Микроэволюция и макроэволюция
Стр. 116
Вспомните
№ 1. Что такое вид?
Вид – это группа особей с общими физиологическими, морфологическими, биохимическими и поведенческими признаками, которые способны к скрещиванию и выведению в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространенные в пределах определенного ареала и сходно реагирующие на воздействие факторов окружающей среды.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Что называют популяцией?
Популяцией называют совокупность особей одного вида, которые длительное время обитают на одной территории, свободно скрещиваются между собой и частично или полностью изолированы от особей других таких же групп.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 3. Что такое изоляция? Чем она может быть обусловлена?
Изоляция – это процесс, при котором группы особей одного вида теряют возможность свободно скрещиваться между собой. Она играет важную роль в эволюции, так как препятствует обмену генетическим материалом между популяциями, что может привести к их независимому развитию и в конечном итоге к образованию новых видов.
Добавить текст Вернуть оригиналИзоляция может быть обусловлена возникновением разнообразных механизмов, которые препятствуют свободному скрещиванию. Например, пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями и большими расстояниями. Биологическая изоляция – с разными периодами размножения, строением, гибелью зигот, стерильностью потомства.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 119
Подумайте
Как можно применить знания о микроэволюции в практической деятельности человека? Приведите примеры.
Знания о микроэволюции, изучающей изменения в генофонде популяций, имеют широкое применение в различных сферах деятельности человека:
Добавить текст Вернуть оригинал1) медицина (знания о механизмах устойчивости бактерий к антибиотикам используются для разработки новых препаратов и методов лечения);
Добавить текст Вернуть оригинал2) сельское хозяйство (выборка особей с желаемыми признаками, выведение высокоурожайных сортов или пород с повышенной устойчивостью к заболеваниям, к неблагоприятным условиям);
Добавить текст Вернуть оригинал3) экология (разработка стратегий сохранения биоразнообразия, поддержка численности популяций редких видов).
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 119
Моя лаборатория
Тренируемся
№ 1. Что понимают под микроэволюцией? Что является ее результатом?
Под микроэволюцией понимают эволюционные изменения, которые протекают на уровне популяций в форме изменения частот аллелей и генотипа на протяжении нескольких поколений (изменения на видовом уровне). Результатом микроэволюции является видообразование, происходящее в тех случаях, когда две или более популяции одного вида настолько расходятся по своим признакам, что это приводит к появлению новых видов, особи которых утрачивают способность свободно скрещиваться друг с другом.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Почему изоляцию считают ключевым фактором видообразования?
Изоляция препятствует обмену генетическим материалом между группами особей. В результате популяции начинают развиваться независимо, адаптируясь к различным условиям среды. Это создает основу для накопления различий, которые со временем могут привести к образованию новых видов.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 3. Какое значение имеет репродуктивная изоляция для процессов микроэволюции?
Репродуктивная изоляция предотвращает скрещивание между разными популяциями, что сохраняет уникальные генетические особенности каждой из них. Это позволяет популяциям развиваться отдельно, что способствует их дивергенции и видообразованию.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 4. Почему гибриды различных видов организмов обычно неспособны к воспроизведению потомства (стерильны)? Приведите примеры известных вам межвидовых гибридов.
Добавить текст Вернуть оригиналГибриды часто стерильны из-за несовместимости хромосомных наборов родителей (разное количество или разное строение). В процессе мейоза возникают нарушения, которые препятствуют образованию нормальных гамет. Примером является мул (гибрид лошади и осла), который не может размножаться. Другой пример – лигр (гибрид льва и тигрицы), который также имеет проблемы с репродуктивной способностью.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 120
Совершенствуемся
№ 1. Используя рисунок 53, охарактеризуйте основные этапы географического видообразования.
Основные этапы географического видообразования на примере вьюрков, множество видов которых обитает на Галапагосских островах:
Добавить текст Вернуть оригинал1) исходная популяция разделяется географическим барьером, например, изоляцией на разных островах. Наличие такого барьера препятствует свободному скрещиванию вьюрков и тем самым мешает генному обмену;
Добавить текст Вернуть оригинал2) в изолированных популяциях начинают накапливаться генетические различия под влиянием мутаций, естественного отбора и адаптации к разным условиям; вьюрки начинают различаться строением клюва, что связано с особенностями питания;
Добавить текст Вернуть оригинал3) со временем различия становятся настолько значительными, что особи из разных популяций утрачивают способность скрещиваться и образуют новые виды, как мы можем видеть на рисунке 53.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Изучив основной текст параграфа и познакомившись с дополнительным текстом, сделайте предположение о том, какие еще формы видообразования могут иметь место в природе. На каких изолирующих механизмах они могут быть основаны?
Добавить текст Вернуть оригиналПомимо географического видообразования, возможно:
Добавить текст Вернуть оригинал1. Экологическое видообразование, которое происходит на одной территории, но связано с освоением разных экологических ниш. Например, два вида рыб, живущих в одном озере, могут адаптироваться к разным глубинам или видам пищи, что в будущем приведет к репродуктивной изоляции;
Добавить текст Вернуть оригинал2. Симпатрическое видообразование, которое происходит без географической изоляции. Оно может быть связано с генетической изоляцией, когда возникают хромосомные изменения, например, полиплоидия у растений, делающие особей неспособными скрещиваться с родительской популяцией;
Добавить текст Вернуть оригинал3. Этологическое видообразование, основанное на различиях в поведении, таких как брачные ритуалы или звуковые сигналы. Например, птицы одного вида могут развить разные формы пения, что будет препятствовать скрещиванию между группами.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 121
Проводим исследование
Выполните лабораторную работу № 2 «Сравнение анатомического строения растений разных мест обитания» на с. 259.
Лабораторная работа № 2 «Сравнение анатомического строения растений разных мест обитания»
Цель работы: выявить особенности анатомического строения растений в связи с приспособлением к различным абиотическим факторам.
Добавить текст Вернуть оригиналМатериал и оборудование: комнатные растения из разных мест обитания (молочай, алоэ, гибискус, бегония, сенполия, папоротник, элодея, валлиснерия и др.); лезвия безопасной бритвы; пинцеты; препаровальные иглы; микроскопы; предметные и покровные стекла.
Добавить текст Вернуть оригиналХод работы:
1. Приготовьте микропрепараты кожицы и поперечных срезов листьев разных растений. Кожицу листьев снимают путем надрыва листа. Для лучшего приготовления поперечного среза объект рекомендуется поместить в расщеп кубика картофеля или пенопласта и сделать лезвием срез такого кубика вместе с объектом. Срез, сделанный косым скользящим движением, должен быть как можно более тонким и прозрачным.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Полученный срез надо перенести на кончике препаровальной иглы в каплю воды на предметном стекле. Накройте объект покровным стеклом и изучите под микроскопом.
Добавить текст Вернуть оригиналДля изучения анатомического строения можно использовать готовые микропрепараты.
Добавить текст Вернуть оригинал3. Изучите приготовленные микропрепараты, обращая внимание на признаки, указанные в таблице. Результаты исследования занесите в таблицу 1.
Добавить текст Вернуть оригиналОсобенности анатомического строения растений в связи с приспособлением к различным абиотическим факторам
Названия растений | Анатомическая характеристика растений | ||||
---|---|---|---|---|---|
Толщина стенок эпидермиса | Наличие кутикулы и волосков на поверхности листа | Развитие механической ткани | Особенности строения и расположения клеток основной ткани | Наличие и расположение устьиц | |
1. Элодея |
Тонкий | Нет кутикулы, нет волосков | Плохо развита | Основная ткань не дифференцирована | Отсутствуют |
2. Папоротник | Тонкий | Поверхность кожицы покрыта восковой кутикулой | Хорошо развита | Мякоть листьев дифференцирована (столбчатая и губчатая ткани) | Устьица на обеих сторонах листа |
3. Бегония |
Средний | Кутикула толстая, волосков мало | Хорошо развита | Мякоть листьев дифференцирована | Устьица на нижней стороне листа |
4. Алоэ |
Толстый | Кутикула толстая, восковой налет или густое опушение | Плохо развита | Развита водозапасающая ткань | Устьица погружены глубоко в эпидермис |
4. На основе анализа изученных признаков, пользуясь данными, приведенными в таблицах 2 и 3, укажите принадлежность растений к определенной группе по отношению к условиям увлажнения и световому режиму.
Добавить текст Вернуть оригиналТаблица 2.
Приспособительные признаки растений по отношению к водному режиму
Растение | Принадлежность растений к определенной группе по отношению к условиям увлажнения и световому режиму. |
---|---|
1. Элодея | Гидатофит |
2. Папоротник | Гигрофит |
3. Бегония | Мезофит |
4. Алоэ | Суккулент |
Таблица 3.
Приспособительные признаки растений по отношению к свету
Растение | Экологическая группа |
---|---|
1. Элодея | Тенелюбивое |
2. Папоротник | Теневыносливое |
3. Бегония | Теневыносливое |
4. Алоэ | Светолюбивое |
5. По результатам работы сделайте выводы.
В процессе лабораторной работы мы смогли выявить особенности анатомического строения растений, которые являются результатом их адаптации к различным абиотическим факторам окружающей среды. Растения гидатофиты (элодея) не имеют устьиц и кутикулы, так как полностью погружены в воду. Папоротники (гигрофиты) обладают тонкими листьями, со слаборазвитой кутикулой и устьицами на обеих сторонах для выделения избыточной влаги. Мезофиты (бегония) приспособлены к умеренному увлажнению, имеют тонкую кутикулу и хорошо развитые проводящие ткани. Суккуленты (алоэ) обладают толстой кутикулой, восковым налетом, глубоко погруженными устьицами и водозапасающей тканью, что помогает им выживать в засушливых условиях. По отношению к свету растения делятся на светолюбивые (алоэ), тенелюбивые (элодея) и теневыносливые (папоротник, бегония), что также отражается в особенностях их анатомического строения.
Добавить текст Вернуть оригинал