Войти
Закрыть

Біогеоценоз як середовище еволюції

11 Клас

Різні рівні організації живої матерії співвідносяться між собою за принципом «матрьошки»: кожен вищий щабель містить у собі всі попередні. Так, молекули складають клітини, клітини - організм, організми - популяції, а останні - біогеоценози. Довкілля на певний рівень впливає опосередковано, через вищі. Тому від факторів навколишнього середовища найбільш залежні біогеоценози, а найменш - біомолекули. Це визначає різні ступені інтеграції живого на кожному рівні його організації (мал. 180). Що таке інтеграція в біологічних системах? Інтеграція (від лат. інтегратіо - поповнення) - структурне об’єднання окремих частин, які входять до складу цілісної системи, та узгодженість їхніх дій (наприклад, клітини в багатоклітинному організмі). Найвищий ступінь інтеграції спостерігають на молекулярному рівні, де величезна різноманітність молекул складає кілька стабільних типів сполук: білків, ліпідів, вуглеводів, нуклеїнових кислот. Навіть незначні зміни структури молекул, насамперед білків і нуклеїнових кислот, можуть докорінно змінити їхні властивості. Така інтеграція - необхідна умова нормального функціонування надзвичайно складних молекулярних систем живих істот. На клітинному рівні ступінь інтеграції зменшується: кількість і форма певних органел у клітині може значно змінюватись, не порушуючи при цьому її функцій тощо. На організмовому рівні інтеграція ще нижча: значно варіюють маса, зріст, забарвлення та багато інших ознак організму. Ще менш інтегровані популяції, в яких постійно змінюється чисельність особин, співвідношення їхніх вікових груп, різних фаз розвитку тощо....
0 Переглянути

Макроеволюція. Біологічний прогрес і регрес

11 Клас

Що таке макроеволюція? Макроеволюція — це сукупність еволюційних процесів, які сприяють утворенню надвидових систематичних категорій (родів, родин та ін.). Як відомо, реально в природі існують лише види, а надвидові категорії вчені ввели для їхньої систематизації. Належність виду до того чи іншого роду, родів - до родини і так далі дослідники встановлюють за ступенем їхньої історичної спорідненості. Тому особливих механізмів макроеволюції не існує. Певні її «закономірності» є наслідком узагальнень, накопичених протягом історичного розвитку відмінностей між спорідненими видами, які утворилися у процесі тривалих мікроеволюційних змін і послідовного ряду видоутворень. Різноманітність видів зумовлена пристосуваннями організмів до змін умов існування, що супроводжуються дивергенцією. Це явище має назву адаптивна радіація (мал. 178). Наприклад, усі ряди плацентарних ссавців походять від спільного предка внаслідок пристосувань до різних умов наземного (примати, парно- та непарнокопитні тощо), водного (ластоногі, китоподібні) та повітряного (рукокрилі) середовищ життя. Що таке біологічний прогрес і регрес? Вивчаючи закономірності історичного розвитку тварин, О.М. Сєверцов у 20-х роках XX століття розробив поняття «біологічний прогрес» і «біологічний регрес». Біологічний прогрес проявляється у збільшенні чисельності популяцій, розширенні ареалу та видоутворенні в межах тієї чи іншої систематичної групи. Він є наслідком еволюційного удосконалення певної групи організмів. Наприклад, у наш час у стані біологічного прогресу перебувають покритонасінні рослини, комахи, молюски, птахи та ссавці....
0 Переглянути

Видоутворення

11 Клас

Що таке видоутворення? Видоутворення - це еволюційний процес виникнення нових видів. На відміну від мікроеволюції, воно має необоротний характер. Наприклад, якщо між ізольованими популяціями різних підвидів поновиться обмін спадковою інформацією, вони можуть втратити свої відмінності та повернутись до попереднього стану. Але види до цього неспроможні, тому що кожен із них накопичив багато алелей, відсутніх в інших, що спричинює репродуктивну ізоляцію і формування власної екологічної ніші. Видоутворення найчастіше відбувається за допомогою дивергенції, коли від вихідної форми виникають два або більше нових видів. Здебільшого воно є наслідком різних форм ізоляції. Відповідно до її типів розрізняють географічне та екологічне видоутворення. Географічне видоутворення відбувається внаслідок географічної ізоляції (мал. 176). Існує багато прикладів географічного видоутворення. Це і класичні спостереження Ч. Дарвіна над різноманіттям в’юрків на островах Галапагосу, і величезний матеріал, накопичений систематиками. Для пояснення фактів географічного видоутворення слід враховувати дані палеогеографії (науки про будову земної поверхні минулих епох) та геології (науки про будову Землі). Наприклад, у Північній Америці мешкають види бобрів і норок, близькі до євразійських. За геологічними даними, кілька сотень тисяч років тому Азія та Північна Америка були з’єднані суходольним містком. На їхній спільній території мешкали одні й ті самі види бобрів і норок. Після утворення Берингової протоки внаслідок географічної ізоляції євразійські та американські популяції цих тварин перетворилися на окремі види....
0 Переглянути

