Minden szervezet figyelemreméltóan alkalmazkodott bizonyos környezeti feltételekhez. Ez az alkalmazkodóképesség a külső ill belső szerkezet, a viselkedésben, a szaporodásban és az utódgondozásban.

Ban ben külső szerkezet az alkalmazkodóképesség kiváló példái testalkatés speciális védelmi eszközök. Például a halak és madarak testének áramvonalas formája, a zsákmányra váró vagy az ellenség elől elbújó állatok (rongyszedő csikóhal, bohóchal) bizarr alakja. A sündisznó és a sertés tüskéi megvédik ezeket az állatokat az ellenségektől.

Élénk példák az alkalmazkodóképességre védő színekállatok: pártfogó, Figyelem, utánzás(346. ábra). Zöld szöcske, imádkozó sáska, földön tojást keltető madarak védő színe. Figyelmeztető színek mérgező vagy csípős állatokban. Például a darazsak, poszméhek, katicabogarak ehetetlenek, és élénk színükkel veszélyre figyelmeztetnek. Utánzás- hasonlóság ehetetlen tárgyakhoz vagy mérgező állatokhoz, amelyek figyelmeztető színűek. Például az üveglepke nagyon hasonlít a darázsra, a méhlégy méhre, a darázslégy poszméhre, a bot rovar úgy néz ki, mint egy gally.

A test alakja és színe mellett nagyon fontos rendelkezik és adaptív viselkedésállatokat. Sok rágcsáló például télire raktározza el az élelmet, egyes állatok veszélyhelyzetben elbújnak, sokakat pedig ijesztő viselkedés jellemzi.

Az alkalmazkodóképesség is megjelenik benne az utódok szaporodásának és gondozásának jellemzői. Sok hal védi az ikráit (a háromtüskés pálcika hímje még fészket is épít, uszonyaival a lerakott petékre hajtja a vizet, eleinte „tereli” a lárvákat), néhány medvetojás a szájában (tilapia). Ha az utódok gondozása rosszul fejeződik ki, akkor ebben az esetben az állatok nagyon magas termékenységgel rendelkeznek, amint az a gerincteleneknél és az alacsonyabb gerinceseknél megfigyelhető, vagyis betartják a szabályokat - " a kevesebb több, a több kevesebb"- minél kevesebb az utód, annál több gondoskodás róla, és fordítva.

De bármilyen adaptáció relatív: csak meghatározott körülmények között célszerű, ezek megváltozásakor az alkalmazkodások a szervezet számára haszontalannak bizonyulnak. Például a tűk megmentik a sündisznót a szárazföldön, a vízben a sündisznó megfordul, és védtelenné válik a rókával szemben.

Így Ch. Darwin elmélete választ adott a fő kérdésekre biológiai tudomány: hogyan keletkezett a fajok sokfélesége és elképesztő alkalmassága. A szelekció anyaga örökletes, mutációs variabilitást biztosít, az ivaros szaporodás (kombinatív variabilitás) eredményeként ezek a mutációk elterjednek és a természetes szelekció irányítása alá kerülnek. A sokféle, nem irányított mutációból történő szelekció eredményeként az adott körülmények között hasznos mutációkkal rendelkező egyedek túlnyomórészt túlélnek. A divergencia, a karakterek eltérése következtében a különbségek olyan súlyossá válnak, hogy genetikai izoláció következik be, ami új fajok kialakulásához vezet.

Kilátás. Feltételek megtekintése

Fajok - olyan egyedek halmaza, amelyek morfológiai, fiziológiai és biokémiai jellemzőiben örökletes hasonlóságot mutatnak, szabadon kereszteződnek és termékeny utódokat adnak, alkalmazkodnak bizonyos életkörülményekhez és a természetben meghatározott területet foglalnak el - egy terület.

Azokat a jellemzőket, amelyekben a fajok különböznek egymástól, fajkritériumoknak nevezzük. A következő típuskritériumok vannak.

© Morfológiai kritérium magában foglalja az azonos fajhoz tartozó egyedek külső hasonlóságát. De néha egyazon faj egyedei nagyon különböznek egymástól (tacskó és dog), vagy fordítva, vannak olyan fajok, amelyek morfológiailag szinte megkülönböztethetetlenek, az ún. testvérfaj amelyek nem kereszteződnek, genetikailag izolálják. Például két fekete patkányfaj: az egyik fajnak 38 kromoszómája van a kariotípusban, a másiké 42. Ezért egy morfológiai kritérium nem elegendő a faj meghatározásához.

© A fő az genetikai kritérium: minden fajnak megvan a maga kariotípusa – saját kromoszómakészlete. A fajok általában különböznek a kromoszómák számában és szerkezetében. Ez a kritérium biztosítja a genetikai izolációt, az egyedek közötti keresztezés elkerülését különböző típusok. Még ha interspecifikus hibridek megjelennek is, sterilek, a csírasejtek képződése megszakad. De néha ez a kritérium is meghiúsul, mivel termékeny utódok jelenhetnek meg a különböző fajokhoz tartozó egyedek keresztezésekor.

© Ugyanazon faj egyedei minden élettani folyamatban hasonlóak – táplálkozás, légzés, kiválasztás, szaporodás, ami ennek hátterében áll. élettani kritérium. Kiemelten fontosak a szaporodás élettani eltérései: a szaporodási apparátus felépítésében, a szaporodás időzítésében.

© Biokémiai kritérium- szerves makromolekulák összehasonlítása a különféle fajták, elsősorban a DNS és a fehérjék összehasonlítása. A DNS és a fehérjék szerkezetének hasonlósága alapján kellő valószínűséggel kimutatható, hogy bizonyos fajok milyen közeli rokonok. Például a csimpánz hemoglobinja aminosav-szekvenciában nem különbözik az emberi hemoglobintól.

© Földrajzi kritérium az a terület, ahol a faj él (élőhely). Néhány endemikus faj kis kiterjedésű, vannak fajok - kozmopoliták, mindenhol elterjedtek. De a különböző fajok elterjedési területei gyakran átfedik egymást, így ez a kritérium nem lehet döntő.

© Minden faj alkalmazkodott bizonyos létfeltételekhez, bizonyos környezeti tényezőkhöz, amelyek az alapot képezik ökológiai kritérium. Például, jegesmedve alkalmazkodott egyes környezeti tényezőkhöz, barna - másokhoz.

A faji hovatartozás megállapításához nem lehet valamelyik kritériumra támaszkodni, azok összességét kell figyelembe venni.

Egy szervezet környezetéhez való alkalmazkodóképessége nagy jelentőséggel bír az élőlények túlélési folyamatában, és a természetes szelekció eredménye.

Az alkalmasság evolúciós mechanizmusának megléte biztosítja a maximális alkalmazkodást azokhoz a körülményekhez, amelyek között a faj él.

Fit - mi az?

Ez az élő szervezet szerkezeti jellemzőinek, fiziológiai folyamatainak és viselkedésének megfeleléséből áll a környezettel, amelyben él.

Ez a mechanizmus növeli a túlélés, az optimális táplálkozás, a párzás és az egészséges utódok felnevelésének esélyeit. Ez egy univerzális tulajdonság, amely a bolygó minden teremtményében rejlik, a baktériumoktól a magasabb életformákig.

Ez az alkalmazkodási mechanizmus nagyon sokrétűen megnyilvánul. A növények, állatok, halak, madarak, rovarok és a növény- és állatvilág más képviselői meglehetősen találékonyak a fajuk megőrzéséhez hozzájáruló eszközök megválasztásában.

Az eredmény a szín, a test alakja, a szervek szerkezete, a szaporodási és táplálkozási módszerek megváltozása.

A környezethez való alkalmazkodóképesség jellemzői és azok eredménye

Például egy béka teste összeolvad a víz, a fű színével, és láthatatlanná teszi a ragadozók számára. A fehér nyúl télen szürkéről fehérre változtatja a színét, ami segít abban, hogy láthatatlan legyen a hó hátterében.

Az álcázás bajnoka a kaméleon. De sajnos az a vélemény, hogy alkalmazkodik annak a helynek a színéhez, ahol található, kissé leegyszerűsíti a valós képet. Ennek a csodálatos gyíknak a színváltozása a levegő hőmérsékletének, a nap UV-sugárzásának és a hangulatnak való kitettségre adott válasz.

És az álcázás helyett a katicabogár más színezési stratégiát alkalmaz - elriaszt. Gazdag vörös színe fekete pontokkal jelzi, hogy ez a rovar mérgező lehet. Ez nem így van, de mi a különbség, ha egy ilyen lépés segít a túlélésben?

