Die relative Natur der Fitness. Anpassung von Organismen und ihre Relativität
Welche relative Natur hat die Anpassung von Organismen an ihre Umwelt?
=Was ist die relative Natur von Fitness?
Antwort
Wenn sich die Bedingungen ändern, kann Fitness nutzlos oder schädlich werden. Auf einer roten Wand ist beispielsweise deutlich ein weißer Birkenfalter zu erkennen.
Der Tagpfauenauge hat nur auf der Oberseite seiner Flügel helle Augenflecken. Nennen Sie die Art der Farbe, erläutern Sie die Bedeutung der Farbe sowie die relative Art ihrer Anpassungsfähigkeit.
Antwort
Art der Färbung - Mimikry.
Farbbedeutung: Ein Raubtier kann die Augenflecken auf den Flügeln eines Schmetterlings mit Augen verwechseln großes Raubtier, Angst bekommen und zögern, was dem Schmetterling Zeit gibt, zu entkommen.
Relativität der Fitness: Die helle Farbe macht den Schmetterling für Raubtiere sichtbar; das Raubtier hat möglicherweise keine Angst vor dem Augenmuster auf den Flügeln des Schmetterlings.
Die Wespenfliege ähnelt in Farbe und Körperform der Wespe. Nennen Sie die Art der Schutzvorrichtung, über die sie verfügt, erläutern Sie deren Bedeutung und die relative Beschaffenheit der Vorrichtung.
Antwort
Art der Schutzvorrichtung - Mimikry.
Bedeutung: Ähnlichkeit mit einer Wespe schreckt Raubtiere ab.
Relativität: Ähnlichkeit mit einer Wespe garantiert kein Überleben, weil Es gibt Jungvögel, die den Reflex noch nicht entwickelt haben, und spezialisierte Wespenbussardvögel.
Nennen Sie die Art der Schutzvorrichtung gegen Feinde, erläutern Sie deren Zweck und relative Natur bei kleinen Fischen Seepferdchen- ein Lumpensammler, der in geringer Tiefe zwischen Wasserpflanzen lebt.
Antwort
Die Art der Schutzvorrichtung ist Tarnung.
Die Ähnlichkeit des Pipits mit Algen macht ihn für Raubtiere unsichtbar.
Relativitätstheorie: Eine solche Ähnlichkeit gibt ihnen keine vollständige Überlebensgarantie, da sich der Skate immer weiter bewegt Freifläche es macht sich für Raubtiere bemerkbar.
Nennen Sie die Art der Anpassung, die Bedeutung der Schutzfärbung sowie die relative Anpassungsfähigkeit der Flunder, die in bodennahen Meeresreservoirs lebt.
Antwort
Art der Färbung – schützend (verschmelzt mit dem Hintergrund des Meeresbodens). Bedeutung: Der Fisch ist vor dem Hintergrund des Bodens unsichtbar und kann sich so vor Feinden und möglicher Beute verstecken.
Relativität: Fitness hilft nicht bei der Bewegung des Fisches und macht sich für Feinde bemerkbar.
In den Industriegebieten Englands nahm im 19. und 20. Jahrhundert die Zahl der Birkenspinner-Schmetterlinge mit dunkel gefärbten Flügeln im Vergleich zu hellen zu. Erklären Sie dieses Phänomen aus der Perspektive der Evolutionstheorie und bestimmen Sie die Form der Selektion.
=Erklären Sie den Grund für den industriellen Melanismus bei Birkenspinner-Schmetterlingen aus der Perspektive der Evolutionslehre und bestimmen Sie die Form der Selektion.
Antwort
Zunächst entwickelte einer der Schmetterlinge eine Mutation, die es ihm ermöglichte, eine etwas dunklere Farbe anzunehmen. Solche Schmetterlinge sind auf geräucherten Stämmen etwas weniger auffällig und werden daher von Vögeln etwas seltener getötet als gewöhnliche Schmetterlinge. Sie überlebten häufiger und brachten Nachkommen zur Welt (es kam zu natürlicher Selektion), sodass die Zahl der dunklen Schmetterlinge allmählich zunahm.
Dann entwickelte einer der etwas dunkleren Schmetterlinge eine Mutation, die es ihm ermöglichte, noch dunkler zu werden. Aufgrund der Tarnung überlebten solche Schmetterlinge und brachten häufiger Junge zur Welt, und die Zahl der dunklen Schmetterlinge nahm zu.
Aufgrund des Zusammenspiels der treibenden Faktoren der Evolution (erbliche Variabilität und natürliche Selektion) entstand bei Schmetterlingen eine dunkle Tarnfärbung. Auswahlform: Fahren.
Die Körperform des Kalimma-Schmetterlings ähnelt einem Blatt. Wie hat der Schmetterling eine solche Körperform entwickelt?
=Die Raupen des weißen Rübenschmetterlings haben eine hellgrüne Farbe und sind vor dem Hintergrund der Kreuzblütlerblätter unsichtbar. Erklären Sie anhand der Evolutionstheorie die Entstehung herablassende Farbgebung in diesem Insekt.
Antwort
Zunächst entwickelte eine der Raupen eine Mutation, die es ihr ermöglichte, eine teilweise grüne Farbe anzunehmen. Solche Raupen fallen auf grünen Blättern etwas weniger auf und werden daher von Vögeln etwas seltener vernichtet als gewöhnliche Raupen. Sie überlebten häufiger und brachten Nachkommen zur Welt (es kam zu natürlicher Selektion), sodass nach und nach die Zahl der Schmetterlinge mit grünen Raupen zunahm.
Dann entwickelte eine der teilweise grünen Raupen eine Mutation, die es ihr ermöglichte, noch grüner zu werden. Aufgrund der Tarnung überlebten solche Raupen häufiger als andere Raupen, verwandelten sich in Schmetterlinge und brachten Nachkommen zur Welt, und die Zahl der Schmetterlinge mit noch grüneren Raupen nahm zu.
So entwickelten die Raupen aufgrund des Zusammenspiels der treibenden Faktoren der Evolution (erbliche Variabilität und natürliche Selektion) eine hellgrüne Tarnfarbe.
Bienenartige Fliegen, die keinen Stechapparat haben, Aussehenähnlich wie Bienen. Erklären Sie anhand der Evolutionstheorie die Entstehung der Mimikry bei diesen Insekten.
Antwort
Zunächst entwickelte eine der Fliegen eine Mutation, die es ihr ermöglichte, eine leichte Ähnlichkeit mit einer Biene anzunehmen. Solche Fliegen wurden etwas seltener von Vögeln gefressen, überlebten und brachten häufiger Junge zur Welt (es kam zu natürlicher Selektion), so dass nach und nach die Zahl der bienenähnlichen Fliegen zunahm.
Dann erfuhr eine dieser Fliegen eine Mutation, die es ihr ermöglichte, noch bienenähnlicher zu werden. Aufgrund der Mimikry überlebten solche Fliegen und brachten häufiger Nachkommen zur Welt als andere Fliegen, und die Zahl der Fliegen mit noch größerer Ähnlichkeit zu Bienen nahm zu.
Aufgrund des Zusammenspiels der treibenden Faktoren der Evolution (erbliche Variabilität und natürliche Selektion) entstand bei Fliegen eine Bienenmimikry.
Der Körper des in afrikanischen Savannen lebenden Zebras weist abwechselnd dunkle und helle Streifen auf. Nennen Sie die Art seiner Schutzfärbung, erläutern Sie seine Bedeutung sowie die relative Art seiner Anpassungsfähigkeit.
