Підручник Біологія 9 клас - В. І. Соболь - Абетка 2017

Тема 6. ЕВОЛЮЦІЯ ОРГАНІЧНОГО СВІТУ

§ 46. ПОПУЛЯЦІЯ. МІКРОЕВОЛЮЦІЯ. ВИД. ВИДОУТВОРЕННЯ

Еволюцію здійснюють певні «робочі сили» (чинники еволюції), які з «будівельного матеріалу» (різних мутацій) на «будівельному майдані» (у популяціях) будують нескінченні конструкції пристосувань.

З підручника «Еволюційне вчення»

Основні поняття й ключові терміни: ПОПУЛЯЦІЯ. Мікроеволюція. Пристосування. ВИД. Видоутворення.

Пригадайте! Що таке теорія еволюції?

Ваша думка

У гірських лісах України популяції вивірки звичайної мають темне забарвлення, а популяції вивірки рівнинних лісів - руде.

На вашу думку, чому?

ЗМІСТ

Чому популяція є елементарною одиницею еволюції?

ПОПУЛЯЦІЯ (лат. populatio - населення) - це сукупність особин одного виду організмів, які упродовж багатьох поколінь існують в межах певної території, вільно схрещуються і відносно ізольовані від інших популяцій виду. Умови життя в межах ареалу виду є неоднаковими в різних ділянках, що приводить до виникнення відмінностей між групами особин та формування популяцій. Головним чинником, що об’єднує особини в популяціях, є вільне схрещування (панміксія). Особини різних популяцій також можуть схрещуватися, але цьому, як правило, перешкоджають географічні (наприклад, річки, гори) та біологічні (наприклад, різний час розмноження) фактори.

Будь-яка популяція організмів характеризується такими показниками, як чисельність, народжуваність, смертність, природний приріст та ін. Популяції можуть характеризуватися структурою: статевою, віковою, просторовою, етологічною та генетичною. Чому ж популяції є одиницею еволюції, а не окрема особина, як вважав Дарвін? Одна особина того чи іншого виду не здатна еволюціонувати, оскільки її набір генів не змінюється упродовж життя. В сучасному еволюційному вченні саме популяції розглядаються як «будівельний майданчик», арена еволюційних подій (іл. 126). Це пояснюється тим, що:

• популяція завдяки спадковій мінливості складається з особин, які різняться за генотипом;

• у популяції постійно діють чинники, що змінюють співвідношення частоти генотипів та алельних генів (генетичну структуру);

• у популяції постійно існують взаємозв’язки між особинами й довкіллям, завдяки чому виживають і дають потомство тільки особини з корисними в даних умовах змінами.

Іл. 126. Поліська популяція зубрів

Для здійснення еволюційних змін необхідна наявність трьох процесів: мутаційного (поява нових різноманітних ознак), рекомбінаційного (створення нових поєднань ознак) та селекційного (відбір корисних для життя особин ознак), що відбуваються саме в популяціях. Завдяки цим процесам відбувається елементарне еволюційне явище, тобто суттєва і незворотна зміна генофонду популяції на тривалий період.

Отже, саме популяції, а не окремі особини є елементарними одиницями еволюції.

Що є результатом мікроеволюційних змін?

Еволюційні процеси в межах популяцій, що завершуються формуванням пристосованості організмів та утворенням нових популяцій й підвидів, називаються мікроеволюцією. Рушійним чинником еволюційних змін у популяціях є природний добір, а матеріалом для мікроеволюційних змін - мутації. Природний добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування адаптацій організмів до змін умов довкілля.

Адаптації - пристосування будови, функцій, поведінки організмів до певних умов існування. Адаптації виникають у процесі еволюції на основі нейтральних мутацій або модифікацій. Нові пристосування з’являються не одразу в готовому вигляді, а тривалий час формуються в процесі еволюції. Будь-яка сукупність адаптацій допомагає організмам вижити лише в тих умовах, у яких вона сформувалася під впливом чинників еволюції.

Мікроеволюція забезпечує формування найрізноманітніших адаптацій:

• мімікрія - схожість між незахищеними та захищеними видами (наприклад, осоподібні метелики і оси, джмелеподібні мухи і джмелі) (іл. 127);

• маскування — схожість із предметами навколишнього середовища (наприклад, морський коник до водоростей) (іл. 128);

• захисне забарвлення допомагає сховатися в навколишньому середовищі (наприклад, біле забарвлення полярних куріпок);

• застережне забарвлення вказує на небезпеку даного виду (наприклад, червоне забарвлення сонечка вказує на отруйність);

• приваблювальне забарвлення забезпечує зустріч особин різних статей (наприклад, яскраве забарвлення самця вивільги).