A harkály feje kiváló példa egy bizonyos testforma, szerkezet, szervek működésének kialakulására. A madárnak erős, de rugalmas csőre, nagyon hosszú vékony nyelve és párnázási rendszere van, amely megvédi az agyat a sérülésektől, amikor a madár csőre a legerősebb ütésekkel éri a fa törzsét.

Különös felfedezés az „agresszió” a növényekben. A csalán szirmai remek védelmet nyújtanak a növényevők ellen. A teve tövis módosított levelekkel és gyökerekkel rendelkezik, aminek köszönhetően sikeresen megtartja a nedvességet sivatagi körülmények között. A napharmat etetésének módja, a legyek fogyasztása lehetővé teszi, hogy egy növényre nagyon nem jellemző módon juthasson tápanyaghoz.

Földrajzi specifikáció

Szintén helyénvaló a fajok „allopatrikus” kialakulása kifejezés használata. Az élőhely terjeszkedésével függ össze, amikor a faj egyre több területet foglal el. Vagy azzal, hogy a területet természetes akadályok tagolják - folyók, hegyek stb.

Ilyen helyzetben ütközés történik új feltételekkel és új „szomszédokkal” - olyan fajokkal, amelyekkel meg kell tanulnia, hogyan kell kölcsönhatásba lépni. Idővel ez oda vezet, hogy az alkalmazkodási képességnek köszönhetően a faj új jótékony tulajdonságokat alakít ki és genetikailag rögzít.

A földrajzilag elszigetelt populációk képviselői nem keresztezik egymást. Ennek eredményeként számos meglehetősen feltűnő különbség kezd kialakulni rokonaiktól. Tehát az erszényes farkas és a ragadozók rendjéből származó farkas, a szelekció eredményeként, jellemzőiben meglehetősen eltértek.

Ökológiai specifikáció

Nem kapcsolódik a tartomány közvetlen bővítéséhez. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy azonos tartományon belül az élőhelyi feltételek változhatnak.

Tehát a növények között példa lehet a pitypang faji sokfélesége, amely Eurázsia területén különbözik.

A kaktusz alkalmasságának relatív jellege

A növény elképesztő képességet mutat a túlélésre a legzordabb aszályos körülmények között is: a viaszos film és a tövisek minimalizálják a párolgást, a jól fejlett gyökérrendszer képes mélyen behatolni a talajba és felhalmozni a nedvességet, a tűk védelmet nyújtanak a növényevők ellen. De heves esőzések esetén a kaktusz meghal a túlzott nedvességtől a gyökérrendszer rothadása miatt.

A jegesmedve alkalmasságának relatív természete

Latinul ezt a medvét Ursus maritima-nak hívják, ami tengeri medvét jelent. Szőrzete tökéletesen alkalmazkodik a hideg vízhez.

Nem engedi át a vizet úszás közben, és szinte teljesen késlelteti a hő felszabadulását az állat bőréből. De ha a jegesmedvét melegebb életkörülmények közé helyezzük barna rokonai számára, akkor túlmelegedéstől elpusztul.

A vakond alkalmasságának relatív jellege

Ez az állat főleg a földben él. Áramvonalas testforma, erőteljes ásó alakú végtagok fejlett karmokkal. Nagyon ügyesen ás több méteres alagutakat.

Ugyanakkor felületeken egyáltalán nem tájékozódik: látásrendszere fejletlen, mozogni csak kúszva tud.

A teve alkalmasságának relatív természete

A tevepúp a büszkesége! Aszályos körülmények között értékes víz halmozódik fel ott. Természetesen nem a víz szó szerinti értelmében, ezek lipid-, zsírsejtekkel kapcsolatos H2O molekulák.

Az állat sokáig bírja az éhséget, forró homokon fekhet, és az izzadás minimálisra csökken. Nem csak arról volt szó, hogy a Szahara nomádjai tevéken utaztak. De sajnos havas körülmények között ez a szívós jóképű férfi nem lesz képes megbirkózni a mozgással, a táplálkozással és a testhőmérséklet fenntartásával.

Hogyan alkalmazkodnak a növények a rovarok beporzásához?

A növények virágai gyönyörűek, egymással ellentétben, meg akarod csodálni őket! Igaz, ennek a szépségnek a biológiai jelentősége egyáltalán nem az, hogy az ember kedvében járjon.

A virágos növény fő feladata egy beporzó rovar vonzása. Ehhez több fő módot alkalmaznak: a nagy virágok élénk színét, a rovarok számára kellemes aromát, a kis virágok összetorlódását a virágzatban és természetesen a tápláló nektárt a virág belsejében.

Következtetés az élőlények környezethez való alkalmazkodóképességéről

A minták azonosítása és az állatvilág adaptációinak vizsgálata a szárazföldi, vízi és légi élet különböző formáiban a kutatók számára fontos és végtelenül érdekes téma. Mert feltárja az élőlények módosulásának evolúciós folyamatának fő útjait.

"Az élőlények alkalmassága és új fajok kialakulása"

1. Az élőlények alkalmassága és relativitása

A XIX században. a vizsgálatok egyre több új adatot hoztak az állatok és növények környezeti feltételekhez való alkalmazkodóképességéről; az organikus világ e tökéletesedésének okainak kérdése nyitva maradt. Darwin a természetes szelekció segítségével magyarázta a fitnesz eredetét a szerves világban.

Először ismerkedjünk meg néhány ténnyel, amelyek az állatok és növények alkalmazkodóképességéről tanúskodnak.

Példák az alkalmazkodóképességre az állatvilágban. Az állatvilágban elterjedt különféle formák védő színezés. Három típusra redukálhatók: pártfogó, figyelmeztetés, álcázás.

Védő színezés segít a testnek kevésbé láthatóvá válni a környező terület hátterében. A zöld növényzet közül a poloskák, legyek, szöcskék és más rovarok gyakran zöldre festettek. A Távol-Észak állatvilágát (jegesmedve, jegesnyúl, fehér fogoly) a fehér szín jellemzi. A sivatagokban az állatok (kígyók, gyíkok, antilopok, oroszlánok) sárga tónusai dominálnak.

Figyelmeztető elszíneződés egyértelműen megkülönbözteti a szervezetet környezet világos, színes csíkok, foltok (2. végpapír). Mérgező, égető vagy csípős rovarokban található meg: poszméhekben, darazsakban, méhekben, hólyagos bogarakban. A fényes, figyelmeztető elszíneződés általában más védelmi eszközöket is kísér: szőrszálak, tüskék, csípések, maró vagy szúrós szagú folyadékok. Ugyanez a fajta színezés magában foglalja a fenyegetőzést is.

Álca testformában és színében bármilyen tárggyal való hasonlósággal elérhető: levél, ág, csomó, kő stb. Veszély esetén a lepkehernyó csomóként kinyúlik és ráfagy egy ágra. A pillangós korhadt gombócok mozdulatlan állapotban könnyen összetéveszthetők egy korhadt fadarabbal. A maszkolás is elérhető utánzás. A mimikri a színben, a testalkatban, sőt a viselkedésben és szokásokban mutatkozó hasonlóságokat jelenti két vagy több organizmusfaj között. Például a kiemelkedő poszméhek és darázslegyek, amelyek csípéstől mentesek, nagyon hasonlóak a poszméhekhez és a darazsakhoz – a csípős rovarokhoz.

Nem szabad azt gondolni, hogy a védőszínezés szükségszerűen és mindig megmenti az állatokat az ellenség általi kiirtástól. De a színben jobban alkalmazkodó szervezetek vagy ezek csoportjai sokkal ritkábban pusztulnak el, mint azok, amelyek kevésbé alkalmazkodtak.

A védő színezet mellett az állatok számos más alkalmazkodást is kialakítottak az életkörülményekhez, amelyek szokásaikban, ösztöneikben és viselkedésükben nyilvánulnak meg. Például a fürj veszély esetén gyorsan leesik a mezőre, és mozdulatlan pózban lefagy. A sivatagokban kígyók, gyíkok, bogarak bújnak meg a meleg elől a homokban. A veszély pillanatában sok állat 16 fenyegető testhelyzetet vesz fel.

Példák a növények alkalmazkodóképességére. A magas fáknak, amelyek koronáját szabadon fújja a szél, általában repülnek a gyümölcsök és a magok. Az aljnövényzetet és a cserjéket, ahol a madarak élnek, világos gyümölcsök jellemzik, ehető péppel. Sok réti gyógynövényben a gyümölcsökön és magvakon horgok vannak, amelyekkel az emlősök szőrébe tapadnak.

A különféle alkalmazkodások megakadályozzák az önbeporzást és biztosítják a növények keresztbeporzását.

Egylaki növényekben a hím és női virágok ne egyszerre érik (uborka). A kétivarú virágú növényeket a porzók és bibék különböző időpontokban történő érlelése vagy szerkezeti sajátosságai védik az önbeporzástól. relatív pozíció(a kankalinnál).

Még több példát mutatunk be: a tavaszi növények zsenge hajtásai - kökörcsin, chistyak, kék pajzs, libahagyma stb. - elviselik a nulla alatti hőmérsékletet, mivel a sejtnedvben tömény cukoroldat van jelen. Nagyon lassú növekedés, alacsony termet, kis levelek, fák és cserjék sekély gyökerei a tundrában (fűz, nyír, boróka), a sarki flóra rendkívül gyors fejlődése tavasszal és nyáron - mindezek alkalmazkodások a permafrost körülmények között való élethez.

Sok gyomnövény mérhetetlenül több magot termel, mint a kultúrnövények – ez egy alkalmazkodó tulajdonság.

Elosztó berendezési tárgyak. A növény- és állatfajok nem csak a szervetlen környezet viszonyaihoz, hanem egymáshoz való alkalmazkodóképességükben is különböznek egymástól. Például be lombhullató erdő a fűtakarót tavasszal fénykedvelő növények (corydalis, kökörcsin, tüdőfű, chistyak), nyáron pedig árnyéktűrő (budra, gyöngyvirág, zelenchuk) alkotják. A korán virágzó növények beporzói elsősorban a méhek, poszméhek és lepkék; a nyáron virágzó növényeket általában legyek beporozzák. Számos rovarevő madár (oriole, szerecsendió), amely egy széles levelű erdőben fészkel, pusztítja a kártevőit.

Ugyanabban a környezetben az élőlények eltérő módon alkalmazkodnak. A göncölő madárnak nincs úszóhártyája, bár táplálékát vízből, búvárkodásból, szárnyak használatával, lábával kövekbe kapaszkodva szerzi. A vakond és a vakondpatkány az üreges állatok közé tartozik, de az előbbi végtagjaival ás, míg az utóbbi fejével és erős metszőfogaival a föld alatti járatokat vezeti. A fóka uszonyokkal úszik, míg a delfin a farokúszóját használja.

Az alkalmazkodások eredete az organizmusokban. Darwin magyarázata az összetett, változatos alkalmazkodások konkrét környezeti feltételekhez való megjelenésére alapvetően eltért Lamarck e kérdéskörről alkotott felfogásától. Ezek a tudósok élesen különböztek az evolúció fő mozgatórugóinak meghatározásában is.

Darwin elmélete teljesen logikus materialista magyarázatot ad az eredetre, pl. pártfogó színezés. Vegye figyelembe a zöld testszín megjelenését a zöld leveleken élő hernyóknál. Őseiket más színűre festhették, és nem ettek leveleket. Tegyük fel, hogy bizonyos körülmények miatt kénytelenek voltak átállni a zöld levelek fogyasztására. Könnyen elképzelhető, hogy a madarak sok ilyen rovart megcsíptek, jól láthatóan a zöld háttér előtt. Az utódoknál mindig megfigyelhető különféle örökletes elváltozások között a hernyók testének színében is előfordulhat változás, ami kevésbé tette észre őket a zöld leveleken. A zöldes árnyalatú hernyók közül néhány egyed túlélte és termékeny utódokat adott. A következő generációkban a zöld leveleken kevésbé észrevehető hernyók túlélésének folyamata folytatódott. Idővel a természetes szelekció következtében a hernyók testének zöld színe egyre inkább megfelelt a fő háttérnek.

A mimikri megjelenése is csak a természetes szelekcióval magyarázható. Azok az élőlények, amelyek testalkatában, színezetében, viselkedésében a legkisebb eltérések mutatkoztak, fokozva a védett állatokhoz való hasonlóságot, nagyobb valószínűséggel maradtak életben, és számos utódot hagytak hátra. Az ilyen organizmusok elpusztulásának százalékos aránya alacsonyabb volt, mint azoké, amelyek nem mutattak jótékony változást. Nemzedékről nemzedékre a jótékony változás erősödött és javult a védett állatokkal való hasonlóság jeleinek felhalmozódása révén.

Az evolúció hajtóereje - természetes kiválasztódás.

Lamarck elmélete teljesen tehetetlennek bizonyult a szerves célszerűség magyarázatában, például a különféle védőszínezések eredetében. Nem feltételezhető, hogy az állatok testük színében vagy szilárdságában "tornáztak" és a gyakorlatok révén edzettségre tettek szert. Az élőlények egymáshoz való kölcsönös alkalmazkodását sem lehet megmagyarázni. Például teljesen megmagyarázhatatlan, hogy a munkásméhek ormánya megfelel az általuk beporzott növények bizonyos fajtáinak virágának szerkezetének. A munkásméhek nem szaporodnak, a méhkirálynők pedig, bár utódokat hoznak, nem tudják "tornázni" az ormányt, mivel nem gyűjtik a virágport.

Emlékezzünk vissza az evolúció Lamarck szerinti mozgatórugóira: 1) „a természet haladásvágyára”, aminek következtében szerves világ az egyszerű formáktól a bonyolult formákig fejlődik, és 2) a változó cselekvés külső környezet(közvetlenül a növényeken és az alacsonyabb rendű állatokon, és közvetetten bevonva idegrendszer magasabb rendű állatokon).

Lamarck felfogása a fokozatosságról, mint az élőlények „változhatatlan” törvények szerinti szerveződésének fokozatos növekedéséről, lényegében az Istenbe vetett hit felismeréséhez vezet. A kezdeti célszerűség gondolatából logikusan következik az élőlények környezeti feltételekhez való közvetlen alkalmazkodásának elmélete a bennük csak megfelelő változások megjelenése és az így megszerzett tulajdonságok kötelező öröklődése révén. A szerzett tulajdonságok öröklődése kísérletileg nem igazolt.

Annak érdekében, hogy világosabban megmutassuk, mi a fő különbség Lamarck és Darwin között az evolúció mechanizmusának megértésében, saját szavaikkal magyarázzuk meg ugyanazt a példát.

Hosszú lábak és hosszú nyak kialakulása egy zsiráfban

Lamarck szerint

„Istudott, hogy ez a legmagasabb emlős Afrika belsejében él, és olyan helyeken található, ahol a talaj mindig száraz és növénytelen. Ez arra készteti a zsiráfot, hogy megeszi a fák leveleit, és állandó erőfeszítéseket tesz, hogy elérje azokat. Ennek a fajta minden egyedénél régóta fennálló szokásnak köszönhetően a zsiráf mellső lábai hosszabbak lettek, mint a hátsó lábai, nyaka pedig annyira megnyúlt, hogy ez az állat anélkül, hogy felkelt volna. hátsó lábai, amelyek csak a fejét emelik fel, elérik a hat métert (körülbelül húsz láb) ... Minden olyan változás, amelyet egy szerv a szokásos használat során szerzett meg, és amely elegendő ahhoz, hogy ezt a változást előidézze, a későbbiekben megőrződik a szaporodás során, feltéve, hogy ez a szerv velejárója. mindkét egyed közösen vesz részt a megtermékenyítésben faja szaporodásában. Ezt a változást továbbadják, és így átörökítik a következő generációk minden egyedére, akik ugyanazoknak a feltételeknek vannak kitéve, bár az utókornak már nem kell úgy megszereznie, ahogyan azt ténylegesen létrehozták.

Darwin szerint

„A zsiráf magas termetének, nagyon hosszú nyakának, mellső lábainak, fejének és nyelvének köszönhetően tökéletesen alkalmazkodott a fák felső ágairól való levelek eltávolítására... a legmagasabb egyedek, amelyek egy-két hüvelykkel magasabbak voltak, mint mások, gyakran képesek voltak túlélni az aszályos időszakokat, vándorolva élelem után kutatva az egész országban. Ez a csekély méretkülönbség a növekedés és változékonyság törvényei miatt a legtöbb faj esetében nem számít. A születőben lévő 10-es zsiráf esetében azonban más volt a helyzet, ha figyelembe vesszük valószínű életmódját, mert általában azoknak kellett aggódniuk, akiknél bármely vagy több különböző testrész hosszabb volt a szokásosnál. Keresztezéskor vagy azonos szerkezeti jellemzőkkel, vagy azonos irányú változásra hajlamos utódokat kellett volna hagyniuk, míg az ebből a szempontból kedvezőtlenebb szervezettségű egyedeknek a leghajlamosabbaknak kellett volna lenniük a halálozásra. ... a természetes szelekció megvéd és ezáltal elválaszt minden magasabb rendű egyedet, teljes lehetőséget biztosítva számukra a kereszteződésre, és hozzájárul az összes alacsonyabb rendű egyed elpusztításához.

