Учебный элемент Естественный отбор

Учебный элемент

Естественный отбор

Цели:

Изучив данный учебный элемент, Вы будите знать:

- Основоположника теории эволюции Ч. Дарвина;

- Основные положения теории Дарвина;

- Формы борьбы за существование;

- Формы естественного отбора.

Сопутствующие учебные элементы:

- УЭ 1. «Основная логика эволюционного учения»

- УЭ 2. «Основоположник теории эволюции Ч. Дарвина»

- УЭ 3. «Борьба за существование»

- УЭ 4. «Естественный отбор»

УЭ 1.Основная логика эволюционного учения

УЭ 2. Основоположник теории эволюции Ч. Дарвина

УЭ 3. Борьба за существование

Дарвин установил способность большинства видов к неограниченному размножению, позволяющему особям одного вида в относительно короткий срок заселить весь земной шар. Однако в природе этого не наблюдается, потому что подавляющее большинство зародышей и молодых особей погибает в борьбе за существование. Под этим термином он подразумевал сложные связи между различными организмами и условиями среды в биогеоценозах. Дарвин выделял различные формы борьбы за существование.

Внутривидовая борьба за существование отражает конкуренцию между особями одного вида.

Она носит сложный, наиболее острый характер, так как особям одного вида и в особенности одной популяции для жизни и оставления потомства требуются одинаковые условия. Поэтому между самцами популяции происходит соперничество из-за самки, между хищниками - состязание за добычу. Чрезмерное увеличение численности популяции обостряет борьбу за пищу, поэтому некоторые рыбы питаются молодью своего вида, а синицы иногда затаптывают в подстилку птенцов.

Межвидовая борьба за существование - это состязание за выживание между особями разных видов. Она носит сложный характер и проявляется в следующем: а) особи двух видов, живущие в одинаковых экологических условиях, конкурируют за условия существования (в посевах культурных растений сорняки отнимают у них влагу и питательные вещества); б) особи одного вида физически уничтожают особей другого вида (хищники пожирают свою жертву); в) один вид без ущерба и пользы для себя способствует процветанию другого вида (овцы, рогатый скот на своей шерсти распространяют плоды и семена растений); г) два вида взаимно поддерживают друг друга (насекомые и птицы опыляют цветки, злаковые и бобовые растения способствуют произрастанию друг друга в травосмесях).

Борьба с неблагоприятными условиями среды особенно наглядно проявляется в районах с избыточной влажностью, сухостью, жарой, холодом или другими неблагоприятными факторами. В процессе эволюции у организмов выработался ряд приспособлений, позволяющих выжить и оставить потомство наиболее приспособленным к суровым условиям. Например, на обдуваемых ветром островах растения стелются по земле.

УЭ 4.Естественный отбор

Естественным отбором называют процесс, происходящий в природе, в результате которого выживают и оставляют потомство в конкретных условиях среды особи с полезными для данного вида признаками и свойствами. Материалом для естественного отбора служат индивидуальные наследственные изменения (мутации и комбинации, возникающие в популяциях). Они могут быть полезными, безразличными и вредными для вида. Полезным для вида будет всякое изменение, повышающее возможность выживания и оставления более многочисленного потомства.

Творческая роль естественного отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида. Естественный отбор является главной движущей силой эволюции органического мира. Различают две формы естественного отбора.

Движущий отбор описал Дарвин, показав, что в изменившихся условиях среды большую возможность выжить и оставить потомство имеют особи, генотипы которых обеспечивают формирование новых, наиболее отвечающих этим условиям признаков. Движущий отбор приводит к образованию новых популяций, а затем видов. Например, в Плимутской бухте (Англия) вследствие постоянного засорения воды органическими остатками на смену прежней популяции краба пришла новая, способная существовать в таких условиях.

Стабилизирующий отбор действует там, где условия жизни остаются постоянными в течение длительного периода.

Так окраска водяных ужей, живущих на озерных островах, хорошо маскирует в зарослях травы.

Время от времени в популяции появляются мутантные особи, с нехарактерной окраской, но, не смотря на то, что окраска наследуется, численность особей не растет.

Это объясняется тем, что ужи с уклоняющейся окраской становятся легкой добычей хищников. Таким образом, действие стабилизирующего отбора сводится к уничтожению всех уклоняющихся от нормы особей.

А его результатом является сохранение строго определенных признаков.

Относительная приспособленность (целесообразность). Дарвин считал, что все приспособления организмов к окружающей среде возникли в результате естественного отбора за счет выживания и оставления потомства особями, наиболее приспособленными к данной среде. В процессе эволюции у организмов выработалось множество разнообразных относительных приспособлений к окружающей среде.

Покровительственная окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. Многие животные, обитающие в траве (богомолы, кузнечики и др.), окрашены в зеленый цвет, а на снежных равнинах Крайнего Севера - в белый (белые медведи, белые куропатки и др.).

Маскировка - приспособления, при которых форма тела и окраска животных сливаются с окружающими предметами. Например, в тропических лесах многие змеи неразличимы среди лиан; лохматый морской конек похож на водоросль, в которой прячется; насекомых, живущих на коре деревьев, издали можно принять за лишайники (жуки, усачи, пауки, бабочки).

Предостерегающая (угрожающая) окраска выделяет из окружающей среды яркими пятнами или полосами ядовитых, жалящих животных (змеи, осы, шмели).

Мимикрия - сходство в окраске, форме тела безопасных животных с ядовитыми и опасными. Отдельные виды мух, не имеющие жала, похожи на жалящих шмелей и ос; неядовитые змеи - на ядовитых. Это результат гомологичных (одинаковых) мутаций у разных видов, которые помогают выжить незащищенным животным.

У всех растений и животных в результате естественного отбора сформировались приспособления к жизни в определенной среде, но характер их различен. Например, дельфин плавает при помощи хвостового плавника, а пингвин - видоизмененных крыльев.

Большая плодовитость - приспособленность организмов, подвергающихся значительному уничтожению (тля, черви-паразиты, мелкие рыбы, сорные растения и др.), к сохранению вида. Однако все эти приспособления имеют относительный характер и помогают организму выжить только в тех условиях, в которых они возникли. При изменении условий приспособление перестает быть полезным. Например, зеленые богомолы не видны на зеленой траве, но на побуревшей они хорошо заметны и уничтожаются птицами. Игольчатый покров ежа защищает его от уничтожения многими хищниками, но не спасает от филина, который разрывает жертву на части и заглатывает куски вместе с иглами.

Вопросы и задания

1. Заполните таблицу

Виды борьбы за существование

Вид

Краткое определение

Пример

2. Заполните словарь терминов (борьба за существование, естественный отбор, мимикрия).

3. Что такое относительная приспособленность. Приведите один пример.

4. Приведите пример стабилизирующего отбора.

5. Многие насекомые приносят вред. Между насекомыми, растениями и врагами насекомых идет ожесточенная борьба за существование. Объясните:

- Почему бы не уничтожить насекомых, ведь сейчас для этого имеются эффективные средства?

- К каким последствиям в живой природе приведет уничтожение насекомых?

6. В теплице для выращивания растений созданы оптимальные условия жизни. Объясните, будет ли в этом случае происходить борьба за существование.

7. В трудное путешествие отправили через горы и пустыни караван из лошадей, ослов и мулов. Все животные были навьючены до предела возможностей. До цели дошли лишь мулы. Можно ли в этом случае говорить о том, что произошел естественный отбор? Ответ обоснуйте.

8. Приведите примеры адаптаций к недостатку влаги у растений.

9. Плодовитость вида тем выше, чем выше вероятность истребления потомства. Несколько примеров большой плодовитости видов:

- Холерная бацилла за сутки может дать потомство массой 100 т.

- Потомство пары птиц величиной с воробья при продолжительности жизни в 4 года может покрыть весь земной шар за 35 лет.

- Потомство пары мух съест мертвую лошадь так же скоро, как лев.

Потенциал размножения велик, но численность взрослых особей вида постоянна. Почему?

6