Подробное решение параграф § 71 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
1. Какие факторы биологической эволюции вам известны?
Ответ. Факторы эволюции:
1. Наследственность. Это способность копировать из поколения в поколения некоторые свойства организма, которые касаются обмена веществ или других особенностей индивидуального развития в целом. Этот направляющий фактор эволюции осуществляется за счет самовоспроизведения единиц генов, которые скапливаются в структуре клеточного ядра, а именно в хромосомах и цитоплазме. Эти гены являются определяющими в обеспечении постоянства и видового многообразия различных форм жизни. Наследственность считается основным фактором, который составляет фундамент эволюции всей живой природы.
2. Изменчивость, в противоположность первому фактору, это проявление у живых организмов различных признаков и свойств, которые не зависят от родственных связей. Такое свойство характерно для всех особей. Его подразделяют на следующие категории: наследственную и ненаследственную, групповую и индивидуальную, направленную и ненаправленную, качественную и количественную. Наследственная изменчивость является следствием мутаций, а ненаследственная – влиянием внешней среды. Факторы эволюции, наследственность и изменчивость можно назвать определяющими в этом процессе.
3. Борьба за существование. Она определяет отношения между живыми организмами или влияние на них абиотических признаков. В результате этого процесса организмы, которые оказываются более слабыми, погибают. Остаются те, которые имеют более высокие показатели жизнеспособности.
4. Естественный отбор. Он является следствием предыдущего фактора. Это процесс, при котором происходит выживание сильнейших особей. Сущность естественного отбора заключается в преобразовании популяций. В результате этого появляются новые виды живых организмов. Его можно назвать одним из двигателей эволюции. Как многие другие факторы эволюции, он был открыт Ч. Дарвином.
5. Приспособленность. Сюда относят особенности строения тела, окраску, манеры поведения, способы воспитания потомства и многое другое. Этих факторов очень много, поэтому они еще не изучены в полной мере.
6. Популяционные волны. Сущность этого фактора заключается в некотором колебании численности определенных видов живых организмов. В результате редкий вид может стать более многочисленным и наоборот.
7. Изоляция. Она подразумевает возникновение препятствий для распространения живых организмов и их скрещивания. Для ее возникновения могут быть разные причины: механические, экологические, территориальные, морфологические, генетические и т. д. Одной из главных причин часто становится увеличение различий между близкими ранее организмами.
8. Мутации. Эти факторы экологии могут возникнуть под воздействием естественных или искусственных признаков. При внесении изменений в генетическую природу организма происходят мутационные изменения. Этот фактор лежит в основе наследственных изменений.
9. Дрейф генов. Возникают ситуации, когда численность популяции резко сокращается. Это может происходить под воздействием различных обстоятельств (наводнение, пожар). Оставшиеся представители живых организмов становятся определяющим звеном в формировании новых популяций. В результате могут исчезнуть некоторые признаки данного вида и появиться новые.
2. Что является элементарной эволюционной единицей?
Ответ. В настоящее время популяция рассматривается как элементарная единица эволюционного процесса. Популяция - это совокупность особей одного вида, населяющих определенный ареал (территорию) и способных к скрещиванию друг с другом. Это качественно новый уровень жизни.
В популяции существует широкое разнообразие генотипов и фенотипов особей одного вида, на которые оказывает давление естественный отбор в определенных условиях окружающей среды. Скрещивания между популяциями одного вида, разделенными между собой в природе, затруднены, но не исключены. Между популяциями разных видов скрещивания либо исключены, либо не дают способного к размножению половозрелого потомства. Среди особей одной популяции в природе происходит отбор, направленный на самые приспособленные организмы, способные к размножению в меняющихся условиях жизни.
3. Какие виды борьбы за существование вы знаете?
Ответ. Различают три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической природы. Наиболее напряженная из них — внутривидовая борьба, которая особенно обостряется при повышении плотности популяций. Межвидовая борьба наблюдается между популяциями разных видов. Она может проявляться в форме конкуренции за одни и те же виды природных ресурсов или в форме одностороннего использования одного вида другим — взаимоотношения между хищником и жертвой, паразитом и его хозяином. Борьба с неблагоприятными физическими условиями также играет большую роль в эволюционных изменениях организмов. Абиотические факторы оказывают значительное влияние на эволюцию организмов не только сами по себе — их влияние может усиливать или ослаблять внутри- и межвидовые взаимоотношения.
Вопросы после § 71
1. Какие факторы имели решающее значение на начальных этапах антропогенеза?
Ответ. На ранних этапах эволюции человека решающее значение имел отбор на лучшую приспособляемость к меняющимся условиям окружающей среды. Важнейшим этапом на пути превращения обезьяноподобных существ в человека стало прямохождение. Освободившиеся от функции опоры и передвижения руки превратились в орган, использующий орудия труда. В связи с этим шел отбор особей, более способных изготовлять и использовать орудия для добывания пищи и защиты от врагов. Отбор способствовал закреплению таких особенностей организации предков человека, как прямохождение, направленное совершенствование кисти руки и развитие головного мозга.
2. Какие социальные факторы антропогенеза вам известны?
Ответ. Для антропогенеза характерно такое уникальное для живой природы явление, как все большее усиление влияния на эволюцию социальных факторов – трудовой деятельности, общественного образа жизни, речи и мышления.
Групповое сотрудничество обеспечивало предкам человека большую безопасность в условиях открытых ландшафтов, возможность охоты на крупных животных, освобождение времени для изготовления более совершенных орудий, воспитания детей, заботы о стариках и т. п.
Совершенствование орудий труда было возможным лишь при условии передачи приемов их изготовления новому поколению. Это способствовало повышению роли людей старшего поколения, имевших опыт охоты, изготовления орудий, знавших съедобные и лекарственные растения, умевших ориентироваться на местности и т. д. В борьбе за существование побеждали те группы древних людей, в которых старики передавали свой опыт молодым. Популяции людей, лучше изготовлявшие и использовавшие орудия, вытесняли отстающие популяции в районы, менее благоприятные для жизни, что вело к их исчезновению.
Коллективная охота, трудовая деятельность, необходимость передачи информации своим соплеменникам требовали использования сложной системы взаимной сигнализации, что способствовало развитию речи.
Усложнившиеся орудия труда и трудовые процессы, использование огня, появление членораздельной речи содействовали дальнейшему развитию коры головного мозга и мышлению.
3. Почему в начале процесса антропогенеза происходили быстрые изменения в морфолого-анатомическом строении человека, а в последние 40 тыс. лет облик человека практически не изменяется?
Ответ. Древние люди совершенствовали орудия труда, все более активно обживали новые, более суровые места, строили жилища, пользовались огнем, разводили животных, выращивали растения. Труд становился все более разнообразным, происходило разделение труда, люди вступали в новые социальные отношения. В человеческих популяциях сформировалась достаточно сложная структура социальных отношений. Если у австралопитеков, питекантропов и даже у неандертальцев естественный отбор играл решающую роль, то уже в жизни кроманьонцев стали доминировать социальные факторы.
Для древнейших и древних людей были характерны значительные сдвиги во внешнем строении особей и одновременно относительно медленное совершенствование орудий труда. В развитии неоантропов появляется иная закономерность – физический облик человека почти не изменился за последние 40 тыс. лет, но происходили интенсивное обогащение духовного мира, рост интеллекта, гигантская скорость развития производства. Для современного человека ведущими и определяющими стали общественно-трудовые отношения.
В результате социального развития Человек разумный приобрел решающие преимущества среди всех живых существ.
4. Чем объясняется быстрый рост населения нашей планеты?
Ответ. На протяжении всей истории человечества численность населения росла очень медленно. Ускорение роста численности наступило в период новой истории, особенно в XX в. В настоящее время годовой прирост населения составляет около 90 млн. человек. На конец 90-х гг. численность населения мира составляла 6 млрд. человек. Но в различных регионах мира население растет неравномерно. Это объясняется различным характером воспроизводства населения.
Под воспроизводством населения понимают совокупность процессов рождаемости, смертности и естественного прироста, которые обеспечивают беспрерывное возобновление и смену людских поколений. На воспроизводство оказывают влияние социально-экономические условия жизни людей, взаимоотношения между людьми и отношения в семье.
В настоящее время выделяют два типа воспроизводства. Для первого типа характерны относительно невысокие показатели рождаемости, смертности и естественного прироста. Характерен этот тип для экономически развитых стран, где естественный прирост или очень низкий, или преобладает естественная убыль населения. Демографы называют это явление депопуляцией (демографическим кризисом) . Второй тип воспроизводства характеризуется высокими показателями рождаемости и естественного прироста населения. Этот тип характерен для развивающихся стран, где завоевание независимости привело к резкому сокращению смертности, а рождаемость осталась на прежнем уровне.
В конце XX в. самый высокий показатель рождаемости и естественного прироста наблюдался в Кении, где рождаемость составила 54 человека на каждую тысячу, а естественный прирост – 44 человека. Такой феномен быстрого роста населения в странах второго типа воспроизводства называют демографическим взрывом. В настоящее время на такие страны приходится более 3/4 населения мира. Абсолютный годовой прирост составляет 85 млн. человек, т. е. развивающиеся страны уже оказывают и будут оказывать решающее воздействие на численность и воспроизводство населения мира. В этих условиях большинство стран стремится управлять воспроизводством населения, проводя демографическую политику. Демографическая политика – это система административных, экономических, пропагандистских и других мероприятий, с помощью которых государство воздействует на естественное движение населения в желательных для себя направлениях.
В странах первого типа воспроизводства демографическая политика направлена на увеличение рождаемости и естественного прироста (страны Западной Европы, Россия и др.) ; в странах второго типа воспроизводства – на сокращение рождаемости и естественного прироста (Индия, Китай и др.) .
Важной научной основой проведения демографической политики служит теория демографического перехода, которая объясняет последовательность смены демографических процессов. Схема такого перехода включает четыре сменяющие друг друга этапа. Первый этап охватил почти всю историю человечества. Для него характерны высокие показатели рождаемости и смертности и, соответственно, очень низкий естественный прирост. Второй этап характеризуется резким сокращением смертности при сохранении традиционно высокой рождаемости. Для третьего этапа характерно сохранение низких показателей смертности, а рождаемость начинает снижаться, но несколько превышает смертность, обеспечивая умеренное расширенное воспроизводство и рост численности населения. При переходе к четвертому этапу показатели рождаемости и смертности совпадают. Это означает переход к стабилизации численности населения.
В последнее время в науке и практике все большее значение приобретают показатели, характеризующие качество населения. Это комплексное понятие, учитывающее экономические (занятость, доход, калорийность питания) , социальные (уровень здравоохранения, безопасности граждан, развитие демократических институтов), культурные (уровень грамотности, обеспеченности культурными учреждениями, печатной продукцией), экологические (состояние окружающей среды) и другие условия жизни людей.
5. Можно ли считать, что эволюция человека прекратилась?
Ответ. В результате социального развития Человек разумный приобрел решающие преимущества среди всех живых существ. Но это не означает, что возникновение социальной сферы отменило действие биологических факторов, она лишь изменила их проявление. Homo sapiens как вид является составной частью биосферы и продуктом ее эволюции. Закономерности биологических процессов, происходящих на клеточном уровне и имеющих универсальное значение в природе, в полной мере характерны и для человека.
Но человек, используя достижения науки и техники, в значительной мере освободился от давления лимитирующих факторов окружающей среды. Преобразуя естественную среду, человечество создало условия для роста своей популяции.
Таким образом, эволюция человека продолжается.