Az élőlények környezeti feltételekhez való közvetlen alkalmazkodásának elmélete a megfelelő változások megjelenése és azok öröklődése révén manapság támogatókra talál. Idealisztikus mivoltát csak az evolúció hajtóerejének, a természetes kiválasztódásról szóló darwini doktrínának a mélyen történő asszimilációja alapján lehet feltárni.

Az élőlények adaptációinak relativitása. Darwin doktrínája a természetes kiválasztódásról nemcsak azt magyarázta meg, hogyan keletkezhet a fittség a szerves világban, hanem azt is bebizonyította, hogy mindig is relatív természet. Az állatokban és a növényekben a hasznos tulajdonságokkal együtt vannak haszontalanok, sőt károsak is.

Íme néhány példa az élőlények számára használhatatlan szervekre, nem megfelelő szervekre: a ló palacsontjai, a bálna hátsó végtagjainak maradványai, a harmadik századi maradványok majmokban és emberekben, a vakbél vakbéle emberek.

Bármilyen alkalmazkodás segíti az élőlényeket abban, hogy csak olyan körülmények között éljenek túl, amelyek között a természetes szelekció kifejlődött. De még ilyen körülmények között is relatív. Télen egy fényes, napsütéses napon a tengeri kakas árnyékként adja ki magát a havon. Az erdő havon észrevehetetlen fehér nyúl láthatóvá válik a törzsek hátterében, az erdő szélére futva.

Az állatokban az ösztönök megnyilvánulásának megfigyelései számos esetben azt mutatják, hogy az állatok nem megfelelőek. Az éjszakai pillangók a tűzre repülnek, bár közben meghalnak. Ösztönük vonzza őket a tűzhöz: főként világos, éjszaka jól látható virágokból gyűjtik a nektárt. A legtöbb legjobb védekezés szervezetek nem minden esetben megbízható. A juhok megeszik a közép-ázsiai karakurt pókot anélkül, hogy kárt tennének magukban, amelynek harapása sok állat számára mérgező.

A test szűk specializációja a test halálát okozhatja. A swift nem tud felszállni sík felületről, mivel szárnyai hosszúak, lábai viszont nagyon rövidek. Csak úgy száll fel, hogy valamilyen élről lökdösöd, mint egy ugródeszkáról.

A növényi alkalmazkodások, amelyek megakadályozzák az állatok evését, viszonylagosak. Az éhes szarvasmarha tövis által védett növényeket is eszik. A szimbiotikus kapcsolatokkal összekapcsolt szervezetek kölcsönös haszna is relatív. Néha a zuzmó gombaszálai elpusztítják a velük együtt élő algákat. Mindezek és sok más tény azt mutatja, hogy a célszerűség nem abszolút, hanem relatív.

A természetes kiválasztódás kísérleti bizonyítékai. A darwini idő után számos kísérletet végeztek, amelyek megerősítették a természetes szelekció jelenlétét a természetben. Például halakat (gambusia) különböző színű fenekű medencékbe helyeztek. A madarak a halak 70%-át elpusztították a medencében, ahol jobban látszottak, és 43%-át ott, ahol színükben jobban illeszkedtek a fenékháttérhez.

Egy másik kísérletben az ökörszem (a verébfélék egy csoportja) viselkedését figyelték meg, amely addig nem piszkálta meg a patronáló lepke hernyóit, amíg azok meg nem mozdultak.

A kísérletek megerősítették a figyelmeztető színezés fontosságát a természetes szelekció folyamatában. Az erdő szélén 200 fajhoz tartozó rovarokat helyeztek ki táblákra. A madarak körülbelül 2000-szer repültek, és csak azokat a rovarokat csípték meg, amelyeknek nem volt figyelmeztető színük.

Kísérletileg azt is megállapították, hogy a legtöbb madár elkerüli a kellemetlen ízű hártyafélék rovarokat. Miután megcsípett egy darázst, a madár három-hat hónapig nem érinti a darázslegyeket. Aztán addig kezdi piszkálni őket, amíg rá nem kerül egy darázsra, ami után ismét hosszú ideig nem érinti a legyeket.

Kísérleteket végeztek a "mesterséges mimikrával". A madarak szívesen ették a bogárlárvákat - lisztbogárt, íztelen kárminfestékkel festve. A lárvák egy részét kininnel vagy más kellemetlen anyaggal kevert festékkel fedték be. A madarak, miután találkoztak ilyen lárvákkal, abbahagyták az összes színes lárva csipegetését. Az élmény változott: különféle rajzokat készítettek a lárvák testére, és a madarak csak azokat vitték el, akiknek a rajzolását nem kísérte kellemetlen íz. Így a madaraknak van feltételes reflex fényes jelekre vagy mintákra figyelmeztetni.

A természetes szelekció kísérleti vizsgálatát botanikusok is elvégezték. Kiderült, hogy a gyomnövények számos biológiai tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek megjelenése és fejlődése csak az emberi kultúra által teremtett feltételekhez való alkalmazkodással magyarázható. Például a camelina (keresztes virágúak családja) és a torta (szegfűszegfélék családja) növények magjai méretben és tömegben nagyon hasonlóak a lenmagokhoz, amelyek termését megfertőzik. Ugyanez mondható el a szárnyatlan csörgő (a Norichnikov családból) magjáról, amely a rozstermést almozza. A gyomnövények általában a kultúrnövényekkel egy időben érnek. Mindkettőnek a magjait nehéz elválasztani egymástól szellőzéskor. A férfi kaszált, az aratással együtt kicsépelte a gazt, majd a táblára vetette. Önkéntelenül és öntudatlanul is hozzájárult a különféle gyomok magjainak természetes szelekciójához a magvakkal való hasonlóság mentén. termesztett növények.

2. Új fajok kialakulása

Az embert ősidők óta lenyűgözi a szerves világ sokszínűsége. Hogyan jött létre? A természetes kiválasztódás doktrínája megmagyarázta, hogyan képződnek új fajok a természetben. Darwin a hazai fajtákra vonatkozó tényekből indult ki. Eredetileg a háziállatfajták kevésbé változatosak voltak, mint manapság. Az emberek különböző célokat követve különböző irányban végeztek mesterséges szelekciót. A fajta eredményeként elvált, azaz jelekben elvált egymás között és közös ősi fajtájukkal .

Eltérések a természetes körülmények között. Divergencia folyamatosan történik a természetben, és a természetes szelekció vezérli. Minél jobban különböznek egymástól egy faj leszármazottai, annál könnyebben terjednek el több és változatosabb területen, annál könnyebben szaporodnak. Darwin így érvelt. Valamiféle számbeli ragadozó négylábú elérte a lét lehetőségének határát ezen a területen. Tegyük fel, hogy az ország fizikai viszonyai nem változtak; szaporodhat tovább ez a ragadozó? Igen, ha a leszármazottak átveszik a más állatok által elfoglalt helyeket. És ez megtörténhet más táplálékra vagy új életkörülményekre való áttéréskor (fákon, vízben stb.). Minél változatosabbak lesznek ennek a ragadozónak a leszármazottai tulajdonságaikban, annál szélesebb körben fognak elterjedni.

Darwin mond egy példát. Ha egy földterületre az egyik faj pázsitját, egy másikra pedig több különböző fajhoz vagy nemzetséghez tartozó fűszernövényeket, hasonlókat, akkor a második esetben nagyobb lesz az össztermés.

Természetben, 1-nél valamivel nagyobb területű helyszínen m2, Darwin 20 különböző növényfajt számolt meg, amelyek 18 nemzetségbe és 8 családba tartoznak.

Az ilyen tények megerősítik a Darwin álláspontjának helyességét: "...a legtöbb élet a legváltozatosabb szerkezettel megy végbe..." Az azonos fajhoz tartozó növények között azonos talaj- és nedvességigényük van. , világítás stb., zajlik a legélesebb biológiai verseny. A természetes szelekció során az egymástól leginkább eltérő formák megmaradnak. Minél szembetűnőbbé válnak a formák adaptív jellemzői közötti különbségek, maguk a formák annál inkább eltérnek egymástól.

