Эволюция (от лат. еvolutio - «развертывание») - процесс развития всех живых организмов, который сопровождается генетическими изменениями , адаптациями, видоизменениями и вымиранием отдельных популяций и видов, вследствие чего происходит изменения в экосистемах и биосферы в целом.

Схема эволюции живых организмов на Земле.

На сегодняшний день существует несколько основных теорий эволюции . Самой распространенной является синтетическая теория эволюции (СТЭ) - это синтез теории эволюции Дарвина и популяционной генетики . СТЭ объясняет связь между способом эволюции (генетические мутации) и механизмом эволюции (естественный отбор по Дарвину). СТЭ определяет эволюцию, как процесс, во время которого изменяется частота аллелей генов в периоде времени, который значительно превышает длительность жизни одного представителя популяции.

Суть теории эволюции Чарльза Дарвина, который сформулировал ее в своей работе «Происхождение видов» (1859 г.), заключается в том, что главный «двигатель» эволюции - это естественный отбор, процесс, состоящий из трех факторов:

1) В популяциях рождается больше потомства, чем может выжить, учитывая условия среды (количество пищи, наличие живых существ, которые питаются данным видом и т.д.);

2) Разные организмы имеют разные черты, которые влияют на способность выжить и продолжить род;

3) Вышеупомянутые черты передаются по наследству.

Эти три фактора объясняют появление внутривидовой конкуренции и избирательного вымирания (элминации) тех особей, кто наименее приспособлен к выживанию. Таким образом, потомство оставляют только сильнейшие, что и приводит к постепенной эволюции всего живого.

Естественный отбор является единственны фактором, объясняющим адаптацию всего живого, но он не является единственной причиной эволюции. Другими не менее важными причинами являются мутации, поток генов и генетический дрейф .

Возникновение адаптаций в результате естественного отбора

Адаптациями называются свойства и признаки организмов, которые обеспечивают приспособление к той среде, в которой эти организмы живут. Адаптацией также называют процесс возникновения приспособлений. Выше мы рассмотрели, как некоторые адаптации возникают в результате естественного отбора. Популяции березовой пяденицы приспособились к изменившимся внешним условиям благодаря накоплению мутаций темной окраски. В популяциях человека, населяющих малярийные районы, адаптация возникла благодаря распространению мутации серповидно-клеточной анемии. И в том, и в другом случае, адаптация достигается за счет действия естественного отбора.

При этом материалом для отбора служит наследственная изменчивость, накопленная в популяциях. Поскольку разные популяции отличаются друг от друга по набору накопленных мутаций, то к одним и тем же факторам внешней среды они приспосабливаются по-разному. Так, африканские популяции адаптировались к жизни в малярийных районах за счет накопления мутаций серповидно-клеточной анемии Hb S , а в популяциях, населяющих юго-восточную Азию устойчивость к малярии сформировалась на основе накопления ряда других мутаций, которые в гомозиготном состоянии также вызывают болезни крови, а в гетерозиготном - обеспечивают защиту от малярии.

Эти примеры иллюстрируют роль естественного отбора в формировании адаптаций. Нужно, однако, ясно понимать, что это – частные случаи относительно простых адаптаций, возникающих за счет селективного размножения носителей единичных «полезных» мутаций. Маловероятно, что большинство адаптаций возникло таким путем.

Покровительственная, предостерегающая и подражательная окраска. Рассмотрим, например, такие широко распространенные адаптации, как покровительственная, предостерегающая и подражательнаяокраска (мимикрия).
Покровительственная окраска позволяет животным становится незаметными, сливаясь с субстратом. Одни насекомые поразительно сходны с листьями деревьев, на которых они обитают, другие напоминают засохшие веточки или шипы на стволах деревьев. Эти морфологические адаптации дополняются поведенческими приспособлениями. Насекомые выбирают для укрытия именно те места, где они менее заметны.

Несъедобные насекомые и ядовитые животные - змеи и лягушки, имеют яркую, предостерегающую окраску . Хищник, раз столкнувшись с таким животным, надолго ассоциирует этот тип окраски с опасностью. Этим пользуются некоторые неядовитые животные. Они приобретают поразительное сходство с ядовитыми, и тем самым снижают опасность со стороны хищников. Уж имитирует окраску гадюки, муха подражает пчеле. Это явление называется мимикрией .