Мікроеволюція. Форми природного добору. Вид і його критерії

11 Клас

Що таке мікроеволюція? Мікроеволюція - це сукупність еволюційних процесів, які відбуваються в популяціях одного виду. Згідно із синтетичною гіпотезою еволюції, природний добір спрямовує різні елементарні зміни фенотипів, що виникли внаслідок мутацій, у бік формування пристосувань організмів до змін умов довкілля. В цьому і полягає творча роль природного добору. Тому його часто називають рушійною силою еволюції. У різних місцях широких ареалів певних видів популяції, пристосовуючись до тих чи інших особливостей середовища життя, більш-менш різняться між собою за будовою. Такі популяції (або їхні групи) часто називають підвидами. Наприклад, вид тигр має 7 підвидів, білий гриб - приблизно 20. Кожен підвид відрізняється одним чи кількома фенами. Існування підвидів свідчить про екологічну пластичність виду, тобто його здатність пристосовуватись до різноманітних умов довкілля. Які виділяють форми природного добору? Залежно від спрямування адаптаційних змін, розрізняють стабілізуючий, рушійний і розриваючий природний добір (мал. 175). Стабілізуючий добір проявляється в постійних умовах довкілля. Він підтримує сталість певного фенотипу, який найбільше відповідає середовищу, і відкидає будь-які менш пристосувальні зміни. Цим він звужує межі модифікаційної мінливості, тобто норму реакції. Наслідком дії стабілізуючого добору є досконала пристосованість до певних умов існування, або спеціалізація видів (наприклад, ярусність рослин)....
0 Переглянути

Популяція як елементарна одиниця еволюції

11 Клас

Що таке генетика популяцій? Генетика популяцій - розділ генетики, який вивчає генетичну структуру природних популяцій, а також генетичні процеси, які в них відбуваються. Вона має важливе значення для розвитку еволюційної теорії: завдяки її дослідженням встановлено, що популяція є не лише одиницею виду, але й еволюції, оскільки в ній відбуваються всі еволюційні процеси, про які ви дізнаєтесь пізніше. Дослідження в галузі генетики популяцій розпочав російський учений С.С. Четвериков у 20-х роках XX століття. В Україні подібні дослідження проводив С.М. Гершензон із співробітниками. Яке значення мають дослідження генетики популяцій для еволюційного вчення? Як відомо, різні фактори довкілля впливають насамперед на фенотип. Спадкова інформація, закодована в молекулах нуклеїнових кислот (генотип), може не проявитись фенотипно, якщо відповідна рецесивна алель перебуває в гетерозиготному стані. Тому в популяціях диплоїдних організмів, яким притаманне перехресне запліднення, рецесивні мутації тривалий час можуть не проявлятись у фенотипі, перебуваючи в гетерозиготному стані. Так створюється резерв спадкової мінливості. Чим ширше рецесивні мутації розповсюджуються серед особин популяції завдяки послідовним схрещуванням, тим ймовірніше їхній перехід у гомозиготний стан та прояв у фенотипі. Залежно від відповідності рецесивних станів ознак умовам довкілля їхні носії (організми) або гинуть, або дають плідних нащадків. В останньому випадку через кілька поколінь такий рецесивний стан ознаки (або фен) як пристосованіший повністю витісняє з популяції менш відповідний даним умовам існування домінантний фен. Отже, зберігається лише рецесивна мутація певного гена, а її домінантна алель зникає....
0 Переглянути

Синтетична гіпотеза еволюції

11 Клас

Що зумовило кризу дарвінізму на початку XX століття? Ще за життя самого Ч. Дарвіна його еволюційні погляди критикували вчені. Через те, що природа спадкової мінливості залишалась невідомою, багато дослідників вважало, що гібриди мають риси проміжного характеру порівняно з батьківськими організмами. Наприклад, гібрид віслюка та кобили (мул) має риси обох батьківських видів. Виходячи з цього, англійський натураліст Ф. Дженкін висловив думку, що прояв будь-якої виниклої корисної ознаки у нащадків зменшуватиметься доти, доки через ряд поколінь не зникне безслідно. Тому природний добір неможливий. Сам Ч. Дарвін не зміг спростувати це твердження і назвав його «жахом Дженкіна». Інший сучасник Ч. Дарвіна - відомий англійський філософ Г. Спенсер (1820-1903) - стверджував, що неспрямовані спадкові зміни спричиняють нездатність організму підтримувати сталість свого внутрішнього середовища (гомеостаз), тобто призводять до його загибелі. Він також відзначив, що саме поняття «добір» передбачає цілеспрямований вольовий акт, такий само, який людина здійснює під час селекційної роботи. Але в природі такої свідомої відбираючої сили не існує, тому саме поняття «природний добір» позбавлене біологічного сенсу. Це заперечення не втратило своєї актуальності й тепер. Поняття «вид» у класичному дарвінізмі залишилося таким самим, яким його запропонував К. Лінней 1735 року: вид - це сукупність подібних за будовою особин, здатних схрещуватись між собою і давати плодючих нащадків. Елементарною одиницею еволюції дарвіністи вважали окрему особину. Відкриття мутацій сформувало думку про те, що спадкові зміни фенотипу організмів відбуваються раптово, а не формуються тривалий історичний проміжок, як вважали прихильники вчення Ч. Дарвіна....
0 Переглянути

Розвиток дарвінізму у другій половині XIX - на початку XX століття

11 Клас

Що таке філогенез? Важливу роль у розвитку дарвінізму відіграв відомий німецький учений Е. Геккель. Він звернув увагу на те, що види змінюються в процесі свого історичного розвитку і дають початок новим видам у межах будь-якої систематичної групи. Е. Геккеля вважають засновником філогенетичного напряму в дарвінізмі. Філогенез (від грец. філон - рід і генезіс) - це конкретні шляхи історичних (еволюційних) змін окремих систематичних груп (від видів до царств включно) і всього живого. Для з’ясування філогенезу певної групи Е. Геккель запропонував зіставляти дані палеонтології, порівняльних анатомії та ембріології. Так, учені зв’язують викопні та сучасні форми в єдиний філогенетичний ряд - послідовність історичних змін організмів чи їхніх частин у межах певної систематичної групи (наприклад, послідовність змін черепа та кінцівок у предків коней). Е. Геккель ввів поняття про монофілію (від грец. монос - один та філон - рід), тобто походження всіх нащадків від спільного предка. Це поняття він запропонував як основний принцип природної (філогенетичної) класифікації, а також розробив спосіб графічного відображення історичного розвитку у вигляді так званих філогенетичних дерев (мал. 165)....
0 Переглянути

Основні положення еволюційної гіпотези Ч. Дарвіна

11 Клас

Який внесок зробив Ч. Дарвін у розвиток біології? Англійський учений Чарлз Дарвін - один із найвидатніших біологів світу. Його еволюційна гіпотеза, відома під назвою «дарвінізм», понад 100 років слугувала теоретичним підґрунтям біології, значно вплинула на розвиток інших природничих наук, а також на філософське осмислення проблеми утворення світу. Основні положення свого вчення Ч. Дарвін розробив ще в молоді роки під час навколосвітньої подорожі на кораблі «Бігль» (1831-1836). Після неї протягом понад 20 років він збирав факти на підтвердження своїх ідей і лише в 1859 році виклав їх у книзі «Походження видів шляхом природного добору, або збереження сприятливих порід у боротьбі за життя». В інших працях — «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення» (1868) та «Походження людини і статевий добір» (1871) - Ч. Дарвін додатково дослідив деякі проблеми еволюції і спробував обґрунтувати походження людини від викопних предків - приматів. Які основні положення еволюційної гіпотези Ч. Дарвіна? Еволюція, за Ч. Дарвіном, полягає в безперервних пристосувальних змінах видів у процесі їхнього історичного розвитку (мал. 164). Він вважав, що всі сучасні види є нащадками вимерлих предкових форм. Еволюція відбувається на основі спадкової мінливості під впливом боротьби за існування, наслідком якої є природний добір. Спадкова (за Ч. Дарвіном - невизначена) мінливість - це зміни, які виникають індивідуально в кожного організму незалежно від впливів довкілля і можуть передаватися нащадкам. Від неї Ч. Дарвін відрізняв неспадкову (або визначену) мінливість, яка проявляється у всіх особин певного виду однаково під дією певного чинника довкілля. Вона зникає у нащадків після того, як ця дія припиняється. Наприклад, коні на невеликих островах чи в горах через кілька поколінь дрібнішають. Якщо таких тварин повернути на низинні рівнини, то через кілька поколінь їхні нащадки знову досягатимуть розмірів предків....
0 Переглянути

Поняття про еволюцію. Еволюційна гіпотеза Ж.-Б. Ламарка

11 Клас

Що таке еволюція? Еволюція (від лат. еволютіо — розгортання) - це процес необоротних змін у будові та функціях живих організмів протягом їхнього історичного розвитку. Її наслідком є пристосованість організмів до умов середовища життя. Загальні закономірності, фактори, механізми і наслідки еволюції живої матерії вивчає розділ біології - еволюційне вчення. Ідеї про еволюцію живих організмів висловлювали ще давньогрецькі (Геракліт, Демокріт та ін.) та давньоримські (Лукрецій та ін.) мислителі. Однак спроби науково пояснити це явище з’явились лише на початку XIX століття. Що таке креаціонізм? Не всі біологи визнають реальність еволюційного процесу. Система поглядів на незмінність живої природи з часу її виникнення дістала назву креаціонізм (від лат. креатіо - створення). Її послідовники здебільшого дотримуються релігійних поглядів на походження життя, розглядаючи його як наслідок свідомого творчого акту вищої нематеріальної сили (Бога). Креаціоністами були такі видатні біологи, як К. Лінней, Ж. Кюв’є, геолог Ч. Лайєль та інші. Це була людина енциклопедичних знань. Він написав багатотомну працю «Флора Франції», створив систему класифікації безхребетних тварин, яка певною мірою не втратила свого значення і донині. Саме він запропонував термін «біологія» (1802), обґрунтував уявлення про окрему «область життя» на Землі (пізніше названу біосферою) тощо. Свою еволюційну гіпотезу Ж.-Б. Ламарк опублікував у 1809 р. у книзі «Філософія зоології». Він вважав, що організми, позбавлені нервової системи, змінюються безпосередньо під впливом факторів довкілля. Наприклад, листки водяних рослин стрічкоподібні, бо видовжуються під впливом течії води. У тварин, які мають нервову систему, пристосування виробляються за схемою: зі зміною потреб змінюються звички; зміна звичок сприяє вправлянню певних органів. Органи, які вправляються, розвиваються, а ті, що не вправляються, - зменшуються. Згодом ці зміни успадковуються. Наприклад, жирафа почала живитися листям дерев, тому весь час витягувала шию, щоб дістатися крони: шия і передні ноги у неї видовжились. Отже, за Ж.-Б. Ламарком, одним із факторів еволюції є успадкування всіх ознак, які виникли під впливом чинників довкілля....
0 Переглянути

Про що ми дізналися з цього розділу. Основи екології. Людина і біосфера

11 Клас

Екологія — наука про взаємозв’язки живих організмів і їхніх угруповань між собою та умовами середовища існування, про структуру й функціонування надорганізмових біологічних систем. Усі компоненти середовища існування, що впливають на живі організми та їхні угруповання, називають екологічними факторами. Їх ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні. Фактори, дія яких виходить за межі витривалості організмів називають обмежуючими. Вони визначають територію розселення видів. Живі організми - мешканці нашої планети - освоїли чотири основні середовища існування: наземно-повітряне, водне, ґрунт та організми інших видів. Найрізноманітнішим за умовами існування є наземно-повітряне середовище. Усі форми співіснування організмів (паразитизм, коменсалізм і мутуалізм) називають симбіозом. Сезонні зміни умов середовища зумовлюють формування в організмів адаптивних біологічних ритмів: добових, припливно-відпливних, сезонних тощо. Одним із провідних факторів, що впливає на інтенсивність процесів життєдіяльності організмів є тривалість світлового періоду доби. Реакція організмів на цей фактор дістала назву фотоперіодизм. Види існують у формі популяцій. Популяція кожного виду займає в біогеоценозі певне положення - екологічну нішу. Кожна популяція характеризується певними показниками (чисельністю, густотою, біомасою тощо), а також певною структурою (статевою, віковою, просторовою, екологічною). Зміни чисельності популяцій під впливом різних факторів називають популяційними хвилями; вони бувають сезонними й несезонними. Підтримання чисельності популяції на оптимальному для даного середовища рівні називають гомеостазом популяції. Угруповання взаємодіючих між собою популяцій організмів різних видів, що населяють територію з однорідними умовами існування, утворюють біоценози. Біоценози характеризуються певним видовим різноманіттям, біомасою, продуктивністю, просторовою та екологічною структурою. Популяції організмів різних видів, що входять до складу певного біоценозу, тісно взаємопов’язані не лише між собою, а й з умовами фізичного середовища. Внаслідок цього формуються біогеоценози - цілісні системи, яким властиві стійкість, здатність до саморегуляції (підтримання гомеостазу) та самовідтворення....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 286 287 288 289 290 291 292 293 294 ... 343
Назад

Навігація