A természetes szelekciónak köszönhetően az evolúció folyamata az divergens karakter: a formák egész „rajongója” egy kezdeti formából származik, mintha egy közös gyökérből különleges ágak lennének, de nem mindegyik kap további fejlődés. A természetes szelekció hatására a generációk végtelenül hosszú sorozatában egyes formák megmaradnak, mások kihalnak; A divergencia folyamatával egyidejűleg van egy kihalási folyamat is, és mindkettő szorosan összefügg. A legkülönbözőbb formáknak van a legnagyobb esélyük a túlélésre a természetes kiválasztódás folyamatában, mivel kevésbé versengenek egymással, mint a közbenső és ősi formák, amelyek fokozatosan elvékonyodnak és kihalnak.

A változatosság egy lépés a faj kialakulása felé. Darwin úgy képzelte, hogy az új fajok kialakulásának folyamata a természetben a fajok fajon belüli csoportokra való felbomlásával kezdődik, amit ő ún. fajták.

A természetes szelekciónak és divergenciának köszönhetően a fajták egyre több megkülönböztető örökletes tulajdonságra tesznek szert, és különleges, új fajokká válnak.

Nagyon nagy a különbség a fajta és a faj között. Ugyanazon faj fajtái keresztezik egymást, és termékeny utódokat hoznak létre. A természetes körülmények között a fajok általában nem kereszteződnek, ami miatt a fajok biológiai izolációja következik be.

Darwin a következő sémát javasolta, hogy jobban megmagyarázza, hogyan megy végbe a specifikáció folyamata a természetben (11. ábra).

A diagram egyazon nemzetség 11 fajának lehetséges evolúciós útját mutatja, amelyeket A, B, C stb. betűk jelölnek - L-ig bezárólag. A betűk közötti távolság a fajok közötti közelséget mutatja.

Így a D és E vagy F és G betűkkel jelölt fajok kevésbé hasonlítanak egymáshoz, mint az A és B fajok vagy a K és L stb. mint 1000 generáció.

Kövessük az A faj evolúcióját. Az A ponttól induló szaggatott vonalak a leszármazottait ábrázolják. Egyedi változatosságuk miatt eltérnek egymástól és a szülőfajtól A. A természetes szelekció során a jótékony változások megmaradnak. Ugyanakkor felfedezi az övét hasznos akció divergencia: az egymástól leginkább eltérő jelek (a köteg a1 és t1 sorai) fennmaradnak, nemzedékről nemzedékre halmozódnak, és egyre jobban eltérnek. Idővel a taxonómusok az a1 és t1 különleges fajtákat ismerik fel.

Tegyük fel, hogy az első szakaszban - az első ezer évben - két egyértelműen kifejezett a1 és m1 fajta származott az A fajból. Az A szülőfajban változást okozó körülmények között ezek a fajták továbbra is változni fognak. Talán a tizedik szakaszban olyan különbségek lesznek köztük és az A faj között, hogy két külön fajnak kell tekinteni őket: a10 és m10. A fajták egy része kihal, és talán csak az f10 éri el a tizedik szakaszt, és egy harmadik fajt alkot. Az utolsó szakaszban 8 új fajt vezetnek be, amelyek az A fajból származnak: a14, q14, p14, b14, f14, o14, e14 és t14. Az a14, q14 és p14 fajok közelebb állnak egymáshoz, mint más fajokhoz, és egy nemzetséget alkotnak, a fennmaradó fajok további két nemzetséget adnak. Az I. faj evolúciója hasonló módon zajlik.

Más fajok sorsa más: közülük csak az E és F faj éli túl a tizedik stádiumot, az E faj ezután kihal. Külön kiemelendő az F14 faj: szinte változatlan formában maradt fenn napjainkig az F szülőfajhoz képest. Ez akkor fordulhat elő, ha a környezeti feltételek hosszú ideig nem, vagy csak nagyon csekély mértékben változnak.

Darwin hangsúlyozta, hogy a természetben nem mindig maradtak meg a legkülönbözőbb, szélsőséges fajták, a középsők is fennmaradhatnak és utódokat adhatnak. Egy faj megelőzheti a másikat fejlődésében; az extrém fajták közül néha csak egy, de három is fejlődhet. Minden attól függ, hogy milyen végtelenül van felhalmozva komplikált kapcsolatélőlények egymással és a környezettel.

Példák specifikációra. Mondjunk példákat a fajok kialakulására, és használjuk a kifejezést alfaj, a tudományban elfogadott a "változatosság" helyett.

Elterjedt fajok, mint a barnamedve, mezei nyúl, közönséges róka, mókus, az Atlanti-óceántól egészen Csendes-óceánés nagyszámú alfaja van. V középső sáv A Szovjetunióban több mint 20 ranunculusfajt termesztenek. Valamennyien ugyanabból a szülőfajból származtak. Utódai különféle élőhelyeket - sztyeppéket, erdőket, mezőket - ragadtak meg, és az eltérésnek köszönhetően fokozatosan elváltak egymástól, először alfajokba, majd fajokká (12. kép). Lásd a többi példát ugyanazon az ábrán.

A specifikáció a mai napig tart. A Kaukázusban él egy szajkó, akinek fekete tollazata van a tarkóján. Önálló fajnak még nem tekinthető, a közönséges szajkó alfaja. Amerikában az énekes veréb 27 alfaja él. Legtöbbjük külsőleg kevéssé különbözik egymástól, de vannak köztük éles különbségek is. Idővel a jellemzőikben köztes alfajok kihalhatnak, a szélsőségesek pedig önálló fiatal fajokká válnak, elveszítve az egymással való keresztezési képességet.

Izolációs érték. A faj elterjedési területének kiterjedése kedvez a természetes szelekciónak és a divergenciának. Ez akkor fordul elő, amikor egy faj egymástól elszigetelt területeken telepszik meg. Ilyen esetekben az élőlények behatolása egyik helyről a másikra nagyon nehéz, és a köztük való átkelés lehetősége jelentősen csökken vagy teljesen hiányzik.

Mondjunk példákat. A Kaukázusban a magas hegyekkel elválasztott területeken a lepkék, gyíkok stb. különleges alfajai élnek. A Bajkál-tóban számos ciliáris laposférgek, rákfélék és halfajok és nemzetségek élnek, amelyek sehol máshol nem találhatók meg. Ez a tó elkülönül a többi vízgyűjtőtől hegyvonulatok körülbelül 20 millió éve, és csak folyókon keresztül kommunikál a Jeges-tengerrel.

Más esetekben az élőlények nem kereszteződhetnek, mivel biológiai izoláció. Például két verébfaj - a barna és a mezei veréb - télen együtt tart, de általában különböző módon fészkelnek: az első - a házak teteje alatt, a második - a fák üregeiben, az erdő szélein. A feketerigófaj jelenleg két, kívülről még megkülönböztethetetlen csoportra oszlik. De egyikük sűrű erdőkben él, a másik emberi lakhely közelében. Ez két alfaj kialakulásának kezdete.

Konvergencia. A kezdeti létfeltételek között a különböző szisztematikus csoportokba tartozó állatok néha hasonló alkalmazkodást tesznek lehetővé a környezethez, ha ugyanazon szelekciós tényezőnek vannak kitéve. Ezt a folyamatot elnevezték konvergencia- a jelek konvergenciája. Például a vakond és a medve elülső, üreges végtagjai nagyon hasonlóak, bár ezek az állatok különböző osztályokba tartoznak. A cetfélék és a halak testalkatukban erősen hasonlítanak egymásra, a különböző osztályokba tartozó úszó állatok végtagjai pedig hasonlóak. Vannak konvergensek is fiziológiai jellemzők. Az úszólábúak és cetfélék zsírfelhalmozódását a vízi környezetben zajló természetes szelekció eredménye magyarázza: csökkenti a test hőveszteségét.

A távoli szisztematikus csoportokon (típusokon, osztályokon) belüli konvergenciát csak a hasonló létfeltételek természetes szelekcióra gyakorolt ​​hatása magyarázza. A viszonylag közel rokon állatok konvergenciáját a származásuk egysége is befolyásolja, ami mintegy elősegíti a hasonló örökletes elváltozások előfordulását. Éppen ezért gyakrabban figyelhető meg ugyanazon az osztályon belül.

Változatos fajok. Darwin doktrínája a szerves világ evolúciójáról a fajok sokféleségét a természetes szelekció és az ezzel járó jellemkülönbségek elkerülhetetlen eredményeként magyarázza.

Fokozatosan, az evolúció során a fajok összetettebbé váltak, a szerves világ egyre magasabb fejlettségi szintre emelkedett. A természetben azonban mindenütt az állatok és a növények egyszerre élnek együtt, birtokolnak változó mértékben szervezetének összetettsége.

