Если мы рассматриваем эволюционные изменения, затрагивающие популяцию или особей вида, то этот процесс называется микроэволюцией. Она имеет две формы:
Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.
Стадии видообразования
1. Возникновение репродуктивной изоляции.
Экологическая изоляция проявляется в тех случаях, когда особи обитают на одной территории, но местообитания у них разные. Например, майские жуки из Москвы не смогут совокупиться с майскими жуками из Тулы. Будь они в одном городе/лесе – без проблем, однако расстояния между областями они преодолевать не будут.
Временна’я изоляция проявляется в несовпадении сроков размножения. Это могут быть как разные месяцы, так и разные часы.
Поведенческая изоляция проявляется в тех случаях, когда самец и самка не привлекают друг друга. У животных очень интересное половое поведение. Это и брачные танцы, и песни, и ухаживания, и подарки, и наряды. Первые два пункта особенно красивы и причудливы у птиц. У благородных оленей ценятся крупные ветвистые рога. А пингвины дарят идеально круглый камушек своей избраннице. Не менее интересно дела обстоят у пауков. Самки у них часто куда больше, чем самцы. Представительницы прекрасного пола вполне могут их съесть. Именно поэтому самцы приносят самке дары. Они заворачивают в паутину муху и приносят на свидание. Пока самка разворачивает «подарок» и лакомится им, самцы успевают ее оплодотворить. А если повезет, то еще и убежать целым и невредимым. Однако не всегда брачные ритуалы заканчиваются спариванием.
Механическая изоляция проявляется в случаях анатомического несочетания организмов. Например, если
Так как результатом репродуктивной изоляции является то, что особи не смогли скреститься, то обмена генетическим материалом не происходит. Это дает возможность возникновения генетической дивергенции. Например, в популяции возникают случайные изменения в генофонде при адаптации к условиям среды. Затем эти изменения, возникают репродуктивные механизмы изоляции, перечисленные выше. Так
2. Видообразование
Существует 2 пути видообразования: аллопатрическое видообразование и симпатрическое видообразование.
Аллопатрическое видообразование происходит как следствие географической изоляции. Например, популяция животных жила в горной местности, произошел обвал. Две части популяции оказались по разные стороны от завала. Если рассматривать 2 части популяции, то между ними возникла репродуктивная изоляция. Однако внутри своей группы они скрещиваться могут. Кроме того, не забываем о случайных мутациях. Так возникает новый вид по этому пути.
Симпатрическое видообразование проявляется при действии экологических факторов. Например, предполагают, что 5 видов синиц образовалось из-за того, что одни птицы добывали более мелких насекомых, а другие — более крупных. Одни предпочитали искать их в древесных стеблях, а другие – в стеблях трав, а третьи – поедать
Задание EB2018D Проанализируйте таблицу «Пути эволюции». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или соответствующее понятие из предложенного списка.
Характеристика
Примеры признаков у организмов
Ароморфоз
___________(Б)
Появление головного мозга у рыб
__________(А)
Упрощение уровня организации, утрата отдельных органов
Утрата пищеварительной системы у ленточных червей
Идиоадаптация
Частные приспособления к условиям среды
Список терминов и понятий:
Упрощение уровня организации, утрата отдельных органов – общая дегенерация, 2).
Ароморфоз — крупные изменения в строении, повышение уровня организации,4).
Идиодаптации — отсутствие конечностей у змей, т.к утрата органов не приводит к снижению уровня организации, а также к паразитическому или малоподвижному образу жизни, 5).
Задание EB1619t Установите соответствие между признаками макроэволюции и микроэволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ
ТИП ЭВОЛЮЦИИ
А) перестройка структуры популяций
Б) на процесс влияют дегенерации
В) эволюция в пределах вида
Г) важную роль играют популяционные волны
Д) формирование надвидовых групп
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
На уровне до вида происходит микроэволюция, а выше вида — макроэволюция. Значит, А), В) и Г) — 2; Д) — 1.
Ароморфозы и дегенерации – крупные изменения, влияющие на положение вида в системе, поэтому это макроэволюция.
