Santykinės fitneso savybės. Adaptacijų pavyzdžiai. Santykinis kupranugario tinkamumo pobūdis

1. Organizmų prisitaikymas prie aplinkos, jo priežastys. Santykinis organizmų tinkamumo pobūdis. Augalų prisitaikymas prie šviesos naudojimo biogeocenozėje.

2. Biosferos pokyčiai žmogaus veiklos įtakoje. Biosferos pusiausvyros palaikymas kaip jos vientisumo pagrindas.

3. Išspręskite paveldėjimo tarpinio pobūdžio problemą.

1. Prisitaikymas – ląstelių, audinių, organų, organų sistemų sandaros atitikimas atliekamoms funkcijoms, organizmo požymių su aplinka. Pavyzdžiai: kristų buvimas mitochondrijose – daugelio fermentų, dalyvaujančių organinių medžiagų oksidavime, prisitaikymas prie jų vietos; pailgos indų formos, tvirtos jų sienelės – prisitaikymas prie vandens judėjimo išilgai jomis su augale ištirpusiomis mineralinėmis medžiagomis. Žalia amūrų, maldininkų, daugybės drugelių vikšrų, amarų, žolėdžių vabzdžių spalva yra prisitaikymas prie apsaugos nuo paukščių suėsimo.

2. Tinkamumo priežastys – evoliucijos varomosios jėgos: paveldimas kintamumas, kova už būvį, natūrali atranka.

3. Adaptacijų atsiradimas ir mokslinis jo paaiškinimas. Organizmų tinkamumo formavimosi pavyzdys: vabzdžiai anksčiau neturėjo žalios spalvos, bet buvo priversti maitintis augalų lapais. Populiacijos yra nevienalytės spalvos. Paukščiai ėdė gerai matomus individus, individai su mutacijomis (jose atsirado žalių atspalvių) buvo mažiau matomi ant žalio lapo. Dauginimosi metu jose atsirado naujų mutacijų, tačiau individai su žaliais atspalviais daugiausia buvo išsaugoti natūralios atrankos būdu. Po daugelio kartų visi šios vabzdžių populiacijos individai įgavo žalią spalvą.

4. Santykinis fitneso pobūdis. Organizmų ženklai atitinka tik tam tikras aplinkos sąlygas. Pasikeitus sąlygoms, jos tampa nenaudingos ir kartais žalingos. Pavyzdžiai: žuvys kvėpuoja žiaunomis, per kurias iš vandens į kraują patenka deguonis. Sausumoje žuvys negali kvėpuoti, nes deguonis iš oro nepatenka į žiaunas. Žalia vabzdžių spalva juos gelbsti nuo paukščių tik tada, kai jie yra ant žalių augalo dalių, kitame fone jie tampa matomi ir neapsaugoti.

5. Pakopinis augalų išsidėstymas biogeocenozėje yra jų prisitaikymo prie šviesos energijos naudojimo pavyzdys. Patalpinimas pirmoje šviesamėgiausių augalų pakopoje, o žemiausioje - atsparių atspalviui (papartis, kanopa, oksalis). Tankus lajų uždarymas miško bendrijose yra mažo pakopų skaičiaus jose priežastis.

2. 1. Biosfera yra holistinė, gana stabili, gigantiška ekologinė sistema, joje istoriškai susiklosčiusios pusiausvyros priklausomybė nuo jos gyventojų tarpusavio ryšių, jų prisitaikymo prie aplinkos, nuo gyvosios medžiagos vaidmens biosferoje, nuo žmogaus veiklos įtaka.

2. Globalių pokyčių biosferoje priežastys: gyventojų skaičiaus augimas, pramonės, kelių, geležinkelių, oro transporto plėtra, sudėtingų kelių tinklų atsiradimas, intensyvi kasyba, elektrinių statyba, žemės ūkio plėtra ir kt.

3. Pramonės, transporto, žemės ūkio plėtros neigiamos pasekmės - visos gyvenamosios aplinkos (žemės-oro, vandens, dirvožemio) užterštumas, dirvožemio derlingumo mažėjimas, dirbamos žemės sumažėjimas, didelių miškų plotų naikinimas, daugelio nykimas. augalų ir gyvūnų rūšys, atsiranda naujų, pavojingų žmogaus gyvybei ligų sukėlėjų (AIDS virusai, infekcinis hepatitas ir kt.), mažėja švaraus vandens atsargos, senka iškastiniai ištekliai ir kt.

4. Biosferos tarša dėl žemės ūkio veiklos. Dėl didelių pesticidų dozių užteršiamas dirvožemis, vanduo telkiniuose, mažėja juose gyvenančių gyvūnų rūšių skaičius, sulėtėja skaidytojų gyvybinė veikla (naikina organines liekanas ir paverčia tinkamais maistui) .

augaliniai mineralai). Mineralinių trąšų įterpimo normų pažeidimas – dirvos užterštumas nitratais, jų kaupimasis maisto produktuose, žmonių apsinuodijimas jais.

5. Pramoninės biosferos taršos rūšys: 1) cheminė – šimtų medžiagų, kurių anksčiau gamtoje nebuvo, išmetimas į biosferą (rūgštus lietus ir kt.); 2) radiacija, triukšmas, biologinė tarša, neigiamas jų poveikis žmogaus sveikatai, biosferos gyvajai medžiagai.

6. Racionalus gamtos tvarkymas yra pagrindinis būdas apsaugoti biosferą nuo taršos, išsaugoti išteklius nuo išsekimo, augalų ir gyvūnų rūšis nuo išnykimo, išlaikyti biosferos pusiausvyrą ir vientisumą.

