Подробное решение параграф § 63 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
1. Что такое эволюция?
Ответ. Эволюция — процесс развития, состоящий из постепенных изменений, без резких скачков (в противовес революции) . Чаще всего, говоря об эволюции, имеют в виду биологическую эволюцию.
Биологическая эволюция — необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом. Биологическая эволюция изучается эволюционной биологией
2. Какие эволюционные изменения называют микроэволюцией, а какие – макроэволюцией?
Ответ. Микроэволюция - эволюционные преобразования, происходящие в пределах популяций в сравнительно короткие промежутки времени (например, изменение частоты генов, гомо- и гетерозигот в популяции за несколько поколений). Иными словами, микроэволюция — это совокупность элементарных эволюционных явлений, направленно текущих в популяциях под влиянием различных эволюционных факторов.
Элементарное эволюционное явление - стойкое изменение генотипического состава популяции, т. е. совокупность необратимых генетических изменений, которые меняют эволюционные возможности популяции.
Такие генетические изменения могут возникнуть в результате действия различных эволюционных факторов и, в конце концов, сведутся либо к возникновению и распространению новых (ранее не существовавших в популяции) наследственных особенностей, либо к возникновению таких сочетаний генов, которые в сумме дадут совершенно новый результат в виде возникновения нового признака.
Микроэволюция, таким образом, - это процесс эволюционного преобразования популяций, приводящий к образованию внутривидовых форм и новых видов как конечного ее результата.
Макроэволюция — это процесс эволюционного преобразования и развития различных групп живых организмов на протяжении десятков и сотен миллионов лет. Иными словами, микроэволюция — это эволюционные преобразования живой природы на уровне выше видового (образование высших таксонов, новых органов и систем, вымирание отдельных групп и т. д.). В общем смысле макроэволюцией можно назвать развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Макроэволюционным событием считается также возникновение человека, по многим признакам отличающегося от других биологических видов. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую грань, потому что процесс микроэволюции, первично вызывающий изменение популяций (вплоть до видообразования), продолжается без какого-либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм.
Вопросы после § 63
1. Назовите основные характеристики биологического прогресса и биологического регресса.
Ответ. Палеонтолог А. Северцов (1912-1939) предложил различать в истории развития организмов два состояния, которые он назвал биологическим прогрессом и биологическим регрессом.
Биологический прогресс характеризуется следующими признаками:
1) Увеличение численности особей;
2) Расширение ареала распространения;
3) Усилением дифференциации прежней группы на новые (виды, подвиды).
Биологический регресс противоположен прогрессу и характеризуется:
1) Уменьшением численности особей;
2) Сокращением ареала распространения;
3) Уменьшением числа систематических группировок.
2. Перечислите главные типы эволюционных изменений, дайте их характеристику.
Ответ. При построении филогенетических рядов биологи-эволюционисты, помимо палеонтологических данных, широко используют сравнительный метод, с помощью которого они устанавливают сходство в строении организмов, их биохимических реакциях, особенностях размножения или иных свойствах, по которым можно судить о путях развития группы от общего предка.
Выделяют следующие характерные типы эволюционных изменений: параллелизм, конвергенция и дивергенция. Иногда один филогенетический ряд может содержать в себе примеры изменений различного типа.
Параллелизм. Два разных вида дикобраза эволюционируют независимо друг от друга в Африке и Южной Америке. Более 7 мил. лет назад, они обитали вместе, их общий предок был похож на большую покрытую шерстью крысу. Когда два континента разошлись, популяция разделилась на две части, каждая из которых развивалась независимо от другой. Но они очень близки по строению и образу.
Конвергенция. Когда два или более вида, не связанные близким родством, становятся похожими друг на друга. Так крупные водные хищники возникли в четырех совершенно разных группах: среди рыб, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Их внешнее сходство возникло в процессе эволюционного развития под влиянием образа жизни и факторов внешней среды при совершенно разных исходных положениях организмов. Это сходство скрывает глубокие различия внутреннего строения и обмена веществ результат глубоких различий их эволюционной истории.
Гомология и аналогия. При параллельной и конвергентной эволюции сходство внешнего строения может быть результатом гомологии — происхождения от общего предка или аналогии — независимой эволюции тех систем органов, которые выполняют сходные функции. Так крылья у птиц и насекомых имеют разное происхождение - это пример аналогии. Гомологичные структуры уже в эмбриональный период развиваются по одинаковым генетическим программам. Аналогичные структуры, наоборот, выполняют одинаковые функции однако не имеют общего генетического базиса. Птицы и мухи летают в одной среде, но не имеют общего крылатого предка и путешествуют в эволюционной истории разными маршрутами.
Дивергенция. Эволюция или радиация: общий предок дал начало двум или большему количеству форм которые, в свою очередь, стали родоначальниками многих видов и родов. Так, класс млекопитающих распался на многочисленные отряды которые различаются по внешнему строению, особенностям экологии, по характеру физиологических и поведенческих адаптаций (насекомоядные, рукокрылые, лищные, китообразные и др.) .
3. Каковы основные направления эволюции?
Ответ. Выделяют три главные линии эволюции.
1. Ароморфоз - наиболее существенные эволюционные изменения. Живорождение, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, а у растений - появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.
2. Идиоадаптация - это прогрессивные, но мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к условиям среды обитания. Защитная окраска животных или приспособления некоторых рыб (камбала, сом) к жизни у дна — уплощение тела, окраска под цвет грунта, развитие усиков и пр.
3. Дегенерация - утрата ряда систем и органов и часто связана с переходом к паразитическому образу жизни. Упрощение организации паразита затрагивает системы, необходимые для жизни в открытой среде, но лишние внутри хозяина — органы ориентации, пищеварения, движения и т. п.
У паразитов возникают специфические приспособления (часто весьма изощренные) к условиям жизни внутри хозяина. У паразитических червей появляются присоски, крючки, получают значительное развитие органы размножения.
Пути эволюции крупных систематических групп (например, типов и классов) очень сложны.