Antwort
Das Zebra hat eine charakteristische Färbung. Erstens verbirgt eine solche Färbung die tatsächlichen Konturen des Tieres vor dem Raubtier (es ist nicht klar, wo ein Zebra endet und ein anderes beginnt). Zweitens erlauben die Streifen dem Raubtier nicht, die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit des Zebras genau zu bestimmen. Relativität: Bunte Zebras sind vor dem Hintergrund der Savanne deutlich zu erkennen.
Die Raupe des Mottenschmetterlings lebt auf den Ästen der Bäume und verwandelt sich im Moment der Gefahr in einen Zweig. Nennen Sie die Art der Schutzeinrichtung, erläutern Sie deren Bedeutung und relativen Charakter.
Antwort
Gerätetyp: Tarnung. Bedeutung: Die zweigartige Raupe ist weniger auffällig und wird von Vögeln seltener gefressen. Relativitätstheorie: Auf einem andersfarbigen Baum oder an einer Stange ist eine solche Raupe deutlich zu erkennen.
Im Laufe der Evolution hat der weiße Hase die Fähigkeit entwickelt, die Farbe seines Fells zu ändern. Erklären Sie, wie eine solche Anpassung an die Umwelt entstanden ist. Welche Bedeutung hat es und wie manifestiert sich die relative Natur von Fitness?
Antwort
Bedeutung: Der Hase hat im Winter weißes und im Sommer graues Fell, um für Raubtiere weniger aufzufallen.
Entstehung: Mutationen entstanden zufällig und gaben dem Hasen diese Fellfarbe; Diese Mutationen blieben durch natürliche Selektion erhalten, da Hasen, die von Raubtieren unentdeckt blieben, mit größerer Wahrscheinlichkeit überlebten.
Relativitätstheorie: Wenn ein Hase im Winter auf eine Oberfläche ohne Schnee trifft (einen Stein, ein Feuer), dann ist er gut sichtbar.
Nennen Sie die Art der Schutzfärbung vor Feinden bei Weibchen offen brütender Vögel. Erklären Sie seine Bedeutung und relative Natur.
Antwort
Farbtyp: Tarnung (fügt in den Hintergrund ein).
Bedeutung: Ein Vogel, der auf einem Nest sitzt, ist für ein Raubtier unsichtbar.
Relativität: Wenn sich der Hintergrund ändert oder bewegt, wird der Vogel sichtbar.
Natürliche Auslese hat immer einen Charakter adaptive Reaktion zu den Existenzbedingungen. Alle Merkmale lebender Organismen sind an die Bedingungen ihrer Existenz angepasst. Die Anpassungsfähigkeit unterscheidet sich zwischen internen und äußere Struktur Organismen, Tierverhalten usw.
Beispielsweise ist die Fortpflanzungsintensität bei Lebewesen höher, deren Nachkommen in großer Zahl sterben. Der Kabeljau, der sich nicht um seinen Nachwuchs kümmert, legt während der Laichzeit etwa 5 Millionen Eier. Das Weibchen eines kleinen Seefisches, eines fünfzehnstachligen Stichlings, dessen Männchen das Nest mit Eiern bewacht, legt nur ein paar Dutzend Eier. Ein Elefant, dessen Nachwuchs in der Natur fast nie bedroht ist, bringt im Laufe seines langen Lebens nicht mehr als sechs Elefantenjunge zur Welt, aber der menschliche Spulwurm, dessen Nachwuchs zum größten Teil stirbt, legt im Laufe des Jahres täglich 200.000 Eier.
Windbestäubte Pflanzen produzieren große Mengen feiner, trockener und sehr leichter Pollen. Die Narben der Blütenstempel sind groß und federförmig. All dies hilft ihnen, effizienter zu bestäuben. Aber von Insekten bestäubte Pflanzen haben viel weniger Pollen, sie sind groß und klebrig, ihre Blüten haben Nektarien und sind leuchtend gefärbt, um bestäubende Insekten anzulocken.
Anschauliche Beispiele für Anpassung sind Schutzfärbung und Mimikry. Mimikry – Nachahmung gefährliche Arten- bei vielen Tieren beobachtet. Zum Beispiel einige harmlos Giftige Schlangen haben erhebliche Ähnlichkeiten mit ihren giftigen Verwandten, was ihnen hilft, Angriffen durch Raubtiere zu entgehen.
Darwins Theorie erklärt die Entstehung von Fitness durch erbliche Variation und natürliche Selektion.
Allerdings muss man immer bedenken, dass Fitness relativ ist. Das heißt, jede Anpassung hilft nur unter den Bedingungen zu überleben, unter denen sie entstanden ist. Sobald sich die Bedingungen ändern, wird eine zuvor nützliche Eigenschaft zu einer schädlichen und führt zum Tod. Ein wunderschön fliegender Mauersegler hat beispielsweise sehr lange, schmale Flügel. Diese Spezialisierung des Flügels hat jedoch dazu geführt, dass der Mauersegler nicht von ebenen Flächen abheben kann und stirbt, wenn er nichts zum Abspringen hat.
Relativer Charakter Fitness lässt sich auch an folgendem Beispiel betrachten: In den Industrieregionen Europas, wo aufgrund der intensiven Produktionsentwicklung die hellen Flechten, die Baumstämme bedecken, abstarben, ersetzten dunkle Schmetterlingsindividuen helle Individuen. Dieses Phänomen wird als Industriemelanismus bezeichnet. Tatsache ist, dass helle Insekten vor einem dunklen Hintergrund gut sichtbar sind und hauptsächlich von Vögeln gefressen werden. In ländlichen Gebieten hingegen sind dunkle Insekten auf hellen Stämmen deutlich sichtbar und werden von Vögeln vernichtet. Somit löste die natürliche Selektion eine Divergenz (Divergenz) innerhalb einer Art aus, die zunächst zur Entstehung von Unterarten und dann zur Entstehung neuer Arten führen kann.
Die Bildung neuer Arten ist die wichtigste Phase im Evolutionsprozess.
Der Evolutionsprozess wird in Mikro- und Makroevolution unterteilt. Mikroevolution ist der Prozess der Umstrukturierung innerhalb einer Art, der zur Bildung neuer Populationen und Unterarten führt und mit der Bildung neuer Arten endet.
Somit ist die Mikroevolution das allererste Stadium des Evolutionsprozesses, der in relativ kurzen Zeiträumen ablaufen und direkt beobachtet und untersucht werden kann.
Aufgrund der erblichen (Mutations-)Variabilität kommt es zu zufälligen Veränderungen des Genotyps. Die spontane Mutationsrate ist recht hoch und 1–2 % der Keimzellen weisen mutierte Gene oder veränderte Chromosomen auf. Mutationen sind meist rezessiv und selten vorteilhaft für die Art. Kommt es jedoch infolge einer Mutation zu Veränderungen, die für ein Individuum von Vorteil sind, dann erhält es einige Vorteile gegenüber anderen Individuen der Bevölkerung: Es erhält mehr Nahrung oder wird resistenter gegen den Einfluss pathogener Bakterien und Viren usw. Beispielsweise ermöglichte die Entwicklung eines langen Halses den Vorfahren der Giraffe, sich von Blättern hoher Bäume zu ernähren, was ihnen mehr Nahrung lieferte als Individuen in der Population mit kurzem Hals.
Mit der Entstehung eines neuen Merkmals beginnt also der Divergenzprozess, also die Divergenz der Merkmale innerhalb der Population.
