminiert, die sich phänotypisch manifestieren. Heterozygote Individuen behalten rezessive Mutationen, die äußerlich nicht sichtbar sind. Sie dienen als Grundlage für die genetische Vielfalt der Population.
Beobachtungen und Experimente deuten darauf hin, dass Selektion tatsächlich in der Natur stattfindet. Beobachtungen haben beispielsweise gezeigt, dass Raubtiere am häufigsten Individuen mit einem Defekt vernichten.

Wissenschaftler führten Experimente durch, um die Wirkung der natürlichen Selektion zu untersuchen. Auf einem grün gestrichenen Brett wurden Raupen in verschiedenen Farben platziert – grün, braun, gelb. Die Vögel pickten hauptsächlich an den gelben und braunen Raupen, die vor dem grünen Hintergrund sichtbar waren.

Einführung

1. Charles Darwin – Begründer der Evolutionstheorie

2. Ursachen und Formen des „Kampfes ums Dasein“ in der belebten Natur

3. Die Theorie der natürlichen Auslese, Formen der natürlichen Auslese

4. Die Rolle der erblichen Variabilität in der Artenentwicklung

Abschluss

EINFÜHRUNG

Der Begriff „Evolution“ (vom lateinischen evolutio – Einsatz) wurde erstmals 1762 in einem der embryologischen Werke des Schweizer Naturforschers Charles Bonnet verwendet. Derzeit wird Evolution als ein irreversibler Prozess der Veränderung eines Systems verstanden, der im Laufe der Zeit auftritt aus dem etwas Neues, Heterogenes entsteht, das auf einer höheren Entwicklungsstufe steht.

Der Evolutionsprozess betrifft viele Phänomene, die in der Natur vorkommen. Beispielsweise spricht ein Astronom über die Entwicklung von Planetensystemen und Sternen, ein Geologe über die Entwicklung der Erde, ein Biologe über die Entwicklung von Lebewesen. Gleichzeitig wird der Begriff „Evolution“ häufig für Phänomene verwendet, die keinen direkten Bezug zur Natur im engeren Sinne des Wortes haben. Sie sprechen zum Beispiel über die Entwicklung sozialer Systeme, Ansichten, einiger Maschinen oder Materialien usw.

Eine besondere Bedeutung kommt dem Begriff der Evolution in den Naturwissenschaften zu, in denen vor allem die biologische Evolution untersucht wird. Biologische Evolution ist die irreversible und gewissermaßen gerichtete historische Entwicklung der belebten Natur, begleitet von Veränderungen in der genetischen Zusammensetzung von Populationen, der Bildung von Anpassungen, der Entstehung und dem Aussterben von Arten, Transformationen von Biogeozänosen und der Biosphäre als Ganzes. Mit anderen Worten sollte die biologische Evolution als der Prozess der adaptiven historischen Entwicklung lebender Formen auf allen Ebenen der Organisation von Lebewesen verstanden werden.

Die Evolutionstheorie wurde von Charles Darwin (1809-1882) entwickelt und in seinem Buch „The Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Breeds in the Struggle for Life“ (1859) dargelegt.

1. C. DARWIN – BEGRÜNDER DER EVOLUTIONSTHEORIE

Charles Darwin wurde am 12. Februar 1809 geboren. in der Familie eines Arztes. Während seines Studiums an den Universitäten Edinburgh und Cambridge erlangte Darwin tiefe Kenntnisse in Zoologie, Botanik und Geologie sowie Geschick und Gespür für Feldforschung.

Das Buch „Principles of Geology“ des herausragenden englischen Geologen Charles Lyell spielte eine wichtige Rolle bei der Entstehung seiner wissenschaftlichen Weltanschauung. Lyell argumentierte das modernes Aussehen Die Erde entstand nach und nach unter dem Einfluss derselben Naturkräfte, die auch heute noch wirksam sind. Darwin war mit den evolutionären Ideen von Erasmus Darwin, Lamarck und anderen frühen Evolutionisten vertraut, fand sie jedoch nicht überzeugend.

Die entscheidende Wende in seinem Schicksal war seine Weltreise auf dem Beagle-Schiff (1832-1837). Die während dieser Reise gemachten Beobachtungen dienten als Grundlage für die Evolutionstheorie. Laut Darwin selbst war er während dieser Reise am meisten beeindruckt von: „1) der Entdeckung riesiger fossiler Tiere, die mit einem Panzer bedeckt waren, der dem Panzer moderner Gürteltiere ähnelte; 2) die Tatsache, dass man sich über das Festland bewegt Südamerika eng verwandte Tierarten ersetzen einander; 3) die Tatsache, dass sich eng verwandte Arten verschiedener Inseln des Galapagos-Archipels geringfügig voneinander unterscheiden. Es war offensichtlich, dass diese Art von Tatsachen, wie auch viele andere, nur auf der Grundlage der Annahme erklärt werden konnten, dass sich die Arten allmählich veränderten, und dieses Problem begann mich zu beschäftigen.

Nach der Rückkehr von seiner Reise beginnt Darwin, über das Problem der Entstehung der Arten nachzudenken. Er erwägt verschiedene Ideen, darunter auch die Idee von Lamarck, und lehnt sie ab, da keine davon die Tatsachen der erstaunlichen Anpassungsfähigkeit von Tieren und Pflanzen an ihre Lebensbedingungen erklärt. Was die frühen Evolutionisten für gegeben und selbsterklärend hielten, scheint für Darwin die wichtigste Frage zu sein. Es sammelt Daten über die Variabilität von Tieren und Pflanzen in der Natur und unter Domestikation. Viele Jahre später erinnerte sich Darwin an die Entstehung seiner Theorie und schrieb: „Ich erkannte bald, dass der Grundstein für den Erfolg des Menschen bei der Schaffung nützlicher Tier- und Pflanzenrassen die Selektion war.“ Allerdings blieb es mir eine Zeit lang ein Rätsel, wie Selektion auf unter natürlichen Bedingungen lebende Organismen angewendet werden kann.“ Gerade zu dieser Zeit wurden in England die Ideen des englischen Wissenschaftlers T. Malthus zur Erhöhung der Populationszahl in geometrischer Progression heftig diskutiert. „Im Oktober 1838 las ich Malthus‘ Buch „On Population“, fährt Darwin fort, „und da ich dank langer Beobachtungen der Lebensweise von Tieren und Pflanzen gut darauf vorbereitet war, die Bedeutung des universellen Kampfes ums Dasein zu erkennen, war ich es.“ Sofort kam mir der Gedanke in den Sinn, dass unter solchen Bedingungen günstige Veränderungen tendenziell bestehen bleiben und ungünstige zerstört werden sollten. Das Ergebnis dürfte die Entstehung neuer Arten sein.“

Die Idee der Entstehung von Arten durch natürliche Selektion entstand also 1838 bei Darwin. Er arbeitete 20 Jahre lang daran. Im Jahr 1856 begann er auf Lyells Rat hin, sein Werk für die Veröffentlichung vorzubereiten. Im Jahr 1858 schickte der junge englische Wissenschaftler Alfred Wallace Darwin das Manuskript seines Artikels „Über die Tendenz von Sorten, unbegrenzt vom ursprünglichen Typ abzuweichen“. Dieser Artikel enthielt eine Darstellung der Idee der Entstehung von Arten durch natürliche Selektion. Darwin war bereit, die Veröffentlichung seiner Arbeit zu verweigern, aber seine Freunde, der Geologe Charles Lyell und der Botaniker G. Hooker, die schon lange von Darwins Idee wussten und mit den Vorentwürfen seines Buches vertraut waren, überzeugten den Wissenschaftler, dass beide Werke gleichzeitig veröffentlicht werden sollten .

Darwins Buch „On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life“ wurde 1859 veröffentlicht und sein Erfolg übertraf alle Erwartungen. Seine Vorstellung von der Evolution stieß bei einigen Wissenschaftlern auf leidenschaftliche Unterstützung und bei anderen auf scharfe Kritik. Dieses und Darwins nachfolgende Werke „Veränderungen bei Tieren und Pflanzen während der Domestizierung“, „Die Abstammung des Menschen und die sexuelle Selektion“ und „Der Ausdruck der Emotionen bei Mensch und Tier“ wurden sofort nach ihrer Veröffentlichung in viele Sprachen übersetzt . Es ist bemerkenswert, dass die russische Übersetzung von Darwins Buch „Changes in Animals and Plants under Domestication“ früher als der Originaltext veröffentlicht wurde. Der herausragende russische Paläontologe V. O. Kovalevsky übersetzte dieses Buch anhand der ihm von Darwin vorgelegten Beweise und veröffentlichte es in separaten Ausgaben.

Darwins Evolutionstheorie ist eine ganzheitliche Lehre der historischen Entwicklung organische Welt. Es deckt ein breites Spektrum von Problemen ab, von denen die wichtigsten der Nachweis der Evolution, die Identifizierung der treibenden Kräfte der Evolution, die Bestimmung der Wege und Muster des Evolutionsprozesses usw. sind.

Die Essenz der evolutionären Lehre liegt in den folgenden Grundprinzipien:

1. Alle Arten von Lebewesen, die die Erde bewohnen, wurden von niemandem erschaffen.

2. Organische Formen, die auf natürliche Weise entstanden waren, wurden langsam und schrittweise entsprechend den Umweltbedingungen umgewandelt und verbessert.

3. Die Umwandlung von Arten in der Natur basiert auf Eigenschaften von Organismen wie Vererbung und Variabilität sowie auf der natürlichen Selektion, die in der Natur ständig vorkommt. Natürliche Selektion erfolgt durch komplexe Wechselwirkungen von Organismen untereinander und mit Faktoren unbelebte Natur; Darwin nannte diese Beziehung den Kampf ums Dasein.

4. Das Ergebnis der Evolution ist die Anpassungsfähigkeit der Organismen an ihre Lebensbedingungen und die Artenvielfalt in der Natur.

2. Gründe und Formen des „Kampfes ums Dasein“

„Kampf ums Dasein“ ist ein Konzept, mit dem Charles Darwin die gesamten Beziehungen zwischen Individuen und verschiedenen Umweltfaktoren charakterisierte. Diese Beziehungen bestimmen den Erfolg oder Misserfolg eines bestimmten Individuums beim Überleben und beim Hinterlassen von Nachkommen. Alle Lebewesen haben das Potenzial, etwas zu produzieren große Menge ihresgleichen. Beispielsweise erreicht der Nachwuchs, den eine Daphnie (Süßwasserkrebstier) im Sommer hinterlassen kann, eine astronomische Größe von mehr als 10 30 Individuen, was die Masse der Erde übersteigt. Ein ungebremstes Wachstum der Zahl lebender Organismen ist jedoch nie tatsächlich zu beobachten. Was ist der Grund für dieses Phänomen? Die meisten Individuen sterben in unterschiedlichen Entwicklungsstadien und hinterlassen keine Nachkommen. Es gibt viele Gründe, die das Wachstum der Tierzahlen begrenzen: Dies sind natürliche und klimatische Faktoren sowie der Kampf gegen Individuen der eigenen und anderer Arten.