3. Sprendžiant problemą, reikėtų vadovautis tuo, kad pirmosios kartos hibriduose dominavimas bus nepilnas, nors palikuonys bus vienodi. Pasirodys ne dominuojantis ir ne recesyvinis bruožas, o tarpinis. Pavyzdžiui, naktinio grožio augalas augs ne raudonais ir baltais žiedais, o rausvais. Antroje kartoje įvyks skilimas ir atsiras trys individų grupės pagal fenotipą: viena dalis su dominuojančiu požymiu (raudonos gėlės), viena dalis su recesyviniu požymiu (baltos gėlės), dvi dalys heterozigotų su tarpiniu požymiu. (rožinis).

Kokias savybes ji turi? Kaip pasireiškia santykinis kaktuso, chameleono, vėžlio tinkamumo pobūdis?

Organizmai ir aplinka

Kiekviena gyvų būtybių rūšis turi savo buveinę. Jo ribose veikia įvairūs veiksniai, turintys ypatingų savybių, pavyzdžiui, tam tikra oro temperatūra, dirvožemio ar vandens druskingumas, tam tikri gyventojai.

Kad išgyventų tam tikroje aplinkoje, organizmas turi prie jos prisitaikyti. Kas tai padarys kuo efektyviau, tas galės išgyventi ir susilaukti palikuonių. Augalai, gyvūnai ir net žmonės sukūrė įvairius įrankius, padedančius jiems prisitaikyti.

Šios priemonės buvo formuojamos palaipsniui. Rūšys, kurių struktūra ar spalva buvo pranašesnė, tam tikromis sąlygomis išgyveno geriau nei kitos. Naudingi bruožai buvo paveldimi ir ryškėjo. Ilgainiui norimi bruožai tapo būdingi visiems rūšies ar populiacijos atstovams.

Santykinis fitneso pobūdis

Prisitaikymas yra gyvūnų ar augalų požymių, atitinkančių jų gyvenimo būdą ir aplinką, kurioje jie yra, buvimas. Pavyzdžiui, žuvies kūnas yra supaprastintas ir padengtas gleivėmis, kad būtų lengviau judėti vandenyje. Arkties lokiai yra baltos spalvos, kad kuo labiau susilietų su aplinka.

Tačiau sukurti pagalbiniai mechanizmai laukinės gamtos atstovuose yra ne absoliutūs, o santykiniai. Kodėl fitnesas yra santykinis? Viskas paprasta. Jei organizmas prisitaiko prie konkrečių aplinkos sąlygų, jis gali būti nepasiruošęs kitoms sąlygoms. paprastai keičiasi greičiau nei organizmai, kuriems tam reikia bent kelių kartų.

Santykinis fitneso pobūdis taip pat pasireiškia tuo, kad turėdami patikimas apsaugos priemones nuo kai kurių priešų (ryškios spalvos, spyglių ar nuodų), galite patekti į kitų tinklą. Taigi, daugelio gyvačių nuodai paveikia mažą grobį, atbaido stambius žinduolius, tačiau nesustabdo gyvatėmis mintančių ežių ir mangustų. Toliau apžvelgsime išsamius pavyzdžius.

kaktusai

Puikų išgyvenimo atšiauriomis sąlygomis pavyzdį rodo augalai, kurie puikiai jaučiasi aplinkoje, kuri daugeliui gyvų būtybių yra nepakeliama. Augalai paplitę dykumose ir pusdykumėse, kalnuose, savanose, sausringuose miškuose.

Galingas mėsingas stiebas leidžia sukaupti daug drėgmės iš oro, o spygliukai neleidžia jai išgaruoti. Be to, aštrūs spygliai atbaido norinčius suvalgyti kaktusą. Stipriai išsivysčiusios šaknys, pasiekiančios gilų požeminį vandenį, prisotina augalą vandeniu.

Taigi augalas yra visiškai paruoštas gyvenimui regionuose, kur krituliai yra ypač reti. Santykinis kaktuso prisitaikymo pobūdis slypi tame, kad pasikeitus sąlygoms, pavyzdžiui, prasidėjus ilgalaikėms liūtims, augalas gali mirti dėl per didelio vandens patekimo į organizmą.

Kambario sąlygomis visi kaktuso privalumai prarandami ir tampa neutralūs. Galingas stiebas ir spygliai nebeatliks tų išlikimui svarbių funkcijų, liks tik estetinis aspektas.

Chameleonai

Chameleonai didžiąją laiko dalį praleidžia ant medžių; lanksčios galūnės padeda chameleonams jais lipti. Gyvūnų pirštai suaugę, susidarė dvi beveik priešingos grupės (atrodo kaip letenėlis), uodega susisukusi ir ilga – visa tai leidžia lengvai sučiupti šakas ir judėti išilgai.

Santykinis chameleono prisitaikymo pobūdis slypi būtent jo spalvoje. Natūrali gyvūno spalva jį kuo labiau užmaskuoja po aplinka, todėl plėšrūnams jis tampa nematomas. Tačiau chameleonai dažnai keičia spalvą, naudodamiesi ja kaip bendravimo priemone.

Kai kurias rūšis galima perdažyti beveik visomis spalvomis. Taip jie išreiškia savo reakciją į pasikeitusį apšvietimą, drėgmę ar kitų gyvūnų išvaizdą. Pavojaus momentu „driežas“ patiria stresą ir gali pasidaryti ryškiai raudonai arba geltonai, pasiduoti, užuot susimaišęs ir pasislėpęs.