In einer Population jeder Art gibt es zahlenmäßige Wellen. In günstigen Jahren nimmt die Population zu: Es findet eine intensive Fortpflanzung statt, die meisten jungen und alten Individuen überleben. In Nr günstige Jahre die Populationsgröße kann stark zurückgehen: Viele Individuen, vor allem junge und alte, sterben und die Fortpflanzungsintensität nimmt ab. Solche Wellen hängen von vielen Faktoren ab: Klimaveränderungen, Nahrungsmenge, Anzahl der Feinde, pathogene Mikroorganismen usw. In für die Bevölkerung ungünstigen Jahren kann es vorkommen, dass nur diejenigen Individuen überleben, die durch Mutation ein nützliches Merkmal erworben haben. Beispielsweise könnten während einer Dürre die kurzhalsigen Vorfahren der Giraffe verhungern, und die langhalsigen Individuen und ihre Nachkommen begannen, die Population zu dominieren. So könnte in relativ kurzer Zeit als Ergebnis der natürlichen Selektion eine „Langhals“-Population von Artiodactyl-Tieren entstehen. Aber wenn sich Individuen dieser Population frei mit „kurzhalsigen“ Verwandten benachbarter Populationen kreuzen könnten, dann wäre das der Fall die neue Art konnte nicht entstehen.
Daher ist der nächste notwendige Faktor in der Mikroevolution die Isolierung einer Population von Individuen mit einem neuen Merkmal, die aus einer Population von Individuen hervorgegangen ist, die dieses Merkmal nicht haben. Die Isolierung kann auf verschiedene Arten erreicht werden.
1. Geografische Isolation als Faktor der Artbildung. Diese Art
Isolation ist mit der Erweiterung des Lebensraums – Verbreitungsgebiets – der Art verbunden.
Gleichzeitig befinden sich neue Populationen im Vergleich zu anderen Populationen in anderen Bedingungen: Klima, Boden usw. In der Population kommt es ständig zu erblichen Veränderungen, die natürliche Selektion wirkt – als Folge dieser Prozesse verändert sich der Genpool der Population und es entsteht eine neue Unterart. Die freie Kreuzung neuer Populationen oder Unterarten untereinander kann durch Lücken im Verbreitungsgebiet aufgrund von Flüssen, Bergen, Gletschern usw. behindert werden. Also zum Beispiel basierend auf geografische Faktoren Durch die Isolierung einer Maiglöckchenart über mehrere Millionen Jahre hinweg entstand eine ganze Reihe von Arten. Dieser Weg der Artbildung ist ein langsamer Prozess, der sich über Hunderte, Tausende und Millionen Generationen erstreckt.
2. Vorübergehende Isolation als Faktor der Artbildung. Diese Art der Isolierung ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich zwei nahegelegene Unterarten nicht kreuzen können, wenn der Zeitpunkt der Fortpflanzung nicht übereinstimmt, und eine weitere Divergenz zur Bildung zweier neuer Arten führt. Auf diese Weise entstehen neue Fischarten, wenn die Laichzeiten der Unterarten nicht übereinstimmen, oder neue Pflanzenarten, wenn die Blütezeiten der Unterarten nicht übereinstimmen.
3. Reproduktive Isolation als Faktor der Artbildung. Diese Art der Isolation liegt vor, wenn es aufgrund einer Diskrepanz in der Struktur der Geschlechtsorgane, unterschiedlichen Verhaltensweisen und der Inkompatibilität des genetischen Materials nicht möglich ist, Individuen zweier Unterarten zu kreuzen.
In jedem Fall führt jede Isolation zu einer reproduktiven Trennung – d. h. auf die Unmöglichkeit, neue Arten zu kreuzen.
Somit kann der Prozess der Mikroevolution in die folgenden Phasen unterteilt werden:
1. Spontane Mutationen und beginnende Divergenz innerhalb einer Population.
2. Natürliche Selektion der am besten angepassten Individuen, Fortsetzung der Divergenz.
3. Der Tod weniger angepasster Individuen durch den Einfluss von Umweltbedingungen ist die Fortsetzung der natürlichen Selektion und die Bildung neuer Populationen und Unterarten.
4. Isolierung von Unterarten, was aufgrund der reproduktiven Trennung zur Entstehung neuer Arten führt.
Thema: Anpassung von Organismen an ihre Umwelt und deren relative Natur.
Ziel: Bildung des Konzepts der Anpassungsfähigkeit von Organismen an ihre Umwelt, Wissen über die Anpassungsmechanismen als Ergebnis der Evolution.
Während des Unterrichts.
1. Organisatorischer Moment.
2. Wiederholung des gelernten Stoffes.
In Form eines Frontalgesprächs wird vorgeschlagen, die Fragen zu beantworten:
Was ist der Materiallieferant für die Auswahl in der Bevölkerung?
Nennen Sie die einzige treibende Kraft der Evolution.
In der Natur besteht eine Diskrepanz zwischen der Fähigkeit von Organismen, sich unbegrenzt zu vermehren, und begrenzten Ressourcen. Ist das der Grund...? Kampf ums Dasein, wodurch die an die Bedingungen am besten angepassten Individuen überleben Umfeld.
3. Neues Material studieren.
1). Fitness.
- Die Evolution hat drei damit verbundene Konsequenzen:
1. Allmähliche Komplikation und Zunahme der Organisation von Lebewesen.
2. Artenvielfalt.
3. Relative Fitness Organismen an Bedingungen Außenumgebung.
? Welche Bedeutung hat Ihrer Meinung nach Fitness für einen Organismus?
Antwort: Die Anpassung an die Umweltbedingungen erhöht die Überlebens- und Verbleibschancen von Organismen große Zahl Nachwuchs.
Wie Sie wissen, der bedeutendste Beitrag zur Entwicklung evolutionärer Ideen im 18. und 19. Jahrhundert. beigetragen von K. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.
-?Es stellt sich die Frage, wie entstehen Anpassungen?
Versuchen wir, die Entstehung eines Elefantenrüssels aus der Sicht von K. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.
C. Linnaeus: Die Fitness von Organismen ist Ausdruck der anfänglichen Zweckmäßigkeit. Treibende Kraft ist Gott. Beispiel: Gott hat Elefanten wie alle Tiere erschaffen. Daher haben alle Elefanten vom Moment ihres Erscheinens an einen langen Rüssel.
J. B. Lamarck : die Idee der angeborenen Fähigkeit von Organismen, sich unter dem Einfluss der äußeren Umgebung zu verändern. Die treibende Kraft der Evolution ist der Wunsch der Organismen nach Perfektion. Beispiel: Elefanten mussten bei der Nahrungsaufnahme ständig ihre Oberlippe ausstrecken, um Nahrung zu bekommen (Bewegung). Dieses Merkmal wird vererbt. So entstand der lange Elefantenrüssel.
Charles Darwin : Unter den vielen Elefanten gab es Tiere mit unterschiedlich langen Rüsseln. Diejenigen mit einem etwas längeren Rumpf waren erfolgreicher bei der Nahrungsbeschaffung und dem Überleben. Diese Eigenschaft wurde vererbt. So entstand nach und nach der lange Elefantenrüssel.