Abbildung 1 – Aktion des Kampfes ums Dasein

Es ist bekannt, dass der Tod umso intensiver ist, je höher die Reproduktionsrate von Individuen einer bestimmten Art ist. Belugas beispielsweise legen während des Laichens etwa eine Million Eier ab, von denen jedoch nur ein sehr kleiner Teil das reife Wachstum erreicht. Auch Pflanzen produzieren große Mengen an Samen, doch unter natürlichen Bedingungen führt nur ein winziger Bruchteil davon zu neuen Pflanzen. Die Diskrepanz zwischen der Möglichkeit der Arten zur unbegrenzten Fortpflanzung und begrenzten Ressourcen ist der Hauptgrund für den Kampf ums Dasein. Der Tod von Nachkommen erfolgt aus verschiedenen Gründen. Es kann sowohl selektiv als auch zufällig sein (bei Überschwemmungen, menschlichen Eingriffen in die Natur, Waldbrand usw.).

Abbildung 2 – Formen des Kampfes ums Dasein

Intraspezifischer Kampf. Die Intensität der Fortpflanzung und der selektive Tod schlecht an veränderte Bedingungen angepasster Individuen sind für evolutionäre Transformationen von entscheidender Bedeutung. Umfeld. Man sollte nicht glauben, dass eine Person mit einer unerwünschten Eigenschaft unbedingt sterben muss. Es besteht einfach eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass sie weniger oder gar keine Nachkommen hinterlässt, während ein normales Individuum sich fortpflanzt. Folglich überleben und vermehren sich immer die Stärksten. Dies ist der Hauptmechanismus der natürlichen Selektion. Der selektive Tod einiger und das Überleben anderer Individuen sind untrennbar miteinander verbunden verwandte Phänomene. In einer so einfachen und auf den ersten Blick offensichtlichen Aussage liegt das Genie von Darwins Idee der natürlichen Auslese, d.h. in der Reproduktion besser angepasster Individuen, die den Kampf ums Dasein gewinnen. Der Kampf der Individuen innerhalb einer Art ist sehr unterschiedlicher Natur.

Einzelpersonen konkurrieren nicht nur um Nahrungsquellen, Feuchtigkeit, Sonne und Territorium, sondern führen manchmal auch direkte Kämpfe.

Bei zweihäusigen Tieren unterscheiden sich Männchen und Weibchen vor allem im Aufbau ihrer Fortpflanzungsorgane. Allerdings erstrecken sich die Unterschiede oft auf äußere Zeichen, Verhalten. Erinnern Sie sich an das leuchtende Gefieder des Hahns, einen großen Kamm, Sporen an den Beinen und seinen gewaltigen Gesang. Männliche Fasane sind im Vergleich zu den viel bescheideneren Hühnern sehr schön. Die Eckzähne des Oberkiefers – Stoßzähne – wachsen bei männlichen Walrossen besonders stark. Äußere Unterschiede in der Struktur der Geschlechter werden Sexualdimorphismus genannt und sind auf ihre Rolle bei der sexuellen Selektion zurückzuführen. Unter sexueller Selektion versteht man den Wettbewerb zwischen Männchen um die Möglichkeit zur Fortpflanzung. Diesem Zweck dienen Gesang, demonstratives Verhalten, Balz und oft auch Kämpfe zwischen Männchen.

Sexueller Dimorphismus und sexuelle Selektion sind in der Tierwelt, auch bei Primaten, weit verbreitet. Diese Form der Selektion sollte als Sonderfall der intraspezifischen natürlichen Selektion betrachtet werden.

Die Beziehungen der Individuen innerhalb einer Art beschränken sich nicht nur auf Kampf und Konkurrenz. Es gibt auch gegenseitige Hilfe. Gegenseitige Hilfeleistung von Einzelpersonen, Abgrenzung einzelner Territorien – all dies verringert die Schwere intraspezifischer Interaktionen.

Gegenseitige Hilfe kommt am deutlichsten in der Familien- und Gruppenorganisation von Tieren zum Ausdruck. Wenn starke und große Individuen Junge und Weibchen beschützen, schützen sie ihr Territorium und ihre Beute und tragen so zum Erfolg der gesamten Gruppe oder Familie bei, oft auf Kosten ihres Lebens. Die Fortpflanzung und der Tod von Individuen erhalten durch den Wettbewerb zwischen genetisch unterschiedlichen Individuen innerhalb einer bestimmten Population einen selektiven Charakter. Daher ist der interne Kampf der wichtigste Grund für die natürliche Selektion. Der Hauptmotor evolutionärer Transformationen ist die natürliche Selektion der am besten angepassten Organismen, die als Ergebnis des Kampfes ums Dasein entstehen.

Kampf zwischen den Arten . Interspezifischer Kampf sollte als Kampf von Individuen verstanden werden verschiedene Typen. Besonders scharf Kampf zwischen den Arten erreicht, wenn Arten, die unter ähnlichen ökologischen Bedingungen leben und dieselben Nahrungsquellen nutzen, miteinander konkurrieren. Als Ergebnis des interspezifischen Kampfes kommt es entweder zur Verdrängung einer der gegnerischen Arten oder zur Verdrängung von Arten in unterschiedliche Bedingungen innerhalb eines einzigen Gebiets oder schließlich zu ihrer territorialen Trennung.

Zwei Arten von Felsenkleibern können die Folgen des Kampfes zwischen eng verwandten Arten verdeutlichen. An Orten, an denen sich die Verbreitungsgebiete dieser Arten überschneiden, d. h. Vögel beider Arten leben nach der gleichen Theorie; die Länge ihrer Schnäbel und ihre Fähigkeit zur Nahrungsbeschaffung unterscheiden sich erheblich. In nicht überlappenden Lebensraumbereichen von Kleibern werden keine Unterschiede in der Schnabellänge und der Art der Nahrungsbeschaffung festgestellt. Der interspezifische Kampf führt somit zu einer ökologischen und geografischen Trennung der Arten.

3. Bekämpfung ungünstiger Bedingungen anorganischer Natur fördert auch den intraspezifischen Wettbewerb, da Individuen derselben Art um Nahrung, Licht, Wärme und andere Existenzbedingungen konkurrieren. Es ist kein Zufall, dass einer Pflanze in der Wüste nachgesagt wird, sie könne Dürre bekämpfen. In der Tundra werden Bäume durch Zwergformen repräsentiert, obwohl sie keiner Konkurrenz durch andere Pflanzen ausgesetzt sind. Die Gewinner des Kampfes sind die lebensfähigsten Individuen (ihre physiologischen Prozesse und ihr Stoffwechsel laufen effizienter ab). Wenn biologische Eigenschaften vererbt werden, führt dies letztendlich zu einer Verbesserung der Anpassungen der Arten an die Umwelt.

3. THEORIE DER NATÜRLICHEN AUSWAHL

FORMEN DER NATÜRLICHEN AUSWAHL

Die Selektion erfolgt kontinuierlich über eine endlose Reihe aufeinanderfolgender Generationen und bewahrt hauptsächlich diejenigen Formen, die den gegebenen Bedingungen besser entsprechen. Natürliche Selektion und die Ausrottung einiger Individuen einer Art sind untrennbar miteinander verbunden und eine notwendige Voraussetzung für die Entwicklung von Arten in der Natur.

Das Wirkungsschema der natürlichen Selektion in einem Artensystem läuft nach Darwin auf Folgendes hinaus:

1) Variation ist charakteristisch für jede Gruppe von Tieren und Pflanzen, und Organismen unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht voneinander;

2) Die Anzahl der geborenen Organismen jeder Art übersteigt die Anzahl derjenigen, die Nahrung finden und überleben können. Da die Anzahl der einzelnen Arten unter natürlichen Bedingungen jedoch konstant ist, sollte davon ausgegangen werden Großer Teil Nachkommen sterben. Wenn alle Nachkommen einer Art überleben und sich vermehren würden, würden sie sehr bald alle anderen Arten auf der Erde verdrängen;

3) Da mehr Individuen geboren werden, als überleben können, kommt es zu einem Existenzkampf, Konkurrenz um Nahrung und Lebensraum. Dies kann ein aktiver Kampf auf Leben und Tod sein oder ein weniger offensichtlicher, aber nicht weniger wirksamer Wettbewerb, wie beispielsweise um Pflanzen in Dürre- oder Kälteperioden;

4) Unter den vielen Veränderungen, die bei Lebewesen beobachtet werden, erleichtern einige das Überleben im Kampf ums Dasein, während andere zum Tod ihrer Besitzer führen. Das Konzept des „Überlebens des Stärkeren“ ist der Kern der Theorie der natürlichen Auslese;

5) Überlebende Individuen bringen die nächste Generation hervor und somit werden „erfolgreiche“ Veränderungen an nachfolgende Generationen weitergegeben. Dadurch stellt sich heraus, dass jede nachfolgende Generation besser an ihre Umgebung angepasst ist; Wenn sich die Umgebung ändert, ergeben sich weitere Anpassungen. Wenn die natürliche Selektion über viele Jahre hinweg erfolgt, kann es sein, dass sich die neuesten Nachkommen so stark von ihren Vorfahren unterscheiden, dass es ratsam wäre, sie in eine eigenständige Art zu trennen.

Es kann auch vorkommen, dass einige Mitglieder einer bestimmten Gruppe von Individuen bestimmte Veränderungen erfahren und sich auf eine Weise an die Umgebung angepasst fühlen, während andere Mitglieder, die über andere Veränderungen verfügen, sich auf andere Weise angepasst haben; Auf diese Weise können aus einer angestammten Art, sofern ähnliche Gruppen isoliert werden, zwei oder mehr Arten entstehen.