Miért nem "emelte" a természetes szelekció az összes alacsonyan szervezett csoportot a legmagasabb szintű szervezettségre?

A természetes szelekció révén minden növény- és állatcsoport csak a saját létfeltételeihez alkalmazkodik, ezért nem emelkedhetett mind egyforma magas szintű szervezettségre. Ha ezek a feltételek nem követelték meg a struktúra bonyolultságának növelését, akkor annak mértéke sem nőtt, mert Darwin szavaival élve „nagyon egyszerű életkörülmények között egy magas szervezet semmilyen szolgáltatást nem nyújtana”. Az Indiai-óceánban többé-kevésbé állandó körülmények között a lábasfejűek (nautilus) fajai élnek, szinte változatlanok sok száz évezreden át. Ugyanez vonatkozik a modern lebenyúszójú halakra is.

Így a különböző szerkezeti összetettségű szervezetek egyidejű együttélését a természetes szelekció és divergencia elmélete magyarázza.

A természetes szelekció eredményei. A természetes kiválasztódásnak három, egymással szorosan összefüggő legfontosabb következménye van: 1) az élőlények szerveződésének fokozatos bonyolítása és növekedése; 2) az élőlények alkalmazkodása a környezeti feltételekhez; 3) a fajok sokfélesége.

Bibliográfia

1. Azimov A. Elbeszélés biológia. M., 1997.

2. Kemp P., Arms K. Bevezetés a biológiába. M., 2000.

3. Libert E. Általános biológia. M., 1978 Gliozzi M. A fizika története. M., 2001.

4. Naidysh V.M. A modern természettudomány fogalmai. Oktatóanyag. M., 1999.

5. Nebel B. Környezettudomány. Hogyan működik a világ. M., 1993.

Az élőlények alkalmazkodóképességének kialakulása.
Az élő szervezetek környezethez való különféle alkalmazkodásának fő oka a szelekció. Például ismert, hogy a fogoly egy erdei madár. Élőhelytől függően többféle adaptációja van: a) a csőr lerövidülése a hó és a lom alóli táplálékhoz kapcsolódóan; b) az ujjak végén szarvredők megjelenése, amelyek megkönnyítik a vastag hótakarón való mozgást. ; c) a szárnyak kiterjesztése, lekerekítése a gyors levegőbe emelkedés érdekében (a fogoly ősei nem rendelkeztek ilyen szerkezettel).
A további elterjedés érdekében a növények termése és magja is különféle változásokon ment keresztül. Ezek horgok, tövisek, amelyekkel az állatokhoz rögzítik őket, vagy könnyű pihék, amelyeket a szél szétszór.
Jellemző jelenség a fittség megjelenése a növényekben, állatokban, de mindenesetre a fittség nem jelenik meg azonnal. Hosszú evolúciós folyamat eredményeként az egyének a Különleges képességek alkalmazkodni a környezeti feltételekhez.
A szerkezet, a szín, a test alakja és a viselkedés jellemzői jól láthatóak egy vízi emlős - delfin - példáján. A test hegyes formája lehetővé teszi számára, hogy könnyen és szabadon mozogjon a vízben különböző irányokba. A delfin sebessége eléri a 40 km/h-t. A madarakban pedig a repülésre való alkalmasság mutatói a testet borító tollak jelenléte; a fül és a fogak hiánya; a fej 180 "-os elfordítási képessége; a csontok könnyűsége; az élelmiszer gyors emésztése a gyomorban stb.
Sok állat edzettsége annyira fejlett, hogy nehéz megkülönböztetni őket a környezettől. A test alakja, a halak színe, az algák sűrű bozótjában élő állatok segítenek nekik sikeresen elrejtőzni az ellenségek elől.

Az adaptáció típusai:

1. Védő (maszkoló) színezés és típusai.
2. Ösztönös alkalmazkodás.
3. Utódok gondozása.
4. Fiziológiai alkalmazkodás.

Rizs. 21. Éjszakai lepkék alkalmazkodóképessége a fatörzs megfelelő színeihez való színváltoztatással: 1 - ugyanannyi megjelölt sötét és világos pillangó; 2 - könnyű fatörzs; 3 - a könnyű lepkék számának növekedése; 4 - a sötét lepkék számának növekedése; 5 - sötét fatörzs

1. Védő (maszkoló) szín és típusai. Védő színezés - a nyíltan élő és az ellenség számára hozzáférhető szervezetek alkalmazkodóképessége. A tojásaikat a földön kotló madarak (fajdfajd, fogoly, fürj stb.) összeolvadnak a környező háttérrel. A fészken mozdulatlanul ülő madár szinte láthatatlan ellenségei számára. A pigmentált héjú tojások és a belőlük kikelő fiókák szintén alig észrevehetők. Nál nél nagy ragadozók, amelyek tojásaihoz nem férhetnek hozzá az ellenségek, vagy olyan madarakban, amelyek magasan sziklákra tojnak vagy elássák azokat. a talajba nem alakul ki a héj védőszíne. A lepkehernyók általában zöldek, a levelek színűek, vagy sötétek, a kéreg színűek. A fenékhalakat (stingray, lepényhal) gyakran homok színűre festik.
A sivatagi állatok általában homokossárga színűek. A monokromatikus védőszínezet a rovarokra (sáska), gyíkokra, saigákra, oroszlánokra jellemző. Sok állat az évszaktól függően változtatja a színét. Például sarki róka, fehér nyúl, fogoly télen van fehér szín. A nappali pillangók a szárnyak alsó részén, míg az éjszakai pillangók a szárnyak felső részén védő színt kapnak, így nappal az ellenség számára láthatóvá válnak és elpusztulhatnak (a szárnyak alsó része világos ). A védőszínezés rovarok formájában is megfigyelhető: az ágon lévő lepkék chrysalisa nagyon hasonlít a vesére; faághoz hasonló, mozdulatlan állapotban lévő ágra tapadt lárva stb.
A védőfestés különösen hasznos a kezdeti szakaszban. egyéni fejlődés szervezet (tojás, lárva, csibe). A védőszínezés a lassan mozgó vagy nyugalmi állapotba került állatoknál szükséges.
Sok állat képes gyorsan megváltoztatni a színét a környezet színétől függően, és ez a képesség öröklődik. Például: kaméleon, lepényhal, agama.

A védőfesték típusai:

1. védő színezés;
2. vonzó színezés;
3. fenyegető elszíneződés;
4. utánzó színezés.

1. Figyelmeztető védőfesték mérgező, csípős vagy égő rovarokra jellemző. Például egy katicabogárt (piros, sárga, barna, sötétvörös, csíkos) a madarak soha nem csípnek meg, mert mérgező, keserű sárgás folyadék szabadul fel (22. ábra). Ha a fiókák véletlenül megpiszkálják ezt a bogarat, akkor legközelebb nem közelítik meg. A szemétbogár kellemetlen égő folyadékot bocsát ki, élénkpiros csíkos színű. A méhek, poszméhek, darazsak, mérgező kígyók színe megvédi őket a ragadozóktól. A védő színezés bizonyos rovarok és állatok viselkedésétől is függ. Néha a csúszóbogarak megfagynak a veszély pillanataiban. A nádasban fészkelődő keserű, véletlenül meglátva az ellenséget, kinyújtja a nyakát, felemeli a fejét és megdermed. Az állatok figyelmeztető elszíneződése olyan viselkedéssel párosul, amely taszítja a ragadozókat.

Rizs. 22. Figyelmeztető színezés: 1 - katicabogár; 2 - buborékfólia

2. Vonzó színezés. Ez a színezés különösen fontos a tenyésztés során. A vörös lepkék, kékszárnyú szöcskék, jerboák élénk színe, a hím madarak tollazata vonzza a nőstényeket a költési időszakban. A hétköznapi napokon a színezés összeolvad a környezettel, és az ellenség számára láthatatlanná válik (23. ábra).

Rizs. 23. Vonzó színezés: 1 - piros szárny; 2 - kékszárnyú szuka; 3 - jerboa

3. Fenyegető színezet. Veszély idején az állatok veszik fenyegető testtartás. Például a veszély pillanataiban a kobra egyenesen felemeli a fejét, kifújja a nyakát és fenyegető testhelyzetet vesz fel; sötétbogár felemeli a hasát és kiüríti rossz szag. A füles kerekfej azonnal kinyitja a fej bőrredőit, és nyitott szájjal lefagy. Az imádkozó sáska nyitott szárnyain szemnek látszó foltok vannak. Veszély esetén szárnyait kinyitva az imádkozó sáska elriasztja ellenségét. Ugyanezek a foltok találhatók az éjszakai lepkéken is (24. ábra).