Aufgabe: - Versuchen Sie, die vorgeschlagenen Aussagen in drei Kategorien einzuteilen:
# Entspricht den Ansichten von Linnaeus;
# Entspricht den Ansichten von Lamarck;
# Entspricht Darwins Ansichten.
1. Anpassungen entstehen durch neue Mutationen.
2. Die Anpassungsfähigkeit von Organismen ist Ausdruck anfänglicher Zweckmäßigkeit.
3. Organismen haben eine angeborene Fähigkeit, sich unter dem Einfluss der äußeren Umgebung zu verändern.
4. Anpassungen werden durch natürliche Selektion festgelegt.
5. Eine der treibenden Kräfte der Evolution ist der Wunsch der Organismen nach Perfektion.
6. Eine der treibenden Kräfte der Evolution ist der Kampf ums Dasein.
7. Eine der treibenden Kräfte der Evolution ist die Ausübung oder Nichtbeanspruchung von Organen unter bestimmten Umweltbedingungen.
8. Die treibende Kraft hinter der Entstehung von Fitness ist Gott.
9. Eigenschaften, die während der Interaktion eines Individuums mit der Umwelt erworben werden, werden vererbt.
Antwort: Linnaeus -2,8; Lamarck – 3,5,7,9; Darwin – 1,4,6.
Zum ersten Mal lieferte Charles Darwin eine materialistische Erklärung für den Ursprung der Fitness. Bei der Entstehung von Anpassungen spielt die kontinuierliche natürliche Selektion eine entscheidende Rolle. Jede Anpassung wird auf der Grundlage der erblichen Variabilität im Prozess des Kampfes ums Dasein und der natürlichen Selektion über eine Reihe von Generationen hinweg entwickelt.
Anpassungsfähigkeit von Organismen oder Anpassung ist eine Reihe jener Merkmale der Struktur, Physiologie und des Verhaltens, die einer bestimmten Art die Möglichkeit eines bestimmten Lebensstils unter bestimmten Umweltbedingungen bieten.
Der Anpassungsmechanismus:
Veränderungen der Lebensbedingungen → individuelle erbliche Variabilität → natürliche Selektion → Fitness.
Arten von Anpassungen:
1. Morphologische Anpassungen (Veränderung der Körperstruktur): stromlinienförmige Körperform bei Fischen und Vögeln; Membranen zwischen den Zehen von Wasservögeln; dickes Fell bei nördlichen Säugetieren; flacher Körper im Grundfisch. Kriechende und kissenförmige Form bei Pflanzen in nördliche Breiten und Hochgebirgsgebiete.
2. Schützende Färbung. Bei Arten, die offen leben und für Feinde zugänglich sein können, entwickelt sich eine schützende Färbung. Diese Färbung macht die Organismen vor dem Hintergrund der Umgebung weniger auffällig. Beispiele:
Im hohen Norden sind viele Tiere farbig weiße Farbe (Polarbär, weißes Rebhuhn).
–Bei Zebras und Tigern fallen dunkle und helle Streifen auf dem Körper mit dem Wechsel von Schatten und Licht der Umgebung zusammen (in einer Entfernung von 50-70 Metern kaum wahrnehmbar).
Bei offenen Brutvögeln (Auerhuhn, Auerhahn, Haselhuhn) ist das auf dem Nest sitzende Weibchen kaum vom umgebenden Hintergrund zu unterscheiden.
3. Tarnung. Tarnung ist ein Mittel, bei dem die Körperform und -farbe von Tieren mit den umgebenden Objekten verschmilzt. Zum Beispiel: Die Raupen einiger Schmetterlinge ähneln in Körperform und Farbe Zweigen; Auf Baumrinde lebende Insekten (Käfer, Laubholzbockkäfer) können mit Flechten verwechselt werden; Stabheuschreckenkörperform; Verschmelzung der Flunder mit dem Hintergrund des Meeresbodens.
4 . Mimikry. Mimikry ist die Nachahmung eines weniger geschützten Organismus einer Art durch einen stärker geschützten Organismus einer anderen Art. Zum Beispiel: einige Typen ungiftige Schlangen und Insekten ähneln giftigen (die Schwebfliege ist eine Wespe, tropische Schlangen sind Giftschlangen). Löwenmäulchenblüten ähneln Hummeln – die Insekten versuchen eine Paarungsbeziehung aufzubauen, die die Bestäubung fördert. Mimikry ist das Ergebnis der Selektion ähnlicher Mutationen in verschiedenen Arten. Es hilft ungeschützten Tieren beim Überleben und hilft, den Körper im Kampf ums Dasein zu erhalten.
5. Warnende (bedrohliche) Färbung. Helle Warnfärbung gut geschützter giftiger, stechender Formen: Soldatenwanze, Marienkäfer, Wespen, Kartoffelkäfer, Hummelfärbung, schwarze und orange Flecken von Raupen usw.
6. Physiologische Anpassungen: Anpassungsfähigkeit der Lebensprozesse an die Lebensbedingungen; Fettansammlung durch Wüstentiere vor Beginn der Trockenzeit (Kamel); Drüsen, die überschüssige Salze bei Reptilien und Vögeln entfernen, die in der Nähe des Meeres leben; Wassereinsparung bei Kakteen; schnelle Metamorphose bei Wüstenamphibien; Thermoortung, Echoortung; Zustand der teilweise oder vollständig ausgesetzten Animation.
7. Verhaltensanpassungen: Verhaltensänderungen unter bestimmten Bedingungen; Betreuung des Nachwuchses; Bildung getrennter Paare in Paarungszeit, und im Winter vereinigen sie sich in Schwärmen, was Nahrung und Schutz erleichtert (Wölfe, viele Vögel); abschreckendes Verhalten (Bombardierkäfer, Stinktier); Einfrieren, Nachahmung von Verletzung oder Tod; Winterschlaf, Lebensmittellagerung.
8. Biochemische Anpassungen verbunden mit der Bildung bestimmter Substanzen im Körper, die den Schutz vor Feinden oder Angriffen auf andere Tiere erleichtern; Gifte von Schlangen, Skorpionen, Antibiotika von Pilzen, Bakterien; Kristalle von Kaliumoxalat in den Blättern oder Stacheln von Pflanzen (Kakteen, Brennnessel)
9. Anpassungen an abiotische Faktoren (z. B. Kälte):
Bei Tieren : dichtes Fell, dicke Unterhautfettschicht, Flucht nach Süden, Winterschlaf, Lagerung von Lebensmitteln für den Winter.
In Pflanzen : Laubfall, Kälteresistenz, Erhaltung vegetativer Organe im Boden, Vorhandensein von Veränderungen (Zwiebeln, Rhizome usw. mit Nährstoffversorgung).
10. Methoden zur Nahrungsbeschaffung.
Bei Tieren : - Blätter fressen hohe Bäume(Langer Hals); Fangen mit Fangnetzen (Weben von Netzen und Herstellen verschiedener anderer Fallen) und Lauern auf Nahrungsgegenstände;
Besondere Struktur Verdauungsorgane zum Fangen von Insekten aus engen Löchern; fliegende Insekten fangen; wiederholtes Kauen grober Nahrung (klebrige lange Zunge, Magen mit mehreren Kammern usw.)
Beute greifen und festhalten räuberische Säugetiere und Vögel (Fleischzähne, Krallen, Hakenschnabel).
In Pflanzen : intensive Entwicklung der Wurzeln und Wurzelhaare → Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen; breite, dünne Blätter, Blattmosaik→Absorption von Sonnenenergie; Fang und Verdauung von Kleintieren→insektenfressenden Pflanzen.
11. Schutz vor Feinden.
Bei Tieren: schneller Lauf; Nadeln, Muscheln; abstoßender Geruch; bevormundend. Warnung und andere Arten von Malerei; Nesselzellen.
In Pflanzen: Dornen; Rosettenform, zum Mähen unzugänglich; giftige Substanzen.
