Что относится к результатам эволюции
6.3. Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов. Доказательства эволюции живой природы.
Результаты эволюции — адаптации, происхождение новых видов
Ж.-Б. Ламарк придерживался мнения, что разными направлениями эволюционного процесса управляют разные факторы.
Ч. Дарвин утверждал, что за всеми эволюционными событиями — формированием приспособлений, видообразованием, прогрессом форм жизни, вымиранием видов стоит одна сила — естественный отбор.
В силу действия естественного отбора в каждом поколении выживают особи, обладающие хотя бы немного более совершенными приспособлениями к окружающей среде, нежели их соперники в борьбе за жизнь.
Таким образом, по Ч. Дарвину, произошли разнообразные адаптации, неизменно поражающие воображение человека.
Ч. Дарвин был убежден, что наибольшей остротой отличается внутривидовая борьба за существование: представители одного вида в наибольшей степени сходны друг с другом по предпочитаемым влажности и освещенности, местам для гнездования, пище и т.д. Жесткая внутривидовая конкуренция приводит к тому, что преимущество получают крайние варианты, — особи, уклоняющиеся по своим особенностям от исходной формы в различных направлениях. «Чем больше разнообразия в строении, общем складе и привычках приобретают потомки какого-нибудь вида, тем легче они будут в состоянии завладеть многочисленными и более разнообразными местами в экономии природы, а следовательно, тем легче они будут увеличиваться в числе». Исходя из этих рассуждений, можно сделать вывод, что в эволюции преобладает дивергенция — расхождение признаков. На основе существующей изменчивости сначала возникнут разновидности. По мере накопления различий разновидности превратятся в виды, виды в рода и т.д. вплоть до классов.
Ч. Дарвин считал, что в результате естественного отбора «каждое существо обнаруживает тенденцию делаться более и более совершенным по отношению к окружающим его условиям. Это усовершенствование неизбежно ведет к постепенному повышению организации…» Почему тогда высшие организмы не вытеснили низшие за время эволюции органического мира? Низшие формы жизни, полагал ученый, были лучше приспособлены к очень простым жизненным условиям, где высокая организация в силу своей хрупкости скорее была бы подвержена расстройству и порче.
Таким образом, в результате длительного эволюционного процесса у всех организмов постоянно развиваются и совершенствуются их приспособления к условиям окружающей среды.
Приспособленность – один из результатов эволюции, взаимодействия ее движущих сил – наследственности, изменчивости, естественного отбора.
Второй результат эволюции – разнообразие органического мира. Сохранившиеся в процессе борьбы за существование и естественного отбора организмы, составляют весь существующий сегодня органический мир. Мутационные процессы, происходящие в ряду поколений, ведут к возникновению новых генетических комбинаций, которые подвергаются действию естественного отбора. Именно естественный отбор определяет характер новых адаптаций, а также направление эволюционного процесса. В результате у организмов возникают самые различные приспособления к жизни. Любое приспособление возникает в результате длительного отбора случайных, фенотипически проявившихся мутаций, полезных виду.
Покровительственная окраска. Обеспечивает растениям и животным защиту от врагов. Организмы, имеющие такую окраску, сливаются с фоном и становятся менее заметны.
Мимикрия. Подражание незащищенных видов защищенным видам по форме и окраске. Некоторые мухи похожи на ос, ужи похожи на гадюк и т.д.
Предупреждающая окраска. У многих животных яркая окраска или определенные опознавательные знаки предупреждают об опасности для хищника. Напавший один раз хищник запоминает окраску жертвы и в следующий раз будет осторожнее.
Относительный характер приспособлений. Все приспособления вырабатываются в определенных условиях среды. Именно в этих условиях приспособления наиболее эффективны. Однако следует иметь ввиду, что приспособленность не носит абсолютного характера. Животных и с покровительственной и с предупреждающей окраской поедают, нападают и на тех, кто маскируется. Хорошо летающие птицы – плохие бегуны и их можно поймать на земле; при смене условий среды выработанное приспособление может оказаться бесполезным или вредным.
Доказательства эволюции:
1. Сравнительно-анатомические доказательства
основаны на выявлении общих и различных морфологических и анатомических особенностей строения различных групп организмов.
К анатомическим доказательствам эволюции относятся:
– наличие гомологичных органов, имеющих общий план строения, развивающихся из сходных зародышевых листков в эмбриогенезе, но приспособленных к выполнению разных функций (рука – ласт – крыло птицы). Различия в строении и функциях органов возникают в результате дивергенции;
– наличие аналогичных органов, имеющих различное происхождение в эмбриогенезе, различное строение, но выполняющих сходные функции (крыло птицы и крыло бабочки). Сходство функций возникает в результате конвергенции;
– наличие рудиментов и атавизмов;
– существование переходных форм.
Рудименты – органы, утратившие свое функциональное значение (копчик, ушные мышцы у человека).
Атавизмы – случаи проявления признаков дальних предков (хвост и волосатое тело у человека, остатки 2-го и 3-го пальцев на ногах у лошади).
Переходные формы – указывают на филогенетическую преемственность при переходе от предковых форм к современным, и от класса к классу.
2. Эмбриологические доказательства.
Эмбриология изучает закономерности эмбрионального развития и устанавливает:
– филогенетическое родство организмов;
Полученные данные отразились в законах зародышевого сходства К.М. Бэра и в биогенетическом законе Э. Геккеля и Ф. Мюллера.
Закон Бэра устанавливает сходство ранних стадий развития эмбрионов представителей разных классов в пределах типа. На более поздних стадиях эмбрионального развития это сходство утрачивается, а развиваются наиболее специализированные признаки таксона, вплоть до индивидуальных признаков особи.
Биогенетический закон Мюллера-Геккеля утверждает, что онтогенез – это краткое повторение филогенеза. В процессе эволюции онтогенез может перестраиваться, что приводит к эволюции органов взрослого организма.
В онтогенезе повторяются только зародышевые стадии предков и не всегда полностью. Если на ранней стадии организм приспособлен к условиям среды, то он может достичь половозрелости, не проходя последующих стадий, как, например это происходит у аксолотлей – личинок тигровой амбистомы.
3. Палеонтологические доказательства
– позволяют датировать события древнейшей истории по ископаемым остаткам организмов. К палеонтологическим доказательствам относятся выстроенные палеонтологами филогенетические ряды лошади, хоботных, человека.
Единство органического мира проявляется в химическом составе, тончайшем строении и основных жизненных процессах протекающих в организмах.
Тематические задания
А1. Укажите пример покровительственной окраски
1) окраска божьей коровки защищает ее от птиц
4) окраска рябчика, сидящего на гнезде
А2. Лошадь Пржевальского приспособлена к жизни в степях Центральной Азии, но не приспособлена к жизни в
1) прериях Южной Америки
2) джунглях Бразилии
4) заповеднике Аскания-Нова
А3. Устойчивость некоторых тараканов к ядам – это следствие
1) движущего отбора
2) стабилизирующего отбора
3) одновременной мутации
4) несовершенства ядов
А4. Новые приспособления к условиям среды формируются в зависимости от
1) стремления организмов к прогрессу
2) благоприятных условий окружающей среды
3) направления и формы естественного отбора
4) нормы реакции организмов
А5. Приспособлением к опылению ночными насекомыми у мелких одиночных растений, служит
1) белая окраска венчика
3) расположение тычинок и пестиков
А6. Гомологом руки человека является
4) клешня речного рака
А7. Аналогом крыла бабочки является
А8. Аппендикс – червеобразный отросток слепой кишки, называют рудиментом потому, что он
1) подтверждает происхождение человека от животных
2) утратил свою первоначальную функцию
3) является гомологом толстой кишки приматов
4) является аналогом кишечника членистоногих
А9. Каковы причины возникновения разнообразия органического мира?
1) приспособленность к условиям среды
2) отбор и сохранение наследственных изменений
3) борьба за существование
4) длительность эволюционных процессов
А10. К эмбриологическим доказательствам эволюции относят сходство
1) плана строения организмов
2) анатомического строения
3) зародышей хордовых
4) развитие всех организмов из зиготы
А11. Филогенетические ряды некоторых относятся к доказательствам эволюции
А12. Промежуточной формой между позвоночными и беспозвоночными животными считается представитель
В1. К анатомическим доказательствам эволюции относят
1) сходство зародышей
2) сходство функций некоторых органов
3) наличие хвоста у некоторых людей
4) общность происхождения органов
5) окаменелости растений и животных
6) наличие ушных мышц у человека и собаки
В2. К палеонтологическим данным и доказательствам эволюции относят
1) сходство трилобитов и современных членистоногих
2) плацентарность древних и современных млекопитающих
3) существование семенных папоротников и их окаме– нелостей
4) сравнение форм скелетов древних и современных людей
5) наличие многососковости у некоторых людей
6) трехслойность строения тела древних и современных животных
Доказательства эволюции живой природы. Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов
Содержание:
Биологами, палеонтологами и представителями других отраслей естествознания получены многочисленные свидетельства, иллюстрирующие и доказывающие эволюционную теорию Дарвина. Наиболее показательны палеонтологические, сравнительно-анатомические, сравнительно-эмбриологические и биогеографические доказательства эволюции.
Доказательства эволюции живой природы
Эволюционная теория со времени Ч. Дарвина обогатилась данными палеонтологии, анатомии, биогеографии и других наук.
Палеонтологические доказательства
Ископаемые вымершие организмы находили и до создания теории эволюции. Собраны окаменевшие отпечатки, пропитанные кремнеземом, известняком остатки, следы жизнедеятельности. К редким находкам относятся хорошо сохранившиеся организмы, вмерзшие в лед, «законсервированные» в вечной мерзлоте, заключенные в янтарь.
Найдены промежуточные формы (переходные), сочетающие признаки эволюционно древних и более молодых групп организмов. К таковым относятся отпечатки растений псилофитов, окаменевшие остатки стегоцефалов, археоптерикса, зверозубых ящеров (Таблицы 1, 2 и 3, рис. 2), «живое ископаемое» — рыба латимерия (рис. 1).
Псилофиты
Псилофиты — переходная форма между водорослями и наземными растениями
Признаки наземных растений
Археоптерикс
Археоптерикс — промежуточная форма между пресмыкающимися и птицами
Зверозубый ящер
Зверозубый ящер — переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими
Значительным доказательством эволюции считается то, что в более ранних слоях встречаются просто устроенные организмы, по сравнению с находками в более поздних субстратах. Останки видов, обитавших в одни геологические эпохи, позже исчезают и больше не появляются. Это означает, что виды возникают в ходе эволюции и вымирают в последующие эры и периоды.
Сравнительно-анатомические доказательства
Находки ископаемых останков организмов часто имеют общее происхождение и сходство с современными. Изучение строение ныне существующих и исчезнувших позвоночных животных выявило общие черты строения:
Сравнение ископаемых останков предков лошади с анатомическим строением современных животных позволило основателю эволюционной палеонтологии В. О. Ковалевскому доказать поступательный характер эволюционного процесса. Ученый создал филогенетический ряд, показывающий эволюцию предков лошади (рис. 3).
К сравнительно-анатомическим доказательствам относят строение цветка покрытосеменных растений. Изучение этого органа у представителей разных семейств, родов и видов дает убедительные свидетельства сходства. История развития и действие факторов среды накладывают отпечаток на строение органа. Однако у покрытосеменных, при удивительном разнообразии формы и окраски, цветки имеют чашечку, лепестки венчика, пестики и тычинки.
Конечности у наземных позвоночных животных имеет общий план строения, хотя могут быть не похожи. Изучение анатомического строения доказывает, что это разные варианты пятипалой конечности (рис. 4).
Гомологичные органы имеют не только сходное строение. Они развиваются из одних и тех же зародышевых листков в процессе индивидуального развития. Такие органы могут выполнять неодинаковые функции, что обусловлено приспособлением к определенным условиям среды обитания. Ласты тюленя гомологичны крыльям птиц, конечностям крота и человека.
Если орган длительное время не функционирует, то в процессе эволюции превращается в рудимент — недоразвитое образование. Таковыми являются малая берцовая кость у птиц, глаза у кротов, червеобразный отросток толстой кишки (аппендикс), копчик у человека.
Признаки, имевшиеся у далеких предков, и отсутствующие у потомков, могут проявиться у отдельных особей. Это атавизмы — трехпалое строение конечности у современной лошади, дополнительные молочные железы, хвост и сплошной волосяной покров на теле человека.
Аналогичные органы — крылья у насекомых и птиц, членистые конечности у членистоногих и сухопутных позвоночных. Это примеры того, что в похожих условиях разные группы организмов приобретают сходные признаки (рис. 5).
Биогеографические доказательства
Конкретные примеры показывают, что географические факторы накладывают отпечаток на облик и распространение организмов. Сходные виды обитают на разных материках, в регионах с похожим климатом, рельефом, почвами. Конкретный пример — верблюды в северной Африке и ламы в Северной Америке.
При смене географических условий организмы изменяются, при отсутствии кардинальных изменений могут оставаться неизменными длительное время. Пример — раннее отделение Австралии от Евразии, сохранение климатических и прочих условий на южном материке способствовало «консервации» утконоса и ехидны. На других материках похожие однопроходные млекопитающие давно вымерли.
Сравнительно-эмбриологические доказательства
Единство строения эмбрионов у разных групп позвоночных исследовал К. Бэр. Ученый назвал выявленную закономерность зародышевым сходством. Позднее, Э. Геккель предложил объяснение, в виде биогенетического закона, согласно которому, онтогенез кратко повторяет филогенез (историческое развитие групп).
На ранних стадиях индивидуального развития происходит повторение в сжатом виде эволюционных этапов, пройденных той группой, к которой принадлежит организм. Эмбрион позвоночных приобретает черты строения рыб, затем амфибий, рептилий и птиц. Только в конце развития, у зародыша появляются признаки своей группы организмов (рис. 6).
Русский ученый А. Н. Северцов ограничил область применения биогенетического закона. Ученый обратил внимание на то, что в онтогенезе происходит повторение анатомических особенностей только зародышевых стадий предков вида.
Сравнительно-биохимические доказательства
Все живые организмы содержат одни и те же группы органических веществ. Биохимическое сходство проявляется на разных уровнях организации клеток, тканей, органов. Гемоглобин, РНК имеют практически одинаковое строение и назначение у представителей многих видов. Наибольшее сходство обнаруживается у родственных групп организмов.
Теория эволюции получила множество доказательств, свидетельствующих о ее достоверности. Новые находки и исследования помогают уточнить, дополнить и развить уже существующие положения.
Результаты эволюции: приспособленность организмов к среде обитания, многообразие видов
Виды живых организмов характеризуются общими признаками и удивительным разнообразием внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности, поведения. Все черты появились в процессе эволюции, подверглись действию естественного отбора. В конечном итоге разные изменения обеспечили лучшее приспособление организмов к среде обитания.
Различают физиологические приспособления и особенности размножения, обусловленные адаптацией. Есть разнообразные морфологические черты приспособленности к условиям обитания и особенности поведения, облегчающие выживание.
Мимикрия — способность организмов принимать форму, подражать окраске и особенностям поведения других организмов и неживых тел. Например, беззащитные животные подражают хищным. Такие особенности дают преимущества в борьбе за выживание.
Покровительственная окраска позволяет слиться с окружающей средой. Хищникам такая особенность нужна для более успешной охоты, жертвам — для того, чтобы не быть съеденными.
Предостерегающая окраска характерна для ядовитых организмов. Яркие цвета и оттенки предупреждают потенциальных хищников о несъедобности жертвы. Перечисленные приспособления закреплены естественным отбором, как обеспечивающие выживание вида в борьбе за существование.
Колючки, шипы, жгучие волоски, гликозиды в тканях — приспособления растений, защищающие их от поедания животными. Эпифитные растения могут обойтись без почвы. Они поглощают влагу из воздуха при помощи воздушных корней. Насекомоядные растения получают азот на бедных почвах, способны переваривать насекомых.
Увеличение шансов на выживание дают многие приспособления у живых организмов. Появление адаптаций у видов происходило в течение больших промежутков времени в процессе борьбы за существование. Однако приобретенные черты полезны и целесообразны в конкретной среде обитания; они могут оказаться ненужными, вредными в других условиях.
Состав живых организмов описывают следующие показатели. Всего на Земле насчитывается свыше 2 млн видов. Около 1,5 млн видов животных, порядка 400 тыс. видов растений, 100 тыс. видов грибов и бактерий. Поразительное разнообразие — результат дивергенции. Виды расходятся по морфофизиологическим, биохимическим, репродуктивным, генетическим и экологическим признакам.
Классификация организмов — задача систематики. Со времени работ основателя науки К. Линнея, ученые стараются отразить степень родства организмов. Тогда классификация будет носить максимально естественный характер.
Результаты эволюции
1. Приспособленность, или адаптация – взаимодействие движущих эволюционных сил, таких как наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор. Всякое приспособление есть результат долгого отбора случайных, полезных данному виду мутаций, которые проявляются в фенотипе.
2. Второй результат эволюции – величайшее разнообразие органического мира. Да, древние ученые и путешественники верили в то, что за горами живут люди с песьими головами, но, честно говоря, природа создала гораздо более интересные варианты жизни: от бактерий, живущих в горячих источниках, до великанов синих китов, достигающих 30 метров в длину.
Примеры приспособленности организмов
1. Покровительственная окраска – обеспечивает защиту от врагов. Организмы сливаются с фоном и становятся незаметными: пауки, живущие в траве, окрашены в зеленый цвет, а зайца-беляка невозможно заметить на заснеженном поле.
2. Маскировка – форма тела и окраска похожа на окружающие предметы. Например, богомол ловко притворяется сухой палочкой, листотелов не отличишь от зеленых листьев растений и т. д.
3. Мимикрия – подражание формой и окраской незащищенных, уязвимых видов тем, которые намного лучше защищены от нападения. Мухи-журчалки похожи на ос, ужи на гадюк и т. д.
4. Предупреждающая окраска – вызывающая расцветка или определенные опознавательные знаки, которые предупреждают об опасности. Хамелеон обычно старается так изменить цвет, чтобы слиться с окружением, но он может и угрожать противнику – тогда становится ярким и «страшным».
1. Виды живых организмов отлично приспособлены к условиям, в которых живут, будь то раскаленная пустыня или арктические воды. Но любые приспособления имеют смысл лишь в обстановке, обычной для вида.
2. Если условия жизни меняются, они могут стать бессмысленными, бесполезными, а иногда и вредными. К примеру, лапа гуся снабжена перепонками между пальцами, и это помогает ему плавать. Но вид горных гусей мало времени проводит в воде, больше находится на суше, быстро бегает. Перепонки только мешают птице в ее новой жизни.
Всякая функция и структура – это приспособление к определенным условиям обитания. Эволюционные изменения (такие как формирование или редукция органов, усложнение организации, возникновение новых популяций и видов) обусловлены развитием адаптаций. Выходит, что результатом естественного отбора является приобретение новых адаптаций и совершенствование уже имеющихся.
Каков же механизм формирования и совершенствования адаптаций? Его суть в накоплении отбором в основном мелких изменений признаков, совершенствовании нормы реакции и т. п.
Возникновение новых видов – это результат микроэволюции. Но в природе миллионы лет идет макроэволюция – формирование надвидовых систематических групп. Об этом мы поговорим в отдельной теме.
Что относится к результатам эволюции
Движущими силами эволюции по Дарвину является естественный отбор, борьба за существование, изменчивость и наследственность.
И какой тогда ответ выбирать если варианты таковы:
1) естественный отбор
4) наследственность. Что включают в себя не один вариант ответа, а три?
На основе наследственной изменчивости, в процессе борьбы за существование осуществляется естественный отбор.
Поэтому наиболее полный ответ: 1) естественный отбор
Какая из движущих сил эволюции человека отсутствовала на ранних этапах его становления
На ранних этапах человек развивался под действием движущих сил эволюции, социальные факторы не влияли.
так вопрос требует указать движущую силу,а в ответе приводится не движущая сила эволюции
Антропогенез осуществляется под влиянием биологических и социальных факторов.
У человека возникают наследственные изменения, которые определяют, например, цвет волос и глаз, рост, устойчивость к влиянию факторов внешней среды. На ранних этапах эволюции, когда человек сильно зависел от природы, преимущественно выживали и оставляли потомство особи с полезными в данных условиях среды наследственными изменениями (например, особи, отличающиеся выносливостью, физической силой, ловкостью, сообразительностью).
К социальным факторам антропогенеза относят труд, общественный образ жизни, развитое сознание и речь. Роль социальных факторов в антропогенезе была раскрыта Энгельсом в работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» (1896). Этим факторам принадлежала ведущая роль на более поздних этапах становления человека.
Трудовая деятельность способствовала закреплению морфологических и физиологических изменений у предков человека, которые называют антропоморфозами.
Какая из «движущих» сил эволюции. Общественный характер труда разве относится к движущим силам эволюции?
Факторы эволюции
Мутационный процесс
Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.
Популяционные волны
Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе основано на явлении дрейфа генов.
Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.
Изоляция
Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за их разобщенности.
Естественный отбор
Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.
Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску. Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую интоксикацию и погибнуть.
Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и, если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится еще более заметен на голой земле.
Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают лучшие из лучших.
В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.
Формы естественного отбора
Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор действует при стабильных (неизменных) условиях среды.
Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.
Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид отбора действует при изменяющихся условиях среды.
Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.
Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.