Vėžliai

Ropliai, unikalūs savo struktūra, yra vėžliai. Gyvūnų kūnas yra tankiame apvalkale, padengtas oda arba raguotais skydais. Jis yra šiek tiek panašus į apvalkalą, nes susideda iš viršutinės ir apatinės dalių.

Vėžlys yra ne tik kiauto viduje, bet ir kartu su juo sudaro vieną visumą. Viršutinė „rėmo“ dalis susiliejusi su gyvūno stuburu, apatinę – raktikaulis ir pilvo šonkauliai. Vėžlio negalima ištraukti iš „namo“, jo nesužalojus.

Kilus pavojui, gyvūnas viduje slepia galvą ir galūnes. Kaip šiuo atveju pasireiškia santykinis fitneso pobūdis? Plėšrūnai negali pergraužti kiauto ar ištraukti vėžlio. Tačiau ereliai pakelia jį aukštai virš žemės, paleidžia taip, kad lukštas nutrūktų, o tada suėda savo grobį.

Išvada

Organizmų prisitaikymas – tai jų išorinės ir vidinės sandaros, elgesio atitikimas aplinkai, kurioje jie gyvena. Jis formuojasi ilgo istorinio proceso eigoje ir yra svarbus evoliucijos veiksnys.

Santykinis fitneso pobūdis slypi tame, kad būdingi organizmo bruožai gali jam padėti tik tam tikromis sąlygomis ir situacijose. Pasikeitus išoriniams veiksniams, adaptacijos gali būti neveiksmingos ir kartais pakenkti jų savininkui.

4. Organizmų prisitaikymas ir jo santykinė prigimtis

Tinkamumas - santykinis kūno struktūros ir funkcijų tikslingumas, kuris yra natūralios atrankos, pašalinant netinkamus asmenis, rezultatas. Savybės atsiranda dėl mutacijų. Jeigu jie padidina organizmo gyvybingumą, vaisingumą, leidžia plėsti plotą, tai tokie personažai „pagaunami“ atrankos būdu, fiksuojami palikuoniuose ir tampa adaptacijomis.

Armatūros tipai.

Gyvūnų kūno forma leidžia jiems lengvai judėti tinkamoje aplinkoje, todėl organizmai tampa nepastebimi tarp objektų. Pavyzdžiui, supaprastinta žuvies kūno forma, ilgų galūnių buvimas žioge.

Kamufliažas – organizmo panašumo į kokį nors aplinkos objektą įgijimas, pavyzdžiui, panašumo į drugelio sparnų sausą lapą ar medžio žievę. Dėl lazdelės vabzdžių kūno formos jis nematomas tarp augalų šakų. Spygliuočių tarp dumblių nesimato. Augaluose žiedo forma: padėtis ant ūglio skatina apdulkinimą.

Apsauginis dažymas paslepia organizmą aplinkoje, todėl jis tampa nematomas. Pavyzdžiui, kiškis turi baltą spalvą, žiogas – žalią. Išsiskiriantis koloritas - šviesių ir tamsių juostelių kaitaliojimas ant kūno sukuria chiaroscuro iliuziją, sulieja gyvūno (zebrų, tigrų) kontūrus.

Įspėjamoji spalva rodo nuodingų medžiagų ar specialių apsauginių organų buvimą, kūno pavojų plėšrūnui (vapsvoms, gyvatėms, boružėms).

Mimika – vienos rūšies mažiau saugomo organizmo pamėgdžiojimas labiau saugomam kitos rūšies organizmui (ar aplinkos objektams), apsaugantis jį nuo sunaikinimo (vapsvos musės, nenuodingos gyvatės).

Adaptyvus gyvūnų elgesys – tai grėsminga, priešą įspėjanti ir atbaidanti laikysena, sušalimas, rūpinimasis palikuonimis, maisto saugojimas, lizdo kūrimas, urveliai. Gyvūnų elgesys yra skirtas apsaugoti ir apsisaugoti nuo priešų ir žalingo aplinkos veiksnių poveikio.

Augalai taip pat sukūrė prisitaikymus: spygliai apsaugo nuo valgymo; ryški žiedų spalva vilioja apdulkinančius vabzdžius; skirtingas žiedadulkių ir kiaušialąsčių brendimo laikas neleidžia apsidulkinti; vaisių įvairovė skatina sėklų plitimą.

Visi prisitaikymai yra santykinio pobūdžio, nes veikia tam tikromis sąlygomis, prie kurių organizmas yra prisitaikęs. Pasikeitus sąlygoms, prisitaikymai gali neapsaugoti organizmo nuo mirties, todėl ženklai nustoja būti adaptyvūs. Siaura specializacija gali sukelti mirtį besikeičiančiomis sąlygomis.

Adaptacijų atsiradimo priežastis – šių sąlygų neatitinkantys organizmai žūva ir nepalieka palikuonių. Organizmai, kurie išgyvena kovoje už būvį, turi galimybę perduoti savo genotipą ir jį fiksuoti kartomis.

5. Specifikacija

Mikroevoliucija yra evoliucinis procesas, vykstantis rūšies viduje, lemiantis jos pasikeitimą ir naujos rūšies atsiradimą. Speciacijos procesas prasideda populiacijose, todėl populiacija yra elementari evoliucinė struktūra.

Idealiose populiacijose veikia Hardy-Weinbergo dėsnis – genetinės pusiausvyros dėsnis, pagal kurį dominuojančių ir recesyvinių genų atsiradimo dažnių santykis iš kartos į kartą išlieka nepakitęs. Ideali populiacija atitinka šiuos reikalavimus:

a) neribotai didelis gyventojų skaičius;

b) laisvas asmenų kirtimas – panmiksija;

c) mutacijos proceso ir atrankos nebuvimas; d) individų migracijos nebuvimas – populiacijos izoliacija.