12. Sicherstellung der Effizienz der Reproduktion.
Bei Tieren : Anziehung eines Sexualpartners: helles Gefieder, „Hörnerkrone“; Lieder; Paarungstänze.
In Pflanzen : Bestäuberanziehung: Nektar; Pollen; helle Farbe der Blüten oder Blütenstände, Geruch.
13. Umsiedlung in neue Gebiete.
Bei Tieren : Wanderungen – Wanderungen von Herden, Kolonien, Herden auf der Suche nach Nahrung und geeigneten Bedingungen für die Fortpflanzung (Vogelwanderungen, Wanderungen von Antilopen, Zebras, Fischschwimmen).
In Pflanzen: Verteilung von Samen und Sporen: zähe Haken, Stacheln; Wappen, Rotfeuerfische, Fliegen zur Windübertragung; saftige Früchte usw.
2. Die relative Natur der Fitness.
Sogar Charles Darwin betonte, dass alle Anpassungen, egal wie perfekt sie auch sein mögen, relativ sind. Anpassung ist relativ und jede Anpassung hilft nur unter den Bedingungen zu überleben, unter denen sie entstanden ist. Wenn sich die Bedingungen ändern, kann sich eine zuvor vorteilhafte Eigenschaft in eine schädliche verwandeln und zum Tod des Organismus führen.
Als Beweis für die Relativität von Anpassungen können folgende Tatsachen dienen:
Ein weißes Rebhuhn offenbart sich als Schatten im Schnee. Der Schneehase ist vor dem Hintergrund dunkler Stämme sichtbar. Eine Motte fliegt zum Feuer (sie sammelt nachts Nektar von hellen Blumen). Die Flügel des Mauerseglers ermöglichen ihm einen sehr schnellen und manövrierfähigen Flug, erlauben ihm jedoch keinen Abflug, wenn der Vogel versehentlich auf dem Boden landet (Wildsegler nisten nur auf hohen Klippen). Wenn der Schnee rechtzeitig fällt, ist der weiße Hase, der sich für den Winter gemausert hat, vor dem Hintergrund der dunklen Erde deutlich zu erkennen. Kleine Vögel verbringen weiterhin Energie damit, das Kuckucksküken zu füttern, das seinen Nachwuchs aus dem Nest warf. Die leuchtende Färbung des Pfauenmännchens sichert ihm den Erfolg bei den Weibchen, lockt aber gleichzeitig auch Raubtiere an.
In Waldgebieten sammeln Igel mehr als alle anderen Tiere Zecken, darunter auch Enzephalitis-Zecken. Mit seinem stacheligen „Panzer“ kämmt der Igel wie ein Pinsel hungrige Zecken weg, die auf Waldgräser geklettert sind. Der Igel kann die zwischen den Nadeln eingeklemmten Zecken nicht loswerden. Während der Frühlingssaison ernährt sich jeder Igel von Zehntausenden Zecken. Somit schützt die Stachelhülle den Igel zuverlässig vor Fressfeinden, schützt aber ebenso zuverlässig Zecken vor dem Igel selbst.
Fitness ist also nicht absolut, sondern relativ.
Die relative Natur der Fitness widerspricht der Aussage der absoluten Zweckmäßigkeit in der belebten Natur (der Evolutionstheorie von J.-B. Lamarck).
3. Fixieren des Materials. Arbeiten mit Karten.
4. Hausaufgaben Absatz 58, Fragen.
Im 19. Jahrhundert Die Forschung brachte immer mehr neue Daten, die die Anpassungsfähigkeit von Tieren und Pflanzen an Umweltbedingungen belegen. die Frage nach den Gründen für diese Vollkommenheit der organischen Welt blieb offen. Darwin erklärte den Ursprung der Fitness in organische Welt durch natürliche Selektion.
Machen wir uns zunächst mit einigen Fakten vertraut, die auf die Anpassungsfähigkeit von Tieren und Pflanzen hinweisen.
Beispiele für Anpassungen in der Tierwelt. In der Tierwelt weit verbreitet verschiedene Formen Schutzfarbe. Sie lassen sich auf drei Typen reduzieren: Schutz, Warnung, Tarnung.
Schützende Färbung hilft dem Körper, vor dem Hintergrund der Umgebung weniger wahrnehmbar zu sein. In der grünen Vegetation sind häufig Käfer, Fliegen, Heuschrecken und andere Insekten gefärbt grüne Farbe. Die Fauna des hohen Nordens (Eisbär, Eishase, weißes Rebhuhn) zeichnet sich durch weiße Färbung aus. In Wüsten überwiegen Gelbtöne in den Farben der Tiere (Schlangen, Eidechsen, Antilopen, Löwen).
Warnfärbung grenzt den Organismus deutlich in der Umgebung durch helle, bunte Streifen und Flecken ab (Vorsatz 2). Es kommt in giftigen, brennenden oder stechenden Insekten vor: Hummeln, Wespen, Bienen, Blasenkäfern. Helle, warnende Farben begleiten normalerweise andere Abwehrmittel: Haare, Stacheln, Stiche, ätzende oder stechend riechende Flüssigkeiten. Die gleiche Art der Färbung ist bedrohlich.
Verkleidung kann durch Ähnlichkeit in Körperform und Farbe mit jedem Gegenstand erreicht werden: Blatt, Ast, Zweig, Stein usw. Bei Gefahr streckt sich die Mottenraupe aus und friert auf einem Ast wie einem Zweig ein. Eine Mottenmotte im bewegungslosen Zustand kann leicht mit einem Stück morschem Holz verwechselt werden. Auch Tarnung wird erreicht Mimikry. Mimikry bezieht sich auf Ähnlichkeiten in Farbe, Körperform und sogar Verhalten und Gewohnheiten zwischen zwei oder mehr Organismenarten. Beispielsweise sind Hummeln und Wespenfliegen, denen ein Stachel fehlt, den Hummeln und Wespen – stechenden Insekten – sehr ähnlich.
Man sollte nicht glauben, dass schützende Farben Tiere unbedingt und immer vor der Ausrottung durch Feinde bewahren. Aber Organismen oder Gruppen von ihnen, die farblich besser angepasst sind, sterben viel seltener als solche, die weniger angepasst sind.
Neben der Schutzfärbung haben Tiere viele weitere Anpassungen an die Lebensbedingungen entwickelt, die sich in ihren Gewohnheiten, Instinkten und Verhaltensweisen ausdrücken. Beispielsweise steigen Wachteln im Gefahrenfall schnell auf das Feld und erstarren in einer bewegungslosen Position. In Wüsten verstecken sich Schlangen, Eidechsen und Käfer im Sand vor der Hitze. Im Moment der Gefahr nehmen viele Tiere 16 bedrohliche Posen ein.
Beispiele für Anpassungen bei Pflanzen. Hohe Bäume, deren Kronen in der Regel frei vom Wind verweht werden, haben Früchte und Samen mit Flocken. Das Unterholz und die Büsche, in denen Vögel leben, zeichnen sich durch farbenfrohe Früchte mit essbarem Fruchtfleisch aus. Viele Wiesengräser haben Früchte und Samen mit Haken, mit denen sie sich am Fell von Säugetieren festsetzen.
Verschiedene Geräte verhindern die Selbstbestäubung und sorgen für eine Fremdbestäubung der Pflanzen.
In einhäusigen Pflanzen, männlich und weibliche Blüten nicht gleichzeitig reifen (Gurken). Pflanzen mit bisexuellen Blüten werden durch die unterschiedliche Reifung von Staubgefäßen und Stempeln oder durch die Besonderheiten ihrer Struktur und relativen Position (bei Primeln) vor Selbstbestäubung geschützt.