Как возникли все эти удивительные приспособления? Маловероятно, чтобы единичная мутация могла обеспечивать такое точное соответствие между крылом насекомого и живым листом, между мухой и пчелой. Невероятно, чтобы единственная мутация заставляла покровительственно окрашенное насекомое прятаться именно на тех листьях, на которые оно похоже. Очевидно, что такие приспособления как покровительственная и предостерегающая окраски и мимикрия возникали путем постепенного отбора всех тех мелких уклонений в форме тела, в распределении определенных пигментов, во врожденном поведении, которые существовали в популяциях предков этих животных. Одной из важнейших характеристик естественного отбора является его кумулятивность – его способность накапливать и усиливать эти уклонения в ряду поколений, слагая изменения отдельных генов и контролируемых ими систем организмов.

Самая интересная и трудная проблема – это начальные стадии возникновения адаптаций. Понятно, какие преимущества дает почти идеальное сходство богомола с сухим сучком. Но какие преимущества могли быть у его далекого предка, который лишь отдаленно напоминал сучок? Неужели хищники так глупы, что их можно так легко обмануть? Нет, хищники отнюдь не глупы, и естественные отбор из поколения в поколение «учит» их все лучше и лучше распознавать уловки их добычи. Даже идеальное сходство современного богомола с сучком не дает ему 100-процентной гарантии, что ни одна птица его никогда не заметит. Однако его шансы ускользнуть от хищника выше, чем у насекомого с менее совершенной покровительственной окраски. Точно также, у его далекого предка, лишь чуть-чуть похожего на сучок, шансы на жизнь были несколько выше, чем у его родственника вовсе на сучок не похожего. Конечно, птица, которая сидит рядом с ним, в ясный день легко его заметит. Но если день туманный, если птица не сидит рядом, а пролетает мимо и решает не тратить времени на то, что может быть богомолом, а может быть и сучком, тогда и минимальное сходство сохраняет жизнь носителю этого едва заметного сходства. Его потомки, которые унаследуют это минимальное сходство, будут более многочисленны. Их доля в популяции станет больше. Это осложнит жизнь птицам. Среди них станут более успешными те, кто точнее будет распознавать замаскированную добычу. Вступает в действие тот самый принцип Красной Королевы, который мы обсуждали в параграфе, посвященном борьбе за существование. Чтобы сохранить преимущество в борьбе за жизнь, достигнутое за счет минимального сходства, виду-жертве приходится меняться.

Естественный отбор подхватывает все те мельчайшие изменения, которые усиливают сходство в окраске и форме с субстратом, сходство между съедобным видом и тем несъедобным видом, которому он подражает. Следует учитывать, что разные виды хищников пользуются разными методами поиска добычи. Одни обращают внимание на форму, другие на окраску, одни обладают цветным зрением, другие нет. Поэтому естественный отбор автоматически усиливает, насколько это возможно, сходство между имитатором и моделью и приводит к тем изумительным адаптациям, которые мы наблюдаем в живой природе.

Возникновение сложных адаптаций. Многие адаптации производят впечатление тщательно продуманных и направленно спланированных устройств. Как такая сложнейшая структура как глаз человека могла возникнуть путем естественного отбора случайно возникавших мутаций?

Ученые предполагают, что эволюция глаза началась с небольших групп светочувствительных клеток на поверхности тела наших очень далеких предков, живших около 550 млн. лет назад. Способность различать свет и тьму была, безусловно, полезна для них, повышала их шансы на жизнь по сравнению с их абсолютно слепыми сородичами. Случайно возникшее искривление «зрительной» поверхности улучшило зрение, это позволяло определить направление на источник света. Возник глазной бокал. Вновь возникающие мутации могли вести к сужению и расширению отверстия глазного бокала. Сужение постепенно улучшало зрение – свет стал проходить через узкую диафрагму. Как видите, каждый шаг повышал приспособленность тех особей, которые менялись в «правильном» направлении. Светочувствительные клетки формировали сетчатку. Со временем в передней части глазного яблока сформировался хрусталик, выполняющий функцию линзы. Он возник, по-видимому, как прозрачная двухслойная структура, наполненная жидкостью.

Ученые попытались смоделировать этот процесс на компьютере. Они показали, что глаз, подобный сложному глазу моллюска, мог возникнуть из слоя фоточувствительных клеток при относительно мягком отборе всего за 364 000 поколений. Иными словами, животные, у которых смена поколений происходит каждый год, могли сформировать полностью развитый и оптически совершенный глаз в менее, чем за полмиллиона лет. Эта очень короткий срок для эволюции, если учесть что средний возраст вида у моллюсков равняется нескольким миллионам лет.

Все предполагаемые стадии эволюции глаза человека мы можем обнаружить среди ныне живущих животных. Эволюция глаза шла разными путями в разных типах животных. Благодаря естественному отбору независимо возникло множество разных форм глаза, и человеческий глаз – только один из них, причем не самый совершенный

Если мы внимательно рассмотрим конструкцию глаза человека и других позвоночных животных, мы обнаружим целый ряд странных несообразностей. Когда свет попадает в глаз человека он проходит через хрусталик и попадает на светочувствительные клетки сетчатки. Свет вынужден пробиваться через густую сеть капилляров и нейронов, чтобы попасть на фоторецепторный слой. Как это ни удивительно, но нервные окончания подходят к светочувствительным клеткам не сзади, а спереди! Более того, нервные окончания собираются в оптический нерв, который отходит от центра сетчатки, и создает тем самым слепое пятно. Чтобы компенсировать затенение фоторецепторов нейронами и капиллярами и избавится от слепого пятна, наш глаз постоянно движется, посылая в мозг серию разных проекций одного и того же изображения. Наш мозг производит сложнейшие операции, складывая эти изображения, вычитая тени, и вычисляя реальную картину. Всех этих сложностей можно было бы избежать, если бы нервные окончания подходили к нейронам не спереди, а сзади как, например, у осьминога.

Схема строения глаза позвоночных. Нервные окончания походят к фоторецепторам спереди и затеняют их.

Само несовершенство глаза позвоночных проливает свет на механизмы эволюции путем естественного отбора. Мы уже не раз говорили о том, что отбор всегда действует «здесь и сейчас». Он сортирует разные варианты уже существующих структур, выбирая и слагая вместе лучшие из них: лучшие «здесь и сейчас», безотносительно к тому, во что эти структуры могут превратиться в далеком будущем. Поэтому ключ к объяснению и совершенств и несовершенств современных структур следует искать в прошлом. Ученые считают, что все современные позвоночные произошли от животных подобных ланцетнику. У ланцетника светочувствительные нейроны располагаются на переднем конце нервной трубки. Перед ними расположены нервные и пигментные клетки, которые прикрывают фоторецепторы от света попадающего спереди. Ланцетник принимает световые сигналы, приходящие с боков его прозрачного тела. Можно думать, что у общего предка позвоночных глаз был устроен сходным образом. Затем эта плоская структура стала преобразовываться в глазной бокал. Передняя часть нервной трубки впячивалась внутрь, и нейроны, находившиеся впереди рецепторных клеток, оказались поверх них. Процесс развития глаза у эмбрионов современных позвоночных в известном смысле воспроизводит последовательность событий, происходивших в далеком прошлом.

Эволюция не создает новых конструкций «с чистого листа», она меняет (часто неузнаваемо меняет) старые конструкции, так чтобы каждый этап этих изменений был приспособительным. Любое изменение должно повышать приспособленность его носителей или, хотя бы, не снижать ее. Эта особенность эволюции ведет к неуклонному совершенствованию различных структур. Она же является причиной несовершенства многих адаптаций, странных несообразностей в строении живых организмов.

Следует помнить, однако, что все приспособления, сколь бы совершенны они ни были, носят относительный характер. Понятно, что развитие способности к полету не очень хорошо совмещается с возможностью быстро бегать. Поэтому птицы, обладающие наилучшими способностями к полету, - плохие бегуны. Напротив, страусы, которые не способны летать, прекрасно бегают. Приспособление к определенным условиям может быть бесполезно или даже вредно при появлении новых условий. Однако условия обитания меняются постоянно и иногда очень резко. В этих случаях накопленные ранее адаптации могут затруднить формирование новых, что может вести к вымиранию больших групп организмов, как это случилось более 60-70 млн лет назад с некогда очень многочисленными и разнообразными динозаврами.

1. Дайте определение адаптации.

2. Какой фактор эволюции играет решающую роль в формировании адаптаций?

3. Могут ли сложные адаптации возникать благодаря единичным мутациям?

4. Может ли дрейф генов привести к возникновению адаптаций?

5. Приведите известные вам примеры различных адаптаций и попытаетесь реконструировать историю их возникновения.

6. В чем причина несовершенства некоторых адаптаций?

Возникновение адаптаций в результате естественного отбора

Адаптациями называются свойства и признаки организмов, которые обеспечивают приспособление к той среде, в которой эти организмы живут. Адаптацией также называют процесс возникновения приспособлений. Выше мы рассмотрели, как некоторые адаптации возникают в результате естественного отбора. Популяции березовой пяденицы приспособились к изменившимся внешним условиям благодаря накоплению мутаций темной окраски. В популяциях человека, населяющих малярийные районы, адаптация возникла благодаря распространению мутации серповидно-клеточной анемии. И в том, и в другом случае, адаптация достигается за счет действия естественного отбора.

При этом материалом для отбора служит наследственная изменчивость, накопленная в популяциях. Поскольку разные популяции отличаются друг от друга по набору накопленных мутаций, то к одним и тем же факторам внешней среды они приспосабливаются по-разному. Так, африканские популяции адаптировались к жизни в малярийных районах за счет накопления мутаций серповидно-клеточной анемии Hb S , а в популяциях, населяющих юго-восточную Азию устойчивость к малярии сформировалась на основе накопления ряда других мутаций, которые в гомозиготном состоянии также вызывают болезни крови, а в гетерозиготном - обеспечивают защиту от малярии.

Эти примеры иллюстрируют роль естественного отбора в формировании адаптаций. Нужно, однако, ясно понимать, что это - частные случаи относительно простых адаптаций, возникающих за счет селективного размножения носителей единичных «полезных» мутаций. Маловероятно, что большинство адаптаций возникло таким путем.

Покровительственная, предостерегающая и подражательная окраска. Рассмотрим, например, такие широко распространенные адаптации, как покровительственная, предостерегающая и подражательная окраска (мимикрия).
Покровительственная окраска позволяет животным становится незаметными, сливаясь с субстратом. Одни насекомые поразительно сходны с листьями деревьев, на которых они обитают, другие напоминают засохшие веточки или шипы на стволах деревьев. Эти морфологические адаптации дополняются поведенческими приспособлениями. Насекомые выбирают для укрытия именно те места, где они менее заметны.

Несъедобные насекомые и ядовитые животные - змеи и лягушки, имеют яркую, предостерегающую окраску . Хищник, раз столкнувшись с таким животным, надолго ассоциирует этот тип окраски с опасностью. Этим пользуются некоторые неядовитые животные. Они приобретают поразительное сходство с ядовитыми, и тем самым снижают опасность со стороны хищников. Уж имитирует окраску гадюки, муха подражает пчеле. Это явление называется мимикрией .

Как возникли все эти удивительные приспособления? Маловероятно, чтобы единичная мутация могла обеспечивать такое точное соответствие между крылом насекомого и живым листом, между мухой и пчелой. Невероятно, чтобы единственная мутация заставляла покровительственно окрашенное насекомое прятаться именно на тех листьях, на которые оно похоже. Очевидно, что такие приспособления как покровительственная и предостерегающая окраски и мимикрия возникали путем постепенного отбора всех тех мелких уклонений в форме тела, в распределении определенных пигментов, во врожденном поведении, которые существовали в популяциях предков этих животных. Одной из важнейших характеристик естественного отбора является его кумулятивность - его способность накапливать и усиливать эти уклонения в ряду поколений, слагая изменения отдельных генов и контролируемых ими систем организмов.

Самая интересная и трудная проблема - это начальные стадии возникновения адаптаций. Понятно, какие преимущества дает почти идеальное сходство богомола с сухим сучком. Но какие преимущества могли быть у его далекого предка, который лишь отдаленно напоминал сучок? Неужели хищники так глупы, что их можно так легко обмануть? Нет, хищники отнюдь не глупы, и естественные отбор из поколения в поколение «учит» их все лучше и лучше распознавать уловки их добычи. Даже идеальное сходство современного богомола с сучком не дает ему 100-процентной гарантии, что ни одна птица его никогда не заметит. Однако его шансы ускользнуть от хищника выше, чем у насекомого с менее совершенной покровительственной окраски. Точно также, у его далекого предка, лишь чуть-чуть похожего на сучок, шансы на жизнь были несколько выше, чем у его родственника вовсе на сучок не похожего. Конечно, птица, которая сидит рядом с ним, в ясный день легко его заметит. Но если день туманный, если птица не сидит рядом, а пролетает мимо и решает не тратить времени на то, что может быть богомолом, а может быть и сучком, тогда и минимальное сходство сохраняет жизнь носителю этого едва заметного сходства. Его потомки, которые унаследуют это минимальное сходство, будут более многочисленны. Их доля в популяции станет больше. Это осложнит жизнь птицам. Среди них станут более успешными те, кто точнее будет распознавать замаскированную добычу. Вступает в действие тот самый принцип Красной Королевы, который мы обсуждали в параграфе, посвященном борьбе за существование. Чтобы сохранить преимущество в борьбе за жизнь, достигнутое за счет минимального сходства, виду-жертве приходится меняться.

