Como a seleção natural direciona. Conceitos de seleção natural

Seleção natural- o principal processo evolutivo, em que o número de indivíduos com aptidão máxima (as características mais favoráveis) aumenta na população, enquanto o número de indivíduos com características desfavoráveis diminui.

A seleção natural é um fator direcional no processo evolutivo, força motriz evolução.

A direção da seleção natural é chamada de vetor de seleção.

Existem muitas abordagens para a definição do conceito de "seleção natural".

Do ponto de vista da teoria sintética clássica da evolução:

A seleção natural é um conjunto de processos biológicos que garantem a reprodução diferenciada da informação genética nas populações.

Resultados da seleção natural:

1. Preservação da estrutura genética da população

2. Mudança na estrutura genética da população

3. O surgimento de novas variantes de recursos pré-existentes

4. O surgimento de recursos fundamentalmente novos

5. Formação de novas espécies

6. Natureza progressiva da evolução biológica.

No processo de seleção natural, são registradas mutações que aumentam a aptidão dos organismos. A seleção natural é muitas vezes referida como um mecanismo “autoevidente” porque decorre de fatos simples como:

1. Os organismos produzem mais descendentes do que conseguem sobreviver;

2. Existem heranças na população destes organismos. Variabilidade;

3. Organismos com características genéticas diferentes têm taxas de sobrevivência e capacidade de reprodução diferentes.

Tais condições criam competição entre organismos pela sobrevivência e reprodução e são as condições mínimas necessárias para a evolução através da seleção natural. Assim, organismos com características hereditárias que lhes conferem vantagem competitiva, têm maior probabilidade de transmiti-los aos seus descendentes do que organismos com características herdadas que não apresentam essa vantagem.

Conceito central o conceito de seleção natural - adaptação dos organismos. A aptidão é definida como a capacidade de um organismo sobreviver e reproduzir-se, o que determina o tamanho da sua contribuição genética para a próxima geração. No entanto, o principal na determinação da aptidão não é o número total de descendentes, mas o número de descendentes com um determinado genótipo ( aptidão relativa). Por exemplo, se os descendentes de um organismo bem-sucedido e de reprodução rápida forem fracos e não se reproduzirem bem, então a contribuição genética e, consequentemente, a aptidão deste organismo serão baixas.

28 . Mecanismos de isolamento interespécies
O conceito de espécie biológica implica a existência de isolamento reprodutivo interespecífico - isto é, tal isolamento que impede o cruzamento de indivíduos pertencentes a espécies diferentes. O isolamento reprodutivo garante não só a coexistência de muitas espécies estreitamente relacionadas, mas também a sua independência evolutiva.

Distinguir entre isolamento primário e secundário. O isolamento primário ocorre sem a participação da seleção natural; esta forma de isolamento é aleatória e imprevisível. O isolamento secundário surge sob a influência de um complexo de fatores evolutivos elementares; esta forma de isolamento ocorre naturalmente e é previsível.

A forma mais simples isolamento interespécies é espacial, ou geográfico isolamento. As espécies não podem cruzar porque as populações tipos diferentes espacialmente isolados uns dos outros. De acordo com o grau de isolamento espacial, distinguem-se as populações alopátricas, simpátricas adjacentes e simpátricas bióticas.

Populações biótico-simpátricas podem cruzar entre si para formar híbridos interespecíficos. Mas então, devido à constante formação de híbridos e seus retrocruzamentos com formas parentais, as espécies puras, mais cedo ou mais tarde, deverão desaparecer completamente. Porém, na realidade, isso não acontece, o que indica a existência de vários mecanismos que impedem efetivamente a hibridização interespecífica em condições naturais, que se formaram com a participação de formas específicas de seleção natural, conhecidas como “processos de Wallace”. (É por isso que os cruzamentos ecológico-geográficos entre espécies que não contactam em condições naturais são mais bem sucedidos.)

Geralmente são distinguidos três grupos de mecanismos de isolamento: pré-copulatórios, pré-zigóticos e pós-zigóticos. Ao mesmo tempo, os mecanismos de isolamento pré-zigóticos e pós-zigóticos são frequentemente combinados sob o nome geral de "mecanismos pós-copulatórios".

Distinguir traço. mecanismos de isolamento reprodutivo interespecífico: 1. Mecanismos de pré-cópula - evitam a cópula (acasalamento em animais ou polinização em plantas). Neste caso, nem os gametas paternos nem os maternos (e os genes correspondentes) são eliminados. 2. Mecanismos pré-zigóticos - evitam a fertilização. Nesse caso, ocorre a eliminação dos gametas (genes) paternos, mas os gametas (genes) maternos são preservados. O isolamento pré-zigótico pode ser primário ou secundário. 3. Mecanismos pós-zigóticos - evitam a transferência de genes de espécies parentais para gerações subsequentes através de híbridos.

29 . diversidade Biológica. Níveis de biodiversidade intraespecífica
A diversidade biológica – a existência de inúmeras espécies de plantas e animais – é uma condição indispensável para a sobrevivência humana. A Convenção das Nações Unidas sobre a Diversidade Biológica (1992), à qual aderiram 190 países, visa proteger e conservar diversas espécies animais e vegetais e os seus habitats. A Convenção obriga os Estados a conservar a biodiversidade, garantir que ela desenvolvimento sustentável e prevê a distribuição justa e equitativa dos benefícios decorrentes da utilização dos recursos genéticos. Seu Protocolo de Cartagena

Que entrou em vigor em 2003, com o objetivo de garantir a utilização segura de organismos geneticamente modificados, já foi assinado por 143 países. A biodiversidade refere-se a todos “os diversos organismos vivos, a variabilidade entre eles e os complexos ecológicos dos quais fazem parte, o que inclui a diversidade dentro das espécies, entre espécies e ecossistemas”; ao mesmo tempo, deve-se distinguir entre diversidade global e local. A biodiversidade é um dos recursos biológicos mais importantes ( recurso biológico considerado “material genético, organismos ou partes deles, ou ecossistemas utilizados ou potencialmente úteis para a humanidade, incluindo o equilíbrio natural dentro e entre ecossistemas”).

Existem os seguintes tipos de diversidade biológica: alfa, beta, gama e diversidade genética. A diversidade α é entendida como a diversidade de espécies, a diversidade β é a diversidade das comunidades em determinado território; A diversidade γ é um indicador integral que inclui a diversidade α e β. No entanto, estes tipos de biodiversidade baseiam-se na diversidade genética (intraespecífica, intrapopulacional).

A presença de dois ou mais alelos (e, consequentemente, genótipos) em uma população é chamada polimorfismo genético. É condicionalmente aceito que a frequência do alelo mais raro no polimorfismo deve ser de pelo menos 1% (0,01). A existência de polimorfismo genético é um pré-requisito para a conservação da biodiversidade.