Lassen Sie uns weitere Beispiele nennen: Die zarten Sprossen von Frühlingspflanzen - Anemone, Chistyaka, Blauer Niederwald, Gänsezwiebel usw. - vertragen aufgrund des Vorhandenseins einer konzentrierten Zuckerlösung im Zellsaft Temperaturen unter Null. Sehr langsames Wachstum, Kleinwuchs, kleine Blätter, flache Wurzeln von Bäumen und Sträuchern in der Tundra (Weide, Birke, Wacholder), extrem schnelle Entwicklung der Polarflora im Frühling und Sommer – all das sind Anpassungen an das Leben unter Permafrostbedingungen.
Viele Unkrautpflanzen produzieren eine ungleich größere Anzahl an Samen als kultivierte Pflanzen – dies ist eine adaptive Eigenschaft.
Verteiler Geräte. Pflanzen- und Tierarten unterscheiden sich in ihrer Anpassungsfähigkeit nicht nur an die Bedingungen der anorganischen Umwelt, sondern auch untereinander. Zum Beispiel in Laubwald Die Grasdecke wird im Frühjahr von lichtliebenden Pflanzen (Kammgras, Anemone, Lungenkraut, Chistyak) und im Sommer von schattentoleranten Pflanzen (Budra, Maiglöckchen, Zelenchuk) gebildet. Bestäuber früh blühender Pflanzen sind hauptsächlich Bienen, Hummeln und Schmetterlinge; Sommerblüher werden in der Regel von Fliegen bestäubt. Zahlreiche insektenfressende Vögel(Pirol, Kleiber), die in einem Laubwald nisten, vernichten ihre Schädlinge.
Im gleichen Lebensraum haben Organismen unterschiedliche Anpassungen. Der Wasseramselvogel hat keine Schwimmmembranen, obwohl er seine Nahrung durch Wasser, Tauchen, Benutzen seiner Flügel und Festhalten an Steinen mit seinen Füßen findet. Der Maulwurf und die Maulwurfsratte gehören zu den grabenden Tieren, doch ersterer gräbt mit seinen Gliedmaßen und letzterer gräbt mit seinem Kopf und seinen starken Schneidezähnen unterirdische Gänge. Der Seehund schwimmt mit Flossen und der Delphin nutzt seine Schwanzflosse.
Der Ursprung von Anpassungen in Organismen. Darwins Erklärung der Entstehung komplexer, vielfältiger Anpassungen an bestimmte Umweltbedingungen unterschied sich grundlegend von Lamarcks Verständnis dieses Problems. Auch bei der Identifizierung der wichtigsten Triebkräfte der Evolution unterschieden sich diese Wissenschaftler deutlich voneinander.
Darwins Theorie gibt eine völlig logische materialistische Erklärung für den Ursprung beispielsweise der Schutzfarbe. Betrachten wir das Aussehen der grünen Körperfarbe von Raupen, die auf grünen Blättern leben. Ihre Vorfahren könnten in einer anderen Farbe bemalt gewesen sein und keine Blätter gegessen haben. Nehmen wir an, dass sie aufgrund bestimmter Umstände gezwungen waren, auf den Verzehr grüner Blätter umzusteigen. Es ist leicht vorstellbar, dass die Vögel viele dieser Insekten gepickt haben, was vor dem grünen Hintergrund deutlich zu erkennen ist. Zu den verschiedenen erblichen Veränderungen, die bei den Nachkommen immer zu beobachten sind, gehört auch, dass sich die Körperfarbe der Raupen verändert, sodass sie auf grünen Blättern weniger auffallen. Von den grünlich gefärbten Raupen überlebten einige Individuen und brachten fruchtbare Nachkommen zur Welt. In nachfolgenden Generationen setzte sich der Prozess des bevorzugten Überlebens von Raupen fort, die durch die Farbe auf grünen Blättern weniger auffällig waren. Im Laufe der Zeit passte sich die grüne Körperfarbe der Raupen dank der natürlichen Selektion immer mehr dem Haupthintergrund an.
Auch die Entstehung der Mimikry kann nur durch natürliche Selektion erklärt werden. Organismen mit den geringsten Abweichungen in Körperform, Farbe und Verhalten, die ihre Ähnlichkeit mit geschützten Tieren verstärkten, hatten eine größere Chance zu überleben und zahlreiche Nachkommen zu hinterlassen. Der Prozentsatz des Absterbens solcher Organismen war geringer als bei denen, die keine vorteilhaften Veränderungen aufwiesen. Von Generation zu Generation wurde der wohltuende Wandel durch die Anhäufung von Ähnlichkeitsmerkmalen zu geschützten Tieren verstärkt und verbessert.
Die treibende Kraft der Evolution-- natürliche Auslese.
Lamarcks Theorie erwies sich bei der Erklärung der organischen Zweckmäßigkeit, beispielsweise der Herkunft, als völlig hilflos verschiedene Arten Schutzfarbe. Man kann nicht davon ausgehen, dass Tiere ihre Körperfarben oder -muster „übten“ und durch körperliche Betätigung Fitness erlangten. Auch die gegenseitige Anpassung von Organismen aneinander lässt sich nicht erklären. Es ist beispielsweise völlig unerklärlich, dass der Rüssel von Arbeitsbienen der Struktur der Blüte bestimmter Pflanzenarten entspricht, die sie bestäuben. Arbeitsbienen vermehren sich nicht, und Bienenköniginnen bringen zwar Nachkommen hervor, können ihren Rüssel aber nicht „ausüben“, weil sie keinen Pollen sammeln.
Lass uns erinnern Antriebskräfte Evolution nach Lamarck: 1) „der Wunsch der Natur nach Fortschritt“, aus dem sich die organische Welt entwickelt einfache Formen zu komplex, und 2) die sich verändernde Wirkung der äußeren Umgebung (direkt auf Pflanzen und niedere Tiere und indirekt unter Beteiligung). nervöses System bei höheren Tieren).
Lamarcks Verständnis von Abstufung als einer allmählichen Steigerung der Organisation von Lebewesen nach „unveränderlichen“ Gesetzen führt im Wesentlichen zur Anerkennung des Glaubens an Gott. Die Theorie der direkten Anpassung von Organismen an Umweltbedingungen durch das Auftreten nur adäquater Veränderungen in ihnen und die obligatorische Vererbung der auf diese Weise erworbenen Merkmale folgt logisch aus der Idee der ursprünglichen Zweckmäßigkeit. Die Vererbung erworbener Merkmale wurde experimentell nicht bestätigt.
Um den Hauptunterschied zwischen Lamarck und Darwin beim Verständnis des Evolutionsmechanismus deutlicher zu machen, werden wir dasselbe Beispiel in ihren eigenen Worten erklären.
Die Bildung langer Beine und eines langen Halses bei einer Giraffe
Laut Lamarck
„Dieses größte Säugetier lebt bekanntermaßen im Inneren Afrikas und kommt an Orten vor, an denen der Boden immer trocken und frei von Vegetation ist. Dies führt dazu, dass die Giraffe Baumblätter frisst und ständig versucht, diese zu erreichen. Aufgrund dieser Gewohnheit, die bei allen Individuen dieser Rasse seit langem existiert, sind die Vorderbeine der Giraffe länger geworden als die Hinterbeine und ihr Hals ist so lang geworden, dass dieses Tier sich nicht einmal auf die Hinterbeine erheben kann Beine, die nur den Kopf heben, erreichen eine Höhe von sechs Metern (ungefähr zwanzig Fuß). Jede durch gewohnheitsmäßige Nutzung erworbene Veränderung, die ausreicht, um diese Veränderung hervorzurufen, bleibt anschließend durch Fortpflanzung erhalten, sofern sie inhärent ist beide Individuen beteiligen sich gemeinsam an der Befruchtung während der Fortpflanzung ihrer Art. Diese Veränderung wird weitergegeben und geht somit auf alle Individuen nachfolgender Generationen über, die den gleichen Bedingungen ausgesetzt sind, obwohl die Nachkommen sie nicht mehr in der Art und Weise erwerben müssen, wie sie tatsächlich geschaffen wurde.
