Что является примером результата микроэволюции у лягушки
Особенности и примеры микроэволюции
микроэволюция оно определяется как развитие вариаций в популяции. В ходе этого процесса действуют эволюционные силы, которые приводят к образованию новых видов: естественный отбор, дрейф генов, мутации и миграции. Чтобы изучить его, эволюционные биологи полагаются на генетические изменения, которые происходят в популяциях.
Концепция противоположна макроэволюции, которая концептуально происходит на высоких таксономических уровнях, будь то пол, семьи, порядки, классы и т. Д. Поиск моста между обоими процессами широко обсуждается среди биологов-эволюционистов.
В настоящее время существуют очень конкретные примеры эволюции на уровне популяций или видов, такие как промышленный меланизм, устойчивость к антибиотикам и пестицидам, среди прочих..
Историческая перспектива
Вероятно, для удобства эта терминология (и связанный с ней первоначальный смысл) была сохранена Добжанским. Гольдшмидт, напротив, утверждает, что микроэволюции недостаточно, чтобы объяснить макроэволюцию, создавая одну из самых важных дискуссий в эволюционной биологии.
С точки зрения Майра, микроэволюционный процесс определяется как процесс, который происходит в относительно короткие периоды времени и с низкой систематической категорией, как правило, на уровне видов..
черты
Он также рассматривает образование и расхождение новых видов эволюционными силами, которые действуют внутри и между популяциями организмов. Этими силами являются естественный отбор, мутации, дрейф генов и миграции.
Популяционная генетика является разделом биологии, ответственным за изучение микроэволюционных изменений. Согласно этой дисциплине, эволюция определяется как изменение частот аллелей во времени. Напомним, что аллель является вариантом или формой гена.
Одно из самых популярных неправильных толкований эволюции состоит в том, что она задумана как процесс, который действует строго в огромных временных масштабах, незаметных для нашей продолжительности короткой жизни..
Однако, как мы увидим позже в примерах, есть случаи, когда мы можем видеть эволюцию собственными глазами в минимальных временных масштабах..
Макроэволюция против микроэволюции
Однако существует противоположная точка зрения. В этом случае считается, что предыдущий постулат является редукционистским и предполагает, что механизм макроэволюции не зависит от микроэволюции.
Это называется синтетистами для претендентов на первое видение, в то время как пунтуасионисты поддерживают видение, «разъединенное» с обоими эволюционными явлениями..
примеров
Следующие примеры широко используются в литературе. Чтобы понять их, необходимо понять, как работает естественный отбор.
Этот процесс является логическим результатом трех постулатов: особи, которые формируют виды, являются переменными, некоторые из этих вариаций переходят к их потомкам, то есть они наследуемы, и, наконец, выживание и размножение особей не являются случайными; воспроизводятся те, которые имеют благоприятные вариации.
Другими словами, в популяции, члены которой имеют различия, люди, чьи наследственные признаки увеличивают свою способность размножаться, будут размножаться непропорционально..
Индустриальный меланизм
Самым известным примером эволюции на уровне популяции, без сомнения, является феномен, называемый «промышленным меланизмом» мотыльков рода. Бистон бетулария. Впервые наблюдалось в Англии параллельно с развитием промышленной революции.
Точно так же, как у людей могут быть коричневые или светлые волосы, мотылек может появляться в двух формах: черном и белом морфе. То есть тот же вид имеет альтернативную окраску.
Промышленная революция характеризовалась повышением уровня загрязнения в Европе до необычайного уровня. Таким образом, кора деревьев, на которых лежала моли, начала накапливать сажу и приобрела более темную окраску.
До того, как это явление произошло, преобладающей формой в популяции моли была наиболее четкая форма. После революции и почернения корок темная форма стала увеличиваться по частоте, становясь доминирующим морфом..
Почему произошло это изменение? Одно из наиболее приемлемых объяснений утверждает, что черным мотылькам удалось лучше спрятаться от своих хищников-птиц, в новых темных корках. Таким же образом, самая ясная версия этого вида была теперь более видимой для потенциальных хищников..
Устойчивость к антибиотикам
Одной из самых больших проблем, стоящих перед современной медициной, является устойчивость к антибиотикам. После его открытия стало относительно легко лечить болезни бактериального происхождения, увеличивая продолжительность жизни населения.
Сегодня существует значительное количество бактерий, которые практически устойчивы к большинству распространенных антибиотиков. И этот факт объясняется применением основных принципов эволюции путем естественного отбора.
Когда антибиотик используется впервые, он удаляет подавляющее большинство бактерий в системе. Однако среди выживших клеток будут найдены варианты, устойчивые к антибиотику, что является следствием определенной особенности генома..
Таким образом, организмы, несущие ген устойчивости, будут генерировать больше потомков, чем восприимчивых вариантов. В среде с антибиотиками устойчивые бактерии будут размножаться непропорционально.
Стойкость к пестицидам
По тем же соображениям, которые мы используем для антибиотиков, мы можем экстраполировать на популяции насекомых, которые считаются вредителями и пестицидами, которые применяются для достижения их уничтожения..
Длительное применение одного и того же химического продукта неизбежно приведет к неэффективности этого.
2. Конспект для ученика по теме «Микроэволюция»
В статье представлен учебный материал по вопросу «Микроэволюция». Статья актуальна для подготовки к ЕГЭ.
Движущими факторами эволюции являются элементарные эволюционные факторы, действующие на популяцию: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны и естественный отбор. Они приводят к элементарному эволюционному явлению: изменению генофонда популяции.
Факторы эволюции
Наследственная изменчивость. Мутационный процесс действует постоянно. В процессе эволюции главными являются генные мутации. В большинстве мутации являются рецессивными. Каждая популяция отличается от других популяций набором и частотой мутаций. Благодаря мутациям популяции характеризуются генетическим разнообразием, что создает наследственный резерв и возможность для эволюции. Также эволюционное значение имеет комбинативная изменчивость, которая повышает генетическое разнообразие особей благодаря возникновению новых сочетаний генов.
Популяционные волны (волны жизни). Это изменение численности популяции. Популяционные волны часто приводят к дрейфу генов. Дрейф генов – это процесс случайного ненаправленного изменения частот аллелей в популяции. Чем меньше популяция по численности, тем резче колебания частот аллелей и выше вероятность утраты одного из аллелей. Следствия дрейфа генов: возрастание генетической однородности популяции; разные популяции, имеющие исходно похожий генетический состав, могут утратить первоначальное сходство.
Изоляция. Каждая популяция является генетически открытой системой: между популяциями одного вида существует обмен генетической информацией. Но популяция может быть отделена от других популяций вида различными изоляциями, которые затрудняют свободное скрещивание.
Изоляция бывает географической и экологической.
Географическая изоляция – разделение популяций происходит из-за неоднородности условий в ареале (горы, водоемы и т.п.).
Степень пространственной изоляции зависит от подвижности особей и способности к распространению у семян, а также размера физических преград. Эта форма изоляции приводит к разрыву единого генофонда на несколько разобщенных.
Экологическая изоляция – основана на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию. К этой форме относят все случаи, когда свободное скрещивание особей между популяциями нарушается из-за снижения вероятности встречаемости партнеров, что может быть обусловлено смещением репродуктивных периодов. Так, если часть популяции травянистого растения попадает в пойму, то у них сдвигаются сроки цветения по сравнению с другими особями этой популяции, следовательно, снижается вероятность перекрестного опыления.
Борьба за существование. При изучении различных живых организмов Дарвин выделил несоответствие между способностью любого вида к размножению и ограниченностью ресурсов: он выяснил, что в природе рождается намного больше особей, чем может выжить. Связано это с тем, что большинство организмов погибает в борьбе за существование. Несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов – главная причина борьбы за существование.
Гибель происходит по разным причинам и чаще всего она носит избирательный характер – вероятность погибнуть больше у особи, хуже приспособленной к условиям среды.
Ч.Дарвин различал три формы борьбы за существование:
Естественный отбор
Это избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных особей. Учение о естественном отборе было создано Дарвином, который считал его главной движущей силой эволюции. Это единственный эволюционный фактор направленного действия. Результатом естественного отбора является появление у организмов приспособительных признаков – адаптаций.
Творческая роль естественного отбора заключается в формировании организмов с различными признаками. Направления действия отбора многочисленны, поэтому приспособительные признаки у организмов очень разнообразны. В одних и тех же условиях среды под воздействием различных направлений отбора вырабатываются разные приспособительные признаки.
Результатом действия естественного отбора является многообразие видов животного и растительного мира.
И.И. Шмальгаузен выделил три формы естественного отбора: движущую, стабилизирующую и рассекающую.
Движущая форма – это отбор в пользу особей с уклоняющимися значениями признака от ранее установившихся в популяции.
Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или частоту встречаемости признака, пока популяция не приспосабливается к изменившимся условиям. Эта форма приводит к закреплению новой нормы реакции, которая соответствует изменившимся условиям среды.
Примеры: индустриальный меланизм у бабочки березовой пяденицы; выработка устойчивости к антибиотикам у бактерий и к пестицидам у насекомых.
Стабилизирующая форма – это отбор в пользу особей со средним значением признака, особи с резко отклоняющимися значениями погибают. Эта форма направлена на сохранение установившегося в популяции среднего значения признака; норма реакции при этом несколько суживается. Она действует до тех пор, пока условия среды, при которых был выработан данный признак, существенно не меняются. Результатом ее действия является большое сходство всех особей в популяции.
Дизруптивная (рассекающая) форма – это отбор, благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм. Может приводить к возникновению внутривидового полиморфизма или к изоляции популяций. Пример: возникновение двух рас растения погремок – раннецветущей и поздноцветущей. Их появление – следствие покосов в середине лета, из-за чего единая популяция разделилась на две неперекрывающиеся.
Приспособленность организмов Организмы обитают в разнообразных условиях среды, поэтому у них вырабатываются различные приспособления. Эти приспособления могут затрагивать строение, поведение, особенности размножения и т.д.
Все приспособления Ч. Дарвин считал относительными, т.е. соответствующими конкретным условиям среды: так, окраска белого медведя маскирует его в Арктике, позволяя незаметно подкрадываться к жертве, но в лесу она будет бесполезна и даже вредна, естественно, кроме зимнего периода.
Рассмотрим приспособления живых организмов к среде обитания на примере окраски:
Вид, его критерии и структура
Одно из первых определений вида предложено К. Линнеем: вид – это совокупность особей, обладающих общими морфологическими признаками и не скрещивающихся с другими группами.
Современное определение вида: вид – это совокупность географически и экологически близких популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов.
Вид является генетически изолированной системой.
Признаки, отличающие один вид от другого, называются критериями вида:
Видообразование
Ч. Дарвин считал, что видообразование включает дивергенцию внутри вида, вымирание промежуточных форм и выживание крайних как проявление конкуренции.
Согласно современным взглядам, видообразование – это процесс перехода генетически открытой системы популяции в генетически изолированную. Основными формами видообразования являются географическое и экологическое.
Географическое (аллопатрическое) видообразование основано на пространственной изоляции, которая в дальнейшем сопровождается экологическими и поведенческими изменениями, приводящими к биологической изоляции. Это довольно медленный процесс формирования и обособления новых видов за счет обособления географических рас, ареалы которых не перекрываются ареалом материнского вида. Сначала географические расы превращаются в подвиды, затем в полувиды и далее – в новые виды. Чаще всего географическое видообразование связано с расчленением ареала и разделением широко распространенного вида на популяции с полной изоляцией друг от друга. В качестве примера можно привести галапагосских вьюрков, впервые описанных Ч. Дарвином. Образование разных видов вьюрков происходило на разных островах и шло по пути аллопатрического видообразования.
Экологическое (симпатрическое) видообразование базируется на экологической изоляции. Прежде всего, этот способ связан с приспособлением популяции к определенной пище, тейпературе, глубине, т. е. к определенным условиям среды. При этом формирующийся новый вид находится в пределах одного ареала с материнским видом. Репродуктивная изоляция может формироваться и поддерживаться благодаря разобщению сезонов размножения. Примером может служить возникновение ранне- и поздноцветущих рас у погремка.
Что является примером результата микроэволюции у лягушки
Какое явление называют макроэволюцией?
1) Макроэволюция — это совокупность эволюционных преобразований, протекающих на уровне надвидовых таксонов.
2) Сущность макроэволюционных преобразований составляет изменение генетической структуры видов и надвидовых структур.
3) Это процесс образования надвидовых систематических групп.
В результате макроэволюции образовался
1. Образование типов. Макроэволюция органического мира — это процесс формирования крупных систематических единиц.
2 и 4 — результат искусственного отбора
3 — результат микроэволюциии
Макроэволюция приводит к образованию новых
Макроэволюция, совокупность процессов эволюции живых форм, протекающих на надвидовом уровне — т. е. родов.
Установите соответствие между характеристикой эволюционного процесса и процессом, которому соответствует данная характеристика.
| ХАРАКТЕРИСТИКА | ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.
Макроэволюция — образование надвидовых таксонов. Под макроэволюцией следует понимать образование родов, семейств и других таксономических единиц более высокого ранга, т. е. эволюционные преобразования происходящие на надвидовом уровне и обусловливающие формирование иерархической системы таксонов. В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая ее происхождение.
Микроэволюционный процесс: формируются новые виды; изменяет генофонд популяции; прогресс достигается путём частых приспособлений. Макроэволюционный процесс: формируются надвидовые таксоны; прогресс достигается путём ароморфозов или дегенерации.
Установите соответствие между характеристикой эволюционного процесса и уровнем эволюции, на котором он происходит. Для этого к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ | УРОВЕНЬ |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Микроэволюционный: формируются новые виды; изменяет генофонд популяции. Макроэволюционный: формируются надвидовые таксоны; прогресс достигается путем частных приспособлений; прогресс достигается путём ароморфозов, или дегенерации; прогресс достигается путём дегенерации.
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне. Такие изменения происходят из-за следующих процессов: мутации, естественный отбор, искусственный отбор, перенос генов и дрейф генов. Эти изменения приводят к дивергенции популяций внутри вида, и, в конечном итоге, к видообразованию. Макроэволюция — эволюционные изменения надвидового уровня, то есть образование новых родов, семейств и т. д.
Ароморфоз и идиоадаптации характерны для макроэволюции — это способы достижения биологического прогресса.
Каждая новая крупная систематическая группа начинает свое существование с ароморфоза, он обеспечивает захват и освоение новой среды. Новый уровень организации способствует расселению организмов в различных местообитаниях: на основе одних и тех же ароморфозов возникают различные идиоадаптации.
Виды участвуют в эволюционных процессах при образовании высших систематических групп. Этот процесс называют макроэволюцией, или надвидовой эволюцией. В макроэволюции происходят те же процессы, что и при видообразовании,— дивергенция признаков, борьба за существование и естественный отбор. Исправьте ошибку.
Задание и пояснение корректные. Ваш комментарий не указывает на ошибку.
Образование видов — микроэволюция; образование надвидовых категорий — макроэволюция.
Какая систематическая группа животных развивалась по пути ароморфозов
Ароморфоз –приспособительные изменения физиологических и морфологических свойств организмов, повышающие их уровень организации. В результате ароморфозов образуются новые классы и типы животных. (макроэволюция)
Макроэволюционные процессы привели к возникновению
Макроэволюция — совокупность процессов эволюции живых форм, протекающих на надвидовом уровне — т. е. возникновение семейства кошачьих.
1,2 и 4 — примеры искусственного отбора.
К макроэволюционным процессам можно отнести возникновение нового
Под макроэволюцией следует понимать образование родов, семейств, класса и других таксономических единиц более высокого ранга, т. е. эволюционные преобразования происходящие на надвидовом уровне и обусловливающие формирование иерархической системы таксонов.
Установите соответствие между эволюционными процессами и уровнями, на которых эти процессы начинаются: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ | ЭВОЛЮЦИОННЫЙ А) формируются новые виды Б) возникновение насекомых В) изменяет генофонд популяции Г) прогресс достигается путём идиоадаптаций особей популяции Д) прогресс достигается путём ароморфозов или дегенерации Е) развитие плавательных перепонок у уток |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Микроэволюционный: формируются новые виды; изменяет генофонд популяции; прогресс достигается путём идиоадаптаций особей популяции; развитие плавательных перепонок у уток. Макроэволюционный: возникновение насекомых; прогресс достигается путём ароморфозов или дегенерации.
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.
Макроэволюция — образование надвидовых таксонов.
Установите соответствие между процессами и уровнями организации жизни, на которых эти процессы происходят: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) формируются новые виды
Б) формируются классы, отряды
В) изменяется генофонд популяции
Г) адаптивные признаки развиваются и распространяются в популяции
Д) прогресс достигается путём ароморфозов
2) макроэволюционный
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Микроэволюционный: формируются новые виды; изменяется генофонд популяции; адаптивные признаки развиваются и распространяются в популяции. Макроэволюционный: формируются классы, отряды; прогресс достигается путём ароморфозов или дегенерации.
Микроэволюция — это распространение в популяции малых изменений в частотах аллелей на протяжении нескольких поколений; эволюционные изменения на внутривидовом уровне.
Макроэволюция — образование надвидовых таксонов.
Что позволило покрытосеменным растениям занять господствующее положение на Земле
Плод защищает семена от неблагоприятных воздействий.
В процессе эволюции растений независимость оплодотворения от воды появилась с возникновением:
Оплодотворение без воды идет с появлением семени, а первыми семенными были голосеменные растения.
Впервые в процессе эволюции проводящие ткани появились у:
Псилофиты – первые наземные растения, у которых появились ткани.
Какой из перечисленных ароморфных признаков позволил млекопитающим освоить разнообразные среды обитания?
Теплокровность и интенсивный обмен веществ позволили млекопитающим заселить разные среды обитания.
Потовые железы, играющие большую роль в теплорегуляции, впервые появились
Потовые железы есть только у млекопитающих.
А как же копчиковые железы птиц?
А копчиковые железы — не относятся к потовым, это сальные железы. И в регуляции температуры тела они не участвуют.
Крупным ароморфозом млекопитающих можно считать возникновение:
1,2 есть и у других позвонночных, 4- есть не у всех млекопитающих.
А разве появление шерсти является ароморфозом?
Среди ароморфозов, обусловивших появление млекопитающих, следует отметить
появление четырехкамерного сердца, шерстяного покрова, благодаря которым усовершенствовалась терморегуляция, возникла теплокровность,
произошло развитие нервной системы, особенно больших полушарий и коры головного мозга;
живорождение и выкармливание детенышей молоком.
Эти изменения обеспечивали выживание и расселение,потомства, господство млекопитающих на Земле.
У дельфина,нет шерсти
Это приспособление к вторичноводному образу жизни.
Диафрагма впервые появляется у:
Диафрагма – это признак млекопитающих.
Пресмыкающиеся, вышедшие на сушу окончательно, имеют как верхние дыхательные пути.
Впервые появляется диафрагма, которая в дыхании принимает скорее пассивное участие.
Учебник под редакцией академика РАМН Ярыгина. издательство «ГЭОТАР-Медиа»
Органы дыхания —легкие — имеют большую дыхательную поверхность за счет ячеистого строения. Развиты воздухопроводящие пути — трахея, бронхи, в которых воздух увлажняется и не иссушает легкие. Вентиляция легких происходит путем изменения объема грудной клетки.
Филогенез органов дыхания.
*Наиболее ранними органами дыхания хордовых стали жабры. У наземных хордовых они функционируют только у личинок амфибий. Эволюция органов дыхания шла по пути увеличения дыхательной поверхности жабер.
* У ланцетника есть только жаберные щели.
* У круглоротых формируются жаберные мешки
* У рыб на стенка жаберных щелей появляются жаберные лепестки с большим количеством капилляров. Позади жаберных дуг у кистеперых рыб формируется парный плавательный пузырь, выполняющий гидростатическую функция и газообменную функцию между кровью и воздухом, так как плавательный пузырь сообщается с глоткой.
* Из кистеперых рыб произошли первые амфибии, у которых из плавательного пузыря образовались крупноячеистые легкие, их дыхательная поверхность небольшая и газообмен осуществляется чрез кожный покров. В ходе филогенеза из жаберных дуг формируются дыхательные пути: гортань, трахея, бронхи, они постепенно удлиняются, и в них происходит согревание и увлажнение воздуха.
* У рептилий легкие становятся мелкоячеистыми, появляются межреберные мышцы, диафрагма приобретает мышечные пучки и постепенно становится дыхательной мышцей.
* У млекопитающих диафрагма – главная дыхательная мышца и альвеолярные легкие.
Таким образом эволюция легких шла тоже по пути увлечения дыхательной поверхности, крупноячеистые легкие амфибий заменились мелкоячеистыми легкими с большим количеством внутренних перегородок у рептилий. У птиц и млекопитающих легкие губчатые (альвеолярные), дыхательные пути удлинились и дифференцировались, усовершенствовалась дыхательная мускулатура.