(1) Среди плоских и круглых червей достаточно много паразитов. (2) У паразитических круглых червей (аскарид) в процессе эволюции сформировались плотные покровы, которые позволяют им выжить при воздействии пищеварительных соков хозяина. (3 ) У паразитических плоских червей – бычьего и свиного цепней – во взрослом состоянии выделяются вещества, препятствующие их перевариванию в кишечнике хозяина. (4) Эти черви утратили пищеварительную систему. (5) На головке бычьего цепня сформировались четыре присоски, а у свиного цепня, кроме присосок, имеются крючочки. (6) В связи с паразитизмом червей их нервная система и органы чувств редуцировались.
Идиоадаптация — эволюционный процесс, приводящий к повышению приспособленности организмов к разным условиям обитания и существенно не отражающийся на общем уровне организации. То есть, организмы не поднимаются за счет этих изменений по эволюционной лестнице, это лишь приспособления.
Примечание В пункте 3) вернее указывать в плодах, которые имеют разные приспособления к расселению (распространению). Например, крылатки клена; яркий околоплодник вишни и т.д.
Задание EB20858 Проанализируйте таблицу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя понятия и термины, примеры, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка.
Направление эволюции
Путь эволюции
Пример
А
общая дегенерация
отсутствие органов пищеварения у плоских червей
биологический прогресс
Б
появление цветка и плода
биологический прогресс
идиоадаптация
В
СПИСОК ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ:
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Общая дегенерация тоже относится к биологическому прогрессу. Это не биологический регресс, потому что плоские черви прекрасно живут и существуют как тип. Если бы это был биологический регресс, то плоские черви бы вымерли. 1)
Появление цветка и плода- яркий пример ароморфоза. 4)
Наличие перепончатых конечностей у водоплавающих птиц — пример идиоадаптации. Это не теплокровность, теплокровность — ароморфоз. 2)
Для начала, представим себе одноклеточное зеленое растение. Первым ароморфозом будет фотосинтез.
Потом — вегетативные органы.
Теперь выбор между тем, что произошло раньше: образование семян или возникновение цветка и плода. Ответ будет семена, так как они есть еще и голосеменных растений, у которых не было ни цветка, ни плода, соответственно.
Появление тканей точно до хорды. У тех же кишечнополостных нет хорды, но есть эктодерма и энтодерма.
Таким образом, первый пункт — возникновение полового размножения. Следует вспомнить, что к нему способны даже некоторые одноклеточные. А ткань — группа клеток, так что половое размножение появилось раньше, чем возникли ткани.
Раз эволюция хордовых, то образование хорды будет первым ароморфозом.
Очевидно, что возникновение четырехкамерного сердца будет последним ароморфозом.
Что же возникло раньше: легкие или головной и спинной мозг? Конечно, головной и спинной мозг. Нужно вспомнить, что по уровням организации вначале идут рыбы, а потом уже земноводные, у который и появились легкие.
Задание EB22964 Установите соответствие между характеристиками и способами видообразования: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКА
СПОСОБ
А. разделение ареала исходного вида
Б. различные пищевые специализации
в популяциях исходного вида
В. освоение популяциями новых территорий
Г. стабильность и неразрывность исходного
Д. различные сроки размножения в
популяциях исходного вида
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Непреодолимые преграды — географический способ видообразования. 2)
Пищевые специализации — экологический. 1)
Новые территории – географический. 2)
Стабильность и неразрывность исходного ареала — экологический. 1)
Задание EB21563 Установите соответствие между характеристиками и путями достижения биологического прогресса: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПУТИ ДОСТИЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
А) частные приспособления к условиям жизни
Б) возникновение классов животных
B) образование родов внутри семейств
Г) повышение уровня организации организмов
Д) возникновение отделов растений
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Образование родов внутри семейств — идиоадаптация. 2)
Повышение уровня организации организмов — ароморфоз. 1)
Задание EB10637 Установите соответствие между видами организмов и направлениями эволюции, по которым в настоящее время происходит их развитие.
ВИД ОРГАНИЗМА
НАПРАВЛЕНИЕ ЭВОЛЮЦИИ
В) уссурийский тигр
Д) лошадь Пржевальского
Е) одуванчик обыкновенный
1) биологический прогресс
2) биологический регресс
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Конечно, никто из абитуриентов не должен знать красную книгу наизусть и интересоваться статусом животных, поэтому это задание делается по принципу: постоянно вижу это на улице, видел(а) только в зоопарке, на картинке и тд.
Задание EB12119 Установите соответствие между эволюционными изменениями и главными направлениями эволюционного процесса.
ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ
A) возникновение семени у растений
Б) возникновение четырёхкамерного сердца хордовых
B) выживаемость бактерий в вечной мерзлоте
Г) утрата пищеварительной системы у цепней
Д) приспособленность растений к опылению ветром
Е) появление копыт у лошадей
3) общая дегенерация
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Ароморфоз — прогрессивное эволюционное изменение строения, приводящее к общему повышению уровня организации организмов. Ароморфоз — это расширение жизненных условий, связанное с усложнением организации и повышением жизнедеятельности.
Дегенерация — процесс резкого упрощения организации, связанного с исчезновением органов и функций, а также целых систем органов.
Возникновение четырехкамерного сердца у хордовых — ароморфоз. 1)
Приспособление к ветроопылению — идиоадаптация. 2)
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.
Плод (в ботанике)- конечный этап развития цветка, видоизменённого в процессе двойного оплодотворения; генеративный орган покрытосеменных растений, который служит для формирования, защиты и распространения заключённых в нём семян.
Форма клюва птиц может варьироваться в зависимости от того, где они добывают пищу. Если нужно разбить плод или кору, то клюв должен быть массивным, если нужно вытащить личинку из трещины в стволе, то клюв удобнее уметь тонкий.
Изучением идиоадаптаций вьюрков на Галапагосском архипелаге занимался Чарльз Дарвин.
Четырехкамерное сердце — ароморфоз птиц и млекопитающих.
Симпатрическая спецификация – определение и примеры
Симпатрическое Определение Спецификации
симпатрического видообразование видообразование, которое возникает, когда две группы одного и того же вид живут в одном и том же географическом положении, но развиваются по-разному, пока не перестанут скрещиваться и считаются разными видами. Это отличается от других видов видообразования, которые включают образование нового вида, когда Население делится на группы через географический барьер или миграцию. Симпатрическое видообразование можно увидеть во многих различных типах организмов, включая бактерии, рыба цихлид и мухи яблони, но может быть трудно сказать, когда симпатрическое видообразование происходит или произошло в природе.
Типы видообразования
Чтобы понять симпатрическое видообразование, нужно сначала понять другие виды видообразования. Существует четыре типа видообразования: симпатическое, аллопатрическое, парапатрическое и перипатрическое. Другие три типа видообразования включают физическое разделение двух популяций одного и того же вида, в то время как симпатрическое видообразование – нет.
Симпатрическое видообразование является уникальным, поскольку оно имеет место, когда две субпопуляции одного и того же вида занимают один и тот же диапазон или диапазон, который сильно перекрывается. Хотя территория, на которой живут организмы, одинакова, они способны разделиться на две разные группы, которые в конечном итоге настолько генетически отличаются друг от друга, что больше не могут размножаться друг с другом. Когда одна группа больше не может размножаться с другой, это отдельный вид.
Может быть трудно сказать, является ли возникшее видообразование симпатическим, другого типа или даже сочетанием того и другого в процессе видообразования. Это привело к многочисленным дискуссиям среди исследователей эволюционной биологии относительно того, какие виды действительно эволюционировали сочувственно. Например, первоначально предполагалось, что два тесно связанных вида колюшки возникли благодаря симпатрическому видообразованию, но дальнейшие исследования показывают, что два разных вида фактически колонизировали озеро независимо. Первая колонизация привела к росту одного вида колюшки, в то время как другие разновидности развились от второй колонизации.
Джерри Койн и Х. Аллен Орр разработали четыре критерия для определения того, возникли ли виды симпатрически:
Примеры симпатрического видообразования
В бактерии
Истинные примеры симпатрического видообразования редко встречаются в природе. Считается, что симпатрическое видообразование чаще встречается у бактерий, потому что бактерии могут обмениваться генами с другими индивидуумами, которые не являются родителями и потомками, в процессе, известном как горизонтальный ген перечислить. Симпатрическое видообразование наблюдалось у бактерий Bacillus и Synechococcus, а также у бактериопланктона Vibrio splendidus и других. Подгруппы видов, которые подвергаются симпатрическому видообразованию, покажут мало различий, так как они относительно недавно расходились в медленном масштабе времени, в котором происходит эволюция. Считается, что одним из важных факторов в случаях симпатрического видообразования является приспособление к условиям окружающей среды; если некоторые члены специализируются на жизни в определенной среде, эта подгруппа может продолжать занимать другую среду ниша и со временем эволюционируют в новый вид со временем.
В цихлидах
Другой пример симпатрического видообразования обнаружен у двух видов цихлидных рыб Midas (видов Amphilophus), обитающих в озере Апойо, озере вулканического кратера в Никарагуа. Исследователи проанализировали ДНК, внешний вид и экология из этих двух близкородственных видов. Два вида, хотя в целом очень похожи, имеют небольшие различия во внешности, и они не могут скрещиваться. Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что один вид произошел от другого, то есть вида цихлид Midas, который первоначально колонизировал озеро. Более новые виды эволюционировали относительно недавно, но с точки зрения эволюции это означает, что считается, что он эволюционировал менее 10000 лет назад.
В яблочном мухе
Крайне недавний пример симпатрического видообразования может иметь место у мухи яблони, Rhagoletis pomonella. Яблоневые мухи раньше откладывали яйца только на плоды боярышника, но менее 200 лет назад некоторые мухи начали вместо этого откладывать яйца на яблоки. Теперь есть две группы мух яблочного личинка: одна, которая откладывает яйца на боярышники, и другая, которая откладывает яйца на яблоки. Мужчины ищут партнеров на том же фрукте, на котором они выросли, а женщины откладывают яйца на тот же фрукт, на котором они выросли. Следовательно, мухи, выросшие на боярышниках, будут давать потомство на боярышниках, а мухи, выросшие на яблоках, будут давать потомство яблокам. Уже есть генетические различия между двумя группами, и в течение длительного периода времени они могут стать отдельными видами. Это показывает, как видообразование может происходить, даже когда разные подгруппы одного и того же вида имеют одинаковый географический диапазон.
викторина
1. Какой вид видообразования не включает географическое разделение?A. Аллопатрическое видообразованиеB. Симпатрическое видообразованиеC. Перипатрическое видообразованиеD. Парапатрическое видообразование
Ответ на вопрос № 1
В верно. Аллопатрическое, перипатрическое и парапатрическое видообразование включают в себя некоторую форму географического разделения, частичное или полное. Симпатрическое видообразование является единственным типом видообразования, которое имеет место, когда подгруппы вида занимают один и тот же ареал, и, следовательно, считается, что оно очень редкое.
2. Какой организм упомянутое в этой статье НЕ считается эволюционным или развивается сочувственно?A. Яблочко мухиB. Мидас цихлидC. Бактерии бациллD. колюшка
Ответ на вопрос № 2
D верно. Считалось, что некоторые виды колюшек развивались симпатически, и это был часто цитируемый пример симпатрического видообразования. Тем не менее, дальнейшие исследования показывают, что одно и то же озеро с двумя близкородственными видами колючек было фактически колонизировано колючками два отдельных раза.
3. Яблочная личинка мух может находиться в процессе видообразования. Как узнать, завершено ли видообразование?A. Две группы мух яблочного личинка выглядели бы по-разному.B. Некоторые мухи яблони откладывают яйца только на яблоки, в то время как другие откладывают яйца только на боярышники.C. У мух яблони бывают разные географические границы.D. Две группы мух яблочного личинка не смогут скрещиваться.
Ответ на вопрос № 3
D верно. Биологическое определение вида – это группа организмов, которые могут скрещиваться. Организмы считаются разными видами, если они не могут скрещиваться. Просто иметь разные физические характеристики, как в варианте A, будет недостаточно; Кроме того, некоторые организмы выглядят очень похожими, но на самом деле это разные виды. Вариант B происходит в настоящее время, но члены двух групп все еще могут скрещиваться. Вариант C неверен, поскольку организмы могут жить в разных областях и при этом быть одним и тем же видом, а также потому, что мухи яблони находятся в процессе видообразования, даже если эти две группы живут в одном географическом диапазоне.