Laut Darwin
„Die Giraffe ist aufgrund ihres hohen Wachstums sehr langer Hals, Vorderbeine, Kopf und Zunge, perfekt angepasst, um Blätter von den oberen Ästen der Bäume zu pflücken ... Die größten Individuen, die ein oder zwei Zoll größer waren als die anderen, konnten oft in Dürreperioden überleben und die ganze Zeit auf der Suche nach Nahrung umherstreifen Land. Dieser geringfügige Größenunterschied aufgrund der Wachstums- und Variationsgesetze hat für die meisten Arten keine Auswirkungen. Anders verhielt es sich jedoch mit der heranwachsenden Giraffe, wenn wir ihre wahrscheinliche Lebensweise berücksichtigen, nämlich jene Individuen, die eine oder mehrere davon haben verschiedene Teile die Körper waren länger als gewöhnlich; sie mussten im Allgemeinen überleben. Bei der Kreuzung hätten sie Nachkommen entweder mit den gleichen Strukturmerkmalen oder mit der Tendenz, sich in die gleiche Richtung zu verändern, hinterlassen, während Individuen, die in dieser Hinsicht weniger günstig organisiert waren, am anfälligsten für den Tod gewesen sein dürften. … Die natürliche Selektion schützt und trennt dadurch alle höheren Individuen, gibt ihnen die volle Möglichkeit zur Kreuzung und trägt zur Zerstörung aller niederen Individuen bei.“
Die Theorie der direkten Anpassung von Organismen an Umweltbedingungen durch das Auftreten adäquater Veränderungen und deren Vererbung findet auch heute noch Anhänger. Es ist nur möglich, seinen idealistischen Charakter zu offenbaren, wenn man Darwins Lehren über die natürliche Auslese – die treibende Kraft der Evolution – tiefgreifend verinnerlicht.
Relativität der Anpassungen von Organismen. Darwins Theorie der natürlichen Auslese erklärte nicht nur, wie Fitness in der organischen Welt entstehen konnte, sondern bewies auch, dass dies schon immer der Fall war relativer Charakter. Bei Tieren und Pflanzen gibt es neben nützlichen Eigenschaften auch nutzlose und sogar schädliche.
Hier sind einige Beispiele für Organe, die für Organismen nutzlos, nutzlos sind: Schieferknochen eines Pferdes, die Überreste der Hinterbeine eines Wals, die Überreste des dritten Augenlids bei Affen und Menschen, der Wurmfortsatz des Blinddarms beim Menschen .
Jede Anpassung hilft Organismen nur unter den Bedingungen zu überleben, unter denen sie durch natürliche Selektion entwickelt wurde. Aber selbst unter diesen Bedingungen ist es relativ. An einem hellen, sonnigen Wintertag offenbart sich das Rebhuhn als Schatten im Schnee. Vor dem Hintergrund der Baumstämme wird ein weißer Hase sichtbar, der im Schnee des Waldes unsichtbar ist und zum Waldrand rennt.
Beobachtungen der Manifestation von Instinkten bei Tieren zeigen in einer Reihe von Fällen deren unangemessenen Charakter. Motten fliegen auf das Feuer zu, sterben dabei jedoch. Sie fühlen sich instinktiv zum Feuer hingezogen: Sie sammeln Nektar hauptsächlich von hellen Blüten, die nachts deutlich sichtbar sind. Am meisten bester Schutz Organismen ist nicht in allen Fällen zuverlässig. Schafe fressen unbeschadet die zentralasiatische Karakurtspinne, deren Biss für viele Tiere giftig ist.
Eine enge Spezialisierung eines Organs kann zum Tod des Organismus führen. Der Mauersegler kann nicht von einer ebenen Fläche abheben, da er lange Flügel, aber sehr kurze Beine hat. Er hebt nur ab, indem er sich wie von einem Sprungbrett von einer Kante abstößt.
Pflanzenanpassungen, die verhindern, dass Tiere sie fressen, sind relativ. Hungrige Rinder fressen auch durch Dornen geschützte Pflanzen. Auch der gegenseitige Nutzen von durch Symbiose verbundenen Organismen ist relativ. Manchmal zerstören die Pilzfäden der Flechten die mit ihnen zusammenlebenden Algen. All diese und viele andere Tatsachen weisen darauf hin, dass Zweckmäßigkeit nicht absolut, sondern relativ ist.
Experimenteller Beweis der natürlichen Selektion. In der Zeit nach Darwin wurden eine Reihe von Experimenten durchgeführt, die das Vorhandensein natürlicher Selektion in der Natur bestätigten. Beispielsweise wurden Fische (Gambusia) in Becken mit unterschiedlich gefärbtem Boden platziert. Vögel zerstörten 70 % der Fische im Becken, wo sie besser sichtbar waren, und 43 %, wo ihre Farbe besser zum Hintergrund des Bodens passte.
In einem anderen Experiment wurde das Verhalten eines Zaunkönigs (Ordnung der Sperlingsvögel) beobachtet, der Mottenraupen mit Schutzfärbung erst dann pickte, wenn diese sich bewegten.
Experimente haben die Bedeutung der Warnfärbung im Prozess der natürlichen Selektion bestätigt. Am Waldrand wurden Insekten von 200 Arten auf Brettern ausgelegt. Die Vögel flogen etwa 2000 Mal ein und pickten nur die Insekten, die keine Warnfarben hatten.
Es wurde auch experimentell festgestellt, dass die meisten Vögel Hymenoptera-Insekten mit unangenehmem Geschmack meiden. Nachdem er eine Wespe gepickt hat, berührt der Vogel drei bis sechs Monate lang keine Wespenfliegen. Dann fängt er an, sie zu picken, bis er die Wespe erreicht, woraufhin er die Fliegen wieder lange Zeit nicht berührt.
Es wurden Experimente zur „künstlichen Mimikry“ durchgeführt. Die Vögel fraßen eifrig Mehlkäferlarven, die mit geschmackloser Karminfarbe bemalt waren. Einige der Larven waren mit einer Mischung aus Farbe und Chinin oder einer anderen unangenehm schmeckenden Substanz bedeckt. Nachdem die Vögel auf solche Larven gestoßen waren, hörten sie auf, alle farbigen Larven zu picken. Das Experiment wurde geändert: Auf dem Körper der Larven wurden verschiedene Muster angebracht, und die Vögel nahmen nur diejenigen, deren Muster nicht mit einem unangenehmen Geschmack einhergingen. So entstanden Vögel bedingter Reflex bis hin zu warnenden Leuchtsignalen oder Bildern.