Populiacijose genų A ir a atsiradimo dažniai atitinka formulę

čia p yra geno A atsiradimo dažnis; c – geno a atsiradimo dažnis. Idealioje populiacijoje genotipinių derinių AA: Aa: aa atsiradimo dažniai išlieka nepakitę ir atitinka formulę:

p 2 (AA) + 2rya (Aa) + a 2 (aa) \u003d 1.

Tačiau realiose populiacijose idealios populiacijos sąlygos nėra tenkinamos. S. S. Četverikovas nustatė, kad mutacijų procesas populiacijose vyksta nuolat, tačiau mutacijos dažniausiai yra recesyvinės ir paslėptos heterozigotuose. Esant išoriniam fenotipiniam homogeniškumui, pastebimas populiacijos genotipinis heterogeniškumas. S. S. Četverikovas padarė išvadą, kad natūralios populiacijos yra prisotintos mutacijomis, o tai yra paslėptas paveldimo kintamumo rezervas ir veda prie genetinės pusiausvyros pažeidimo. Atsitiktinis nekryptinis alelių dažnių pokytis populiacijoje vadinamas genų dreifu.

Natūraliomis sąlygomis vyksta periodinis individų skaičiaus svyravimas, kuris yra susijęs su sezoniniais reiškiniais, klimato pokyčiais, stichinėmis nelaimėmis ir kt. Individų skaičiaus svyravimas populiacijoje vadinamas populiacijos bangomis. Juos pirmasis atrado S. S. Četverikovas. Populiacijos bangos yra viena iš genetinio dreifo priežasčių, sukeliančių šiuos reiškinius: populiacijos genetinio homogeniškumo (homozigotiškumo) padidėjimą; retų alelių koncentracija; alelių, mažinančių individų gyvybingumą, išsaugojimas; genofondo pokytis įvairiose populiacijose. Visi šie reiškiniai veda prie evoliucinių populiacijos genetinės struktūros transformacijų, o ateityje – ir rūšies pasikeitimo.

Specifikacijos metodai.

Svarbus evoliucijos veiksnys yra izoliacija, dėl kurios skiriasi tos pačios rūšies charakteriai ir neleidžiama kryžmintis. Izoliacija gali būti geografinė ir ekologinė, todėl išskiriami du rūšiavimo būdai.

Geografinė specifika – naujos organizmų formos atsiranda dėl arealo atotrūkio ir erdvinės izoliacijos. Kiekvienoje izoliuotoje populiacijoje dėl genetinio dreifo ir atrankos keičiasi genofondas. Tada atsiranda reprodukcinė izoliacija, dėl kurios susidaro naujos rūšys.

Arealo plyšimo priežastys gali būti kalnų užstatymas, ledynai, upių formavimasis ir kiti geologiniai procesai. Pavyzdžiui, įvairių rūšių maumedžiai, pušys, australinės papūgos susiformavo dėl arealo tarpo.

Ekologinis rūšiavimas – tai rūšiavimo metodas, kai naujos formos užima skirtingas ekologines nišas tame pačiame diapazone. Izoliacija atsiranda dėl nesutapimo tarp kryžminimo laiko ir vietos, gyvūnų elgsenos, prisitaikymo prie skirtingų augalų apdulkintojų, skirtingo maisto naudojimo ir kt. Pavyzdžiui, Sevan upėtakių rūšys turi skirtingas neršto vietas, vėdrynų rūšys yra skirtingos. prisitaikę gyventi įvairiomis sąlygomis.

Geografinė ir ekologinė specifikacija vyksta pagal schemą:

populiacijos izoliacija - "mutacijų kaupimasis -" izoliacija - "požymių išsiskyrimas -" porūšio susidarymas - "reprodukcinė izoliacija -" rūšies formavimas.

Tai labai ilgi procesai. Specifikacijos varomoji jėga yra varomoji ir ardanti natūrali atranka.

6. Makroevoliucija

Makroevoliucija – viršspecifinė evoliucija, kurios pasekoje susidaro didesni taksonai (šeimos, būriai, klasės, tipai). Jis neturi specifinių mechanizmų ir yra vykdomas panašiai kaip ir mikroevoliucijos mechanizmai. Makroevoliucija vyksta istoriškai didžiuliais laikotarpiais ir nėra prieinama tiesioginiam tyrimui ir stebėjimui. A. N. Severtsovas ir I. I. Shmalgauzenas nustatė dvi pagrindines evoliucijos proceso kryptis: biologinę pažangą ir biologinę regresiją.

Biologinei regresijai būdingas diapazono susiaurėjimas; rūšių skaičiaus sumažėjimas; populiacijų skaičiaus ir sisteminių vienetų sumažėjimas; mirtingumo paplitimas prieš vaisingumą.

Dėl to sumažėja rūšių skaičius gentyje, genčių skaičius šeimoje (kartais iki vienos), šeimų eilės tvarka (viena) ir tt Kai kurios rūšys, gentys ir šeimos išnyksta visiškai. Pavyzdžiui, sumažėjęs asiūklių ir klubinių samanų skaičius. Ussuri tigras yra ant išnykimo ribos.

Biologinės pažangos pasiekimo būdai.

Juos įsteigė A. N. Severtsovas ir jie yra susiję su visų rūšių organizmų struktūros transformacijomis.