Fahrauswahl. Natürliche Selektion führt immer zu einer Steigerung der durchschnittlichen Fitness von Populationen. Veränderungen der äußeren Bedingungen können zu Veränderungen in der Fitness einzelner Genotypen führen. Als Reaktion auf diese Veränderungen kommt es zur natürlichen Selektion, die das riesige Reservoir an genetischer Vielfalt in vielen Bereichen nutzt verschiedene Zeichen, führt zu erheblichen Veränderungen in der genetischen Struktur der Bevölkerung. Wenn sich die äußere Umgebung ständig in eine bestimmte Richtung ändert, verändert die natürliche Selektion die genetische Struktur der Population so, dass ihre Fitness unter diesen sich ändernden Bedingungen maximal bleibt. Gleichzeitig verändern sich die Häufigkeiten einzelner Allele in der Population. Auch die Durchschnittswerte adaptiver Merkmale in Populationen ändern sich. In einer Reihe von Generationen lässt sich ihre allmähliche Verschiebung in eine bestimmte Richtung verfolgen. Diese Form der Auswahl wird als treibende Auswahl bezeichnet.

Ein klassisches Beispiel für die treibende Selektion ist die Farbentwicklung beim Birkenmotten. Die Farbe der Flügel dieses Schmetterlings imitiert die Farbe der mit Flechten bedeckten Rinde der Bäume, auf denen er die Tageslichtstunden verbringt. Offensichtlich so schützende Färbungüber viele Generationen früherer Evolution entstanden. Mit Beginn der industriellen Revolution in England begann dieses Gerät jedoch an Bedeutung zu verlieren. Luftverschmutzung hat dazu geführt Massentod Flechten und Verdunkelung der Baumstämme. Helle Schmetterlinge vor dunklem Hintergrund wurden für Vögel gut sichtbar. Ab Mitte des 19. Jahrhunderts tauchten in Birkenmottenpopulationen mutierte dunkle (melanistische) Formen von Schmetterlingen auf. Ihre Häufigkeit nahm rasch zu. Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts bestanden einige städtische Populationen des Birkenspinners fast ausschließlich aus dunklen Formen, während ländliche Populationen weiterhin von hellen Formen dominiert wurden. Dieses Phänomen wird als Industriemelanismus bezeichnet . Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Vögel in verschmutzten Gebieten eher helle Formen fressen und in sauberen Gebieten dunkle. Die Einführung von Luftverschmutzungsbeschränkungen in den 1950er Jahren führte dazu, dass sich die natürliche Selektion erneut änderte und die Häufigkeit dunkler Formen in der Stadtbevölkerung abnahm. Sie sind heutzutage fast so selten wie vor der Industriellen Revolution.

Durch die gezielte Selektion wird die genetische Zusammensetzung von Populationen an Veränderungen in der äußeren Umgebung angepasst, sodass die durchschnittliche Fitness der Populationen maximiert wird. Auf der Insel Trinidad leben Guppys in verschiedenen Gewässern. Viele derjenigen, die in den Unterläufen von Flüssen und Teichen leben, sterben durch ihre Zähne Raubfisch. Im Oberlauf ist das Leben der Guppys deutlich ruhiger – dort gibt es nur wenige Raubtiere. Diese Unterschiede in den äußeren Bedingungen führten dazu, dass sich die „oberen“ und „unteren“ Guppys entwickelten verschiedene Richtungen. Die „niederen“ Arten, die ständig von der Ausrottung bedroht sind, beginnen sich in einem früheren Alter zu vermehren und bringen viele sehr kleine Jungfische zur Welt. Die Überlebenschance für jeden von ihnen ist sehr gering, aber es gibt viele von ihnen und einige von ihnen schaffen es, sich zu vermehren. Die „Berge“ erreichen die Geschlechtsreife später, ihre Fruchtbarkeit ist geringer, dafür sind ihre Nachkommen größer. Als Forscher „geringwüchsige“ Guppys in unbewohnte Stauseen am Oberlauf von Flüssen übersiedelten, beobachteten sie eine allmähliche Veränderung in der Art der Entwicklung der Fische. Elf Jahre nach dem Umzug wurden sie deutlich größer, begannen später zu brüten und brachten weniger, dafür aber größere Nachkommen hervor.

Die Änderungsrate der Allelfrequenzen in einer Population und der Durchschnittswerte von Merkmalen unter dem Einfluss der Selektion hängt nicht nur von der Intensität der Selektion ab, sondern auch von der genetischen Struktur der Merkmale, für die ein Umsatz erfolgt. Die Selektion gegen rezessive Mutationen erweist sich als deutlich weniger wirksam als gegen dominante. Bei einem Heterozygoten erscheint das rezessive Allel nicht im Phänotyp und entgeht daher der Selektion. Mithilfe der Hardy-Weinberg-Gleichung kann man die Änderungsrate der Häufigkeit eines rezessiven Allels in einer Population in Abhängigkeit von der Selektionsintensität und dem anfänglichen Häufigkeitsverhältnis abschätzen. Je niedriger die Allelfrequenz ist, desto langsamer erfolgt die Eliminierung. Um die Häufigkeit der rezessiven Letalität von 0,1 auf 0,05 zu senken, sind nur 10 Generationen erforderlich; 100 Generationen – um es von 0,01 auf 0,005 zu reduzieren und 1000 Generationen – von 0,001 auf 0,0005.

Die treibende Form der natürlichen Selektion spielt eine entscheidende Rolle bei der Anpassung lebender Organismen an äußere Bedingungen, die sich im Laufe der Zeit ändern. Es sorgt auch für die weite Verbreitung des Lebens und sein Eindringen in alles Mögliche ökologische Nischen. Es ist jedoch ein Fehler zu glauben, dass die natürliche Auslese bei stabilen Existenzbedingungen aufhört. Unter solchen Bedingungen wirkt es weiterhin in Form einer stabilisierenden Selektion.

Stabilisierende Auswahl. Durch die stabilisierende Selektion bleibt der Zustand der Bevölkerung erhalten, der ihre maximale Fitness unter konstanten Existenzbedingungen gewährleistet. In jeder Generation werden Individuen entfernt, die vom durchschnittlichen optimalen Wert für adaptive Merkmale abweichen.

Viele Beispiele für die Wirkung der stabilisierenden Selektion in der Natur wurden beschrieben. Auf den ersten Blick scheint es zum Beispiel so größter Beitrag Individuen mit maximaler Fruchtbarkeit sollten in den Genpool der nächsten Generation aufgenommen werden. Beobachtungen natürlicher Populationen von Vögeln und Säugetieren zeigen jedoch, dass dies nicht der Fall ist. Je mehr Küken oder Junge im Nest sind, desto schwieriger ist es, sie zu füttern, desto kleiner und schwächer ist jedes von ihnen. Daher sind Personen mit durchschnittlicher Fruchtbarkeit am fittesten.

Für eine Vielzahl von Merkmalen wurde eine Selektion in Richtung des Mittelwerts festgestellt. Bei Säugetieren ist die Wahrscheinlichkeit, dass Neugeborene mit sehr niedrigem und sehr hohem Gewicht bei der Geburt oder in den ersten Lebenswochen sterben, höher als bei Neugeborenen mit durchschnittlichem Gewicht. Eine Untersuchung der Flügelgröße von Vögeln, die nach dem Sturm starben, ergab, dass die meisten von ihnen zu kleine oder zu große Flügel hatten. Und in diesem Fall erwiesen sich die durchschnittlichen Individuen als die am besten angepassten.

Was ist der Grund für das ständige Auftreten schlecht angepasster Formen unter konstanten Existenzbedingungen? Warum ist die natürliche Selektion nicht in der Lage, eine Population ein für alle Mal von unerwünschten abweichenden Formen zu befreien? Der Grund liegt nicht nur und nicht so sehr in der ständigen Entstehung immer neuer Mutationen. Der Grund dafür ist, dass heterozygote Genotypen oft die fittesten sind. Wenn sie gekreuzt werden, teilen sie sich ständig und ihre Nachkommen bringen homozygote Nachkommen mit verminderter Fitness hervor. Dieses Phänomen wird als ausgeglichener Polymorphismus bezeichnet.

Sexuelle Selektion. Männchen vieler Arten weisen deutlich ausgeprägte sekundäre Geschlechtsmerkmale auf, die auf den ersten Blick nicht anpassungsfähig erscheinen: der Schwanz eines Pfaus, die leuchtenden Federn von Paradiesvögeln und Papageien, die scharlachroten Kämme von Hähnen, bezaubernde Farben tropischer Fisch, Lieder von Vögeln und Fröschen usw. Viele dieser Merkmale erschweren das Leben ihrer Träger und machen sie für Raubtiere leicht erkennbar. Es scheint, dass diese Eigenschaften ihren Trägern im Kampf ums Dasein keine Vorteile bringen, und doch sind sie in der Natur sehr weit verbreitet. Welche Rolle spielte die natürliche Selektion bei ihrer Entstehung und Verbreitung?

Es ist bekannt, dass das Überleben von Organismen ein wichtiger, aber nicht der einzige Bestandteil der natürlichen Selektion ist. Eine weitere wichtige Komponente ist die Attraktivität für Personen des anderen Geschlechts. Charles Darwin nannte dieses Phänomen sexuelle Selektion. Er erwähnte diese Form der Selektion erstmals in „Über die Entstehung der Arten“ und analysierte sie dann ausführlich in „Die Abstammung des Menschen und die sexuelle Selektion“. Er glaubte, dass „diese Form der Selektion nicht durch den Kampf ums Dasein in den Beziehungen organischer Wesen untereinander oder mit anderen bestimmt wird.“ äußere Bedingungen, sondern durch Konkurrenz zwischen Individuen des gleichen Geschlechts, meist Männern, um den Besitz von Individuen des anderen Geschlechts.“

Sexuelle Selektion ist eine natürliche Selektion für den Fortpflanzungserfolg. Merkmale, die die Lebensfähigkeit ihrer Wirte beeinträchtigen, können entstehen und sich verbreiten, wenn die Vorteile, die sie für den Fortpflanzungserfolg bieten, deutlich größer sind als ihre Nachteile für das Überleben. Ein Männchen, das kurz lebt, aber bei den Weibchen beliebt ist und deshalb viele Nachkommen zeugt, ist insgesamt viel fitter als einer, der lange lebt, aber wenige Nachkommen zeugt. Bei vielen Tierarten sind die allermeisten Männchen überhaupt nicht an der Fortpflanzung beteiligt. In jeder Generation kommt es zu einem harten Wettbewerb zwischen Männchen und Weibchen. Dieser Wettbewerb kann direkt sein und sich in Form von Gebietskämpfen oder Turnierschlachten manifestieren. Sie kann auch in indirekter Form auftreten und durch die Wahl der Weibchen bedingt sein. In Fällen, in denen sich Weibchen für Männchen entscheiden, manifestiert sich die männliche Konkurrenz durch die Zurschaustellung ihrer leuchtenden Farben. Aussehen oder herausforderndes Verhalten Werbung. Weibchen wählen die Männchen aus, die ihnen am besten gefallen. In der Regel sind dies die hellsten Männchen. Aber warum mögen Weibchen kluge Männchen?