Experimentelle Forschungen zur natürlichen Selektion wurden auch von Botanikern durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass es eine Reihe von Unkräutern gibt biologische Merkmale, deren Entstehung und Entwicklung nur als Anpassungen an die durch die menschliche Kultur geschaffenen Bedingungen erklärt werden können. Beispielsweise haben die Pflanzen Leindotter (Kreuzblütler) und Toritsa (Nelkengewächs) Samen, die in Größe und Gewicht den Leinsamen, deren Nutzpflanzen sie befallen, sehr ähnlich sind. Das Gleiche gilt für die Samen der flügellosen Rassel (Familie Norichnikov), die Roggenkulturen verstopft. Unkräuter reifen in der Regel gleichzeitig mit Kulturpflanzen heran. Die Samen beider Arten lassen sich beim Worfeln nur schwer voneinander trennen. Der Mann mähte, drosch das Unkraut zusammen mit der Ernte und säte es dann auf dem Feld. Unwissentlich und unbewusst trug er zur natürlichen Selektion der Samen verschiedener Unkräuter bei, die den Samen von Kulturpflanzen ähnelten.
1. Anpassung von Organismen an ihre Umwelt, ihre Ursachen. Die relative Natur der Fitness von Organismen. Anpassung von Pflanzen an die Nutzung von Licht in der Biogeozänose.
2. Veränderungen in der Biosphäre unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten. Aufrechterhaltung des Gleichgewichts in der Biosphäre als Grundlage ihrer Integrität.
3. Lösen Sie das Problem der Zwischennatur der Vererbung.
1. Anpassungsfähigkeit ist die Übereinstimmung der Struktur von Zellen, Geweben, Organen, Organsystemen mit den ausgeübten Funktionen, den Eigenschaften des Organismus mit seinem Lebensraum. Beispiele: das Vorhandensein von Cristae in Mitochondrien – eine Anpassung einer großen Anzahl von Enzymen, die an der Oxidation organischer Substanzen beteiligt sind, an den Standort auf ihnen; die längliche Form der Gefäße, ihre starken Wände - Anpassungsfähigkeit an die Bewegung von Wasser mit darin gelösten Mineralien in der Pflanze. Die grüne Färbung von Heuschrecken, Gottesanbeterinnen, vielen Raupen von Schmetterlingen, Blattläusen und pflanzenfressenden Käfern ist eine Anpassung an den Schutz vor Vogelfraß.
2. Die Gründe für Fitness sind die treibenden Kräfte der Evolution: erbliche Variabilität, Kampf ums Dasein, natürliche Selektion.
3. Die Entstehung von Geräten und ihre wissenschaftliche Erklärung. Ein Beispiel für die Ausbildung von Fitness in Organismen: Insekten hatten früher keine grüne Farbe, sondern mussten auf die Ernährung mit Pflanzenblättern umsteigen. Die Populationen sind farblich heterogen. Die Vögel fraßen gut sichtbare Individuen; Individuen mit Mutationen (das Auftreten grüner Farbtöne) waren auf dem grünen Blatt weniger auffällig. Während der Fortpflanzung entstanden bei ihnen neue Mutationen, Individuen mit Grüntönen blieben jedoch überwiegend durch natürliche Selektion erhalten. Nach vielen Generationen bekamen alle Individuen dieser Insektenpopulation eine grüne Farbe.
4. Die relative Natur der Fitness. Die Eigenschaften von Organismen entsprechen nur bestimmten Umweltbedingungen. Wenn sich die Bedingungen ändern, werden sie nutzlos und manchmal schädlich. Beispiele: Fische atmen mit Kiemen, durch die Sauerstoff aus dem Wasser ins Blut gelangt. An Land können Fische nicht atmen, da der Sauerstoff aus der Luft nicht bis zu den Kiemen gelangt. Die grüne Färbung von Insekten schützt sie nur dann vor Vögeln, wenn sie sich auf den grünen Pflanzenteilen vor einem anderen Hintergrund aufhalten;
5. Die stufenförmige Anordnung von Pflanzen in einer Biogeozänose ist ein Beispiel für ihre Anpassungsfähigkeit an die Nutzung von Lichtenergie. Platzieren Sie die lichtliebendsten Pflanzen in der ersten Reihe und schattentolerante Pflanzen (Farne, Hufgras, Sauerklee) in der untersten Reihe. Der dichte Abschluss der Kronen in Waldgesellschaften ist der Grund für die geringe Schichtzahl in ihnen.
2. 1. Die Biosphäre ist ein integrales, relativ stabiles, gigantisches Ökosystem, die Abhängigkeit des historisch etablierten Gleichgewichts darin von den Verbindungen zwischen ihren Bewohnern, ihrer Anpassungsfähigkeit an die Umwelt, von der Rolle der lebenden Materie in der Biosphäre, vom Einfluss der menschlichen Aktivität.
2. Ursachen globaler Veränderungen in der Biosphäre: Bevölkerungswachstum, Entwicklung der Industrie, Straßen-, Schienen-, Luftverkehr, Entstehung komplexer Straßennetze, intensiver Bergbau, Bau von Kraftwerken, Entwicklung Landwirtschaft usw.
3. Negative Folgen der Entwicklung von Industrie, Verkehr, Landwirtschaft – Verschmutzung aller Lebensräume (Bodenluft, Wasser, Boden), Verlust der Bodenfruchtbarkeit, Verringerung der Ackerfläche, Zerstörung großer Waldflächen, Verschwinden vieler Arten von Pflanzen und Tieren, Entstehung neuer, gefährlicher Krankheitserreger für das menschliche Leben (AIDS-Viren, infektiöse Hepatitis usw.), Reduzierung der Bestände sauberes Wasser, Erschöpfung fossiler Ressourcen usw.
4. Verschmutzung der Biosphäre durch landwirtschaftliche Tätigkeiten. Der Einsatz hoher Pestiziddosen ist die Ursache für die Kontamination von Boden und Wasser in Stauseen, einen Rückgang der Zahl der darin lebenden Tierarten und eine Verlangsamung der lebenswichtigen Aktivität von Zersetzern (ihre Zerstörung organischer Rückstände und deren Umwandlung in geeignete Lebensmittel).
Pflanzen Mineralien). Verstöße gegen die Normen für die Ausbringung von Mineraldüngern sind die Ursache für die Kontamination des Bodens mit Nitraten, deren Anreicherung in Lebensmitteln und die Vergiftung von Menschen.
5. Arten der industriellen Verschmutzung der Biosphäre: 1) chemisch – Freisetzung von Hunderten von Substanzen in die Biosphäre, die zuvor in der Natur nicht vorkommen (saurer Regen usw.); 2) Strahlung, Lärm, biologische Verschmutzung, ihre negative Auswirkung zur menschlichen Gesundheit, auf lebende Materie Biosphäre.
6. Rationales Umweltmanagement ist der wichtigste Weg, um die Biosphäre vor Verschmutzung zu schützen, Ressourcen vor Erschöpfung zu schützen, Pflanzen- und Tierarten vor dem Aussterben zu bewahren und das Gleichgewicht und die Integrität der Biosphäre zu bewahren.
3. Bei der Lösung des Problems sollte man davon ausgehen, dass in der ersten Generation von Hybriden die Dominanz unvollständig sein wird, obwohl die Nachkommen einheitlich sein werden. Es tritt weder ein dominantes noch ein rezessives Merkmal auf, sondern ein intermediäres. Beispielsweise wächst eine Nachtschönheitspflanze nicht mit roten und weißen Blüten, sondern mit rosa. In der zweiten Generation kommt es zu einer Spaltung und es treten entsprechend ihrem Phänotyp drei Gruppen von Individuen auf: ein Teil mit dominantem Merkmal (rote Blüten), ein Teil mit rezessivem Merkmal (weiße Blüten), zwei Teile Heterozygoten mit einem Zwischenprodukt Merkmal (rosa).