Aromorfozė – arogenezė, arba morfofiziologinis progresas, lydimas didelių organizmų struktūros pokyčių, jų organizuotumo lygio padidėjimo. Aromorfozės yra bendro pobūdžio ir nėra prisitaikančios prie ypatingų sąlygų. Jie suteikia galimybę kurti naujas buveines, plėsti asortimentą. Dėl aromorfozių atsirado tokie dideli taksonai kaip tipai ir klasės.

Idioadaptacija - alogenezė, kurią lydi organizmo prisitaikymas prie aplinkos sąlygų, buveinės nekeičiant organizacijos lygio. Vyksta naujos gyvenimo aplinkos kūrimas. Dėl to atsirandantys pokyčiai yra adaptyvaus pobūdžio, kartais siaura specializacija prie konkrečios būklės. Dėl to vienos sisteminės grupės viduje išsiskiria charakteriai ir formuojasi mažesni taksonai: būriai, šeimos, gentys. Skirtingų taksonominių grupių individams galima pastebėti konvergenciją - charakterių konvergenciją, atsirandančią dėl įvairių organizmų prisitaikymo prie tų pačių buveinės sąlygų (drugeliams ir paukščiams, banginiams ir žuvims). Taip atsiranda panašūs organai.

Kartais artimai susijusiose organizmų grupėse vyksta savarankiškas panašių požymių vystymasis – paralelizmas. Pavyzdžiui, irklakojų (vėplių ir ruonių) plekšnių išsivystymas.

Evoliucijos taisyklės.

1. Evoliucija yra negrįžtama. Jokia sisteminga grupė negali grįžti prie pirminio protėvio. Kartais pasitaiko atavizmų, bet jie reti. Varliagyviai negali vėl atsirasti žuvų, iš kurių jie išsivystė.

2. Evoliucija yra progresyvi ir nukreipta į prisitaikymą prie bet kokių egzistavimo sąlygų.

3. Kiekvieną organizuotumo lygio padidėjimą – aromorfozę – lydi tam tikros adaptacijos – idioadaptacija, ypatingais atvejais – degeneracija.

Jie turi panašią struktūrą dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. 5 MIKROEVOLŪCIJA IR MAKROEVOLŪCIJA evoliucija natūralios atrankos specifikacija Mikro ir makroevoliucijos procesų samprata. Evoliucijos teorija ir biologinės sistematikos principai. Monofilija yra taksono kilmė iš vieno bendro protėvio. Pagal šiuolaikines sampratas, ...

IDR rūšių skaičius 5. Žmogaus vaidmuo didinant agrocenozių produktyvumą: labai produktyvių augalų ir gyvulių veislių veisimas, jų auginimas naudojant naujausias technologijas, atsižvelgiant į organizmų biologiją (maistinių medžiagų poreikį, augalų poreikį šilumai). , drėgmė ir pan.), kova su ligomis ir kenkėjais, laiku atliekami žemės ūkio darbai ir kt. 6. ...

Iš augalo gaunamas azotas ir organinės medžiagos. Šis reiškinys vadinamas simbioze. Bilieto numeris 23 1. 1. Veisimas – mokslas apie naujų augalų ir gyvūnų veislių veisimą. Veislė (veislė) – tai dirbtinai žmogaus sukurta populiacija, kuriai būdingos paveldimos biologinės savybės, morfologinės ir fiziologinės savybės, produktyvumas. 2. Ch.Darwinas –...

Pusiausvyra biosferoje, biologinė įvairovė. Nacionalinių parkų, biosferos rezervatų kūrimas, monitoringas ir kt. 3. Klasės ir šeimos ypatybės vienodos, skiriasi forma. Bilieto numeris 5 1. H20 – paprasčiausias. Ląstelėje H2O yra dviejų būsenų, laisvos (95%) ...

Organų sandaros atitikimas atliekamoms funkcijoms (pavyzdžiui, paukščių, šikšnosparnių, vabzdžių orlaivių tobulumas) visada traukė žmogaus dėmesį ir paskatino tyrinėtojus naudoti gyvų būtybių organizavimo principus kuriant daugybę mašinų ir įrenginiai. Ne mažiau į akis krenta harmoningas augalų ir gyvūnų santykis su aplinka.

Faktų, liudijančių apie gyvų būtybių prisitaikymą prie gyvenimo sąlygų, yra tiek daug, kad neįmanoma pateikti išsamaus jų aprašymo. Pateiksime tik keletą ryškių prisitaikančios spalvos pavyzdžių?

Kiaušinių, lervų, jauniklių apsaugai ypač svarbuapsauginis dažymas. Atvirai lizdų paukščių (tetervinų, gagų, tetervinų) patelė, sėdinti ant lizdo, beveik nesiskiria nuo aplinkinio fono. Atitinka foną ir pigmentuotus kiaušinių lukštus. Įdomu tai, kad įduboje perinčių paukščių patelės dažnai būna ryškios spalvos (zylės, snapeliai, papūgos).

Nuostabus panašumas į šakeles pastebimas vabzdžiuose. Kai kurių drugių vikšrai primena mazgus, o kai kurių drugelių kūnas yra kaip lapas. Čia apsauginis dažymas derinamas su apsaugine kūno forma. Kai vabzdys sušąla, jo buvimą sunku aptikti net iš arti – jis taip susilieja su aplinkine augmenija. Kaskart patekę į mišką, į pievas, į lauką net nepastebime, kiek vabzdžių slepiasi ant žievės, lapų, žolėje.

