Макроэволюция -основные направления

10.03.23

Цель: продолжить формирование научного мировоззрения, а именно формирование понятия о направлениях, процессах и механизме эволюции, объясняющих многообразие живых организмов на Земле.

Задачи:

1. Определить разницу между макро – и микроэволюцией.

2. Расчленить понятие о микроэволюция на частные понятия.

3. Рассмотреть механизм аллопатрического и симпатрического видообразования.

4. Ознакомиться с главными направлениями эволюции – биопрогрессом и биорегрессом.

5. Рассмотреть на примерах ароморфоз, идиоадаптацию, дегенерацию и соотношение между главными путями эволюции.

Вопросы на повторение:

1. Дать определение понятию «вид».

2. Дать определение понятию «популяция».

3 . Перечислить движущие факторы эволюции и дать им определения.

4. Какие из движущих факторов эволюции являются направляющими, а какие ненаправляющими?

Установите соответствие между движущими силами эволюции и результатами эволюции:

А - движущие силы эволюции. А 24

Б - результат эволюции. Б 157

Признаки:

1.Приспособленность к среде обитания.

2.Наследственная изменчивость.

3.Борьба за существование.

4.Естественный отбор.

5.Многообразие видов.

6.Изоляция.

7.Повышение и усложнение организации.

Эволюция – историческое изменение формы, организации и поведения живых существ в ряду поколений.

Эволюция

микроэволюция макроэволюция

Микроэволюция - начальный этап эволюционного процесса, который протекает внутри вида и приводит к образованию новых видов.

Ушастая сова

Полярная сова

Видообразование — это процесс изменения старых видов и появления новых в результате накопления новых признаков в определенных условиях. 

Микроэволюция

элементарные эволюционные факторы

направляющие ненаправляющие

1 . борьба за существование 1. дрейф генов

2. естественный отбор 2. волны жизни

3. мутация

4. изоляция

элементарная структура – популяция , насыщенная элементарным эволюционным материалом –

мутациями

элементарные эволюционные явления – изменение генофонда

финетическая эволюция видообразование

(приводит к возникновению (образование новых популяций, приспособления) видов, подвидов и т.д.)

Американский ученный эволюционист,

который в 1964 году

в книге “Популяция, виды, эволюция”

выделил основные пути видообразования.

Эрнст Вальтер Майр

(1904-2005)

гибридогенное

дивергентное

филетическое

слияние двух существующих видов А и В и образованием нового вида С

разделение одного вида на несколько

преобразование существующих видов

Географическое (аллопатрическое) видообразование

разрыв или расширение ареала

изменение среды обитания и положения вида (популяции) в ней

направление естественного отбора меняется

отбор особей, наиболее приспособленных к новым условиям

среды

географическая изоляция

репродуктивная изоляция

образование нового вида

Сосна сибирская

Сосна даурская

Новые виды могут возникать также вследствие прерывистости (мозаичности) ареала. Примером такого процесса служит возникновение близкородственных видов одуванчика от широко распространенного родительского вида

при расселении вида на большую территорию. В результате более удаленные от центра расселения периферийные популяции и их группы, интенсивно преобразуясь в связи с освоением новых мест обитания, становятся родоначальниками новых видов. Примером могут служить виды  судака , населяющего водоемы Европы.

Географическое видообразование всегда протекает довольно медленно. Этот процесс идет на протяжении сотен тысяч поколений особей популяции. Только за такие большие промежутки времени в изолированных популяциях вида с помощью их организмов вырабатываются особые признаки и свойства, которые приводят к репродуктивной изоляции.

Определите правильную последовательность этапов географического видообразования

естественный отбор особей в новых условиях среды

возникновение новых видов

расселение на новые территории

возникновение подвидов

географическая изоляция между популяциями

• естественный отбор особей в новых условиях среды возникновение новых видов расселение на новые территории возникновение подвидов географическая изоляция между популяциями
• естественный отбор особей в новых условиях среды возникновение новых видов расселение на новые территории возникновение подвидов географическая изоляция между популяциями

Способы видообразования

географическое

экологическое

Образование видов определяется многими причинами. В одних случаях это происходит в результате  пространственно-территориальной (географической) изоляции , препятствующей регулярному обмену генетической информацией. В других случаях этот процесс может быть вызван расселением вида в новые условия за пределы его ареала. В третьих случаях образование нового вида может быть обусловлено  биологической (репродуктивной) изоляцией , возникшей внезапно, например, из-за полиплоидии или мутации.

17

Экологическое (симпатрическое) видообразование

изменения места обитания внутри одного ареала

изменение среды обитания и положения вида в ней

изменение направления естественного отбора

отбор особей, чьи признаки лучше подходят к новым условиям среды

экологическая изоляция

репродуктивная изоляция

образование нового вида

Примеры причин экологического видообразования

Переход на другой вид пищи

Разные сроки размножения

Различия в поведении

Экологическое видообразование происходит в пределах ареала исходного вида в результате биологической изоляции. Оно осуществляется на основе территориально единой популяции, у которой имеются четко различающиеся формы особей. Возникновение новых видов при экологическом видообразовании может происходить различными путями.

Увеличение числа хромосом

Изменения структуры хромосом

Гибридизация

17

Здесь из одного исходного вида

рыб возникло 18 новых видов

Здесь существует множество

эндемичных видов беспозвоночных

амфипода

бокоплав голубой

Бокоплав гетерогаммарус софианоса .

Ирис Альберта

Курчавка Мушкетова

17

• Селеви́ния , или боялычная соня  — млекопитающее отряда грызунов , единственный вид рода селевиний .

Определите правильную последовательность этапов экологического видообразования

естественный отбор особей в новых условиях среды

возникновение новых видов

освоение новых экологических ниш в пределах старого ареала

биологическая изоляция между популяциями

возникновение подвидов

• естественный отбор особей в новых условиях среды возникновение новых видов освоение новых экологических ниш в пределах старого ареала биологическая изоляция между популяциями возникновение подвидов
• естественный отбор особей в новых условиях среды возникновение новых видов освоение новых экологических ниш в пределах старого ареала биологическая изоляция между популяциями возникновение подвидов

Макроэволюция - надвидовая эволюция, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы (семейства, отряды, классы, типы, царства, отделы).

Семейство кошачьих ( Felidae )

Определите тип видообразования

• Возникновение двух видов австралийских мухоловок связано с разделением некогда единого широкого ареала полосой безводной пустыни.
• Возникновение видов хризантем связано с удвоением основного набора хромосом.
• Образование лиственницы даурской в результате расширения ареала сибирской лиственницы.
• Образование 20 видов лютиков от одного исходного вида в результате заселения ими различных мест обитания.
• Существование популяций севанской форели, различающихся по срокам нереста, местам, нерестилища.

Ароморфоз (греч. airo – поднимаю; morphosis – образец, форма) – крупное эволюционное преобразование в строении и функциях организмов, одно из основных направлений эволюции живого мира.

Формирование ароморфоза – очень длительный процесс, происходящий на основе наследственной изменчивости и естественного отбора. По мнению А.Н.Северцова, ароморфозы обеспечили возникновение новых классов, отделов и типов организмов.

В эволюции живых организмов можно выделить несколько крупных ароморфозов :

• возникновение фотосинтеза,
• возникновение многоклеточности,
• возникновение полового размножения,
• приобретение постоянной температуры тела,
• появление головного мозга,
• прогрессивное развитие кровеносной и дыхательной систем,
• развитие челюстей у предков позвоночных животных, возникновение семян у растений и др.

Схема строения нервной системы у живых организмов

Идиоадаптация (греч. idios - особый, своеобразный; лат. adaptatio – приспособление, прилаживание) – частное приспособление организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды. Не затрагивая общего уровня биологическое организации группы организмов, идиоадаптация ведет к появлению разнообразных приспособительных форм и вариантов группы в пределах одного уровня.

Примером идиоадаптации на уровне рода может служить разнообразие видов вьюрков, обнаруженное Ч.Дарвином на островах Галапагосского архипелага. Все виды вьюрков имели сходный уровень организации, но, находясь в различных условиях отдельных островов, приобрели там совершенно разные свойства в размещении своих укрытий, постройке гнезд и особенно в способах добычи пищи. Все эти приспособления повлекли за собой изменения в облике вьюрков (форма клюва, размер головы, хвоста и всего тела), поведении и образе жизни.

Исходный прдок

Дегенерация (лат. degenero - вырождаюсь) – развитие организмов по пути резкого упрощения организации, связанного с исчезновением целых систем органов и функций.

Упрощение биологической организации группы при соответствующем образе жизни организмов часто обеспечивает им большое процветание и вхождение видов в новую адаптивную среду. Поэтому дегенерацию можно рассматривать как приобретение организмами особых, принципиально новых адаптивных особенностей, хотя при этом эволюция выражена в виде утраты ряда органов.

Примером могут служить регрессивные преобразования при переходе животных к неподвижному, сидячему образу жизни и при паразитизме.

Переход к паразитическому образу жизни у многих организмов сопровождается резким упрощением ряда систем органов и даже полной потерей некоторых из них. Так, растение повилика, паразитирующая на многих цветковых растениях, полностью утратила способность к фотосинтезу, а ее мелкие чешуйчатые листья лишены хлорофилла. Паразитическое растение раффлезия Арнольди утратила все свои вегетативные органы, но, пользуясь питательными веществами других видов (виноградовых), развивает огромный цветок, диаметром около метра. Потерей системы пищеварения характеризуются многие черви-паразиты, приспособившиеся к жизни в кишечнике животных и человека. Например, свиной цепень (паразит человека) не имеет кишечника.

А – власоглав, Б - острица

Пути осуществления главных направлений эволюции органического мира

Движущие силы эволюции

Идиоадаптация

Ароморфоз

Дегенерация

упрощение организации

развитие

частных приспособлений к конкретным условиям

общее повышение организации или смена среды обитания

исчезновение ряда

органов

образование отрядов, классов, типов

образование видов, родов, семейств,отрядов

БИОПРОГРЕСС

БИОРЕГРЕСС

Пути достижения биологического прогресса

Идея о возможных путях биологического прогресса в процессе эволюции была разработана нашим крупным ученым-эволюционистом А.Н.Северцовым в 1925 г.

Биопрогресс – возрастание приспособленности организмов к окружающей среде, ведущее к увеличению численности и более широкому распространению вида.

Биорегресс – это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала.

Характерные особенности биопрогресса и биорегресса

Биологический прогресс

образование

расширение

новых

ареала

числа

особей

вида

видов,

подвидов,

популяций

числа

сужение

сокращение

Биологический регресс

1. Назвать понятия, о которых идет речь. Составить слово из первых букв каждого отгаданного термина.

1) Увеличение численности кроликов после заселения их в Австралию. (Прогресс)

2) Возникновение фотосинтезирующих одноклеточных организмов. (Ароморфоз)

3) Снижение численности лишайников в густонаселенных районах. (Регресс)

4) Зимняя спячка млекопитающих. (Идиоадаптация)

5) Уровень организации живой материи – подсистема того уровня, который является структурной единицей эволюции. (Организм)

6) Уменьшение ареала белых лебедей. (Регресс)

7) Отсутствие ног у змей. (Дегенерация)

Слово : ПРИРОДА

2 . О каком направлении эволюции идет речь?

2) Мутации, накопление, приспособление к определенным условиям –… идиоадаптация.

1) Мутации, выход в новую экологическую нишу, уход (на время) от сильного давления естественного отбора -…ароморфоз.

3) Мутации, накопление изменений в сторону упрощения организма -…дегенерация.

4) Мутации, генотип, фенотип, значения экологического фактора вне нормы реакции -…регресс.

3. Выполните вычисления.

1) Номер буквы «р» в имени автора эволюционной теории умножьте на количество разных типов естественного отбора. Запишите произведение.

2) К количеству факторов эволюции прибавьте количество букв в слове, обозначающем прогрессивное направление эволюции, ведущее к образованию новых царств, типов и классов живых веществ.

3) Из количества букв в слове, обозначающем направление и вид эволюции, приведшей к образованию ленточных червей-паразитов, вычтите количество видов прогрессивной эволюции.

4) Из количества согласных в слове- антониме к слову «прогресс» вычтите число царств многоклеточных эукариотов.

Все сложите и прибавьте количество видов в классе погонофор. Запишите сумму. Ответ: 34.