Die Fitness einer Frau hängt davon ab, wie objektiv sie die potenzielle Fitness des zukünftigen Vaters ihrer Kinder einschätzen kann. Sie muss einen Mann auswählen, dessen Söhne äußerst anpassungsfähig und für Frauen attraktiv sind.

Es wurden zwei Haupthypothesen über die Mechanismen der sexuellen Selektion aufgestellt.

Nach der Hypothese der „attraktiven Söhne“ ist die Logik der weiblichen Wahl etwas anders. Wenn leuchtend gefärbte Männchen, aus welchen Gründen auch immer, für Weibchen attraktiv sind, lohnt es sich, für seine zukünftigen Söhne einen farbenfrohen Vater zu wählen, da seine Söhne die leuchtend farbigen Gene erben und in der nächsten Generation für Weibchen attraktiv sein werden. Es gibt also etwas Positives Rückkopplung, was dazu führt, dass die Helligkeit des Gefieders der Männchen von Generation zu Generation immer mehr zunimmt. Der Prozess wächst weiter, bis er die Grenze der Machbarkeit erreicht. Stellen wir uns eine Situation vor, in der Frauen Männer mit mehr auswählen langen Schwanz. Männchen mit langen Schwänzen bringen mehr Nachkommen hervor als Männchen mit kurzen und mittleren Schwänzen. Von Generation zu Generation nimmt die Länge des Schwanzes zu, da die Weibchen Männchen nicht mit einer bestimmten Schwanzgröße, sondern mit einer überdurchschnittlichen Größe wählen. Schließlich erreicht der Schwanz eine Länge, bei der seine Beeinträchtigung der Vitalität des Männchens durch seine Attraktivität in den Augen der Weibchen ausgeglichen wird.

Bei der Erklärung dieser Hypothesen haben wir versucht, die Logik der Handlungen weiblicher Vögel zu verstehen. Es mag den Anschein haben, dass wir zu viel von ihnen erwarten, dass solch komplexe Fitnessberechnungen für sie kaum möglich sind. Tatsächlich sind Frauen bei der Wahl ihrer Männer nicht mehr oder weniger logisch als bei all ihren anderen Verhaltensweisen. Wenn ein Tier Durst verspürt, bedeutet das nicht, dass es Wasser trinken sollte, um das Wasser-Salz-Gleichgewicht im Körper wiederherzustellen – es geht an eine Wasserstelle, weil es durstig ist. Wenn eine Arbeitsbiene ein Raubtier sticht, das einen Bienenstock angreift, rechnet sie nicht damit, wie sehr sie mit dieser Selbstaufopferung die allgemeine Fitness ihrer Schwestern steigert – sie folgt ihrem Instinkt. Ebenso folgen Weibchen bei der Auswahl heller Männchen ihrem Instinkt – sie mögen helle Schwänze. Alle, denen der Instinkt ein anderes Verhalten suggerierte, sie alle hinterließen keine Nachkommen. Wir diskutierten also nicht über die Logik der Frau, sondern über die Logik des Kampfes ums Dasein und der natürlichen Selektion – ein blinder und automatischer Prozess, der von Generation zu Generation ständig abläuft und die erstaunliche Vielfalt an Formen, Farben und Instinkten geformt hat, die es gibt wir beobachten in der Welt der belebten Natur.

4. ROLLE DER ERBLICHEN VARIATION IN DER EVOLUTION DER ARTEN UND IHRER FORM

In Darwins Evolutionstheorie ist die Voraussetzung für die Evolution die erbliche Variabilität, und die treibenden Kräfte der Evolution sind der Kampf ums Dasein und die natürliche Selektion. Bei der Erstellung einer Evolutionstheorie griff Charles Darwin immer wieder auf die Ergebnisse der Zuchtpraxis zurück. Er zeigte, dass die Vielfalt der Sorten und Rassen auf Variabilität beruht. Variabilität ist der Prozess der Entstehung von Unterschieden zwischen Nachkommen und Vorfahren, die die Vielfalt der Individuen innerhalb einer Sorte oder Rasse bestimmen. Darwin glaubt, dass die Ursachen der Variabilität im Einfluss von Faktoren auf Organismen liegen Außenumgebung(direkt und indirekt) sowie die Natur der Organismen selbst (da jeder von ihnen spezifisch auf den Einfluss der äußeren Umgebung reagiert). Variabilität dient als Grundlage für die Bildung neuer Merkmale in der Struktur und Funktion von Organismen, und die Vererbung festigt diese Merkmale. Darwin analysierte die Formen der Variabilität und identifizierte drei davon: definitiv, unbestimmt und korrelativ.

Spezifische oder Gruppenvariabilität ist eine Variabilität, die unter dem Einfluss eines Umweltfaktors auftritt, der sich gleichermaßen auf alle Individuen einer Sorte oder Rasse auswirkt und sich in eine bestimmte Richtung ändert. Beispiele für eine solche Variabilität sind eine Zunahme des Körpergewichts bei Tierindividuen bei guter Ernährung, Veränderungen des Haarkleides unter Klimaeinfluss usw. Eine gewisse Variabilität ist weit verbreitet, erstreckt sich über die gesamte Generation und äußert sich bei jedem Individuum in ähnlicher Weise. Es ist nicht erblich, d. h. bei den Nachkommen der veränderten Gruppe unter anderen Bedingungen werden die von den Eltern erworbenen Merkmale nicht vererbt.

Unsichere oder individuelle Variabilität manifestiert sich spezifisch in jedem Einzelnen, d.h. einzigartig, individuell in der Natur. Es ist mit Unterschieden zwischen Individuen derselben Sorte oder Rasse unter ähnlichen Bedingungen verbunden. Diese Form der Variabilität ist unsicher, d. h. ein Merkmal kann sich unter gleichen Bedingungen in verschiedene Richtungen verändern. Beispielsweise bringt eine Pflanzenart Exemplare mit unterschiedlichen Blütenfarben, unterschiedlich intensiven Blütenblättern usw. hervor. Der Grund für dieses Phänomen war Darwin unbekannt. Unsichere Variabilität ist erblicher Natur, das heißt, sie wird stabil an die Nachkommen weitergegeben. Darin liegt seine Bedeutung für die Evolution.

Bei der korrelativen oder korrelativen Variabilität führt eine Veränderung in einem Organ zu Veränderungen in anderen Organen. Beispielsweise haben Hunde mit schlecht entwickeltem Fell meist unterentwickelte Zähne, Tauben mit gefiederten Füßen haben Membranen zwischen den Zehen, Tauben mit langem Schnabel haben meist lange Beine, weiße Katzen schon blaue Augen normalerweise taub usw. Aus den Faktoren der korrelativen Variabilität zieht Darwin eine wichtige Schlussfolgerung: Eine Person, die ein beliebiges Strukturmerkmal auswählt, ist fast „wahrscheinlich dazu geneigt, andere Teile des Organismus auf der Grundlage mysteriöser Korrelationsgesetze unbeabsichtigt zu verändern“.

Nachdem Darwin die Formen der Variabilität bestimmt hatte, kam er zu dem Schluss, dass nur erbliche Veränderungen für den Evolutionsprozess wichtig sind, da nur sie sich von Generation zu Generation ansammeln können. Nach Darwin sind dies die Hauptfaktoren der Evolution kulturelle Formen- Dies ist eine erbliche Variabilität und vom Menschen vorgenommene Selektion (Darwin nannte eine solche Selektion künstlich). Variabilität ist eine notwendige Voraussetzung für die künstliche Selektion, sie entscheidet jedoch nicht über die Bildung neuer Rassen und Sorten.

ABSCHLUSS

Damit entwickelte Darwin zum ersten Mal in der Geschichte der Biologie die Evolutionstheorie. Dies war von großer methodischer Bedeutung und ermöglichte es, nicht nur die Idee der organischen Evolution für Zeitgenossen klar und überzeugend zu begründen, sondern auch die Gültigkeit der Evolutionstheorie selbst zu überprüfen. Dies war eine entscheidende Phase in einer der größten konzeptionellen Revolutionen in der Naturwissenschaft. Das Wichtigste in dieser Revolution war die Ersetzung der theologischen Idee der Evolution als Idee der ursprünglichen Zweckmäßigkeit durch das Modell der natürlichen Auslese. Trotz heftiger Kritik erlangte Darwins Theorie schnell Anerkennung, da das Konzept der historischen Entwicklung der belebten Natur die beobachteten Tatsachen besser erklärte als die Idee der Unveränderlichkeit der Arten. Um seine Theorie zu untermauern, stützte sich Darwin im Gegensatz zu seinen Vorgängern auf eine riesige Menge an Fakten, die ihm aus verschiedenen Bereichen zur Verfügung standen. Die Hervorhebung biotischer Zusammenhänge und deren bevölkerungsevolutionäre Interpretation war die wichtigste Neuerung von Darwins Evolutionskonzept und lässt den Schluss zu, dass Darwin sein eigenes Konzept des Kampfes ums Dasein geschaffen hat, das sich grundlegend von den Vorstellungen seiner Vorgänger unterschied. Darwins Die Lehre von der Evolution der organischen Welt war die erste Entwicklungstheorie, die der „natürlich historische Materialismus in den Tiefen der Naturwissenschaft schuf, die erste Anwendung des Entwicklungsprinzips auf ein unabhängiges Gebiet.“ Naturwissenschaften" Dies ist die allgemeine wissenschaftliche Bedeutung des Darwinismus.

Darwins Verdienst liegt darin, dass er die treibenden Kräfte der organischen Evolution offenbart hat. Die Weiterentwicklung der Biologie vertiefte und ergänzte seine Ideen, die als Grundlage für den modernen Darwinismus dienten. In allen biologischen Disziplinen nimmt sie mittlerweile den Spitzenplatz ein historische Methode Forschung, die es ermöglicht, spezifische Evolutionswege von Organismen zu untersuchen und tief in das Wesen biologischer Phänomene einzudringen. Die Evolutionstheorie von Charles Darwin hat breite Anwendung in der modernen Synthesetheorie gefunden, wo der einzige leitende Faktor der Evolution die natürliche Selektion bleibt, deren Material Mutationen sind. Eine historische Analyse von Darwins Theorie führt unweigerlich zu neuen methodischen Problemen der Wissenschaft, die Gegenstand besonderer Forschung werden können. Die Lösung dieser Probleme erfordert eine Erweiterung des Wissensgebiets und damit einen wissenschaftlichen Fortschritt in vielen Bereichen: sowohl in der Biologie, der Medizin als auch in der Psychologie, auf die Charles Darwins Evolutionstheorie nicht weniger Einfluss hatte als auf die Naturwissenschaften.

Liste der verwendeten Literatur

1. Alekseev V.A. Grundlagen des Darwinismus (historische und theoretische Einführung). – M., 1964.

2. Velisov E.A. Charles Darwin. Leben, Werk und Werke des Begründers der Evolutionslehre. – M., 1959.

3. Danilova V.S., Kozhevnikov N.N. Grundbegriffe der Naturwissenschaft. – M.: Aspect Press, 2000. – 256 S.

4. Dvoryansky F.A. Darwinismus. – M.: MSU, 1964. – 234 S.

5. Lemeza N.A., Kamlyuk L.V., Lisov N.D. Ein Leitfaden für Studienbewerber. – M.: Rolf, Iris-Presse, 1998. – 496 S.

6. Mamontov S.G. Biologie: ein Leitfaden für Studienbewerber. -M.: Handelshochschule, 1992. – 245 S.

7. Ruzavin G.I. Konzepte der modernen Naturwissenschaft: Eine Vorlesungsreihe. – M.: Projekt, 2002. – 336 S.

8. Sadokhin A.P. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. – M., 2005.

9. Slopov E.F. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. – M.: Vlados, 1999. – 232 S.

10. Smygina S.I. Konzepte der modernen Naturwissenschaft. – Rostow ohne Datum, 1997.

PLAN-ÜBERSICHT

Sie ziehen Schlussfolgerungen.

Die Antworten der Gruppenvertreter werden mit Grafiken an der Tafel illustriert. An der Erstellung des Berichts ist die gesamte Gruppe beteiligt, sodass auch die gesamte Gruppe beurteilt wird.

IV. Zusammenfassung und Schlussfolgerung:

Somit können wir folgende Schlussfolgerung ziehen:

Schwankungen in der Zahl der Raubtiere hinken den Schwankungen hinterher
Anzahl der Opfer;

Eine Abnahme der Intensität des intraspezifischen Kampfes erfolgt aufgrund einer Abnahme der Bevölkerungsdichte, des Verschlingens von „Opfern“, der Abwanderung von „Opfern“ aus der Bevölkerung in ein anderes Territorium => Hunger von „Raubtieren“ => Tod von „Raubtieren“;

Die Verringerung der Intensität des Kampfes zwischen den Arten erfolgt durch die Aufteilung der Ressourcen in Anteile;

Im Allgemeinen führt der interspezifische Kampf zu einer Verringerung der Anzahl der besiegten Arten;

Überlebende Populationen erwerben und festigen im Zuge der natürlichen Selektion Merkmale und Eigenschaften, die für sie unter bestimmten Bedingungen wertvoll sind.

Die Schüler schreiben allgemeine Schlussfolgerungen zum Unterricht in ein Notizbuch.

V. Zusammenfassung der Lektion

Betrachtung. Diskussionspunkt. Übereinstimmung der Erkenntnisse mit den gestellten Aufgaben und Zielen.

Gemeinsam mit dem Lehrer beurteilen die Schüler zu Beginn des Unterrichts den Grad der Zielerreichung und benoten die aktivsten Teilnehmer und vergeben Noten für die Unterrichtsarbeit.

Hausaufgaben (kreativ): Entwickeln Sie Ihre eigenen Modelle für die Beziehungen zwischen verschiedenen Bevölkerungsgruppen in einer bestimmten Umgebung.

Bewerbungen für den Unterricht

Fragebogen

1. Das Spiel begann mit der gleichen Anzahl an Personen jeder „Opfer“-Option. Von welcher Variante (Genotyp) gibt es mehr Individuen, weniger, die Zahl ist nahezu unverändert geblieben, welche Varianten sind verschwunden?

2. Das Spiel begann mit der gleichen Anzahl an Individuen jeder Variante des „Raubtiers“. Wie veränderte sich die Anzahl der Individuen jeder Variante (Genotyp): mehr blieben übrig, weniger blieben, veränderten sich praktisch nicht, welche Varianten verschwanden?

3. Warum kam es zu Veränderungen in den Populationen von „Beutetieren“ und „Raubtieren“?

4. Wie reguliert Raubtiere die Beutepopulationen? Hängt der Jagderfolg eines „Raubtiers“ von der Populationsdichte der „Beute“ ab?

5. Welchen Einfluss hat das Vorhandensein von Unterständen (Falten, kontrastarme Bereiche des Teppichs) auf die Bevölkerungsdichte?

6. Was war höher: die Geburtenrate oder der Tod der „Opfer“?

7. Um welche Ressourcen gab es einen intraspezifischen Kampf unter den „Opfern“?

8. Wie haben die „Beute“-Individuen den Wettbewerb untereinander verringert?

9. Um welche Ressourcen gab es einen intraspezifischen Kampf zwischen „Raubtieren“?

10. Was ist das Ergebnis des Wettbewerbs zwischen Populationen verschiedener Arten von „Raubtieren“ um eine Ressource?

11. Welche Varianten der Spezialisierung von „Raubtieren“ haben Sie beobachtet?

12. Es stellte sich heraus, dass die Stabilität der Population von „Raubtieren“ – Löffeln – höher war als bei anderen „Raubtieren“. Welches Prinzip der Ressourcenteilung nutzte dieser „Raubtier“?

Lehrkarte№ 1

Modellierungstechniken

Nach der ersten „Jagd“ (wie auch nacheinander) werden die verbleibenden „Opfer“ verdoppelt. Befindet sich beispielsweise nur noch eine Bohne im Lebensraum, legen die Schüler eine weitere hinein, sind es vier, vier mehr usw. Dies symbolisiert die Fortpflanzung. „Raubtiere“ können sich erst verdoppeln („vermehren“), wenn sie mehr als 40 „Opfer“ verschluckt haben. So können nach der ersten Jagd, also in der zweiten Generation, „Kinder“ auftauchen: „Sohnmesser“, „Tochtergabel“, „Tochterlöffel“. Üblicherweise nennen wir alle Überlebenden oder diejenigen, die nach der ersten „Jagd“ geboren wurden, Kinder. Wenn die „Jagd“ erfolglos blieb und es dem „Raubtier“ gelang, nur 20-40 „Opfer“ zu fressen, hat er nur genug Kraft, um das Leben zu erhalten (es gibt keine Fortpflanzung). Wenn weniger als 20 „Opfer“ gefangen werden, verhungert das „Raubtier“. Der „Raubtier“ legt die gefangenen Opfer in seinen „Bauch“ (Petrischale), um den Ausgang der Jagd zu berechnen.

Gruppe Nr. 1

Gemeinschaft

"die Opfer"

Genotyp der „Opfer“

(Populationen 1-5)

Lebensraumfeld

heterosperm

1. Kürbiskerne (50 Stk.)

2. Wassermelonenkerne (50 Stk.)

4. Kaffeebohnen (50 Stk.)

5. Sonnenblumenkerne (50 Stk.)

Lehrkarte№ 2

Modellierungstechniken

Die Modellierung wird wie folgt durchgeführt.

„Opfer“ schütten aus Gläsern auf Tische; Mit Besteck bewaffnet beginnen die Schüler die „Jagd“. Bei der ersten „Jagd“ sind die „Raubtiere“ ein Messer, eine Gabel und ein Löffel.

Jede „Jagd“ dauert 30 Sekunden. Insgesamt gibt es drei Jagden. Die Jagd kann mit Musik durchgeführt werden.

Gruppe Nr. 2

Gemeinschaft

"die Opfer"

Genotyp der „Beutetiere“ (Populationen 1-5)

Lebensraumfeld

Bohne-

Pasta

1. Eicheln (50 Stk.)

2. Mittelgroße bunte Bohnen (50 Stk.)

3. Kleine weiße Bohnen (50 Stk.)

4. Vogelkirsche (50 Stk.)

5. Nudeln (50 Stk.)

Berichtstabelle

„Variationen in der Zahl der „Opfer““

Genotyp der „Opfer“

Ich Generation

("Eltern")

II. Generation

("Kinder")

III. Generation

("Enkelkinder")

IV. Generation („Urenkel“)

War

gegessen

rannte weg

links

Nach

Reproduktion

gegessen

rannte weg

links

Nachzucht

gegessen

rannte weg

links

Nach der Zucht

Kürbiskerne

Sonnenblumenkerne

Samen einer Wassermelone

Abric. Knochen

Berichtstabelle

„Schwankungen in der Zahl der „Raubtiere““

Genotyp „Predator“.	Ich Generation	II. Generation	III. Generation	IV. Generation
Aß	Ergebnis	Aß	Ergebnis	Aß	Ergebnis	Anzahl der Personen




Gabeltochter
Gabeltochter				Zum Leben gelassen
Löffeltochter
Löffeltochter				Zum Leben gelassen
Gabel-Enkelin

Biologie. Allgemeine Biologie. Klasse 11. Grundstufe Sivoglazov Vladislav Ivanovich

9. Die natürliche Auslese ist die wichtigste treibende Kraft Evolution

Erinnern!

Welche Selektionsarten kennen Sie?

Nennen Sie die Ihnen bekannten Formen der natürlichen Auslese.

Natürliche Auslese- Dies ist das bevorzugte Überleben und die Fortpflanzung der am besten angepassten Individuen jeder Art und das Absterben weniger angepasster Organismen. Das Prinzip der natürlichen Auslese, das erstmals von Charles Darwin aufgestellt wurde, ist grundlegend in der Evolutionstheorie. Die natürliche Selektion ist der dritte notwendige Faktor, der den Evolutionsprozess steuert und die Konsolidierung bestimmter Veränderungen in der Bevölkerung gewährleistet.

Die natürliche Auslese basiert auf genetische Vielfalt Und Überzahl an Individuen in der Bevölkerung. Die genetische Vielfalt schafft Selektionsmaterial und eine Überzahl an Individuen führt zu Konkurrenz und in der Folge zum Kampf ums Dasein (§ 4).

Die meisten Arten vermehren sich sehr intensiv. Viele Pflanzen produzieren eine große Anzahl von Samen, aber nur ein unbedeutender Teil davon führt beim Keimen zu neuen Pflanzen. Fische legen Hunderttausende Eier, aber nur Dutzende von Individuen erreichen die Reife. Die Diskrepanz zwischen dem Potenzial der Arten, sich exponentiell zu vermehren, und begrenzten Ressourcen ist der Hauptgrund für den Kampf ums Dasein. Das Absterben von Organismen kann verschiedene Ursachen haben. Manchmal kann es zu einem Unfall kommen, zum Beispiel durch das Austrocknen eines Reservoirs oder einen Brand. Normalerweise überleben jedoch diejenigen Individuen mit größerer Wahrscheinlichkeit, die sich am besten an die gegebenen Lebensbedingungen anpassen und bestimmte Vorteile haben, und hinterlassen Nachkommen. Die am wenigsten fitten Tiere hinterlassen seltener Nachkommen und sterben eher. Auf diese Weise, Die natürliche Auslese ist das Ergebnis des Kampfes ums Dasein.

Die natürliche Selektion spielt in der Natur eine schöpferische Rolle, da sie aus der gesamten Vielfalt ungerichteter Erbveränderungen nur diejenigen auswählt und festigt, die der Population oder Art als Ganzes optimale Anpassungen an gegebene Existenzbedingungen ermöglichen.

Dank der Entwicklung der Genetik haben sich die Vorstellungen über die Selektion derzeit erheblich erweitert und durch neue Fakten ergänzt. Es gibt verschiedene Formen der natürlichen Selektion.

Treibende Form der Auswahl. In einer Population, die sich über einen längeren Zeitraum in stabilen Existenzbedingungen befindet, schwankt der Schweregrad bestimmter Merkmale relativ zu einem bestimmten Durchschnittswert. Höchstbetrag Individuen einer bestimmten Population sind optimal an bestimmte Bedingungen angepasst. Wenn sich jedoch die Umweltbedingungen zu ändern beginnen, können Personen, deren Ausprägung vom Durchschnitt abweicht, einen Vorteil erlangen. Der Selektionsdruck führt zu einer Verschiebung des Durchschnittswerts eines Merkmals oder einer Eigenschaft in der Population und zur Entstehung eines neuen optimalen Durchschnittswerts, der den veränderten Bedingungen entspricht (Abb. 19). Die Veränderung der meisten Merkmale unter dem Einfluss der Selektion kann recht schnell erfolgen, da in jeder Population eine enorme genetische Vielfalt herrscht.

Betrachten wir eines der klassischen Beispiele, das die Existenz einer treibenden Form der natürlichen Selektion in der Natur beweist – das Phänomen des industriellen Melanismus beim Birkenspinner-Schmetterling (Abb. 20). Die Farbe der Flügel dieses Dämmerungsschmetterlings ist der Farbe der Rinde von mit Flechten bedeckten Bäumen sehr ähnlich. Auf solchen Stämmen verbringen Birkenmotten die Tagesstunden, sind gut getarnt und verstecken sich vor ihnen natürliche Feinde– Vögel. Aktive Entwicklung der Industrie in England im 18.–19. Jahrhundert. führte zu einer starken Verschmutzung der Wälder. Infolgedessen starben in Industriegebieten die meisten Flechten und die Birkenstämme verdunkelten sich durch Ruß. Auf solchen Bäumen wurden helle Schmetterlinge deutlich sichtbar, und Vögel begannen, sie aktiv zu picken. Unter den gegenwärtigen Bedingungen erlangten dunklere Individuen einen Vorteil. Die Entwicklung der Industrie hat dazu geführt, dass seltene dunkle Schmetterlinge zu den typischsten geworden sind, helle Individuen hingegen äußerst selten. Die natürliche Selektion verschob den Durchschnittswert eines Merkmals (in diesem Fall der Farbe), bis sich die Population an neue Lebensbedingungen anpasste. Aus dem obigen Beispiel ist deutlich zu erkennen, dass die Selektion nach dem Phänotyp erfolgt, also nach der äußeren Erscheinungsform des Merkmals. Dadurch werden jedoch Genotypen ausgewählt, die die Entwicklung dieser Phänotypen bestimmen, d. h. in der Natur bleiben durch die Selektion nicht einzelne Merkmale oder Gene erhalten, sondern ganze Kombinationen von Genen, die einem bestimmten Organismus innewohnen.

Reis. 19. Antriebsform der natürlichen Selektion: A, B, C – sukzessive Änderungen im Durchschnittswert eines Merkmals

Reis. 20. Dunkle und helle Motten an Baumstämmen: A – hell; B – dunkle Birkenstämme

Es gibt viele Beispiele, die die Existenz einer treibenden Form der natürlichen Selektion beweisen. Dazu gehört beispielsweise die Entstehung von Insektenresistenzen gegen Pestizide. Personen, die den Einsatz von Insektiziden überleben, gewinnen unter neuen Bedingungen einen Vorteil, hinterlassen Nachkommen und tragen zur Ausbreitung von Resistenzen gegen diese Medikamente in der Bevölkerung bei.

Unter dem Einfluss der treibenden Form der natürlichen Selektion kann es nicht nur zu einer Verstärkung eines Merkmals, sondern auch zu einer Abschwächung bis hin zum völligen Verschwinden kommen, beispielsweise zum Verlust der Augen bei einem Maulwurf oder zur Verringerung der Flügel bei manchen Insekten Leben in windigen Gebieten an Meeresküsten.

Wenn sich die Umweltbedingungen ändern, spielt die treibende Kraft der natürlichen Selektion die führende Rolle in der Evolution.

Reis. 21. Stabilisierende Form der natürlichen Selektion

Stabilisierende Form der Selektion. Unter konstanten Umweltbedingungen wirkt eine stabilisierende Selektion, die darauf abzielt, den zuvor ermittelten Durchschnittswert eines Merkmals oder einer Eigenschaft zu erhalten (Abb. 21). Wenn eine Population optimal an bestimmte Umweltbedingungen angepasst ist, bedeutet dies nicht, dass die Notwendigkeit einer Selektion verschwindet. In jeder Population treten ständig neue Mutationen und Genkombinationen auf, daher entstehen Individuen mit Merkmalen, die vom Durchschnittswert abweichen. Die Wirkung dieser Form der Selektion zielt auf die Vernichtung von Individuen ab, deren Merkmale deutlich von der durchschnittlichen Norm abweichen.

Es gibt viele Beispiele für die Wirkung einer stabilisierenden Form der natürlichen Selektion. Bei schweren Stürmen in den Küstenregionen Englands sterben vor allem Spatzen mit langen und kurzen Flügeln, während Vögel mit mittelgroßen Flügeln überleben. In einem großen Wurf von Säugetieren sterben normalerweise diejenigen Jungen, die in mancher Hinsicht am stärksten vom Durchschnitt abweichen.

Durch diese Form der Selektion wird der Durchschnittswert eines Merkmals nicht verschoben, die Bandbreite der phänotypischen Variabilität wird jedoch verringert. In diesem Fall haben Individuen mit einer durchschnittlichen Ausprägung des Merkmals den größten Vorteil, daher ist die große Ähnlichkeit aller in einer Population beobachteten Individuen das Ergebnis der Wirkung einer stabilisierenden Form der natürlichen Selektion. Bleiben die Umweltbedingungen über einen längeren Zeitraum unverändert, bleiben auch die Individuen einer bestimmten Population unverändert. Dank der stabilisierenden Selektion haben Arten, die vor Millionen von Jahren lebten, bis heute praktisch unverändert überlebt: Baumfarne, Haie, Reliktkakerlaken, Quastenflosser und die Reptilien-Hatterie (Abb. 22).

Reis. 22. Die ältesten erhaltenen Tiere der modernen Fauna: A – Quastenflosser; B – Hatteria

Im Wesentlichen zielt die stabilisierende Selektion darauf ab, diejenigen Organismen zu erhalten, die bei gegebenen konstanten Existenzbedingungen eine optimale Homöostase aufweisen. Dies impliziert das Fehlen ungünstiger Mutationen oder Allelkombinationen in den Genotypen dieser Personen.

Überprüfen Sie Fragen und Aufgaben

1. Was ist natürliche Selektion?

2. Worauf beruht die Wirkung der natürlichen Selektion?

3. Welche Formen der natürlichen Selektion kennen Sie?

4. Unter welchen Umweltbedingungen funktioniert jede Form der natürlichen Selektion?

5. Was ist die Ursache für das Auftreten von Mikroorganismen und Schädlingen? Landwirtschaft und andere gegen Pestizide resistente Organismen?

Denken! Tu es!

1. Nennen Sie Beispiele für verschiedene Formen der natürlichen Selektion in der Natur, die Ihnen bekannt sind.

2. Erklären Sie, warum selbst der langfristige Einfluss einer stabilisierenden Selektion nicht zu einer vollständigen phänotypischen Einheitlichkeit in der Population führt.

Arbeiten Sie mit dem Computer

Beachten Sie die elektronische Bewerbung. Studieren Sie den Stoff und erledigen Sie die Aufgaben.

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Störende oder zerreißende Form der Selektion. Manchmal führt in der Natur eine Änderung der Bedingungen dazu, dass die Selektion beginnt, sich gegen Individuen mit durchschnittlichen Eigenschaften auszuwirken. In diesem Fall gewinnen extreme Anpassungsvarianten an Bedeutung, und Zwischenmerkmale, die sich unter Bedingungen stabilisierender Selektion entwickelt haben, werden unter neuen Bedingungen ungeeignet und ihre Träger sterben aus. Dadurch entstehen aus der bisherigen Einzelpopulation zwei neue.

So führte die ständige Juli-Mähung dazu, dass sich die zunächst einzelne Population der Großen Rassel, deren Blüte und Fruchtbildung hauptsächlich im Juli stattfand, aufspaltete (Abb. 23). Im selben Gebiet begannen zwei Populationen zu existieren, die zu unterschiedlichen Zeiten Aktivität zeigten: Die Pflanzen in einer von ihnen hatten vor dem Mähen Zeit zu blühen und Samen zu bilden – im Juni, und in der anderen – nach dem Mähen – im August. Bei längerer Wirkung der störenden Selektion können zwei oder mehr Arten gebildet werden, die im selben Territorium leben, dort aber aktiv sind andere Zeit des Jahres.

Reis. 23. Disruptive Form der natürlichen Selektion

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GAPOU VO „Nikologorsk Agrar- und Industriehochschule“.

Die natürliche Selektion ist die wichtigste treibende Kraft der Evolution.

Biologie Lehrer

E. A. Kirgizova

ZIELE

Entwickeln Sie Konzepte zu verschiedenen Formen der natürlichen Selektion.
Die Vergleichsfähigkeit der Studierenden formulieren verschiedene Formen natürliche Selektion miteinander vergleichen und sie anhand ihrer wesentlichen Merkmale richtig identifizieren.
Festigung des Wissens über die natürliche Auslese – als wichtigste und treibende Kraft des Evolutionsprozesses.