Zebruose ir tigruose tamsios ir šviesios juostelės ant kūno sutampa su aplinkinės zonos šešėlio ir šviesos kaita. Šiuo atveju gyvūnai yra vos pastebimi net atviroje erdvėje iš 50-70 m atstumo Kai kurie gyvūnai (plekšnės, chameleonas) netgi gali greitai pakeisti apsauginę spalvą dėl pigmentų persiskirstymo odos chromatoforuose. Apsauginio dažymo poveikis sustiprėja, kai jis derinamas su tinkamu elgesiu: pavojaus momentu daug vabzdžių, žuvų, paukščių sušąla, atsipalaiduoja.

Labai ryškios įspėjamosios spalvos (dažniausiai balta, geltona, raudona, juoda) būdingos gerai apsaugotoms nuodingoms geliančiosioms formoms. Kelis kartus pabandę paragauti „kareiviškos“ blakės, boružėlės, vapsvos, paukščiai ilgainiui atsisako užpulti auką ryškia spalva.

Įdomūs adaptacijos pavyzdžiai yra susiję sumimika(iš graikų mimos – aktorius). Kai kurie neapsaugoti ir valgomi gyvūnai imituoja rūšis, kurios yra gerai apsaugotos nuo plėšrūnų. Pavyzdžiui, kai kurie vorai primena skruzdėles, o vapsvų musės savo išvaizda panašios į vapsvas.

Šie ir daugelis kitų pavyzdžių byloja apie adaptyvų evoliucijos prigimtį.

Fitneso reliatyvumas.

Ikidarvinistiniu biologijos vystymosi laikotarpiu gyvų būtybių tinkamumas tarnavo kaip Dievo egzistavimo įrodymas: be visagalio kūrėjo pati gamta negalėjo taip protingai sutvarkyti gyvų būtybių ir taip išmintingai jų pritaikyti prie aplinkos. Vyravo nuomonė, kad kiekvienas atskiras prietaisas yra absoliutus, nes atitinka konkretų kūrėjo užsibrėžtą tikslą: drugelio burnos dalys ištiestos į snukį, kad jis galėtų gauti vainikėlio gilumoje pasislėpusį nektarą; storas stiebas reikalingas kaktusui vandeniui kaupti ir pan.

Organizmų prisitaikymas prie aplinkos susiformavo ilgos istorinės raidos procese, veikiant natūralioms priežastims ir yra ne absoliutus, o santykinis, nes aplinkos sąlygos dažnai keičiasi greičiau nei susiformuoja prisitaikymai. Atitinkančios konkrečią buveinę, prisitaikymai netenka prasmės, kai ji keičiasi. Santykinį kūno rengybos pobūdį gali įrodyti šie faktai:

vienų priešų apsaugos priemonės nėra veiksmingos nuo kitų (pavyzdžiui, daugeliui gyvūnų pavojingas nuodingas gyvates suėda mangustai, ežiai, kiaulės);

instinktų pasireiškimas gyvūnams gali pasirodyti nepraktiškas (kandys renka nektarą iš šviesių žiedų, aiškiai matomų naktį, bet jie taip pat skrenda į ugnį, nors tuo pat metu miršta);

tam tikromis sąlygomis naudingas organas pasidaro nenaudingas ir netgi santykinai žalingas kitoje aplinkoje (kalnų žąsų membranos tarp pirštų, kurios niekada nepanyra į vandenį);

taip pat galima geriau prisitaikyti prie tam tikros aplinkos. Kai kurios gyvūnų ir augalų rūšys sparčiai daugėjo ir plačiai paplito joms visiškai naujose žemės rutulio vietose, kur jas atsitiktinai ar tyčia įvežė žmogus.

Taigi santykinis fitneso pobūdis prieštarauja teiginiui apie absoliutų tikslingumą gyvojoje gamtoje.

Skyriai: Biologija

Pamokos tikslai:

žinių apie evoliucijos varomąsias jėgas kartojimas ir įtvirtinimas;
formuoti organizmų prisitaikymo prie aplinkos sampratą, žinias apie tinkamumo atsiradimo mechanizmus evoliucijos pasekmėje;
toliau ugdyti įgūdžius panaudoti teorinių dėsnių žinias aiškinant stebimus laukinėje gamtoje reiškinius;
formuoti specifines žinias apie adaptacines gyvūnų sandaros, kūno spalvos ir elgesio ypatybes.

Įranga:

Lentelė „Fitnesas ir jo santykinė prigimtis“, nuotraukos, piešiniai, augalų ir gyvūnų organizmų kolekcijos, kortelės testams atlikti, pristatymas.

1. Studijuotos medžiagos kartojimas:

Frontalinio pokalbio forma siūloma atsakyti į klausimus.

a) Įvardykite vienintelę evoliucijos varomąją jėgą.
b) Koks yra medžiagos atrankai tiekėjas populiacijoje?
c) Yra žinoma, kad paveldimas kintamumas, suteikiantis medžiagą atrankai, yra atsitiktinis ir nėra nukreiptas. Kaip natūrali atranka tampa kryptinga?
d) Pateikite evoliucinį šios išraiškos paaiškinimą: „Atrenkami ne atskiri genai, o vientisieji fenotipai. Fenotipas veikia ne tik kaip atrankos objektas, bet ir kaip paveldimos informacijos perdavėjas kartoms.

Pateikus klausimą, jo tekstas rodomas ekrane (naudojamas pristatymas)

2. Mokytojas veda pokalbį prie pamokos temos formulavimo.

Gamtoje egzistuoja neatitikimas tarp organizmų gebėjimo daugintis neribotą laiką ir ribotų išteklių. Ar tai priežastis...? kova už būvį, dėl kurios išgyvena labiausiai prie aplinkos sąlygų prisitaikę individai. (Schemos išvedimas ekrane, mokiniai rašo į sąsiuvinį)

Taigi vienu iš natūralios atrankos rezultatų galima vadinti visų gyvų organizmų adaptacijų vystymąsi – prisitaikymą prie aplinkos, t.y. tinkamumas yra natūralios atrankos veiksmo tam tikromis egzistavimo sąlygomis rezultatas.

(Pamokos temos pranešimas, užrašų knygelės įrašas)

Pagalvokite ir pamėginkite suformuluoti, kokia yra prisitaikymo prie aplinkos sąlygų esmė? (Kartu su mokiniais mokytojas pateikia fitneso apibrėžimą, kuris užrašomas sąsiuvinyje, ekrane rodant skaidrę)

Organizmų tinkamumas arba prisitaikymas- visuma tų jų struktūros, fiziologinių procesų ir elgesio ypatybių, kurios suteikia tam tikrai rūšiai galimybę gyventi tam tikrą gyvenimo būdą tam tikromis aplinkos sąlygomis.

Kas, jūsų nuomone, yra kūno rengyba?

Reikšmė: prisitaikymas prie aplinkos sąlygų padidina organizmų galimybes išgyventi ir palikti daug palikuonių. (Rašymas sąsiuvinyje, skaidrės rodymas)

Kyla klausimas, kaip formuojasi adaptacijos? Pabandykime paaiškinti dramblio kamieno susidarymą C. Linnaeuso, J. B. Lamarcko, C. Darwino požiūriu.

(Ekrane yra dramblio nuotrauka ir pateikto klausimo formuluotė)

Siūlomi mokinių atsakymai:

Anot Linnaeus: organizmų tinkamumas yra pirminio tikslingumo apraiška. Dievas yra varomoji jėga. Pavyzdys: Dramblius, kaip ir visus gyvūnus, sukūrė Dievas. Todėl visi drambliai nuo pat atsiradimo momento turi ilgą kamieną.

Anot Lamarko: idėja apie įgimtą organizmų gebėjimą keistis veikiant išorinei aplinkai. Varomoji evoliucijos jėga yra organizmų siekis tobulėti. Pavyzdys: Drambliai, gaudami maisto, turėjo nuolat ištiesti viršutinę lūpą, kad gautų maisto (mankšta). Ši savybė yra paveldima. Taigi buvo ilgas dramblių kamienas.

Pasak Darvino: tarp daugybės dramblių buvo gyvūnai su skirtingo ilgio kamienais. Tie, kurių kamienai buvo šiek tiek ilgesni, sėkmingiau ieškojo maisto ir išgyveno. Ši savybė buvo paveldėta. Taigi pamažu iškilo ilgas dramblių kamienas.

Kuris paaiškinimas yra realesnis? Pabandykime apibūdinti adaptacijų atsiradimo mechanizmą. (Schema ekrane)

3. Adaptacijų įvairovė.

Ant mokinių stalų – piešiniai, rinkiniai, iliustruojantys įvairius organizmų prisitaikymus prie aplinkos. Darbas poromis arba grupėmis. Mokiniai aprašo adaptacijas, įvardija jas patys arba padedami mokytojo. Ekrane šie įrenginiai rodomi pokalbio metu.

1. Morfologiniai prisitaikymai (kūno sandaros pokyčiai).

supaprastintos žuvų ir paukščių kūno formos
juostos tarp pirštų vandens paukščiams
storas kailis šiaurės žinduolių
plokščias dugninių žuvų kūnas
šliaužianti ir į pagalvę panaši forma šiaurinių platumų ir aukštų kalnuotų regionų augaluose

2. Kamufliažas: kūno formos ir koloritas susilieja su aplinkiniais objektais (skaidr.).

(Jūrų arklys, lazdelės vabzdžiai, kai kurių drugelių vikšrai).

3. Apsauginis dažymas:

išsivystė rūšyse, kurios gyvena atvirai ir gali būti prieinamos priešams (atvirai lizdų paukščių kiaušiniai, žiogas, plekšnė). Jei aplinkos fonas, priklausomai nuo metų sezono, nėra pastovus, gyvūnai keičia spalvą (kiškis, baltasis kiškis).

4. Įspėjamasis dažymas:

Labai ryškus, būdingas nuodingoms ir geliančioms formoms (vapsvoms, kamanėms, boružėms, barškučiams). Dažnai derinamas su demonstratyviu gąsdinančiu elgesiu.

5. Mimika:

spalvos, kūno formos neapsaugotų organizmų panašumas į saugomus (skraidyklė ir bitė, atogrąžų gyvatės ir nuodingos gyvatės; snapo žiedai atrodo kaip kamanės - vabzdžiai bando užmegzti santuokinius santykius, kurie prisideda prie apdulkinimo; kiaušinius deda gegutė) . Imitatorių skaičius niekada neviršija pradinių rūšių. Priešingu atveju įspėjamoji spalva praras savo prasmę.

6. Fiziologiniai prisitaikymai:

gyvenimo procesų prisitaikymas prie gyvenimo sąlygų.

dykumos gyvūnų riebalų kaupimasis prieš prasidedant sausam sezonui (kupranugariai)
liaukos, kurios atsikrato roplių ir paukščių, gyvenančių prie jūros, druskų pertekliaus
vandens išsaugojimas kaktusuose
greita dykumos varliagyvių metamorfozė
terminis vaizdas, echolokacija
dalinės ar visiškos anabiozės būsena

7. Elgesio pritaikymas:

elgesio pokyčiai tam tikromis sąlygomis

rūpinimasis palikuonimis pagerina jaunų gyvūnų išgyvenimą, didina jų populiacijų stabilumą
poravimosi sezono metu susidaro atskiros poros, o žiemą susijungia į pulkus. Kas palengvina maistą ir apsaugą (vilkai, daugelis paukščių)
gąsdinantis elgesys (bombardier vabalas, skunkas)
sušalimas, sužalojimo ar mirties imitacija (oposumai, varliagyviai, paukščiai)
apdairus elgesys: žiemos miegas, maisto saugojimas

8. Biocheminės adaptacijos:

susijęs su tam tikrų medžiagų, kurios palengvina priešų gynybą ar kitų gyvūnų išpuolius, susidarymu organizme

gyvačių, skorpionų nuodai
grybeliniai ir bakteriniai antibiotikai
kalio oksalato kristalai augalų lapuose arba spygliuose (kaktusai, dilgėlės)
speciali termofilinė baltymų ir lipidų struktūra (atspari aukštai temperatūrai)

ir psichofilinis (mėgstantis šaltį), leidžiantis organizmams egzistuoti karštose versmėse, vulkaniniuose dirvožemiuose, amžinojo įšalo sąlygomis.

Santykinis šviestuvų pobūdis.

Siūloma atkreipti dėmesį į stalą: kiškis. Nematomas plėšrūnams sniege, gerai matomas medžių kamienų fone. Kartu su mokiniais pateikiami ir kiti pavyzdžiai: kandys renka nektarą nuo šviesių žiedų, bet ir skrenda į ugnį, nors ir žūva; nuodingas gyvates minta mangustai, ežiai; jei kaktusas gausiai laistomas, jis žus.

Kokią išvadą galima padaryti?

Išvada: bet koks pritaikymas yra tikslingas tik tomis sąlygomis, kuriomis jis susiformavo. Pasikeitus šioms sąlygoms, adaptacijos praranda savo vertę ar net kenkia organizmui. Todėl tinkamumas yra santykinis.

Nagrinėdami temą rėmėmės Charleso Darwino mokymais apie natūralią atranką. Jis paaiškino organizmų prisitaikymo prie gyvenimo sąlygų atsiradimo mechanizmą ir įrodė, kad prisitaikymas visada yra santykinis.

4. Žinių įtvirtinimas.

ant mokinių lentelių lapelių su testais ir atsakymų kortelėmis.

1 variantas.

1. Reiškinys, kuris yra kamufliažinio dažymo pavyzdys:

a) sika elnio ir tigro spalva;
b) dėmės ant kai kurių drugelių sparnų, panašios į stuburinių akis;
c) pieridinio drugelio sparnų spalvos panašumas į nevalgomo sraigtasparnio drugelio sparnų spalvą;
d) boružėlių ir kolorado vabalo spalva.

2. Kaip šiuolaikinis mokslas aiškina organinio tikslingumo formavimąsi:

a) yra aktyvaus organizmų noro prisitaikyti prie konkrečių aplinkos sąlygų rezultatas;
b) yra natūralios atrankos rezultatas individų, kurie pasirodė labiau nei kiti prisitaikę prie aplinkos sąlygų dėl atsitiktinių paveldimų pokyčių juose;
c) yra tiesioginės išorinių sąlygų įtakos atitinkamų organizmų savybių vystymuisi rezultatas;
d) jį sukūrimo metu iš pradžių nustatė pagrindinių gyvų būtybių tipų kūrėjas.

3. Fenomenas. To pavyzdys yra liūto musės ir vapsvų panašumas pilvo spalva ir antenų forma:

a) įspėjamoji spalva
b) mimika;
c) prisitaikantis dažymas;
d) užmaskuoti.

4. Apsauginės spalvos pavyzdys:

5. Įspėjimo spalvos pavyzdys:

a) ryškiai raudona rožės žiedo spalva;

d) spalvos ir kūno formų panašumas.

2 variantas.

1. Pagrindinis natūralios atrankos poveikis:

a) populiacijos genų, užtikrinančių dauginimąsi kartomis, dažnio didinimas;
b) genų dažnio padidėjimas populiacijoje, užtikrinantis didelį organizmų kintamumą;
c) genų, užtikrinančių rūšies savybių išsaugojimą organizmuose, atsiradimą populiacijoje;
d) genų, lemiančių organizmų prisitaikymą prie gyvenimo sąlygų, atsiradimas populiacijoje;

2. Apsauginės spalvos pavyzdys:

a) giesminio žiogo žalia spalva;
b) daugumos augalų lapų žalia spalva;
c) ryškiai raudona boružėlės spalva;
d) musės ir vapsvos pilvo spalvos panašumas.

3. Maskavimo pavyzdys:

a) giesminio žiogo žalia spalva;
b) skraidyklės ir vapsvos pilvo spalvos panašumas;
c) ryškiai raudona boružėlės spalva;

4. Įspėjimo spalvos pavyzdys:

a) ryškiai raudona rožės žiedo spalva;
b) boružėlės ryškiai raudona spalva;
c) skraidyklės ir vapsvos spalvos panašumas;
d) kandžių vikšro kūno su mazgu spalvos ir formos panašumą.

5. Mimikos pavyzdys:

a) giesminio žiogo žalia spalva;
b) boružėlės ryškiai raudona spalva;
c) skraidyklės ir vapsvos pilvo spalvos panašumas;
d) kandžių vikšro kūno su mazgu spalvos ir formos panašumą.

Atsakymo kortelė: