12. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы

Подробное решение параграф 12 по биологии для учащихся 11 класса, авторов Сивоглазов В.И., Агафонова И.Б., Захарова Е.Т. 2016

Стр. 68. Вспомните.

1. Приведите примеры вымирания видов растений и животных.

Дарвинизм объясняет вымирание в соответствии с фактами истории органического мира. Ч. Дарвин показал, что вымирание органических форм вызывается изменениями условий окружающей среды, причем громадное значение имеют изменения не только абиотических факторов внешней среды (относящихся к неорганическому миру), но и биотических факторов (межвидовые отношения). Быстрое изменение среды может быть непосредственной причиной вымирание видов, занимающих ограниченную территорию или акваторию. Формы же и группы форм, имеющие обширное распространение (например, живущие одновременно во всех океанах или на большинстве материков земного шара), не вымирают повсеместно. Окончательное вымирание некоторых видов часто затягивается, так как они могут сохраняться на ограниченных участках благодаря местным благоприятным условиям (обычно – биотическим). С этим связано существование реликтовых форм. В. О. Ковалевский развил и углубил дарвиновскую концепцию вымирание на основе фактов палеонтологии, показав, что одно из важнейших условий вымирание – инадаптивная эволюция. В связи со стремительным техническим прогрессом и неуклонным ростом народонаселения одним из важнейших биотических факторов, обусловливающих прямо или косвенно вымирание многих видов, становится деятельность человека.

Стр. 71. Вопросы для повторения и задания.

1. Что такое биологический прогресс?

Для биологического прогресса характерно: повышение общего уровня организации, увеличение численности особей, увеличение числа подвидов, расширение ареала.

2. Что является показателями биологического прогресса; регресса?

Показатели биологического прогресса:

1. увеличение количества представителей соответствующей группы;

2. расширение ареала распространения;

3. активизация видоообразования в роде, увеличение количества родов в семействе, семейств в отряде и т.д.

Показатели биологического регресса:

1. уменьшение численности особей таксона;

2. сужение ареала обитания;

3. уменьшение числа подчиненных системаических групп. В настоящее время основным фактором, вызывающим биологический регресс множества видов, является антропогенное воздействие, т. е. влияние человека на биосферу. В состоянии же биологического прогресса находятся преимущественно виды, чье существование неразрывно связано с человеком (домашние животные и культурные растения, паразиты и сорняки, виды-квартиранты вроде тараканов и др.).

Биологический регресс – свидетельствует об угасании филогенетической группы, ведущем к ее вымиранию. Так же как и биологический прогресс, состояние регресса может длиться очень долго.

3. Как можно объяснить существование на Земле живых организмов разной степени сложности?

Вершинами эволюции на нашей планете, кроме человека, являются высшие растения, членистоногие, теплокровные позвоночные. Однако существует множество других гораздо проще организованных таксонов. Причина этого связана с тем, что усложнение строения вовсе не является обязательной целью эволюции. Цель состоит в достижении максимальной приспособленности к условиям окружающей среды, которая может наступить и на относительно низком уровне организации. Этому способствуют стабильные, «монотонные» условия обитания, наличие постоянного, не очень интенсивного источника энергии (пищи). Примерами служат многие организмы-редуценты (бактерии, черви, грибы), кишечнополостные и губки, бактерии-хемосинтетики.

4. Какое направление биологической эволюции поднимает группу организмов на более высокую ступень организации?

Основные направления эволюции охарактеризованы в классических работах российских ученых А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена. Они выделили основные пути биологической эволюции – это ароморфоз, идиоадаптация и общая дегенерация.

Ароморфозом (морфофизиологическим прогрессом) называется эволюционное преобразование строения и функций организма, повышающее общий уровень его организации, но не имеющее приспособительного значения к условиям окружающей среды. Наиболее крупными ароморфозами были возникновение фотосинтеза, появление многоклеточных организмов и полового размножения. В числе крупных ароморфозов можно назвать также развитие гомойотермии (поддержания постоянной температуры тела) у птиц и млекопитающих, возникновение живорождения и выкармливания детенышей молоком у млекопитающих, переход к размножению семенами у семенных растений и т.п. Ароморфозы имеют широкое приспособительное значение и предоставляют широкие возможности для освоения новой среды обитания. Так, появление у пресмыкающихся яйца в яйцевых оболочках позволило им обитать далеко от воды и освоить даже засушливые места, тогда как их предки, земноводные, должны были по крайней мере на период размножения уходить в воду. За ароморфозами следуют идиоадаптации.

5. Каковы причины вымирания видов?

Вымирание видов может происходить по нескольким причинам. Во-первых, вид может не выдерживать конкуренции со сходными видами (бычок ротан вытесняет других рыб из водоемов средней полосы России). Во-вторых, в результате адаптации вид может стать высокоспециализированным (приспособиться к экстремальным условиям обитания или строго определенной пище). При быстром изменении условий он может не успеть измениться, что особенно справедливо по отношению к видам-эндемикам. Вымирание может быть также результатом эпидемии или глобальных природных катаклизмов. В настоящее время основной фактор вымирания – антропогенные воздействия, приводящие как к изменению условий обитания, так и к прямому истреблению вида (дронт, морская корова).

6. Объясните, что такое генетическая эрозия.

Генетическая эрозия – это сокращение и обеднение генофонда вида. Она приводит к тому, что вид теряет возможность быстро реагировать на изменение условий окружающей среды. Кроме того, растет вероятность близкородственного скрещивания, а значит, проявления неблагоприятных рецессивных мутаций. В результате малочисленные изолированные популяции и даже целые виды могут исчезать.

Подумайте и выполните.

1. Приведите примеры видов, находящихся на пути биологического прогресса; биологического регресса.

В состоянии биологического регресса находятся многие виды, например крупные млекопитающие, такие как уссурийский тигр, гепард, белый медведь и др. Эта последняя группа пошла по пути завоевания суши, конечно, в пределах возможного. Примеры эволюции видов по пути прогресса: заяц-русак (около 20 подвидов) , виды круглых паразитических червей. Деятельность человека – мощный фактор биологического прогресса и регресса. Примеры прогресса: появление устойчивых к ядохимикатам.

2. Поясните на конкретных примерах, как упрощение строения может способствовать биологическому прогрессу.

Змеи (потеря конечностей).

Киты (потеря задних конечностей, превращение передних в плавники).

Птицы (очень сильное упрощение строения передних конечностей).