UNTERRICHTSPLAN

Das Konzept der „natürlichen Auslese“.
Formen der natürlichen Selektion.
Die kreative Rolle der natürlichen Selektion.
Sexuelle Selektion als stabilisierende Form der natürlichen Selektion.
Vergleich von natürlicher und künstlicher Selektion.

Erklären Sie die Begriffe

Kampf um die Existenz.

Intraspezifischer Kampf ums Dasein.

Interspezies kämpfen ums Dasein.

Kampf gegen widrige Bedingungen

Umfeld.

Kampf um die Existenz

- Das komplex und vielfältig Beziehungen zwischen Individuen innerhalb einer Art, zwischen Arten und Umweltbedingungen.

Intraspezifischer Kampf- tritt zwischen Individuen derselben Art auf.

Dies ist die härteste und schärfste aller Arten.

Konkurrenz zwischen Raubtieren um Beute, Konkurrenz um Territorium, um ein Weibchen, um Lebensraum, um Brutplätze.

Kampf zwischen den Arten– führt zur Evolution beider interagierender Arten, zur Entwicklung gegenseitiger Anpassungen in ihnen. Verstärkt und verschlimmert den intraspezifischen Kampf.

Dies ist die einseitige Nutzung einer Art durch eine andere.

Bekämpfung widriger Umweltbedingungen- Die Gewinner sind die lebensfähigsten Individuen (mit effektivem Stoffwechsel und physiologischen Prozessen).

Dies sind Pflanzen und Tiere der Wüsten und des hohen Nordens.

Kampf um die Existenz

Intraspezifisch

Verdrängung einer Art durch eine andere aus ihrem Lebensraum

Beziehung zwischen Raubtier und Beute

Wettbewerb um

Quellen

Wasser und Nahrung

Wettbewerb um Nistplätze für Vögel

Interspezifisch

Finden Sie Beziehungen zwischen Konzepten und Bildern

Intraspezifischer Kampf, interspezifischer Kampf, Kampf mit ungünstigen Umweltbedingungen.

Geben Sie Antworten auf Fragen

1. Was bedeutet der Kampf ums Dasein?

- bei der Ausbildung der Fitness in Organismen.

2. Was ist das Ergebnis des Kampfes ums Dasein?

- natürliche Auslese.

3. Was ist Ihrer Meinung nach natürliche Auslese?

Natürliche Auslese -

Überleben der leistungsstärksten Organismen.

Geben Sie Antworten auf Fragen

4. Was führt zu Anpassungen?

Einzelpersonen?

- als Ergebnis der Aktion des Kampfes ums Dasein und

natürliche Auslese.

5. Welche Variabilität hat das?

größere Bedeutung?

- erbliche Variabilität.

Die Grundlage für den Erfolg der Evolution ist

Mannigfaltigkeit Organismen.

NATÜRLICHE AUSLESE

Charles Robert Darwin

(Englisch Charles Robert Darwin; 1809-1882) - Englischer Naturforscher und Reisender.

- ist das selektive Überleben und die Fortpflanzung der leistungsstärksten Organismen

(C. Darwin)

ein Prozess, bei dem vorzugsweise die fittesten Individuen jeder Art überleben und Nachkommen hinterlassen und die am wenigsten fitten sterben

Natürliche Umgebung mit eigenen Bedingungen

3. Auswahlfaktor

1. Notwendige Voraussetzung

2.Charakter

Erbliche Variabilität

Regie geführt

(immer auf eine größere Anpassungsfähigkeit an die Umwelt ausgerichtet)

EIGENSCHAFTEN DER NATÜRLICHEN AUSWAHL

Erhöhung der Formenvielfalt von Organismen; konsequente Komplikation der Organisation im Verlauf fortschreitende Entwicklung; Aussterben weniger angepasster Arten

6. Konsequenz

4. Genetische Essenz

5.Ergebnis

Nichtzufällige Erhaltung bestimmter Genotypen in einer Population und deren selektive Beteiligung an der Weitergabe von Genen an die nächste Generation

Transformation des Populationsgenpools, Bildung von Anpassungen

DIE KREATIVE ROLLE DER NATÜRLICHEN AUSWAHL

Die natürliche Selektion ist in der Lage, von Generation zu Generation gezielt Individuen auszuwählen, die besser an die Umweltbedingungen angepasst sind. Durch die Auswahl nützlicher Merkmale entstehen durch die natürliche Selektion neue Arten.

NATÜRLICHE AUSLESE

Ursache: Kampf um die Existenz.

Material: erbliche Variabilität

Effizienz: Je mehr verschiedene Mutationen es in einer Population gibt (je höher die Heterozygotie der Population), desto effizienter ist die natürliche Selektion und desto schneller schreitet die Evolution voran.

MECHANISMUS DER EVOLUTION

(nach der Theorie von Charles Darwin)

Evolution– der Prozess der historischen Entwicklung der lebenden Natur auf der Grundlage von Variabilität, Vererbung und natürlicher Selektion.

NATÜRLICHE AUSLESE

Erbliche Variabilität

(Mutationen, kombinative Variabilität)

Bevölkerungsheterogenität

(Auftreten von Individuen mit unterschiedlichen Merkmalen)

Der Kampf ums Dasein (in seinen verschiedenen Erscheinungsformen)

„Sieg“ der Stärksten mit wichtigen positiven Eigenschaften

„Niederlage“ der am wenigsten angepassten Individuen mit ungünstigen Eigenschaften

Überleben und bevorzugte Teilnahme an der Fortpflanzung

Sie haben keine Chance auf Fortpflanzung

Selektive Eliminierung

Eliminierung aus der Reproduktion

Ungünstige Eigenschaften werden nicht an die Nachkommen weitergegeben

Positive Eigenschaften werden an die Nachkommen weitergegeben

FORMEN DER NATÜRLICHEN AUSWAHL

Natürlich

Auswahl

Ziehen um

(Regie)

Stabilisierend

Störend

(reißend)

Auswahldruck

FAHRAUSWAHL

A-D – sukzessive Änderungen der Reaktionsgeschwindigkeit unter dem Druck der treibenden Kraft der natürlichen Selektion

FAHRAUSWAHL

Führt zur Zerstörung von Individuen mit der alten Reaktionsnorm und zur Bildung einer Population von Individuen mit neuen Merkmalen. Es findet unter sich langsam ändernden Umweltbedingungen statt. Die daraus resultierenden erblichen Veränderungen sind vorteilhaft.

Industrieller Melanismus beim Birkenspinner-Schmetterling

Die auf den Birkenstämmen lebenden Schmetterlinge hatten eine helle Farbe. Unter ihnen tauchten von Zeit zu Zeit dunkel gefärbte Formen auf, die von Vögeln zerstört wurden. Aufgrund der Entwicklung der Industrie und der Luftverschmutzung haben die Stämme der Birken einen gräulichen Farbton angenommen. Dadurch wurden helle Schmetterlinge von Vögeln vernichtet, während dunkle Schmetterlinge erhalten blieben. Nach einiger Zeit verfärbten sich alle Schmetterlinge der Population dunkel.

Industrieller Melanismus ist eine Variabilität, die durch intensive industrielle Entwicklung und Umweltzerstörung verursacht wird.

FAHRAUSWAHL

Verwandelt Arten unter sich ändernden Umweltbedingungen. Gewährleistet die weite Verbreitung des Lebens und sein Eindringen in alle möglichen ökologischen Nischen. Unter stabilen Existenzbedingungen hört die natürliche Selektion nicht auf, sondern wirkt weiterhin in Form einer stabilisierenden Selektion.

Phylogenetische Reihe des Pferdes

Entwicklung einer Resistenz gegen Pestizide

Zunehmende Körpergröße des Pferdes

Auswahldruck

STABILISIERENDE AUSWAHL

Anfängliche Variabilität der Merkmale.

Es kommt zu einer Einengung der Reaktionsnorm.

STABILISIERENDE AUSWAHL

Bei leicht schwankenden (konstanten) Umweltbedingungen steigt die Zahl der Individuen mit einer durchschnittlichen Reaktionsgeschwindigkeit. Von Generation zu Generation werden extreme Formen abgeschnitten und Organismen mit einer bestimmten Reaktionsnorm fixiert (Erhaltung der durchschnittlichen phänotypischen Norm).

STABILISIERENDE AUSWAHL

Bewahrt die unter bestimmten Bedingungen festgelegte Reaktionsnorm des Individuums und beseitigt alle Abweichungen davon.
Funktioniert unter Umgebungsbedingungen, die sich über einen längeren Zeitraum nicht ändern.

Reliktarten

Hatteria

STABILISIERENDE AUSWAHL

GINKGO (Ginkgo biloba), die einzige überlebende Art der riesigen Ordnung Ginkgoidae, die im Mesozoikum blühte.

Der einzige moderne Vertreter ist G. biloba (G. biloba) – ein 30-40 m hoher, bis zu 1 m dicker Baum mit einer ausladenden Krone; zweihäusig.

Kommt in wenigen Gebieten Ostasiens vor.

Der Name der Pflanze bedeutet auf Japanisch „Silberaprikose“.

Reliktarten

STABILISIERENDE AUSWAHL

Löwenmaul.

Die Blüten der Löwenmaulpflanzen werden von Hummeln bestäubt. Die Größe der Blüten entspricht der Körpergröße von Hummeln. Alle Pflanzen mit zu großen oder zu kleinen Blüten werden nicht bestäubt und bilden keine Samen, d. h. sie werden durch stabilisierende Selektion eliminiert.

VERGLEICH DER AUSWAHLFORMULARE

STABILISIEREND

ZIEHEN UM

1. Konstanz der äußeren Umgebung

1.Änderung der Umgebungsbedingungen

2. Neutralisierung von Mutationen durch Auswahl von Kombinationen, in denen ihre schädlichen Auswirkungen neutralisiert werden

2. Aufdecken des Variabilitätsbestands

3.Verbesserung des Genotyps bei konstantem Phänotyp.

3. Auswahl neutralisierender Mutationen und ihrer Kombinationen

4. Bildung einer Mobilisierungsreserve erblicher Variabilität

4. Bildung neuer Genotypen und Phänotypen

VERGLEICH DER AUSWAHLFORMULARE

STABILISIEREND

ZIEHEN UM

Indem es Abweichungen von der Norm beseitigt, bildet es aktiv genetische Mechanismen, die die stabile Entwicklung von Organismen und die Bildung optimaler Phänotypen auf der Grundlage verschiedener Genotypen gewährleisten.
Es gewährleistet das stabile Funktionieren von Organismen bei einer Vielzahl von Schwankungen der arttypischen äußeren Bedingungen.

Spielt eine entscheidende Rolle bei der Anpassung lebender Organismen an sich im Laufe der Zeit ändernde äußere Bedingungen.
Gewährleistet die weite Verbreitung des Lebens und sein Eindringen in alle möglichen ökologischen Nischen.
Unter stabilen Existenzbedingungen wirkt die natürliche Selektion weiterhin in Form einer stabilisierenden Selektion.

DISRUPTIVE AUSWAHL

(reißend)

Auswahldruck

Beobachtet

Lücke in der Reaktionsnorm (Individuen mit einem Durchschnittswert werden verdrängt)

DISRUPTIVE AUSWAHL

(reißend)

Der Zeitpunkt der Blüte und Samenreife erstreckt sich bei der Wiesenrassel fast über den ganzen Sommer, wobei die meisten Pflanzen im Hochsommer blühen und Früchte tragen. Auf Mähwiesen profitieren diejenigen Pflanzen, die vor dem Mähen Zeit haben, zu blühen und Samen zu produzieren, und diejenigen, die am Ende des Sommers, nach dem Mähen, Samen produzieren. Dadurch werden zwei Rassenrassen gebildet – frühblühend und spätblühend.

Eine Art natürlicher Selektion in einer Population von Tieren oder Pflanzen, die dazu führt, dass aus einer ursprünglichen Form zwei oder mehr neue Formen entstehen.

DISRUPTIVE AUSWAHL

(reißend)

Manchmal ändern sich die Umweltbedingungen so stark, dass extreme Formen überwiegen. Die Zahl der Extremformen nimmt rasant zu, was unter Beteiligung der Isolation zu einer Transformation der Art führen kann. Diese Auswahl richtet sich gegen Zwischenformen.

In Ermangelung der für die heranwachsenden Jungbarsche notwendigen Nahrung, also der Brut anderer Fische, gibt es beispielsweise nur „Zwerge“ (Individuen mit stark langsamem Wachstum, die sich lange Zeit von planktonischen Krebstieren ernähren können) und „Riesen“ (Individuen). fähig, bereits am Ende des ersten Lebensjahres Barschbrut ihrer eigenen Generation zu fressen). In einer solchen Situation in einem Reservoir für mehrere Jahre, als Folge von D. o. Es werden erbliche Rassen von „Riesen“ und „Zwergen“ gebildet.

DISRUPTIVE AUSWAHL

(reißend)

Diese Form der Selektion tritt auf, wenn zwei oder mehr genetisch bedingt sind verschiedene Formen einen Vorteil haben unterschiedliche Bedingungen, zum Beispiel zu verschiedenen Jahreszeiten.

Der Fall mit bevorzugtem Überleben in Wintersaison„rote“ und im Sommer „schwarze“ Formen des Zweipunkt-Marienkäfers.

NATÜRLICHE AUSLESE

STABILISIEREND

NORM DER EIGENSCHAFT

ÄNDERT SICH NICHT,

ABER DIE ANZAHL DER EINZELNEN

ERHÖHT SICH

ZIEHEN UM

WIRKT VON INNEN

IN ZWEI ODER MEHR

RICHTUNGEN

GÜLTIG

NUR IN EINEM

RICHTUNG

ÄNDERN

NORM

ZEICHEN

REISSEND

VON AUSSEN HANDELN

STÄRKT

FITNESS

ZWEI GEFORMT

UND MEHR NEUES

NORMEN DER EIGENSCHAFTEN

SEXUELLE AUSWAHL

eine Form der natürlichen Selektion bei einigen Tierarten, die auf der Konkurrenz eines Geschlechts um die Paarung mit Individuen des anderen Geschlechts beruht.

„Diese Form der Selektion wird nicht durch den Kampf ums Dasein in den Beziehungen organischer Wesen untereinander oder mit äußeren Bedingungen bestimmt, sondern durch die Konkurrenz zwischen Individuen eines Geschlechts, meist Männern, um den Besitz von Individuen des anderen Geschlechts.“

(C. Darwin)

Polymorphismus

Sexueller Dimorphismus

Sekundäre Geschlechtsmerkmale

eine Reihe von Merkmalen oder Merkmalen, die ein Geschlecht vom anderen unterscheiden (mit Ausnahme der Gonaden, die die primären Geschlechtsmerkmale darstellen).

Polymorphismus ist die Existenz mehrerer deutlich morphologisch unterschiedlicher Formen innerhalb einer Art.

Polymorphismus bei zweihäusigen Tieren ist das Vorhandensein von Individuen unterschiedlichen Aussehens innerhalb desselben Geschlechts.

Saisonaler Polymorphismus- als eine Art ökologisch.

Das Aussehen des Insekts hängt von der Jahreszeit ab.

In der Population der Nachtfalter zeichnen sich die im Frühjahr erscheinenden Generationen durch die rötlich-rote Farbe ihrer Flügel mit einer charakteristischen Anordnung dunkler Flecken aus. Gleichzeitig besteht die Sommergeneration aus Individuen mit braunen Flügeln. Dieses Phänomen ist darauf zurückzuführen, dass der Körper des Schmetterlings im Frühling bei niedrigeren Temperaturen weniger dunkle Pigmente produziert, die für die Farbe der Flügel verantwortlich sind.

Bei sozialen Insekten wird es beobachtet sexueller Polymorphismus, verbunden mit der Funktionsteilung verschiedener Individuen in einer Familie oder Kolonie (zum Beispiel die Königin und die Arbeiterinnen bei Bienen).

Generalisierungstest

1. Das Ausgangsmaterial für die natürliche Selektion ist

A) Kampf ums Dasein, B) Mutationsvariabilität

C) Veränderung des Lebensraums von Organismen D) Anpassungsfähigkeit von Organismen an ihre Umwelt

2. Die Grundlage der Evolutionstheorie von Charles Darwin ist die Lehre von

A) Divergenz B) natürliche Selektion C) Degeneration D) künstliche Selektion

3. Selektion, bei der Individuen mit einer durchschnittlichen Ausprägung eines Merkmals erhalten bleiben und Individuen mit Abweichungen von der Norm verworfen werden, wird aufgerufen

A) treibend, B) methodisch, C) spontan, D) stabilisierend

4. Die kreative Natur der natürlichen Selektion in der Evolution manifestiert sich in

A) verstärkter Wettbewerb zwischen Arten

B) Schwächung des Wettbewerbs zwischen Bevölkerungen

C) verstärkter Wettbewerb zwischen Individuen derselben Art

D) die Entstehung neuer Arten

5. Die Effizienz der natürlichen Selektion nimmt ab, wenn

A) Intensivierung des intraspezifischen Kampfes B) Änderung der Reaktionsnorm

C) Abschwächung des Mutationsprozesses. D) Verstärkung des Mutationsprozesses

Generalisierungstest

6. Wozu führt die Verstärkung des Mutationsprozesses in einer natürlichen Population?

A) Steigerung der Effizienz der natürlichen Selektion

B) Erhöhung der Intensität der Stoffzirkulation

B) eine Zunahme der Personenzahl

D) Verbesserung der Selbstregulierung

7. Die Wirkung der natürlichen Selektion führt zu

A) Mutationsvariabilität B) Erhaltung von Merkmalen, die für den Menschen nützlich sind

C) zufällige Kreuzung D) die Entstehung neuer Arten

8. Das Ergebnis der Evolution ist

A) erbliche Variabilität B) Kampf ums Dasein

C) Artenvielfalt D) Aromorphosen

9. Dank welcher Art der Selektion sind Lappenflosser in der Natur erhalten geblieben?

A) methodisch B) treibend C) stabilisierend D) reißen

10. Das Hauptergebnis der Evolution ist

A) die Anpassungsfähigkeit von Organismen an ihre Umwelt

B) Schwankungen der Populationsgröße

C) ein Rückgang der Populationszahl der Art

D) der Kampf ums Dasein zwischen Individuen derselben Art

Antworten zum Generalisierungstest

Indikatoren

Künstliche Selektion

Quellenmaterial zur Auswahl

Selektiver Faktor

Natürliche Auslese

Der Weg der günstigen Veränderungen

Art der Aktion

Auswahlergebnis

Auswahlformulare

Indikatoren

Quellenmaterial zur Auswahl

Künstliche Selektion

Selektiver Faktor

Natürliche Auslese

Menschlich

Der Weg der günstigen Veränderungen

Individuelle Eigenschaften des Körpers

Ausgewählt, produktiv werden

Der Weg der ungünstigen Veränderung

Umweltbedingungen

Bleibt, akkumuliert, wird vererbt

Ausgewählt, abgelehnt, zerstört

Art der Aktion

Kreativ – gezielte Anhäufung von Eigenschaften zum Wohle einer Person

Auswahlergebnis

Zerstört im Kampf ums Dasein

Neue Pflanzensorten, Tierrassen, Mikroorganismenstämme

Auswahlformulare

Kreativ – Auswahl angepasster Merkmale zum Nutzen eines Individuums, einer Population oder einer Art, was zur Entstehung neuer Formen führt

Masse, individuell, unbewusst, methodisch

Neue Arten

Bewegend, stabilisierend, störend, sexuell

HAUSAUFGABEN

§3.4, S. 136 – 139 Lehrbuch für Studierende. Ausbildung Institutionen Prof. Ausbildung „Allgemeine Biologie“ V.M. Konstantinow.

§ 47, S. 166 – 169 Lehrbuch „Allgemeine Biologie“ D.K. Belyaeva.

Füllen Sie die Tabelle aus“ Vergleichsmerkmale künstliche und natürliche Selektion“

INFORMATIONSQUELLEN

Allgemeine Biologie: ein Lehrbuch für Studenten. Ausbildung Institutionen der Sekundarstufe Prof. Bildung / V.M. Konstantinov, A.G. Rezanov, E.O. Fadeeva; bearbeitet von V.M. Konstantinova.- M.: Verlagszentrum „Akademie“, 2010.
Allgemeine Biologie: Lehrbuch. Für die Klassen 10-11. Allgemeinbildung Institutionen/ D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N. N. Vorontsov und andere; Ed. D.K. Belyaeva, G.M. Dymshitsa. – M.: Bildung, 2005. – 304 S.
Lerner G.I. Biologieunterricht. Allgemeine Biologie. 10., 11. Klasse. Tests, Fragen, Aufgaben: Lernprogramm. – M.: Eksmo, 2005. – 352 S.
WENN. Ishkina-Biologie. Stundenpläne. 11. Klasse / Ed. D.K. Belyaeva, A.O. Ruwinski. – Wolgograd, 2002. – 120 S.
Petunin O.V. Biologieunterricht in der 11. Klasse. Detaillierte Planung - Jaroslawl: Entwicklungsakademie, Akademieholding, 2003. - 304 S.