Іл. 127. Мімікрія мухи дзюрчалки осоподібної

Іл. 128. Маскування морського коника

Отже, результатом мікроеволюції є формування адаптацій та виникнення нових популяцій.

Як відбувається утворення видів у природі?

ВИД - сукупність особин, що характеризуються спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя і займають у природі певну область - ареал. Видову самостійність певної групи особин встановлюють за різними критеріями виду: морфологічний (подібність особин за будовою), генетичний (характерний для кожного виду набір хромосом за кількістю, формою і розмірами), фізіологічний (подібність й відмінності в процесах життєдіяльності), біохімічний (особливості будови і складу макромолекул, перебігу певних біохімічних реакцій), географічний (спільність території поширення), екологічний (пристосованість до умов існування) та ін. Як же виникають нові види?

Видоутворення - це спрямований природним добором еволюційний процес адаптивних перетворень, який веде до утворення генетично закритих видових систем із генетично відкритих внутрішньовидових. Починається видоутворення на рівні популяцій. Нові види найчастіше виникають від однієї предкової групи близькоспоріднених організмів шляхом розходження ознак у споріднених організмів (дивергенції). Необхідною умовою видоутворення є ізоляція, залежно від особливостей якої розрізняють географічне та екологічне видоутворення.

Географічне видоутворення - це формування нових груп у результаті зміни ареалу під час географічної ізоляції.

Відбувається шляхом розриву суцільного ареалу на частини (наприклад, утворення різноманітних видів в’юрків на різних островах Галапагоського архіпелагу) або розширення ареалу і відбір у нових умовах; наприклад, утворення видів ведмідь бурий (Ursus аrctos) і ведмідь білий (Ursusmaritimus) (іл. 129).

Екологічне видоутворення - це формування нових груп у межах існуючого ареалу під час екологічної ізоляції.

Відбувається в результаті дії нових сезонних умов (наприклад, утворення видів дзвінець великий весняний і дзвінець великий літній), у результаті схрещування між особинами споріднених видів (наприклад, м’ята перцева є гібридом м’яти колосоподібної та м’яти водяної), за рахунок поліплоїдних мутацій (наприклад, вихідний вид двозернівка має 2n = 14, вид тверда пшениця — 4n = 28, а м’яка пшениця - 6n = 42) або поєднанням систематично віддалених організмів (наприклад, різні види лишайників є результатом симбіозу грибів і водоростей).

Іл. 129. Ведмідь бурий і ведмідь білий

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на порівняння

Порівняйте географічне і екологічне видоутворення.

Ознаки

Видоутворення

географічне

екологічне

З якими територіями пов'язане?

Які форми ізоляції діють?

Якими шляхами здійснюються?

Приклади

Біологія + Екологія

Зіставте і визначте значення адаптацій у запропонованих тварин. Чому для адаптацій властива відносна доцільність?

1 Погрозлива поза жука-бомбардира

А Мімікрія

2 Забарвлення жалких комах (оси, бджоли)

Б Маскування

3 Зимове забарвлення у зайців-біляків

В Захисне забарвлення

4 Метелик-каліма з візерунком очей сови

Г Застережне забарвлення

5 Подібність паличника до гілочок

Д Погрозливий прояв поведінки

6 Забарвлення самця мандаринки

Е Приваблювальне забарвлення

I

II

III

IV

V

VI

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Селекція

Слива домашня (Prunus domestica) з набором хромосом 6n = 48 виникла ще в доісторичні часи шляхом гібридизації терена (Prunus spinosa, 4n = 32) з аличею (Prunus divaricata, 4n = 16). Чому слива домашня є видом? Оцініть значення видоутворення в природі й для людини.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке популяція? 2. Назвіть основні характеристики популяцій. 3. Що таке мікроеволюція? 4. Наведіть приклади адаптацій до умов середовища. 5. Що таке вид? 6. Назвіть способи видоутворення.

7 - 9

7. Чому популяція є елементарною одиницею еволюції? 8. Які результати мікроеволюції? 9. Як відбувається утворення видів у природі?

10 - 12

10. Порівняйте географічне та екологічне видоутворення.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити