Естественный отбор, формы отбора: стабилизирующий, движущий, дизруптивный.
Естественный отбор в отличие от искусственного осуществляется в самой природе и состоит в отборе в пределах вида наиболее приспособленных особей к условиям конкретной среды.
Движущий отбор — форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. Классическим примером движущего отбора является эволюция окраски у березовой пяденицы. Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определённом направлении, перемещая соответственно и норму реакции. Стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Стабилизирующий отбор является механизмом накопления изменчивости в природных популяциях. Активно формирует генетические механизмы, которые обеспечивают стабильное развитие организмов и формирование оптимальных фенотипов на базе разнообразных генотипов. Он обеспечивает устойчивое функционирование организмов в широком спектре привычных для вида колебаний внешних условий
Дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.
Существует две формы естественного отбора: Положительный и Отсекающий (отрицательный) отбор.
Положительный
отбор увеличивает в популяции число
особей, обладающих полезными признаками,
повышающими жизнеспособность вида в
целом. Отсекающий отбор выбраковывает
из популяции подавляющее большинство
особей, несущих признаки, резко снижающие
жизнеспособность при данных условиях
среды. С помощью отсекающего отбора из
популяции удаляются сильно вредные
аллели. Также отсекающему отбору могут
подвергаться особи с хромосомными
перестройками и набором хромосом, резко
нарушающими нормальную работу
генетического аппарата.
Биологический прогресс и регресс. Направления биологического прогресса (арогенез, алллогенез, катагенез).
Биологический прогресс – достижение данной группой организмов успеха в борьбе за существование, каким бы путём этот успех ни был достигнут (с упрощением или усложнением организации).
Биологический регресс (от лат. regressus — движение назад) – эволюционный упадок данной группы организмов, которая не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами.
Биологический прогресс |
Биологический регресс |
численность особей увеличивается (рождаемость > смертности) |
численность уменьшается |
ареал обитания расширяется |
ареал сужается |
за счет увеличения численности особей и расширения ареала, образуются новые популяции и виды. |
уменьшение численности и сужение ареала ведет к вымиранию организмов. |
Ароморфоз и идиоадаптация — основные пути достижения биологического прогресса.
Общая дегенерация – (лат. degenero — вырождаюсь) – упрощение организации в ходе эволюции данной группы организмов, сопровождающееся утратой ряда функций и выполняющих их органов.
Если у потомков одного предка признаки довольно явно расходятся, то это дивергенция.
Конвергенция — прямо противоположное явление — сходство, схождение признаков.
Катогенез-путь упрощения уровня орг-ции; Значение- переход к паразитизму. Пример- человеческая аскарида.
К биологическому прогрессу могло привести усложнение строения (классы позвоночных), а также упрощение организации тела (паразитические черви).
Арогенез – эволюционное направление, сопровождающиеся приобретением ароморфозов.
Ароморфоз – эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему организации, увеличивают интенсивность жизнедеятельности, но не является узким приспособлениями к резко ограниченным условиям существования.
Ароморфоз дает значительные преимущества в борьбе за существование и делает возможным переход в новые среды обитания, способствует повышению выживаемости и понижению смертности в популяциях. Важный ароморфоз у растений – образование органов и тканей – положил начало новому этапу в развитии органического мира: приспособлению к жизни на суше в новой, более сложной среде, чем водная. Крупным ароморфозом в развитии растений был переход от размножения спорами к размножению семенами. В развитии позвоночных крупным ароморфозом было появление внутреннего оплодотворения и ряда приспособлений к развитию зародыша в яйце на суше.
Аллогенез – эволюционное направление, сопровождающееся приобретением идиоадаптаций.
Идиоадаптация - более мелкие эволюционные изменения, которые, способствуют приспособлению к определенным условиям среды обитания (частные приспособления).
В противоположность ароморфозу идиоадаптация не сопровождается изменениями основных черт организации, общим подъемом уровня организации и интенсивности жизнедеятельности организмов.
Приспособления придонных рыб – камбаловых, скатов к жизни на дне (уплощение тела, окраска под цвет грунта) представляют типичные примеры идиоадаптации. Защитная окраска дает хороший пример приспособления животных к определенным условиям существования, не связанного с повышением организации.
Катагенез – эволюционное направление сопровождающееся дегенерацией.
Общая дегенерация – эволюционные изменения, которое ведет к упрощению организации. Они обычно сопровождаются исчезновением ряда органов, потерявших свое биологическое значение. Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни.
Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Из многочисленных ветвей древнейших земноводных остались только те, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Давно исчезли древние папоротникообразные и многие другие группы растений и животных. Общая причина биологического регресса – отставание в темпах эволюции групп от скорости изменений внешней среды
Дивергенция – это независимое образование различных признаков у родственных организмов. При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, а различия - приспособлением к разным условиям среды.
В эволюции может наблюдаться также конвергенция (конвергентное развитие) – процесс эволюционного развития двух или более неродственных групп в сходном направлении. Конвергенция обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают неродственные организмы. Классическим примером конвергентного развития считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные формы), ихтиозавров и китообразных (вторичноводные формы). При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы, разные по происхождению, но близкие по внешнему строению в силу выполнения в одинаковой среде сходных функций. Например, аналогичными органами являются крылья птиц, насекомых и летучих мышей, роющие конечности медведки (насекомое) и крота (млекопитающее), плавники рыб и дельфинов, колючки у барбариса (листья), белой акации (прилистники), боярышника (побеги), осота ( кончики проводящих жилок).
Понятие экологии. История развития. Структура и методы
Экология — это наука, изучающая закономерности взаимодействия организмов и среды их обитания, законы развития и существования биогеоценозов как комплексов взаимодействующих живых и неживых компонентов в различных участках биосферы. Термин экологии был введен в 1866 году Эрнстом Геккелем.
История – тетр
Структура.
экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, т.е. различают экологию животных, экологию растений, экологию микроорганизмов.
экология классифицируется с точки зрения изучения экологических процессов во времени на: историческую; эволюционную. Общая экология посвящена объединению разнообразных экологических знаний на едином научном фундаменте. Биоэкология представляет собой достаточно цельную область естествознания и посвящена взаимодействиям со средой надорганизменных биологических систем всех уровней. В ней выделяются:
аутоэкология - экология отдельных особей как представителей определенного вида организмов; , исследующую индивидуальные связи отдельного организма (виды, особи) с окружающей его средой;
популяционная экология - экология генетически однородных групп организмов одного вида, имеющих общее место обитания; изучающую структуру и динамику популяций отдельных видов
синэкология - экология многовидовых сообществ, биоценозов;
биогеоценология - учение об экологических системах.
Геоэкология изучает взаимоотношения организмов и среды обитания с точки зрения их географической принадлежности и влияния географических факторов. В нее входят: экология обитателей разных сред (наземной, почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком); природно-климатических зон (тундры, тайги, степи, пустынь, гор, тропических лесов); ландшафтов (речных долин, морских берегов, болот, островов, коралловых рифов и т.п.). К геоэкологии относится также экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов.
Экология человека – комплекс дисциплин, исследующих взаимодействие человека как индивида (биологической особи) и личности (социального субъекта) с окружающей его природной и социальной средой. Социальная экология как часть экологии человека – это объединение научных отраслей, изучающих связь общественных структур (начиная с семьи и других малых общественных групп) с природной и социальной средой их окружения. Прикладная экология – большой комплекс дисциплин, связанных с различными областями человеческой деятельности и взаимоотношений между человеческим обществом и природой.
В настоящее время основными методами экологии являются:
полевые наблюдения, позволяющие получить конкретные сведения о состоянии отдельных видов и популяций; их роли в существовании определенной экологической системы; зависимость от деятельности определенных групп организмов, антропогенного влияния; изменении численности популяций и т.д.
эксперименты в природных условиях, позволяющие моделировать ту или иную ситуацию, последствия ее развития для конкретного сообщества организмов, биоценоза или биогеоценоза;
математическое моделирование процессов и ситуаций, встречающихся в популяциях и биоценозах с помощью вычислительной техники; математическое моделирование позволяет произвести количественную оценку изучаемых процессов и явлений.
Методы экологических исследований подразделяются на неспецифические (использует методы биологических и небиологических наук), специфические (пример, количественный анализ структуры и функционирования надорганизменных систем