Естественный отбор подхватывает все те мельчайшие изменения, которые усиливают сходство в окраске и форме с субстратом, сходство между съедобным видом и тем несъедобным видом, которому он подражает. Следует учитывать, что разные виды хищников пользуются разными методами поиска добычи. Одни обращают внимание на форму, другие на окраску, одни обладают цветным зрением, другие нет. Поэтому естественный отбор автоматически усиливает, насколько это возможно, сходство между имитатором и моделью и приводит к тем изумительным адаптациям, которые мы наблюдаем в живой природе.

Возникновение сложных адаптаций. Многие адаптации производят впечатление тщательно продуманных и направленно спланированных устройств. Как такая сложнейшая структура как глаз человека могла возникнуть путем естественного отбора случайно возникавших мутаций?

Ученые предполагают, что эволюция глаза началась с небольших групп светочувствительных клеток на поверхности тела наших очень далеких предков, живших около 550 млн. лет назад. Способность различать свет и тьму была, безусловно, полезна для них, повышала их шансы на жизнь по сравнению с их абсолютно слепыми сородичами. Случайно возникшее искривление «зрительной» поверхности улучшило зрение, это позволяло определить направление на источник света. Возник глазной бокал. Вновь возникающие мутации могли вести к сужению и расширению отверстия глазного бокала. Сужение постепенно улучшало зрение - свет стал проходить через узкую диафрагму. Как видите, каждый шаг повышал приспособленность тех особей, которые менялись в «правильном» направлении. Светочувствительные клетки формировали сетчатку. Со временем в передней части глазного яблока сформировался хрусталик, выполняющий функцию линзы. Он возник, по-видимому, как прозрачная двухслойная структура, наполненная жидкостью.

Ученые попытались смоделировать этот процесс на компьютере. Они показали, что глаз, подобный сложному глазу моллюска, мог возникнуть из слоя фоточувствительных клеток при относительно мягком отборе всего за 364 000 поколений. Иными словами, животные, у которых смена поколений происходит каждый год, могли сформировать полностью развитый и оптически совершенный глаз в менее, чем за полмиллиона лет. Эта очень короткий срок для эволюции, если учесть что средний возраст вида у моллюсков равняется нескольким миллионам лет.

Все предполагаемые стадии эволюции глаза человека мы можем обнаружить среди ныне живущих животных. Эволюция глаза шла разными путями в разных типах животных. Благодаря естественному отбору независимо возникло множество разных форм глаза, и человеческий глаз - только один из них, причем не самый совершенный

Если мы внимательно рассмотрим конструкцию глаза человека и других позвоночных животных, мы обнаружим целый ряд странных несообразностей. Когда свет попадает в глаз человека он проходит через хрусталик и попадает на светочувствительные клетки сетчатки. Свет вынужден пробиваться через густую сеть капилляров и нейронов, чтобы попасть на фоторецепторный слой. Как это ни удивительно, но нервные окончания подходят к светочувствительным клеткам не сзади, а спереди! Более того, нервные окончания собираются в оптический нерв, который отходит от центра сетчатки, и создает тем самым слепое пятно. Чтобы компенсировать затенение фоторецепторов нейронами и капиллярами и избавится от слепого пятна, наш глаз постоянно движется, посылая в мозг серию разных проекций одного и того же изображения. Наш мозг производит сложнейшие операции, складывая эти изображения, вычитая тени, и вычисляя реальную картину. Всех этих сложностей можно было бы избежать, если бы нервные окончания подходили к нейронам не спереди, а сзади как, например, у осьминога.

Само несовершенство глаза позвоночных проливает свет на механизмы эволюции путем естественного отбора. Мы уже не раз говорили о том, что отбор всегда действует «здесь и сейчас». Он сортирует разные варианты уже существующих структур, выбирая и слагая вместе лучшие из них: лучшие «здесь и сейчас», безотносительно к тому, во что эти структуры могут превратиться в далеком будущем. Поэтому ключ к объяснению и совершенств и несовершенств современных структур следует искать в прошлом. Ученые считают, что все современные позвоночные произошли от животных подобных ланцетнику. У ланцетника светочувствительные нейроны располагаются на переднем конце нервной трубки. Перед ними расположены нервные и пигментные клетки, которые прикрывают фоторецепторы от света попадающего спереди. Ланцетник принимает световые сигналы, приходящие с боков его прозрачного тела. Можно думать, что у общего предка позвоночных глаз был устроен сходным образом. Затем эта плоская структура стала преобразовываться в глазной бокал. Передняя часть нервной трубки впячивалась внутрь, и нейроны, находившиеся впереди рецепторных клеток, оказались поверх них. Процесс развития глаза у эмбрионов современных позвоночных в известном смысле воспроизводит последовательность событий, происходивших в далеком прошлом.