Rizs. 24. Fenyegető elszíneződés: a pillangó (1) szárnyain fenyegető pózban lévő szemfoltok úgy néznek ki, mint egy manóbagoly szeme (2)

4. Utánzó színezés -utánzás(görögül mimikosz – „utánzat”). Ez az állatok és növények élő szervezetek vagy a környezet bizonyos élettelen tárgyainak utánzása. A nem védett szervezetek figyelmeztető színe egy vagy több fajra emlékeztet. Például testalkatát, méretét, élénk színét tekintve a csótány hasonlít egy katicabogárhoz. A csikóhal és a haljáró testalkata algára emlékeztet. fehér pillangó kellemetlen szagú, élénk színű, a helikonidák családjába tartozó ehetetlen pillangókat (25. ábra) és a legyeket - darazsak utánozza. A nem mérgező kígyók és a mérgező kígyók hasonlósága segít nekik megvédeni magukat az ellenségektől és túlélni.

Rizs. 25. Utánzó színezés: a fehér pillangó (T) úgy néz ki, mint egy mérgező helikonid pillangó (2)

Példák az utánzó növényi színezésre.
A növények utánzó színezése szükséges az állatok vonzásához vagy megfélemlítéséhez. Általában nincs nektár a Belozor virágon. A rovarok vonzására hasonlít a mézelő növényhez. A virágon ülő rovarok hozzájárulnak annak beporzásához. A húsevő növény (nepenthes) virágai rendelkeznek világos szín. A virágon ülő rovarok azonnal a „csapdába” esnek és meghalnak. Az orchidea virág alakjában és illatában hasonlít egyes rovarok nőstényére, ezért a hím rovarok önkéntelenül ráülnek a virágra és beporozzák azt.
Utánzás a természetes szelekció irányítása alatt történik. Előfordulása az ehető fajokban előforduló kis jótékony mutációk felhalmozódásával függ össze az ehetetlen fajokkal való együttélés körülményei között. Az ellenségek és az alkalmazkodó tulajdonságok elleni védekezés egyik fő fegyvere: poloskák és rákok számára - kitin burkolat, puhatestűeknek - kagylók, krokodiloknak - pikkelyek, tatuknak és teknősöknek - kagyló, sünnek és sertésnek - tűk.

Fitness. Védő színezés. Védő színezés. Vonzó színezés. Veszélyes elszíneződés. Utánzó színezés (mimika).

1. fő ok az organizmusok különféle alkalmazkodása a környezeti feltételekhez – ez a szelekció.
2. A védőszínezés olyan alkalmazkodóképesség, amely a nyitott életmódot folytató szervezetek ellenségeitől való védelméhez szükséges.
3. Védőszínezés - a mérgező, csípős, égő rovarokra jellemző védőszínezés típusa.
4. Vonzó színezés - egyfajta védőszínezés a szervezetek szaporodási időszakában.
5. A fenyegető színezés egy módja annak, hogy az állatokat fenyegető testhelyzet felvételével megvédjük az ellenségtől.
6. Az élő szervezetek és a környezet élettelen tárgyainak utánzása a védekezésre képtelen vagy inaktív szervezetek alkalmazkodóképessége.
7. Az élőlények milyen tulajdonságai határozzák meg az alkalmasságot?
8. Hogyan jön létre a fitnesz?
9. Nevezze meg a védőszínezés típusait!
10. Mondjon példát a védőszínezésre!
1. Milyen élőlényekre jellemző az utánzó szín?
2. Mondjon példákat, amelyek bizonyítják a szemet gyönyörködtető színezés hasznosságát!
3. Melyek a példák a növények mimikális színére?

Gyakorlat
Találkoztál már olyan rovarokkal a természetben, amelyek megfagynak érintésre? Ügyeljen tetteikre, mozdulatlanságára. Ügyeljen a kellemetlen szagot kibocsátó rovarokra. Hasonlítsa össze őket. Ez a feladat segít jobban megismerni az állatok védelmező és fenyegető színét.
Próbálja meg teljesíteni a feladatot.
Milyen típusú védőszínezési példák találhatók? Írja be nagybetűkkel ennek megfelelően: "ZShch" - védő; "PR" - vonzó; "PD" - utánzó.

1. Katicabogár. 5. Nepenthes (rovarevő növény).
2. Pillangó. 6. Keserű.
3. Fekete bogár. 7. Hím fácán.
4. Csikóhal. 8. Sáska.

Szakaszok: Biológia

Az óra céljai:

• az evolúció mozgatórugóira vonatkozó ismeretek ismétlése és megszilárdítása;
• kialakítani az élőlények környezethez való alkalmazkodóképességének fogalmát, ismereteket az evolúció eredményeként a fittség kialakulásának mechanizmusairól;
• folytatni az elméleti törvényszerűségek ismeretének felhasználását az élővilágban megfigyelhető jelenségek magyarázatához szükséges készségek fejlesztését;
• hogy specifikus ismereteket formáljanak az adaptívról szerkezeti jellemzők, a test színe és az állatok viselkedése.

Felszerelés:

Táblázat "Fitness és relatív természete", fényképek, rajzok, növényi és állati organizmusok gyűjteményei, kártyák a tesztek elvégzéséhez, bemutatása.

1. A tanult anyag ismétlése:

Frontális beszélgetés formájában javasoljuk a kérdések megválaszolását.

a) Nevezze meg az evolúció egyetlen irányító hajtóerejét!
b) Mi szállítja a populációban a kiválasztáshoz szükséges anyagot?
c) Ismeretes, hogy az örökletes variabilitás, amely a kiválasztáshoz anyagot szolgáltat, véletlenszerű és nem irányított. Hogyan válik irányítottá a természetes szelekció?
d) Adjon evolúciós magyarázatot a következő kifejezésre: „Nem egyedi gének szelektálódnak, hanem integrált fenotípusok. A fenotípus nemcsak a szelekció tárgyaként működik, hanem az öröklődő információk generációkon át tartó közvetítőjeként is működik.

Ahogy a kérdés felteszik, a szövege megjelenik a képernyőn (prezentációt használnak)

2. A tanár a beszélgetést az óra témájának megfogalmazásához vezeti.

A természetben eltérés van az élőlények korlátlan ideig tartó szaporodási képessége és a korlátozott erőforrások között. Ez az oka...? létért való küzdelem, melynek eredményeként a környezeti feltételekhez leginkább alkalmazkodó egyedek maradnak életben. (A séma megjelenítése a képernyőn, a tanulók füzetbe írnak)

Tehát a természetes szelekció egyik eredményének nevezhetjük az összes élő szervezet alkalmazkodásának kialakulását - a környezethez való alkalmazkodást, azaz a környezethez való alkalmazkodást. az alkalmasság adott létfeltételek között a természetes szelekció működésének eredménye.

(Óra témája üzenet, jegyzetfüzet bejegyzés)

Gondolkodjon és próbálja megfogalmazni, mi a környezeti feltételekhez való alkalmazkodóképesség lényege? (A tanár a tanulókkal közösen megadja az erőnlét definícióját, amelyet egy füzetbe írnak, és egy diát jelenítenek meg a képernyőn)

Az organizmusok alkalmassága vagy alkalmazkodása- felépítésük, élettani folyamataik és viselkedésük azon sajátosságainak összessége, amelyek egy adott faj számára biztosítják a sajátos életmód lehetőségét bizonyos környezeti feltételek mellett.

Mit gondol, mit jelent a fitnesz az organizmusok számára?

Jelentése: a környezeti feltételekhez való alkalmazkodás növeli az élőlények túlélési esélyét és nagyszámú utód elhagyását. (Jegyzetfüzetbe írás, dia megjelenítése)

Felmerül a kérdés, hogyan alakulnak ki az adaptációk? Próbáljuk meg elmagyarázni az elefánttörzs kialakulását C. Linnaeus, J. B. Lamarck, C. Darwin szemszögéből.

(A képernyőn egy elefánt fényképe és a feltett kérdés megfogalmazása látható)

Javasolt tanulói válaszok:

Linné szerint: az organizmusok alkalmassága az eredeti célszerűség megnyilvánulása. Isten a hajtóerő. Példa: Az elefántokat, mint minden állatot, Isten teremtette. Ezért megjelenésük pillanatától kezdve minden elefántnak hosszú törzse van.

Lamarck szerint: az organizmusok veleszületett képességének gondolata, hogy megváltozzanak a külső környezet hatására. Az evolúció hajtóereje az organizmusok tökéletességre való törekvése. Példa: Az elefántoknak, amikor táplálékot kaptak, folyamatosan ki kellett nyújtaniuk a felső ajkukat, hogy táplálékhoz jussanak (gyakorlat). Ez a tulajdonság öröklődik. Tehát volt egy hosszú elefánttörzs.