Ideias sobre a necessidade de preservar o polimorfismo genético em populações naturais foram formuladas já na década de 1920. nossos ilustres compatriotas. Nikolai Ivanovich Vavilov criou a doutrina do material de origem, fundamentou a necessidade de criar repositórios do pool genético mundial de plantas cultivadas. Alexander Sergeevich Serebrovsky criou a própria doutrina do pool genético. O conceito de “genofundo” incluía a diversidade genética de uma espécie que se desenvolveu no decorrer de sua evolução ou seleção e proporcionou suas capacidades adaptativas e produtivas. Sergei Sergeevich Chetverikov lançou as bases para a doutrina e métodos para avaliar a heterogeneidade genética das populações espécies selvagens plantas e animais.

30. Problemas de conservação do polimorfismo de espécies em vários estágios de especiação
A fixação aleatória de alelos seletivamente neutros inicialmente raros é possível como resultado da deriva genética apenas em populações muito pequenas. No entanto, alelos seletivamente neutros de outros genes são fixados aleatoriamente nessas populações, o que deve reduzir significativamente o nível de polimorfismo genético. Foi estabelecido que os glaciares tiveram um impacto significativo na estrutura populacional de algumas espécies de peixes, como o salmão do Pacífico. na maioria dos casos a população espécies modernas caracterizado alto nível polimorfismo genético. os mecanismos reais de formação do isolamento pós-cópula são muito mais complicados do que os considerados acima.

De acordo com o nível de diversidade intraespecífica, dois grupos extremos de espécies podem ser distinguidos: com alto e baixo nível de polimorfismo intraespecífico. O primeiro grupo é formado por espécies euribiontas politípicas com ampla distribuição e estrutura intraespecífica complexa, com alto nível de variabilidade intrapopulacional e interpopulacional. O segundo grupo é endêmico com baixo nível de variabilidade. Obviamente, o primeiro grupo de espécies possui alto potencial evolutivo; pode dar origem a muitas espécies novas (e posteriormente a táxons de categoria superior). O segundo grupo é caracterizado por baixo potencial evolutivo; a probabilidade de dar origem a novas espécies (e ainda mais táxons de categoria superior) é muito menor.

31. Progresso biológico e seus critérios. estabilização biológica. Regressão biológica e suas causas.
O progresso biológico caracteriza grupos individuais de organismos em certos estágios de desenvolvimento mundo orgânico.

Critérios para progresso biológico:

1. Aumento do número de indivíduos do grupo em questão.

2. Expansão do alcance.

3. Forma intensiva e especiação.

Como resultado, observa-se entrando em uma nova zona adaptativa com subsequente radiação adaptativa, isto é, distribuição em várias condições um habitat. Atualmente, em estado de progresso biológico, estão angiospermas, insetos, pássaros e mamíferos.

Existem três formas principais de alcançar o progresso biológico: arogênese, alogênese e catagênese, que se substituem naturalmente.

Arogênese- processo de aumento nível geral organizações.

Critérios de arogênese (progresso morfofisiológico):

A) sistêmico– melhoria dos sistemas de homeostase e homeoresis;

b) energia– aumento da eficiência. organismo, num caso particular - aumento do nível de metabolismo (aves, mamíferos);

V) informativo- aumento da quantidade de informação: genética (aumento da quantidade de DNA na célula) e epigenética (memória, aprendizagem).

A consequência do progresso é progresso biológico geral associado à entrada em uma nova zona adaptativa.

As aromorfoses são grandes pré-adaptação, que proporcionam antecipadamente aos organismos a oportunidade de viver em novas condições. Devido às aromorfoses, uma ampla radiação adaptativa. A radiação adaptativa é a ramificação do tronco ancestral de um grupo de organismos em ramos separados no curso da evolução adaptativa.

A alogênese é o processo de aparecimento de adaptações particulares em determinadas condições de vida, não acompanhada de aumento do nível geral de organização. Como resultado da alogênese, formam-se alomorfoses, telomorfoses e hipermorfoses.

As alomorfoses são adaptações anatômicas e morfológicas que garantem adaptabilidade a determinadas condições de vida.

As telomorfoses estão associadas à transição de ambiente comum para um privado e mais limitado.

As hipermorfoses são sinais hipertrofiados. Um exemplo de gigantismo.

A seleção natural é o único fator que determina a direção do processo evolutivo, a adaptação dos organismos a um determinado ambiente. Devido à seleção, indivíduos com mutações úteis, ou seja, correspondentes ao ambiente, são preservados e reproduzidos na população. Indivíduos menos adaptados ao ambiente morrem ou sobrevivem, mas os seus descendentes não são numerosos.
Os genótipos dos indivíduos da população são diferentes e a frequência de sua ocorrência também é diferente. A eficiência da seleção depende da manifestação da característica no genótipo. O alelo dominante aparece imediatamente fenotipicamente e é submetido à seleção. O alelo recessivo não é selecionado até que esteja no estado homozigoto. II Shmalgauzen distinguiu duas formas principais de seleção natural: condução e estabilização.

seleção de condução

A seleção impulsionada leva à eliminação de indivíduos com características antigas que não correspondem ao ambiente alterado e à formação de uma população de indivíduos com novas características. Isso acontece em um ambiente que muda lentamente? habitat.

Um exemplo de ação seleção de condução serve como uma mudança na cor das asas da borboleta mariposa. As borboletas que viviam nos troncos das árvores eram predominantemente de cor clara, invisíveis contra o fundo dos líquenes claros que cobriam os troncos das árvores.

De vez em quando apareciam nos troncos borboletas de cor escura, bem visíveis e destruídas pelos pássaros. Devido ao desenvolvimento da indústria e à poluição do ar com fuligem, os líquenes desapareceram e os troncos escurecidos das árvores ficaram expostos. Como resultado, borboletas de cores claras, claramente visíveis contra um fundo escuro, foram destruídas pelos pássaros, enquanto os indivíduos de cores escuras foram preservados por seleção. Depois de algum tempo, a maioria das borboletas nas populações próximas aos centros industriais escureceu.

Qual é o mecanismo de seleção de direção?

No genótipo da mariposa existem genes que determinam a cor clara e escura das borboletas. Portanto, tanto borboletas claras quanto escuras aparecem na população. A predominância de certas borboletas depende das condições ambientais. Em algumas condições ambientais, são preservados indivíduos predominantemente de cor escura, enquanto em outras, são preservados indivíduos de cor clara e com genótipos diferentes.

O mecanismo de seleção de motivos consiste na preservação dos indivíduos com desvios úteis da norma de reação anterior e na eliminação dos indivíduos com a norma de reação anterior.

Seleção estabilizadora

A seleção estabilizadora preserva os indivíduos com a norma de reação estabelecida sob determinadas condições e elimina todos os desvios dela. Funciona se as condições ambientais não mudarem por muito tempo. Assim, as flores da planta snapdragon são polinizadas apenas por abelhas. O tamanho da flor corresponde ao tamanho do corpo dos zangões. Todas as plantas que possuem flores muito grandes ou muito pequenas não polinizam e não formam sementes, ou seja, são eliminadas pela seleção estabilizadora.

Surge a questão: todas as mutações são eliminadas pela seleção?

Acontece que nem todos. A seleção destrói apenas as mutações que se manifestam fenotipicamente. Indivíduos heterozigotos retêm mutações recessivas que não aparecem externamente. Eles servem de base para a diversidade genética de uma população.
O fato de que a seleção realmente ocorre na natureza é evidenciado por observações e experimentos. Por exemplo, observações mostraram que os predadores geralmente destroem indivíduos com algum tipo de defeito.

Os cientistas realizaram experimentos para estudar a ação da seleção natural. Em uma placa pintada cor verde, foram colocadas lagartas de cores diferentes - verdes, marrons, amarelas. Os pássaros bicavam principalmente lagartas amarelas e marrons, visíveis contra um fundo verde.

Introdução

1. Ch. Darwin - o fundador da teoria da evolução

2. Causas e formas de “luta pela existência” na vida selvagem

3. Teoria da seleção natural, formas de seleção natural

4. O papel da variabilidade hereditária na evolução das espécies

Conclusão

INTRODUÇÃO

Pela primeira vez, o termo "evolução" (do latim evolutio - implantação) foi utilizado em um dos trabalhos embriológicos do naturalista suíço Charles Bonnet em 1762. Atualmente, a evolução é entendida como um processo irreversível de mudança de um sistema que ocorre no tempo, a partir do qual surge algo novo, heterogêneo, situando-se em um estágio superior de desenvolvimento.

O processo de evolução diz respeito a muitos fenômenos que ocorrem na natureza. Por exemplo, um astrônomo fala sobre a evolução dos sistemas planetários e das estrelas, um geólogo fala sobre a evolução da Terra, um biólogo fala sobre a evolução dos seres vivos. Ao mesmo tempo, o termo “evolução” é frequentemente aplicado a fenômenos que não estão diretamente relacionados à natureza no sentido estrito da palavra. Por exemplo, eles falam sobre a evolução dos sistemas sociais, visões, quaisquer máquinas ou materiais, etc.

O conceito de evolução adquire um significado especial nas ciências naturais, onde se estuda predominantemente a evolução biológica. A evolução biológica é um desenvolvimento histórico irreversível e até certo ponto direcionado da vida selvagem, acompanhado por uma mudança na composição genética das populações, a formação de adaptações, a formação e extinção de espécies, as transformações das biogeocenoses e da biosfera como um todo. Em outras palavras, a evolução biológica deve ser entendida como o processo de desenvolvimento histórico adaptativo das formas vivas em todos os níveis da organização dos seres vivos.

A teoria da evolução foi desenvolvida por C. Darwin (1809-1882) e apresentada por ele no livro “A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural, ou a Preservação das Raças Favorecidas na Luta pela Vida” (1859).

1. CH. DARWIN - O FUNDADOR DA TEORIA DA EVOLUÇÃO

Charles Darwin nasceu em 12 de fevereiro de 1809. na família do médico. Enquanto estudava nas Universidades de Edimburgo e Cambridge, Darwin adquiriu profundo conhecimento de zoologia, botânica e geologia, habilidades e gosto pela pesquisa de campo.

Um papel importante na formação de sua visão científica foi desempenhado pelo livro do notável geólogo inglês Charles Lyell, "Princípios de Geologia". Lyell argumentou que visual moderno A terra foi formada gradualmente sob a influência das mesmas forças naturais que estão ativas atualmente. Darwin estava familiarizado com as ideias evolucionistas de Erasmus Darwin, Lamarck e outros primeiros evolucionistas, mas elas não lhe pareciam convincentes.

A mudança decisiva em seu destino foi viagem ao redor do mundo no navio "Beagle" (1832-1837). As observações feitas durante esta viagem serviram de base para a criação da teoria da evolução. Segundo o próprio Darwin, durante esta viagem ele ficou muito impressionado: “1) a descoberta de fósseis de animais gigantes cobertos por uma concha semelhante à dos tatus modernos; 2) o fato de que conforme você se move ao longo do continente América do Sul espécies animais estreitamente relacionadas substituem umas às outras; 3) o fato de espécies intimamente relacionadas de várias ilhas do arquipélago de Galápagos diferirem ligeiramente umas das outras. Era óbvio que tais fatos, assim como muitos outros, só poderiam ser explicados com base na suposição de que as espécies mudavam gradualmente, e esse problema começou a me assombrar.

Ao retornar de sua viagem, Darwin começa a refletir sobre o problema da origem das espécies. Ele considera várias ideias, inclusive a ideia de Lamarck, e as rejeita, pois nenhuma delas explica os fatos da incrível adaptabilidade dos animais e das plantas às suas condições de vida. O que parecia aos primeiros evolucionistas um dado adquirido e autoexplicativo, parece para Darwin a questão mais importante. Ele coleta dados sobre a variabilidade de animais e plantas na natureza e em condições de domesticação. Muitos anos depois, relembrando como surgiu a sua teoria, Darwin escreveria: “Logo percebi que a pedra angular do sucesso do homem na criação de raças úteis de animais e plantas era a seleção. No entanto, durante algum tempo permaneceu um mistério para mim como a seleção poderia ser aplicada a organismos que vivem em condições naturais. Justamente naquela época, na Inglaterra, as ideias do cientista inglês T. Malthus sobre o aumento exponencial do número da população foram vigorosamente discutidas. “Em outubro de 1838, li o livro Sobre População, de Malthus”, continua Darwin, “e como, através de longa observação do modo de vida dos animais e das plantas, estava bem preparado para apreciar o significado da luta pela existência em curso. em todos os lugares, fiquei imediatamente impressionado com a ideia de que, sob tais condições, as mudanças favoráveis tenderiam a ser preservadas e as desfavoráveis, a serem destruídas. O resultado disso deverá ser a formação de novas espécies.

Assim, a ideia da origem das espécies através da seleção natural chegou a Darwin em 1838. Durante 20 anos ele trabalhou nisso. Em 1856, a conselho de Lyell, começou a preparar seu trabalho para publicação. Em 1858, o jovem cientista inglês Alfred Wallace enviou a Darwin o manuscrito de seu artigo "Sobre a tendência das variedades de se desviarem indefinidamente do tipo original". Este artigo continha uma exposição da ideia da origem das espécies através da seleção natural. Darwin estava pronto para se recusar a publicar seu trabalho, mas seus amigos, o geólogo Ch. Lyell e o botânico G. Hooker, que há muito conheciam a ideia de Darwin e conheceram os rascunhos preliminares de seu livro, convenceram o cientista de que ambos os trabalhos devem ser publicados simultaneamente.

O livro de Darwin, A Origem das Espécies por Meio da Seleção Natural, ou a Preservação das Raças Favoráveis na Luta pela Vida, foi publicado em 1859 e seu sucesso superou todas as expectativas. Sua ideia de evolução encontrou apoio apaixonado de alguns cientistas e duras críticas de outros. Este e os trabalhos subsequentes de Darwin "Mudanças em animais e plantas durante a domesticação", "A origem do homem e a seleção sexual", "A expressão das emoções no homem e nos animais" foram traduzidos para vários idiomas imediatamente após a publicação. Vale ressaltar que a tradução russa do livro de Darwin "Changes in Animals and Plants under Domestication" foi publicada antes de seu texto original. O notável paleontólogo russo V. O. Kovalevsky traduziu este livro a partir das provas de publicação fornecidas a ele por Darwin e publicou-o em edições separadas.

A teoria evolucionista de Darwin é uma doutrina holística do desenvolvimento histórico do mundo orgânico. Abrange uma ampla gama de problemas, os mais importantes dos quais são a evidência da evolução, a identificação das forças motrizes da evolução, a determinação dos caminhos e padrões do processo evolutivo, etc.

A essência do ensino evolutivo reside nas seguintes disposições básicas:

1. Todos os tipos de seres vivos que habitam a Terra nunca foram criados por alguém.

2. Tendo surgido naturalmente, as formas orgânicas foram lenta e gradualmente transformadas e melhoradas de acordo com as condições ambientais.

3. A transformação das espécies na natureza é baseada em propriedades dos organismos como hereditariedade e variabilidade, bem como na seleção natural que ocorre constantemente na natureza. A seleção natural é realizada por meio da complexa interação dos organismos entre si e com fatores natureza inanimada; esta relação Darwin chamou de luta pela existência.

4. O resultado da evolução é a adaptabilidade dos organismos às condições do seu habitat e à diversidade de espécies da natureza.

2. CAUSAS E FORMAS DA “LUTA PELA EXISTÊNCIA”

“Luta pela existência” é um conceito que Charles Darwin usou para caracterizar a totalidade das relações entre os indivíduos e vários fatores ambientais. Essas relações determinam o sucesso ou o fracasso de um determinado indivíduo em sobreviver e deixar descendentes. Todos os seres vivos têm potencial para produzir um grande número de como eles próprios. Por exemplo, a prole que uma dáfnia (crustáceo de água doce) pode deixar durante o verão atinge um tamanho astronômico, mais de 10 30 indivíduos, o que ultrapassa a massa da Terra. No entanto, o crescimento desenfreado do número de organismos vivos nunca é realmente observado. Qual é a razão deste fenômeno? A maioria dos indivíduos morre em diferentes estágios de desenvolvimento e não deixa descendentes. Os motivos que limitam o crescimento do número de animais são muitos: são os fatores naturais e climáticos, e a luta com indivíduos da própria e de outras espécies.

Figura 1 – A ação da luta pela existência

Sabe-se que a morte é tanto mais intensa quanto maior é a reprodução dos indivíduos de um determinado tipo. Beluga, por exemplo, gera cerca de um milhão de ovos durante a desova, e apenas uma pequena parte deles atinge o crescimento maduro. As plantas também produzem uma grande quantidade de sementes, mas em condições naturais, apenas uma parte insignificante delas dá origem a novas plantas. A discrepância entre a possibilidade de reprodução ilimitada das espécies e recursos limitados é a principal razão da luta pela existência. A morte dos descendentes ocorre por diversos motivos. Pode ser tanto selectivo como aleatório (em casos de cheias, intervenção humana na natureza, queimada e etc.).

Figura 2 - Formas de luta pela existência

Luta intraespecífica. De importância decisiva para as transformações evolutivas é a intensidade da reprodução e a morte seletiva de indivíduos mal adaptados às mudanças nas condições ambientais. Não se deve pensar que um indivíduo que possui uma característica indesejável certamente deva morrer. Existe simplesmente uma grande probabilidade de que deixe menos descendentes ou nem os deixe, enquanto um indivíduo normal se multiplicará. Portanto, os mais aptos sempre sobrevivem e se reproduzem. Este é o principal mecanismo da seleção natural. A morte seletiva de alguns e a sobrevivência de outros indivíduos são inseparavelmente fenômenos relacionados. É em uma afirmação tão simples e à primeira vista óbvia que reside a genialidade da ideia de seleção natural de Darwin, ou seja, na reprodução de indivíduos mais adaptados, vencendo a luta pela existência. A luta dos indivíduos dentro da mesma espécie é das mais diversas naturezas.

Os indivíduos não apenas competem por fontes de alimento, umidade, sol e território, mas às vezes entram em uma luta direta.

Em animais dióicos, machos e fêmeas diferem principalmente na estrutura dos órgãos reprodutivos. No entanto, as diferenças muitas vezes estendem-se a sinais externos, comportamento. Lembre-se do traje de penas brilhantes do galo, um pente grande, esporas nas pernas, canto enorme. Os faisões machos são muito bonitos em comparação com galinhas muito mais modestas. As presas da mandíbula superior - presas - crescem especialmente fortemente nas morsas machos. Diferenças externas na estrutura dos sexos são chamados de dimorfismo sexual e se devem ao seu papel na seleção sexual. A seleção sexual é a competição entre os machos pela oportunidade de se reproduzir. Esse propósito é atendido por cantos, comportamento demonstrativo, namoro e, muitas vezes, brigas entre homens.

O dimorfismo sexual e a seleção sexual são bastante difundidos no reino animal, até os primatas. Esta forma de seleção deve ser considerada um caso especial de seleção natural intraespecífica.

As relações dos indivíduos dentro de uma espécie não se limitam à luta e à competição. Também existe assistência mútua. Assistência mútua de indivíduos, delimitação de territórios individuais - tudo isso reduz a nitidez das interações intraespecíficas.

A assistência mútua manifesta-se mais claramente na organização familiar e grupal dos animais. Quando indivíduos fortes e grandes protegem os filhotes e as fêmeas, protegem seu território e suas presas, contribuindo para o sucesso de todo o grupo ou da família como um todo, muitas vezes à custa de suas vidas. A reprodução e a morte dos indivíduos adquirem um caráter seletivo através da competição de indivíduos geneticamente heterogêneos dentro de uma determinada população, portanto a luta interna é a causa mais importante da seleção natural. O principal motor das transformações evolutivas é a seleção natural dos organismos mais adaptados que surgem como resultado da luta pela existência.

Luta interespécies . A luta interespecífica deve ser entendida como a luta de indivíduos de diferentes espécies. A luta interespecífica é particularmente aguda nos casos em que são confrontadas espécies que vivem em condições ecológicas semelhantes e utilizam as mesmas fontes de alimento. Como resultado da luta interespecífica, ou ocorre o deslocamento de uma das espécies opostas, ou o deslocamento de espécies para condições diferentes dentro de uma única área ou, finalmente, a sua separação territorial.

Dois tipos de pica-pau-cinzento podem servir como ilustração das consequências da luta de espécies intimamente relacionadas. Nos locais onde as áreas de distribuição destas espécies se sobrepõem, ou seja, pássaros de ambas as espécies vivem de acordo com a mesma teoria, o comprimento do bico e a capacidade de obter alimento diferem significativamente deles. Em habitats não sobrepostos de nuthatches, não são encontradas diferenças no comprimento do bico e na forma de obtenção do alimento. A luta interespecífica leva, portanto, à separação ecológica e geográfica das espécies.

3. Luta contra condições adversas de natureza inorgânica também aumenta a competição intraespecífica, à medida que indivíduos da mesma espécie competem por comida, luz, calor e outras condições de existência. Não é por acaso que se diz que uma planta do deserto combate a seca. Na tundra, as árvores são representadas por formas anãs, embora não sofram competição com outras plantas. Os indivíduos mais viáveis acabam sendo os vencedores da luta (possuem processos fisiológicos e metabolismo mais eficientes). Se as características biológicas forem herdadas, isso acabará por levar à melhoria das adaptações das espécies ao ambiente.

3. A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL

FORMAS DE SELEÇÃO NATURAL

A seleção prossegue continuamente ao longo de uma série interminável de gerações sucessivas e preserva principalmente as formas que são mais adequadas para determinadas condições. A seleção natural e a eliminação de alguns indivíduos de uma espécie estão inextricavelmente ligadas e são uma condição necessária para a evolução das espécies na natureza.

O esquema de ação da seleção natural no sistema de espécies segundo Darwin é o seguinte:

1) A variabilidade é inerente a qualquer grupo de animais e plantas, e os organismos diferem uns dos outros em muitos aspectos;

2) O número de organismos de cada espécie que nascem no mundo excede o número daqueles que conseguem encontrar alimento e sobreviver. No entanto, uma vez que a abundância de cada espécie em condições naturais é constante, deve-se assumir que o máximo de descendência morre. Se todos os descendentes de qualquer espécie sobrevivessem e se multiplicassem, muito em breve suplantariam todas as outras espécies do globo;

3) Como nascem mais indivíduos do que conseguem sobreviver, há uma luta pela existência, competição por alimento e habitat. Esta pode ser uma luta ativa de vida ou morte, ou uma competição menos óbvia, mas não menos eficaz, como, por exemplo, no caso das plantas durante um período de seca ou frio;

4) Dentre as muitas mudanças observadas nos seres vivos, algumas facilitam a sobrevivência na luta pela existência, enquanto outras levam à morte de seus donos. O conceito de “sobrevivência do mais apto” é o cerne da teoria da seleção natural;

5) Os indivíduos sobreviventes dão origem à próxima geração e, assim, as mudanças “bem-sucedidas” são transmitidas às gerações subsequentes. Como resultado, cada geração seguinte está mais adaptada ao meio ambiente; à medida que o ambiente muda, ocorrem novas adaptações. Se a seleção natural já opera há muitos anos, então os últimos descendentes podem revelar-se tão diferentes dos seus antepassados que seria aconselhável destacá-los como uma espécie independente.

Também pode acontecer que alguns membros de um determinado grupo de indivíduos adquiram algumas mudanças e se adaptem a ambiente de uma forma, enquanto os seus outros membros, tendo um conjunto diferente de alterações, serão adaptados de uma forma diferente; desta forma, duas ou mais espécies podem surgir de uma espécie ancestral, desde que tais grupos sejam isolados.

Seleção de direção. A seleção natural sempre leva a um aumento na aptidão média das populações. Mudanças nas condições externas podem levar a mudanças na aptidão de genótipos individuais. Em resposta a estas mudanças, a selecção natural, utilizando o enorme stock de diversidade genética através da multidão sinais diferentes, leva a mudanças significativas na estrutura genética da população. Se o ambiente externo muda constantemente em uma determinada direção, então a seleção natural altera a estrutura genética da população de tal forma que sua adequação a essas condições de mudança permanece máxima. Nesse caso, as frequências dos alelos individuais na população mudam. Os valores médios das características adaptativas nas populações também mudam. Em várias gerações, pode-se traçar sua mudança gradual em uma determinada direção. Esta forma de seleção é chamada de seleção de condução.

Um exemplo clássico de seleção de motivos é a evolução da cor na mariposa da bétula. A cor das asas desta borboleta imita a cor da casca das árvores cobertas de líquenes, nas quais passa o dia. Obviamente tal coloração protetora formado ao longo de muitas gerações de evolução anterior. Porém, com o início da revolução industrial na Inglaterra, esse dispositivo começou a perder importância. A poluição atmosférica levou a morte em massa líquenes e escurecimento dos troncos das árvores. Borboletas claras em um fundo escuro tornaram-se facilmente visíveis para os pássaros. Desde meados do século 19, formas mutantes escuras (melanísticas) de borboletas começaram a aparecer nas populações da mariposa da bétula. Sua frequência aumentou rapidamente. No final do século XIX, algumas populações urbanas da mariposa eram quase inteiramente compostas por formas escuras, enquanto as formas claras ainda predominavam nas populações rurais. Este fenômeno foi chamado de melanismo industrial. . Os cientistas descobriram que em áreas poluídas, os pássaros são mais propensos a comer formas claras e em áreas limpas - as escuras. A imposição de restrições à poluição atmosférica na década de 1950 fez com que a seleção natural mudasse novamente de direção e a frequência das formas escuras nas populações urbanas começou a diminuir. São quase tão raros hoje como eram antes da Revolução Industrial.

A seleção motriz alinha a composição genética das populações com as mudanças no ambiente externo, de modo que a aptidão média das populações seja máxima. Na ilha de Trinidad, os peixes guppy vivem em diferentes corpos d'água. Muitos dos que vivem no curso inferior dos rios e nas lagoas morrem nos dentes peixe predador. Nas regiões superiores, a vida dos guppies é muito mais calma - há poucos predadores. Essas diferenças nas condições ambientais levaram ao fato de que os guppies "montados" e "populares" evoluíram para direções diferentes. A “base”, sob constante ameaça de extermínio, começa a procriar cada vez mais cedo e a produzir muitos alevinos muito pequenos. A chance de sobrevivência de cada um deles é muito pequena, mas são muitos e alguns têm tempo de se multiplicar. Os "cavalos" atingem a puberdade mais tarde, sua fertilidade é menor, mas os descendentes são maiores. Quando os pesquisadores transferiram os guppies "populares" para reservatórios desabitados no curso superior dos rios, observaram uma mudança gradual no tipo de desenvolvimento dos peixes. 11 anos após a mudança, eles se tornaram muito maiores, começaram a procriar mais tarde e produziram menos descendentes, porém maiores.

A taxa de mudança nas frequências dos alelos em uma população e nos valores médios das características sob a ação da seleção depende não apenas da intensidade da seleção, mas também da estrutura genética das características que estão sendo selecionadas. A seleção contra mutações recessivas é muito menos eficaz do que contra mutações dominantes. No heterozigoto, o alelo recessivo não aparece no fenótipo e, portanto, escapa à seleção. Usando a equação de Hardy-Weinberg, pode-se estimar a taxa de mudança na frequência de um alelo recessivo em uma população dependendo da intensidade da seleção e da razão de frequência inicial. Quanto menor a frequência do alelo, mais lenta ocorre sua eliminação. Para reduzir a frequência da letalidade recessiva de 0,1 para 0,05, são necessárias apenas 10 gerações; 100 gerações - para reduzi-lo de 0,01 para 0,005 e 1000 gerações - de 0,001 para 0,0005.

A forma motriz da seleção natural desempenha um papel decisivo na adaptação dos organismos vivos às condições externas que mudam ao longo do tempo. Também garante a ampla difusão da vida, sua penetração em todos os possíveis Nichos ecológicos. É um erro pensar, contudo, que sob condições estáveis de existência a seleção natural cessa. Nessas condições, continua a atuar na forma de seleção estabilizadora.

seleção estabilizadora. A seleção estabilizadora preserva o estado da população, o que garante sua máxima aptidão em condições constantes de existência. Em cada geração, são removidos os indivíduos que se desviam do valor ótimo médio em termos de características adaptativas.

Muitos exemplos da ação de seleção estabilizadora na natureza foram descritos. Por exemplo, à primeira vista parece que maior contribuição indivíduos com fecundidade máxima devem ser introduzidos no pool genético da próxima geração. Contudo, observações de populações naturais de aves e mamíferos mostram que este não é o caso. Quanto mais filhotes ou filhotes houver no ninho, mais difícil será alimentá-los, menor e mais fraco será cada um deles. Como resultado, os indivíduos com fecundidade média revelam-se os mais adaptados.

A seleção em favor das médias foi encontrada para uma variedade de características. Nos mamíferos, os recém-nascidos com peso muito baixo e muito elevado têm maior probabilidade de morrer ao nascer ou nas primeiras semanas de vida do que os recém-nascidos com peso médio. A contabilização do tamanho das asas dos pássaros que morreram após a tempestade mostrou que a maioria deles tinha asas muito pequenas ou muito grandes. E neste caso, os indivíduos médios revelaram-se os mais adaptados.

Qual a razão do constante aparecimento de formas mal adaptadas em condições constantes de existência? Por que a seleção natural é incapaz de eliminar de uma vez por todas as formas evasivas indesejadas de uma população? A razão não está apenas e nem tanto no constante surgimento de cada vez mais novas mutações. A razão é que os genótipos heterozigotos costumam ser os mais aptos. Ao cruzar, eles constantemente se dividem e descendentes homozigotos com aptidão reduzida aparecem em seus descendentes. Este fenômeno é chamado de polimorfismo balanceado.

seleção sexual. Nos machos de muitas espécies, são encontradas características sexuais secundárias pronunciadas que à primeira vista parecem inadequadas: a cauda de um pavão, as penas brilhantes das aves do paraíso e dos papagaios, as cristas escarlates dos galos, cores encantadoras peixe tropical, cantos de pássaros e sapos, etc. Muitas dessas características dificultam a vida de seus portadores, tornando-os facilmente visíveis aos predadores. Parece que estes signos não trazem quaisquer vantagens aos seus portadores na luta pela existência e, no entanto, são de natureza muito difundida. Qual foi o papel da seleção natural em sua origem e disseminação?

Sabe-se que a sobrevivência dos organismos é um componente importante, mas não o único, da seleção natural. Outro componente importante é a atratividade para membros do sexo oposto. Charles Darwin chamou esse fenômeno de seleção sexual. Ele mencionou pela primeira vez esta forma de seleção em A Origem das Espécies e mais tarde a analisou detalhadamente em A Descendência do Homem e a Seleção Sexual. Ele acreditava que “esta forma de seleção não é determinada pela luta pela existência nas relações dos seres orgânicos entre si ou com condições externas, mas pela rivalidade entre indivíduos de um sexo, geralmente homens, pela posse de indivíduos do outro sexo.

A seleção sexual é a seleção natural para o sucesso na reprodução. Características que reduzem a viabilidade dos seus portadores podem surgir e espalhar-se se as vantagens que proporcionam no sucesso reprodutivo forem significativamente maiores do que as suas desvantagens para a sobrevivência. Um macho que vive pouco tempo, mas é querido pelas fêmeas e, portanto, produz muitos descendentes, tem uma aptidão cumulativa muito maior do que aquele que vive muito, mas deixa poucos descendentes. Em muitas espécies animais, a grande maioria dos machos não participa de forma alguma da reprodução. Em cada geração, surge uma competição acirrada pelas mulheres entre os homens. Esta competição pode ser direta e se manifestar na forma de luta por territórios ou lutas em torneios. Também pode ocorrer de forma indireta e ser determinada pela escolha da fêmea. Nos casos em que as fêmeas escolhem os machos, a competição masculina manifesta-se na exibição da sua brilhante aparência ou comportamento complexo namoro. As mulheres escolhem os homens que mais gostam. Via de regra, esses são os machos mais brilhantes. Mas por que as mulheres gostam de homens brilhantes?

A aptidão da mulher depende de quão objetivamente ela é capaz de avaliar a aptidão potencial do futuro pai dos seus filhos. Ela deve escolher um homem cujos filhos sejam altamente adaptáveis e atraentes para as mulheres.

Duas hipóteses principais sobre os mecanismos de seleção sexual foram propostas.

De acordo com a hipótese dos “filhos atraentes”, a lógica da seleção feminina é um pouco diferente. Se os machos brilhantes, por qualquer motivo, são atraentes para as fêmeas, então vale a pena escolher um pai brilhante para seus futuros filhos, porque seus filhos herdarão os genes de cores brilhantes e serão atraentes para as fêmeas na próxima geração. Assim, há um positivo Opinião, o que faz com que de geração em geração o brilho da plumagem dos machos seja cada vez mais realçado. O processo vai aumentando até atingir o limite de viabilidade. Imagine uma situação em que as mulheres escolhem homens com mais cauda longa. Os machos de cauda longa produzem mais descendentes do que os machos com cauda curta e média. De geração em geração, o comprimento da cauda aumenta, pois as fêmeas escolhem machos não com um determinado tamanho de cauda, mas com tamanho maior que a média. No final, a cauda atinge um comprimento tal que seus prejuízos à viabilidade do macho são equilibrados por sua atratividade aos olhos das fêmeas.

Ao explicar essas hipóteses, procuramos compreender a lógica da ação das fêmeas. Pode parecer que esperamos demasiado deles, que tais cálculos complexos de aptidão são dificilmente acessíveis a eles. Na verdade, ao escolher os homens, as mulheres não são nem mais nem menos lógicas do que em todos os outros comportamentos. Quando um animal sente sede, não é motivo para beber água para restaurar o equilíbrio água-sal do corpo - ele vai ao bebedouro porque sente sede. Quando uma abelha operária pica um predador que ataca uma colméia, ela não calcula o quanto, com esse auto-sacrifício, aumenta a aptidão cumulativa de suas irmãs - ela segue o instinto. Da mesma forma, as fêmeas, ao escolherem machos brilhantes, seguem seus instintos - elas gostam de caudas brilhantes. Todos aqueles que instintivamente provocaram um comportamento diferente, todos eles não deixaram descendentes. Assim, discutimos não a lógica do sexo feminino, mas a lógica da luta pela existência e da seleção natural - um processo cego e automático que, agindo constantemente de geração em geração, formou toda aquela incrível variedade de formas, cores e instintos que nós observar no mundo da vida selvagem.

4. O PAPEL DA VARIABILIDADE Hereditária na evolução das espécies e suas formas

Na teoria evolucionista de Darwin, o pré-requisito para a evolução é a variabilidade hereditária, e as forças motrizes da evolução são a luta pela existência e a seleção natural. Ao criar a teoria evolucionária, C. Darwin refere-se repetidamente aos resultados da prática de criação. Ele mostrou que a diversidade de variedades e raças se baseia na variabilidade. Variabilidade é o processo de surgimento de diferenças nos descendentes em relação aos ancestrais, que determinam a diversidade dos indivíduos dentro de uma variedade ou raça. Darwin acreditava que as causas da variabilidade são o impacto de fatores nos organismos ambiente externo(direto e indireto), bem como a natureza dos próprios organismos (já que cada um deles reage especificamente à influência do ambiente externo) A variabilidade serve de base para a formação de novas características na estrutura e funções dos organismos, e a hereditariedade reforça essas características Darwin, analisando as formas de variabilidade, destacou entre três delas: definida, indefinida e correlativa.

Uma variabilidade específica ou de grupo é uma variabilidade que ocorre sob a influência de algum fator ambiental que atua igualmente sobre todos os indivíduos de uma variedade ou raça e muda em uma determinada direção. Exemplos dessa variabilidade são o aumento do peso corporal em indivíduos animais com boa alimentação, uma mudança na linha do cabelo sob a influência do clima, etc. Uma certa variabilidade é enorme, abrange toda a geração e se expressa em cada indivíduo de forma semelhante. Não é hereditário, ou seja, nos descendentes do grupo modificado, sob outras condições, os traços adquiridos pelos pais não são herdados.

A variabilidade indefinida ou individual se manifesta especificamente em cada indivíduo, ou seja, único, de natureza individual. Está associada a diferenças em indivíduos da mesma variedade ou raça em condições semelhantes. Esta forma de variabilidade é indefinida, ou seja, uma característica nas mesmas condições pode mudar em direções diferentes. Por exemplo, em uma variedade de plantas, os espécimes aparecem com diferentes cores de flores, diferentes intensidades de cor das pétalas, etc. A razão para esse fenômeno era desconhecida por Darwin. A variabilidade indefinida é hereditária, ou seja, é transmitida de forma estável aos descendentes. Esta é a sua importância para a evolução.

Com variabilidade correlativa ou correlativa, uma alteração em qualquer órgão causa alterações em outros órgãos. Por exemplo, cães com pelagem pouco desenvolvida geralmente têm dentes subdesenvolvidos, pombos com pernas emplumadas têm membranas entre os dedos, pombos com bico longo geralmente têm pernas longas, gatos brancos com olhos azuis geralmente surdo, etc. Dos fatores de variabilidade correlativa, Darwin tira uma conclusão importante: uma pessoa, selecionando qualquer característica da estrutura, quase "provavelmente mudará involuntariamente outras partes do corpo com base nas misteriosas leis de correlação".

Tendo determinado as formas de variabilidade, Darwin chegou à conclusão de que apenas as mudanças hereditárias são importantes para o processo evolutivo, uma vez que só elas podem acumular-se de geração em geração. Segundo Darwin, os principais fatores da evolução formas culturais- esta é a variabilidade hereditária e a seleção produzida pelo homem (Darwin chamou essa seleção de artificial). A variabilidade é um pré-requisito necessário para a seleção artificial, mas não determina a formação de novas raças e variedades.

CONCLUSÃO

Assim, Darwin, pela primeira vez na história da biologia, construiu a teoria da evolução. Isto foi de grande importância metodológica e permitiu não apenas fundamentar a ideia de evolução orgânica de forma clara e convincente para os contemporâneos, mas também testar a validade da própria teoria da evolução. Esta foi a fase decisiva de uma das maiores revoluções conceituais nas ciências naturais. O mais importante nesta revolução foi a substituição da ideia teológica de evolução como conceito de conveniência primordial pelo modelo de seleção natural. Apesar das críticas ferozes, a teoria de Darwin rapidamente ganhou reconhecimento pelo fato de o conceito de desenvolvimento histórico da vida selvagem ser melhor do que a ideia da imutabilidade das espécies, explicaram os fatos observados. Para fundamentar sua teoria, Darwin, ao contrário de seus antecessores, baseou-se em uma enorme quantidade de fatos disponíveis em vários campos. A proeminência das relações bióticas e a sua interpretação evolutiva populacional foi a inovação mais importante do conceito de evolução de Darwin e dá o direito de concluir que Darwin criou o seu próprio conceito de luta pela existência, fundamentalmente diferente das ideias dos seus antecessores. da evolução do mundo orgânico foi a primeira teoria do desenvolvimento criada pelo "materialismo naturalmente histórico nas profundezas da ciência natural, a primeira aplicação do princípio do desenvolvimento a um campo independente Ciências Naturais". Este é o significado científico geral do darwinismo.

O mérito de Darwin reside no fato de ter revelado as forças motrizes da evolução orgânica. O desenvolvimento posterior da biologia aprofundou e complementou suas ideias, que serviram de base ao darwinismo moderno. Em todas as disciplinas biológicas, o lugar de liderança é agora ocupado por método histórico pesquisa, que permite estudar trajetórias específicas de evolução dos organismos e penetrar profundamente na essência dos fenômenos biológicos. A teoria evolucionista de Charles Darwin encontrou ampla aplicação na teoria sintética moderna, onde o único fator orientador da evolução é a seleção natural, cujo material é a mutação. A análise histórica da teoria de Darwin dá inevitavelmente origem a novos problemas metodológicos da ciência, que podem tornar-se objeto de um estudo especial. A solução destes problemas implica uma expansão do campo do conhecimento e, consequentemente, do progresso científico em muitas áreas: tanto na biologia, na medicina, como na psicologia, sobre a qual a teoria evolucionista de Charles Darwin teve não menos influência do que sobre o natural. ciências.

Lista de literatura usada

1.Alekseev V.A. Fundamentos do Darwinismo (introdução histórica e teórica). - M., 1964.

2. Velisov E.A. Carlos Darwin. Vida, atividade e obra do fundador da doutrina evolucionista. - M., 1959.

3. Danilova V.S., Kozhevnikov N.N. Conceitos básicos das ciências naturais. – M.: Aspect Press, 2000. – 256 p.

4. Dvoryansky F.A. Darwinismo. - M.: Universidade Estadual de Moscou, 1964. - 234 p.

5. Lemeza N.A., Kamlyuk L.V., Lisov N.D. Manual para candidatos a universidades. – M.: Rolf, Iris-press, 1998. – 496 p.

6. Mamontov S.G. Biologia: um guia para candidatos a universidades. –M.: pós-graduação, 1992. - 245 p.

7. Ruzavin G.I. Conceitos de ciências naturais modernas: um curso de palestras. - M.: Projeto, 2002. - 336 p.

8. Sadokhin A.P. Conceitos da ciência natural moderna. - M., 2005.

9. Slopov E.F. Conceitos da ciência natural moderna. – M.: Vlados, 1999. – 232 p.

10. Smygina S.I. Conceitos da ciência natural moderna. - Rostov n/D., 1997.

RESUMO DO PLANO

Eles tiram conclusões.

As respostas dos representantes dos grupos são ilustradas com gráficos afixados no quadro. Todo o grupo participa da elaboração do relatório, portanto todo o grupo também é avaliado.

4. Resumo e conclusão:

Assim, pode-se tirar a seguinte conclusão:

As flutuações no número de predadores ficam atrás das flutuações
o número de vítimas;

A diminuição da intensidade da luta intraespecífica ocorre devido à diminuição da densidade populacional, pastoreio das “vítimas”, saída das “vítimas” da população para outro território => fome dos “predadores” => morte dos “predadores”;

A diminuição da intensidade da luta interespécies ocorre devido à divisão dos recursos em parcelas;

Em geral, a luta interespecífica leva à diminuição do número de espécies conquistadas;

No decurso da selecção natural, as populações sobreviventes adquirem e fixam características e propriedades que lhes são valiosas sob determinadas condições.

Os alunos anotam as conclusões gerais sobre a aula em um caderno.

V. Resumo da lição

Reflexão. momento de discussão. Correspondência das conclusões obtidas com as tarefas e objetivos.

Junto com o professor, os alunos avaliam o grau de cumprimento da meta traçada no início da aula e anotam os participantes mais ativos, dão notas pelo trabalho na aula.

Trabalho de casa (criativo): crie seus próprios modelos de relacionamento entre diferentes populações em um ambiente específico.

Inscrições para a aula

Questionário

1. O jogo começou com o mesmo número de indivíduos de cada variante de “vítima”. Qual variante (genótipo) tem mais, menos indivíduos, o número não mudou, quais variantes desapareceram?

2. O jogo começou com o mesmo número de indivíduos de cada variante “predador”. Como mudou o número de indivíduos de cada variante (genótipo): permaneceram mais, menos, praticamente não mudaram, quais variantes desapareceram?

3. Por que mudaram as populações de “presas” e “predadores”?

4. Como a predação regula o tamanho das populações de “presas”? O sucesso da caça ao “predador” depende da densidade das populações de “presas”?

5. Qual o efeito da presença de abrigos (dobras, áreas não contrastantes do tapete) na densidade populacional?

6. O que foi maior: a natalidade ou a morte de “vítimas”?

7. Por quais recursos foi travada a luta intraespecífica entre as “vítimas”?

8. Como os indivíduos das “vítimas” reduziram a competição entre si?

9. Por quais recursos foi travada a luta intraespecífica entre os “predadores”?

10. Qual é o resultado da competição entre populações de diferentes tipos de “predadores” por um recurso?

11. Que variantes da especialização de “predadores” você observou?

12. A estabilidade da população de “predadores”-colheres foi superior à de outros “predadores”. Que princípio de compartilhamento de recursos esse “predador” usou?

cartão de instruções№ 1

Técnicas de modelagem

Após a primeira “caça” (bem como uma após a outra), as “vítimas” restantes são duplicadas. Por exemplo, se sobrar um feijão no habitat, os alunos colocam outro, se sobrarem quatro - mais quatro, etc. Os “predadores” só podem duplicar (“reproduzir”) depois de terem engolido mais de 40 “vítimas”. Assim, após a primeira caçada, ou seja, na segunda geração, podem aparecer “filhos”: “filho-faca”, “filha-garfo”, “filha-colher”. Chamamos condicionalmente de crianças todos aqueles que sobreviveram ou nasceram após a primeira “caça”. Se a “caça” não teve sucesso e o “predador” conseguiu comer apenas 20-40 “vítimas”, ele só tem força suficiente para manter a vida (sem reprodução). Ao extrair menos de 20 “vítimas”, o “predador” morre de fome. O “predador” coloca as vítimas capturadas em seu “estômago” (placa de Petri) para calcular o resultado da caça.

Grupo 1

Comunidade

"vítimas"

O genótipo das "vítimas"

(populações 1-5)

Campo de habitat

heterospermoso

1. Sementes de abóbora (50 unid.)

2. Sementes de melancia (50 unid.)

4. Grãos de café (50 unid.)

5. Sementes de girassol (50 unid.)

cartão de instruções№ 2

Técnicas de modelagem

A modelagem é realizada da seguinte forma.

"Vítimas" caem das latas nas mesas; armados com talheres, os alunos começam a “caçar”. Na primeira “caça” os “predadores” são uma faca, um garfo e uma colher.

Cada “caça” dura 30 segundos. São três caçadas no total. A caça pode ser acompanhada por música.

Grupo #2

Comunidade

"vítimas"

Genótipo de “vítimas” (populações 1-5)

Campo de habitat

Feijão-

massa

1. Bolotas (50 unid.)

2. Feijão médio variegado (50 unid.)

3. Feijão branco pequeno (50 unid.)

4. Cereja de pássaro (50 unid.)

5. Massa (50 unid.)

Tabela de relatórios

"Vítimas no número de vítimas"

O genótipo das "vítimas"

1ª geração

("pais")

Geração II

("crianças")

Geração III

("netos")

Geração IV ("bisnetos")

era

comido

fugiu

esquerda

Depois

Reprodução

comido

fugiu

esquerda

Depois de criar

comido

fugiu

esquerda

Depois de criar

sementes de abóbora

Sementes de girassol.

Sementes de melancia

Abrik. ossos

Tabela de relatórios

"As flutuações no número de" predadores "

O genótipo "predador"	1ª geração	Geração II	Geração III	Geração IV
comeu	Resultado	comeu	Resultado	comeu	Resultado	Número de indivíduos




filha-garfo
filha-garfo				Deixado para viver
filha de colher
filha de colher				Deixado para viver
neta garfo

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