Эволюция не создает новых конструкций «с чистого листа», она меняет (часто неузнаваемо меняет) старые конструкции, так чтобы каждый этап этих изменений был приспособительным. Любое изменение должно повышать приспособленность его носителей или, хотя бы, не снижать ее. Эта особенность эволюции ведет к неуклонному совершенствованию различных структур. Она же является причиной несовершенства многих адаптаций, странных несообразностей в строении живых организмов.

Следует помнить, однако, что все приспособления, сколь бы совершенны они ни были, носят относительный характер. Понятно, что развитие способности к полету не очень хорошо совмещается с возможностью быстро бегать. Поэтому птицы, обладающие наилучшими способностями к полету, — плохие бегуны. Напротив, страусы, которые не способны летать, прекрасно бегают. Приспособление к определенным условиям может быть бесполезно или даже вредно при появлении новых условий. Однако условия обитания меняются постоянно и иногда очень резко. В этих случаях накопленные ранее адаптации могут затруднить формирование новых, что может вести к вымиранию больших групп организмов, как это случилось более 60—70 млн лет назад с некогда очень многочисленными и разнообразными динозаврами.

1. Укажите явление - пример маскировки.

окраска божьих коровок и колорадских жуков

окраска пятнистого оленя и тигра

пятна на крыльях бабочек, похожие на глаза позвоночных животных

сходство окраски бабочки пиериды с окраской несъедобной бабочки геликониды

2. Приспособление, которое способствует перенесению небла­гоприятных абиотических факторов природы, -

видоизменение листьев у барбариса в колючки

длинный корень верблюжьей колючки

пение самцов у птиц

яркая окраска оперенья самцов у фазанов, уток и кур

3. Гомологичными органами у животных являются

конечности таракана и лягушки

крылья птицы и бабочки

лапы тигра и крота

передние конечности крота и медведки

4. Переходной формой между рептилиями и птицами были:

археоптериксы

гоацины

иностранцевии

птеродактели

5. Аналогичными органами у растений являются:

корень и корневище

корень и корнеплод

лист и чашелистик

тычинки и пестик

6. Установление переходных форм между древнейшими и совре­менными группами организмов является... доказательством эволюции.

биогеографическим

палеонтологическим

сравнительно-анатомическим

эмбриологическим

7. Филогенетическое родство организмов относят к... доказа­тельствам эволюции.

эмбриологическим

сравнительно-анатомическим

палеонтологическим

молекулярным

8. Сходство и различие фаун и флор разных континентов относят к... доказательствам эволюции.

эмбриологическим

сравнительно-анатомическим

палеонтологическим

биогеографическим

9. Утверждение, что «приспособленность организмов есть про­явление изначальной целесообразности, согласно замыслу Творца», принадлежит

К. Бэру

Ч. Дарвину

Ж.-Б. Ламарку

К. Линнею

10. Приспособленность растений к опылению ветром характери­зуется

наличием коротких тычиночных нитей

наличием сухой пыльцы

наличием ярких, венчиков цветков

цветением в ночное время

11. Примером приспособленности растений к сезонным измене­ниям в природе является:

видоизменение листьев у кактусов

листопад

наличие яркого венчика и нектара

образование сочных плодов

12. В процессе эволюции у земноводных умеренного климата сформировалось приспособление к перенесению неблагопри­ятных условий внешней среды - это

1)анабиоз

запасание корма

изменение окраски

миграции в тёплые районы

13. Примером мимикрии служит

сходство формы тела акулы и дельфина

окраска пчёл и шмелей

сходство формы тела и окраски мухи-журчалки и осы

зелёный цвет гусеницы капустной белянки

14. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут. Это доказа­тельство... приспособлений.

абсолютности

неэффективности

относительности

универсальности

филогенетические ряды

16. Рудиментом у человека является:

1)аппендикс

густой волосяной покров

многососковость

хвост

17. Ароморфозом не является образование

двух кругов кровообращения у земноводных

позвоночника у хордовых

трёхкамерного сердца у земноводных

хобота у слона

18. Идиоадаптацией является утрата

корней у повилики

листьев у кактуса

стебля и листьев у раффлезии

хророфилла у заразихи

19. Наличие различных типов световых сигналов у разных видов светлячков - это пример... изоляции.

географической

Механической

экологической
4) этологической

20. Гибриды лошади и осла (мул), ослицы и жеребца (лошак), белуги и стерляди (бестер) бесплодные - это пример... изо­ляции.

генетической

географической

механической

экологической

Пример

Путь эволюции

1) ароморфоз

Б) образование у обезьян цепкого хвоста

2) идиоадаптация

В) возникновение хорды

3) дегенерация

Г) возникновение хлорофилла

Д) превращение листьев в колючки у кактуса

Е) утрата листьев, корней у ряски

Установите соответствие между критериями вида и характеристиками трясогузки белой

Критерий вида

А) питается насекомыми, червями

1) морфологический

Б) крылья острые

2) экологический

В) рулевых перьев 12

Г) селится обычно в близи воды

Д) небольшая стройная птица

Е) хвост длинный

Установите последовательность возникновения перечисленных групп животных

бесчерепные

рыбы

пресмыкающиеся

птицы

земноводные

моллюски

1) В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками. 2) У видов, которые живут открыто и могут оказаться доступными для врагов, развива­ется маскировка, делающая организмы менее заметными на фоне окружающей местности, например, кузнечик, тетерев, рябчик, бе­лая куропатка и др. 3) Гусеницы некоторых бабочек по форме тела и окраске напоминают сучки - это пример предостерегающей окрас­ки. 4) Мимикрия - подражание незащищённых организмов одного вида более защищенным другого вида, например, неядовитые змеи и насекомые подражают ядовитым. 5) Все приспособления носят абсолютный характер и помогают организму выживать в конкретных условиях.

Утконос -причудливый водяной зверёк среднего размера (до 65 см) с хвостом, как у бобра, и утиным клювом. Между Паль­цами лап перепонки, на задних лапах «шпоры» с ядовитыми железами. Питается утконос мелкими водными животными в основном насекомыми. На крутых берегах австралийских рек он роет длинные, до 6 м, норы. Самка в этой норе строит гнездо, в которое откладывает 2-4 яйца в мягкой роговидной оболочке.

Какие основные ароморфозы возникли у птиц в процессе эво­люции? Ответ поясните.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По биологии по теме: «Механизмы эволюции»

вариант .

Выберите один вариант ответа:

1. Назовите явление - пример мимикрии.

зелёная окраска кузнечика

муха-журчалка по форме и окраске похожа на пчелу

окраска спины обыкновенного хомяка похожа на цвет выго­ревшей травы

сходство глаз головоногих моллюсков и млекопитающих

2. Что не является приспособлением к условиям окружающей среды?

высокая рождаемость

высокая смертность

мимикрия

предостерегающая окраска

3. Орган, гомологичный копчику человека, -

копыто

крыло

ласт

хвост

4. Переходной формой между земноводными и рептилиями были:

динозавры

зверозубые ящеры

кистепёрые рыбы

стегоцефалы

5. Аналогичными органами у животных являются конечности крота и

1) медведки

2) собаки

3) утки

4) ящерицы

6. Наличие у различных групп организмов гомологичных и ана­логичных органов относят к... доказательствам эволюции.

эмбриологическим

сравнительно-анатомическим

палеонтологическим

молекулярным

7. Наличие у различных групп организмов рудиментов и атавиз­мов относят к... доказательствам эволюции.

эмбриологическим

сравнительно-анатомическим

палеонтологическим

молекулярным

8. Существование переходных форм (например, кистепёрых рыб, семенных папоротников) относят к... доказательствам эволю­ции.

эмбриологическим

сравнительно-анатомическим

палеонтологическим

молекулярным

9. Утверждение, что организмы обладают врождённой способ­ностью к изменчивости под воздействием внешней среды, принадлежит

К. Бэру

Ч. Дарвину

Ж.-Б. Ламарку

К. Линнею

10. Примером приспособленности животных к сезонным измене­ниям в природе является

анабиоз земноводных

движение жаберных крышек окуня

ночная активность ежей

4) поиск волками добычи

11. У двоякодышащих рыб сформировалось приспособление к

1) защите от хищников

изменению длины дня

изменению температуры внешней среды

перенесению сезонной засухи

12. Какое приспособление к экологическим условиям сформиро­валось у водоплавающих птиц в процессе эволюции?

длинная шея

плавательная перепонка

перьевой покров

способность летать

13. К сравнительно-анатомическим доказательствам эволюции относят

гомологичные и аналогичные органы

клеточное строение живых организмов

сходство зародышей позвоночных животных

филогенетические ряды

14. Зелёная окраска кузнечика, гусениц бабочек - это пример

маскировки

мимикрии

покровительственной окраски

предостерегающей окраске

15. К палеонтологическим доказательствам эволюции относят:

гомологичные и аналогичные органы

клеточное строение живых организмов

сходство зародышей позвоночных животных

филогенетические ряды

16. Ядовитые змеи опасны для многих животных, но их поедают мангусты и ежи. Это доказательство... приспособлений.

абсолютности

неэффективности

относительности

4) универсальности

17. Дегенерацией является утрата

густого шёрстного покрова у слона

конечностей у китов

органов пищеварения у бычьего цепня

четырёх пальцев у лошади

18. Ароморфозом является образование

ластов

хобота у слона

хорды

цепкого хвоста у обезьяны

19 Идиоадаптацией является

1) возникновение полового процесса

2)возникновение хорды

3) образование хобота у слона

4) увеличение массы головного мозга

20. Пространственная разобщенность фруктовых мушек, живущих на Гавайских островах, это пример… изоляции

этологической

географической

механической

экологической

Установите соответствие между путем и примеров, которые его иллюстрируют.

Пример

Путь эволюции

А) возникновение многоклеточности

1) ароморфоз

Б) возникновение ползучего стебля

2) идиоадаптация

В) утрата корней, листьев, хлорофилла у повилики

3) дегенерация

Г) образование ластов у тюленей

Д) появление фотосинтеза

Е) образование хобота у слона

Ж) образование трехкамерного сердца

Установите соответствие между критериями вида и характеристиками африканского страуса

Характеристика трясогузки белой

Критерий вида

А) обычной пищей являются растения, но при случае он поедает и мелких животных

1) морфологический

Б) ноги мощные, двупалые; оперение рыхлое

2) экологический

В) обитает в открытых саваннах и полупустынях

Г) крупная птица массой до 90 кг., ростом до 3-х метров

Д) клюв прямой плоский; глаза большие с густыми ресницами

Е) может длительное время обходиться без воды, однако при случае охотно пьет и любит купаться

Установите последовательность, отражающую эволюции растений

многоклеточные водоросли

одноклеточные водоросли

папоротникообразные

псилофиты

цветковые

моховидные

24. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предло­жений, в которых они сделаны, исправьте их.

1) Птицы произошли от древних амфибий в мезозойской эре. 2) Ис­копаемой переходной формой является стегоцефал, который был об­наружен в виде ископаемых остатков. 3) Он имел крылья, оперение, сросшиеся ключицы. 4) Появлению птиц способствовали следующие аллогенезы: четырёхкамерное сердце, постоянная температура тела, дифференцировка дыхательных путей. 5) Находки ископаемых пе­реходных форм являются палеонтологическими доказательствами эволюции органического мира

25. Какие критерии вида описаны в приведённом ниже тексте? Ответ поясните.

Птица киви населяет густые сырые леса Новой Зеландии. Из всех бескилевых птиц киви самая маленькая (высота 55 см, Масса до 3,5 кг). Крылья практически отсутствуют, их остатки скрыты в волосовидном оперении. Ноги короткие и широко расстав­лены, так что киви передвигается как заводная игрушка. Клюв длинный, ноздри смещены к концу. Питаются киви в основном земляными червями, находя добычу с помощью обоняния. Сам­ка обычно откладывает одно огромное (до 500 г) яйцо в плоское гнездо. Насиживает яйцо самец.

26. Какие основные ароморфозы возникли у земноводных в процес­се эволюции? Укажите не менее четырёх ароморфозов.

Тест «Приспособительные особенности живых организмов»

1. Раскройте содержание понятия «приспособленность вида к условиям окружающей среды».

2. Перечислите основные типы приспособлений организмов к окружающей среде.

3.Закончите приведенную схему эволюционного механизма появления мимикриии

Мелкие положительные - __________________________

Мимикрия - _____________________________________

В итоге беззащитный вид - ________________________

________________________________________________

4 . Сравните такие вида окраски, как предостерегающая окраска, покровительственная окраска и мимикрия, обратив особое внимание на их отличительные особенности. Приведите примеры животных, обладающих такими приспособлениями. Заполните таблицу . 5 . Ответьте, попадает ли поведение животного в сферу действия естественного отбора. Если да, приведите пример. 6.Вставьте недостающее слово. Главным последствием приобретения адаптаций является состояние _________________ организмов к среде обитания

Покровительственная окраска

Предостерегающая окраска