Darwin szerint: a sok elefánt között voltak különböző hosszúságú törzsű állatok. A kissé hosszabb törzsűek sikeresebbek voltak a táplálékkeresésben és a túlélésben. Ez a tulajdonság öröklődött. Így aztán fokozatosan egy hosszú elefánttörzs emelkedett ki.

Melyik magyarázat reálisabb? Próbáljuk meg leírni az adaptációk előfordulási mechanizmusát. (Séma a képernyőn)

3. Az adaptációk sokfélesége.

A tanulók asztalain rajzok, gyűjtemények, amelyek az élőlények környezethez való különféle alkalmazkodását szemléltetik. Dolgozz párban vagy csoportban. A tanulók leírják az adaptációkat, megnevezik azokat maguk vagy tanári segítséggel. A képernyőn ezek az eszközök megjelennek a beszélgetés során.

1. Morfológiai adaptációk (testszerkezeti változások).

• áramvonalas testforma halakban és madarakban
• háló az ujjak között vízimadaraknál
• vastag szőrzet az északi emlősöknél
• lapos test a tengerfenéken élő halakban
• kúszó és párnaszerű forma az északi szélességi fokokon és a magas hegyvidéki vidékeken található növényekben

2. Álcázás: a testforma és a színezés összeolvad a környező tárgyakkal (dia).

(Tengeri ló, bot rovarok, egyes lepkék hernyói).

3. Védő színezés:

olyan fajokban fejlődött ki, amelyek nyíltan élnek és az ellenség számára hozzáférhetőek lehetnek (nyíltan fészkelő madarak tojásai, szöcske, lepényhal). Ha a környezet háttere az évszaktól függően nem állandó, az állatok színt váltanak (nyúl, fehér nyúl).

4. Figyelmeztető színezés:

Nagyon fényes, a mérgező és csípős formákra jellemző (darázs, poszméh, katica, csörgőkígyó). Gyakran demonstratív ijesztő viselkedéssel kombinálva.

5. Mimika:

a nem védett élőlények színének, alakjának hasonlósága védettekkel (lebegőlégy és méhecske, trópusi kígyók és Mérgező kígyók; a snapdragon virágok poszméheknek tűnnek - a rovarok megpróbálnak házasságot kötni, ami hozzájárul a beporzáshoz; a kakukk által lerakott tojások). Az imitátorok száma soha nem haladja meg az eredeti fajt. Ellenkező esetben a figyelmeztető szín értelmét veszti.

6. Fiziológiai adaptációk:

életfolyamatok életkörülményekhez való alkalmazkodóképessége.

• a sivatagi állatok zsírfelhalmozódása a száraz évszak kezdete előtt (teve)
• mirigyek, amelyek megszabadulnak a felesleges sóktól a hüllőkben és a tenger közelében élő madarakban
• vízvédelem a kaktuszokban
• gyors metamorfózis sivatagi kétéltűeknél
• hőképalkotás, echolokáció
• részleges vagy teljes anabiózis állapota

7. Viselkedési alkalmazkodás:

viselkedésbeli változások bizonyos körülmények között

• az utódok gondozása javítja a fiatal állatok túlélését, növeli populációik stabilitását
• a különálló párok kialakulása párzási időszak, télen pedig rajokba egyesülnek. Mi segíti a táplálékot és a védelmet (farkasok, sok madár)
• ijesztő viselkedés (bombardier bogár, skunk)
• fagyás, sérülés vagy halál utánzás (oposszumok, kétéltűek, madarak)
• körültekintő magatartás: hibernálás, élelmiszertárolás

8. Biokémiai adaptációk:

bizonyos anyagok kialakulásához kapcsolódik a szervezetben, amelyek megkönnyítik az ellenségek védelmét vagy más állatok elleni támadásokat

• kígyók, skorpiók mérgei
• gombás és bakteriális antibiotikumok
• kálium-oxalát kristályok a növények leveleiben vagy tüskéiben (kaktusz, csalán)
• fehérjék és lipidek speciális szerkezete termofil (magas hőmérsékletnek ellenálló)

és pszichrofil (hidegszerető), lehetővé téve az élőlények létezését meleg forrásokban, vulkanikus talajokban, örök fagyos körülmények között.

relatív természet berendezési tárgyak.

Javasoljuk, hogy figyeljen az asztalra: nyúl. Ragadozók számára láthatatlan a hóban, jól látható a fatörzsek hátterében. A diákokkal együtt más példákat is hoznak: a lepkék könnyű virágokból nektárt gyűjtenek, de a tűzbe is repülnek, bár közben elpusztulnak; a mérges kígyókat megeszik a mongúzok, sünök; ha a kaktuszt bőségesen öntözzük, elpusztul.

Milyen következtetést lehet levonni?

Következtetés: bármilyen adaptáció csak olyan körülmények között célszerű, amelyek között kialakult. Amikor ezek a feltételek megváltoznak, az alkalmazkodás elveszti értékét, vagy akár károsítja a szervezetet. Ezért a fittség relatív.

A téma tanulmányozásakor Charles Darwin természetes kiválasztódásról szóló tanításaira támaszkodtunk. Megmagyarázta az élőlények életkörülményekhez való alkalmazkodóképességének kialakulásának mechanizmusát, és bebizonyította, hogy az alkalmazkodóképesség mindig relatív.

4. Az ismeretek megszilárdítása.

a tanulók asztalain tesztlapok és válaszkártyák.

1 lehetőség.

1. Egy jelenség, amely példaként szolgál az álcázó színezésre:

a) szikaszarvas és tigris színezése;
b) néhány pillangó szárnyán a gerincesek szeméhez hasonló foltok;
c) a pierid pillangó szárnyainak színének hasonlósága az ehetetlen helikonid pillangó szárnyainak színével;
d) a katicabogarak és a Colorado burgonyabogár színe.

2. Hogyan modern tudomány magyarázza a szerves célszerűség kialakulását:

a) az élőlények aktív vágyának eredménye, hogy alkalmazkodjanak bizonyos környezeti feltételekhez;
b) olyan egyedek természetes szelekciójának eredménye, akikről kiderült, hogy másoknál jobban alkalmazkodtak a környezeti feltételekhez a véletlenszerű örökletes változások jelenléte miatt;
c) közvetlen befolyás eredménye külső körülmények a megfelelő jelek kialakulásáról a szervezetekben;
d) eredetileg a teremtéskor előre meghatározta az élőlények fő típusainak alkotója.

3. Jelenség. Példa erre az oroszlánlégy és a darazsak hasonlósága a has színében és az antennák alakjában:

a) figyelmeztető szín
b) mimika;
c) adaptív színezés;
d) álcázás.

4. Példa védőszínezésre:

5. Példa figyelmeztető színre:

a) a rózsa virágának élénkvörös színe;


d) hasonlóság színben és testalkatban.

2. lehetőség.

1. A természetes szelekció fő hatása:

a) a populációban a generációs szaporodást biztosító gének gyakoriságának növelése;
b) az élőlények széles variabilitását biztosító populációban a gének gyakoriságának növekedése;
c) olyan gének megjelenése a populációban, amelyek biztosítják a faj jellemzőinek megőrzését az élőlényekben;
d) az élőlények életkörülményekhez való alkalmazkodását meghatározó gének megjelenése a populációban;

2. Példa a védőszínezésre:

a) az énekes szöcske zöld színe;
b) a levelek zöld színe a legtöbb növényben;
c) élénkvörös színű katicabogárban;
d) a légy és a darázs hasának színének hasonlósága.

3. Példa a maszkolásra:

a) az énekes szöcske zöld színe;
b) a légy és a darázs hasának színének hasonlósága;
c) élénkvörös színű katicabogárban;

4. Példa figyelmeztető színre:

a) a rózsa virágának élénkvörös színe;
b) élénkvörös szín egy katicabogárban;
c) a légy és a darázs színe hasonlósága;
d) a molyhernyó csomós testének színben és alakban való hasonlósága.

5. Példa a mimikára:

a) az énekes szöcske zöld színe;
b) élénkvörös szín egy katicabogárban;
c) a légy és a darázs hasának színének hasonlósága;
d) a molyhernyó csomós testének színben és alakban való hasonlósága.

Válaszkártya:

	1	2	3	4	5
a
b
v
G

Házi feladat:

1. 47. bekezdés;
2. töltse ki a 47. bekezdés szerinti táblázatot: