A növény- és állatfajok figyelemreméltóan alkalmazkodnak a környezet körülményeihez, amelyben élnek. A szerkezet legkülönfélébb jellemzői közül rengeteg ismert, biztosítva magas szint a faj alkalmazkodása a környezethez. A koncepcióban " a faj alkalmassága" nem csak külső jelek, de szintén megfelelőségépületek belső szervek az általuk ellátott funkciókat, például a növényevő állatok (kérődzők) hosszú és összetett emésztőrendszerét. A szervezet élettani funkcióinak életkörülményekkel való megfelelése, összetettsége, változatossága szintén a fitnesz fogalmába tartozik.
Az állatok felépítésének, testszínének és viselkedésének adaptív jellemzői. Valójában egy adott faj képviselőinek teljes szerkezeti és funkcionális szervezete alkalmazkodik azokhoz a körülményekhez, amelyek között ez a csoport él. A test felépítése és a bevonat színe a leginkább szemléltető.
Testalkat. Az állatokban a test alakja alkalmazkodik a környezethez. A vízi emlős delfin megjelenése jól ismert. Mozdulatai könnyedek és pontosak. Független sebesség a vízben eléri a 40 km/h-t. Gyakran olyan eseteket írnak le, hogy a delfinek hogyan kísérik a nagy sebességű tengeri hajókat, például a 65 km / h sebességgel mozgó rombolókat. Ez azzal magyarázható, hogy a delfinek a hajó orrához tapadnak, és a hajó hullámainak hidrodinamikai erejét használják fel. De nem ez a természetes sebességük. A víz sűrűsége 800-szorosa a levegőnek. Hogyan győzi le a delfin? A delfin ideális alkalmazkodóképességét a környezethez és életmódhoz az egyéb szerkezeti sajátosságok mellett a test alakja is elősegíti. A torpedó alakú testforma elkerüli, hogy a delfin körül örvénylő víz áramlása keletkezzen.
A test áramvonalas formája hozzájárul az állatok gyors mozgásához és bejutásához levegő környezet. A madár testét borító repülési és kontúrtollak teljesen kisimítják a formáját. A madaraknak nincs kiálló fülük, repülés közben általában behúzzák a lábukat. Ennek eredményeként a madarak sokkal gyorsabbak, mint az összes többi állat. Például egy vándorsólyom akár 290 km/órás sebességgel merül a zsákmányára. A madarak még a vízben is gyorsan mozognak. Egy állpántos pingvint figyeltek meg, amely körülbelül 35 km/órás sebességgel úszik a víz alatt.
A titkolózó, rejtőzködő életmódot folytató állatoknál hasznosnak bizonyulnak azok az alkalmazkodások, amelyek hasonlóságot kölcsönöznek nekik a tárgyakkal. környezet. Az algák sűrűjében élő halak bizarr testalkata segít nekik sikeresen elrejtőzni az ellenségek elől. A környezet tárgyaihoz való hasonlóság széles körben elterjedt a rovaroknál. A bogarak arról ismertek kinézet zuzmókra, kabócákra emlékeztet, hasonló azoknak a cserjéknek a töviséhez, amelyek között élnek. A pálcás rovarok kis barna vagy zöld gallynak tűnnek (19.5. ábra), míg az orthoptera levelet utánoz. A lapos testű halak bentikus életmódot folytatnak.
Rizs. 19.5.
Testszín. Védelemként is szolgál az ellenségekkel szemben. védő színezés. A pártfogás a testrészek színezése, amely biztosítja tulajdonosaik sikerét a létért folytatott küzdelemben. Általában a tudósok különbséget tesznek az elrejtő, vagy fordítva, figyelmeztető színezés között. A tojásokat a földön kottató madarak összeolvadnak a környező háttérrel. Pigmentált héjú tojásaik és a belőlük kikelő fiókák is alig észrevehetők (19.6. ábra). A tojások pigmentációjának védő természetét megerősíti az a tény, hogy azokban a fajokban, amelyek tojásai az ellenség számára hozzáférhetetlenek - nagy ragadozók, illetve a tojásaikat sziklákra rakó vagy földbe temető madarakban nem alakul ki a héj védő színe.
Rizs. 19.6.
utóda a földön
A védőszínezés széles körben elterjedt az állatok széles körében. A lepkehernyók gyakran zöldek, a levelek színe, vagy sötétek, a kéreg vagy a föld színe. A fenékhalakat általában a homokos fenék színéhez igazítják (stingray és lepényhal). Ugyanakkor a lepényhal a környező háttér színétől függően is képes megváltoztatni a színét. Szárazföldi állatoknál (kaméleon) is ismert a színváltoztatás képessége a pigment újraelosztásával a testben. A sivatagi állatok általában sárgásbarna vagy homokossárga színűek. Monokróm védőszínezés egyaránt jellemző a rovarokra (sáskák) és a kis gyíkokra, valamint a nagy patás állatokra (antilopokra) és a ragadozókra (oroszlán).
Ha a környezet háttere nem marad állandó az évszaktól függően, sok állat színe megváltozik. Például a középső és magas szélességi körök lakói (sarkróka, mezei nyúl, hermelin, ptarmigan) télen fehérek, ami láthatatlanná teszi őket a hóban.
A kéttónusú álcázás gyakran látható vízi állatoknál. Tehát a legtöbb halnál, például a heringnél, a hát erősen pigmentált, a test hasi oldala pedig világos. Ha felülről, egy nagyobb megvilágítású zónából nézzük a halat, akkor az egyre mélyülő sötétség hátterében a sötét hát szinte láthatatlan. Éppen ellenkezőleg, mélyről nézve - a nagyobb megvilágítás irányába - a has észrevehetetlen. Ez a színezet a ragadozók (delfinek, cápák stb.) és áldozataik számára is fontos.
Az elrejtő színezés másik változata a boncolgató színezés. Jellemzője a sötét és világos csíkok, foltok váltakozása a testen, ami megfelel a fajra jellemző élőhely fény és árnyék változásának (19.7. ábra). Egy ilyen egybeesés észrevehetetlenné teszi a szervezetet a formája gondolatának megsértése miatt. Például a tigris lesben vadászik a széleken, ahol a sárga fűcsomók váltakoznak a sötét talajjal. A cserjék lombozatával táplálkozó zebra a szavannán szinte láthatatlan a többszárú háttérben. Ezenkívül a boncolgató színezés megtöri a test kontúrjainak elképzelését, ami még hatékonyabbá teszi.
Rizs. 19.7.
Az állatokban azonban gyakran van olyan testszín, amely nem rejti el, hanem éppen ellenkezőleg, vonzza a figyelmet, leleplezi. Ez a színezet a mérgező, égő vagy csípős rovarokra jellemző: méhek, darazsak, hólyagos bogarak. Egy nagyon észrevehető katicabogárt a madarak soha nem csípnek meg a rovarok által kiválasztott mérgező titok miatt. Az ehetetlen hernyók, sok mérgező kígyó élénk figyelmeztető színű. Az élénk színezés előre figyelmezteti a ragadozót a támadás hiábavalóságára és veszélyére. Próba és hiba révén a ragadozók gyorsan megtanulják, hogy elkerüljék a zsákmány megtámadását figyelmeztető festék.
A figyelmeztető színezés hatékonysága egy igen érdekes jelenség - az utánzás, ill utánzás(görögből. mimikák- utánzó). Mimikának hívják hasonlóság védtelen ill ehető típus egy vagy több nem rokon fajjal, jól védett és figyelmeztető színezéssel. A csótányok egyik faja méretében, testformájában és az öregségi foltok eloszlásában nagyon hasonlít a katicabogárhoz. Egyes ehető lepkék a mérgező lepkék, legyek - darazsak testformáját és színét utánozzák. A mimika előfordulása a kontroll alatti felhalmozódáshoz kapcsolódik természetes kiválasztódás kis sikeres mutációk ehető fajokban a nem ehető fajokkal való együttélésük körülményei között.
Nyilvánvaló, hogy egyes fajok másokkal való utánzása indokolt: mind a mintaként szolgáló faj, mind az utánzó faj egyedeinek jóval kisebb részét kiirtják. Szükséges azonban, hogy az imitátor fajok száma lényegesen kevesebb legyen, mint a modell száma. Ellenkező esetben a mimika nem használ: a ragadozóban nem alakul ki erős kondicionált reflex olyan alakra vagy színre, amelyet kerülni kell. Hogyan tartják alacsony szinten a mimikai fajok abundanciáját? Kiderült, hogy ezeknek a fajoknak a génállománya halálos mutációkkal telített. Homozigóta állapotban ezek a mutációk a rovarok pusztulását okozzák, aminek következtében az egyedek nagy százaléka nem éli túl az ivarérettséget.
Az állatoknál és növényeknél a védő - patronáló színezet mellett más védekezési módokat is megfigyelnek. A növények gyakran képeznek tűket és tüskéket, amelyek megvédik őket a növényevőktől (kaktusz, vadrózsa, galagonya, homoktövis stb.). Ugyanezt a szerepet töltik be a mérgező anyagok, amelyek égetik a szőrszálakat, például a csalánban. Az egyes növények tövisében felhalmozódó kalcium-oxalát kristályok megvédik őket attól, hogy a hernyók, csigák, sőt rágcsálók is megegyék. Az ízeltlábúakban (bogarak, rákok), a puhatestűeknél a kagylók, a krokodiloknál a pikkelyek, a tatukban és a teknősöknél a kagylók sok ellenségtől jól megvédik őket a kemény kitintakaró formájú képződmények ízeltlábúakban (bogarak, rákok). Ugyanezt szolgálják a sün és a disznótoros tollak. Mindezek az eszközök csak a természetes szelekció eredményeként jelenhettek meg, pl. a preferenciális túlélés jobb, mint a védett egyének.
Viselkedés. Az élőlények túléléséért a létért folytatott harcban nagyon fontos adaptív viselkedése van. A figyelmeztető színezés védő hatása fokozódik, ha megfelelő viselkedéssel kombinálják. Például a keserű fészkel a nádasban. A veszély pillanataiban kinyújtja a nyakát, felemeli a fejét és megdermed. Ebben a helyzetben még közelről is nehéz észlelni. Sok más állat, amely nem rendelkezik aktív védekezési eszközökkel, veszély esetén nyugalmi helyzetbe kerül és megfagy (rovarok, halak, kétéltűek, madarak). Az állatok figyelmeztető színe éppen ellenkezőleg, demonstratív viselkedéssel párosul, amely elriasztja a ragadozót.
A rejtőzködő vagy demonstratív, megfélemlítő viselkedésen kívül, amikor az ellenség közeledik, sok más lehetőség is van. adaptív viselkedés, felnőttek vagy fiatalkorúak túlélésének biztosítása. Ez magában foglalja az élelmiszerek tárolását az év kedvezőtlen évszakára. Ez különösen igaz a rágcsálókra. Például a tajgazónában gyakori házvezető pocok gabonaszemeket, száraz füvet, gyökereket gyűjt - összesen legfeljebb 10 kg-ot. Az üreges rágcsálók (vakondpatkányok stb.) akár 14 kg tölgygyökér-, makk-, burgonya-, sztyeppei borsódarabot is felhalmoznak. Sivatagokban élő nagyobb futóegér Közép-Ázsia, nyár elején levágja a füvet és lyukakba vonszolja vagy rakás formájában a felszínen hagyja. Ezt az ételt a nyár második felében, ősszel és télen használják. A folyami hód fatuskókat, ágakat stb. gyűjt össze, amelyeket a lakóhelye közelében tesz a vízbe. Ezek a raktárak elérhetik a 20 m 3 térfogatot. A takarmánykészletet ragadozó állatok is készítik. A nyérc, egyes görények és szemfogak békákat, kígyókat, kis állatokat stb. tárolnak, leölik őket, és bizonyos helyeken eltemetik.
Az adaptív viselkedés egyik példája a legnagyobb aktivitás ideje. A sivatagokban sok állat jön ki vadászni éjszaka, amikor alábbhagy a hőség. Az állatok tevékenységének a napszak szerinti specializálódása például a madarak esetében egész ökológiai fajcsoportok kialakulásához vezetett. Tehát az "éjszakai ragadozók" (baglyok, sasbaglyok stb.) éjszaka vadásznak, és "nappal" - sólyom, arany sas, sas - nappali fényben.
Rögzítési pontok
- Bármilyen élő szervezet egész szervezete alkalmazkodik azokhoz a körülményekhez, amelyek között él.
- Az élőlények környezethez való alkalmazkodása a szerveződés minden szintjén megnyilvánul: biokémiai, citológiai, szövettani és anatómiai szinten.
- A fiziológiai adaptációk egy példát mutatnak a szervezet szerkezeti jellemzőinek tükrözésére adott létfeltételek között.
- 1. Mondjon példákat az élőlények létfeltételekhez való alkalmazkodóképességére!
- 2. Miért van néhány állatfajnak világos leleplező színe?
- 3. Mi a mimikri jelenség lényege?
- 4. Hogyan tartják fenn a mimikai fajok alacsony számát?
- 5. A természetes szelekció hatása kiterjed-e az állatok viselkedésére? Adj rá példákat.
Utódok gondozása. Különösen fontosak azok az eszközök, amelyek megvédik az utódokat az ellenségektől. Az utódgondozás különböző formákban nyilvánulhat meg. Sok hal őrzi a kövek között lerakódott tojásokat, aktívan elűzve és megharapva a közeledő lehetséges ellenségeket. Az azovi és kaszpi gébek a sáros fenékbe vájt lyukakba rakják le tojásaikat, majd fejlődésük során őrzik azt. A hím pálcás fészket épít bejárattal és kijárattal. Néhány amerikai harcsa kaviárt ragad a hasukra, és azt hordozza a fejlődés teljes ideje alatt. Sok hal a szájában, vagy akár a gyomrában kel ki peték. Ez idő alatt a szülő nem eszik semmit. A kikelt ivadék egy ideig a nőstény (vagy fajtól függően hím) közelében tartózkodik, és veszély esetén az anya szájába bújik. Léteznek olyan békafajok, amelyeknél a tojások a hím hátán vagy a hím hangzacskóiban egy speciális tenyésztáskában fejlődnek ki.
Az utódok legnagyobb biztonsága nyilvánvalóan az embriók befejlődésekor érhető el anya teste(19.8. ábra). A termékenység ezekben az esetekben (mint az utódgondozás más formáiban is) csökken, de ezt kompenzálja a fiatal egyedek túlélési arányának növekedése.
Rizs. 19.8.
Ízeltlábúakban és alacsonyabb rendű gerincesekben a keletkező lárvák önálló életmódot folytatnak, és nem függenek szüleiktől. De bizonyos esetekben a szülői aggodalom az utódok iránt a formában nyilvánul meg élelmiszerrel ellátva őket. A híres francia természettudós, J.A. Fabre először magányos darazsaknál írta le ezt a viselkedést. A darazsak megtámadják a bogarakat, pókokat, tücsköket, imádkozó sáskákat, különféle lepkék hernyóit, rögzítik őket úgy, hogy a csípést pontosan az idegcsomókba szúrják (19.9. ábra), és tojásokat raknak rájuk.
Rizs. 19.9.Egyetlen darázs a fészkébe rántja a lebénult szöcskét: a leendő lárvát táplálékkal látják el
A kikelő darázslárvákat táplálékkal látják el: egy élő áldozat szöveteivel táplálkoznak, felnőnek, majd bebábozódnak.
Az ízeltlábúak és alsóbbrendű gerincesek utódgondozására vonatkozó leírt példák nagyon kevés fajnál fordulnak elő. A legtöbb esetben a megtermékenyített peték magukra maradnak. Ez magyarázza a gerinctelenek és az alacsonyabb rendű gerincesek igen nagy termékenységét. Az utódok nagy száma a fiatal egyedek nagy kiirthatósága mellett a faj egészének létéért folytatott küzdelem eszközeként szolgál.
A magasabb gerinceseknél az utódgondozás lényegesen összetettebb és változatosabb formái figyelhetők meg. Összetett ösztönökés képesség arra egyéni edzés lehetővé teszik számukra, hogy sokkal nagyobb sikerrel neveljenek fel utódokat. Tehát a madarak megtermékenyített tojásokat tojnak speciális létesítményekben - fészkek, és nem csak a környezetre, ahogy mindenféle alsóbb osztály teszi. A peték a szülők teste által rájuk sugárzott hő hatására fejlődnek, nem függenek az időjárás véletleneitől. A szülők ilyen vagy olyan módon megvédik a fészket az ellenségtől. A madárfajok többsége nem hagyja a sors kegyére a kikelt fiókákat, hanem sokáig táplálja és védi őket. Mindez élesen növeli a szaporodás hatékonyságát ebben az állatcsoportban.
A legmagasabb fejlettségi fokot az emlősök viselkedési formái érik el. Ez a kölykök kapcsán is megnyilvánul. Az állatok nemcsak táplálják utódaikat, hanem megtanítják őket zsákmányra is. Darwin azt is megjegyezte, hogy a ragadozó állatok arra tanítják kölykeit, hogy elkerüljék a veszélyeket, beleértve a vadászokat is.
Így az utódgondozás fejlettebb formáival rendelkező egyedek nagyobb számban maradnak életben, és nemzedékről nemzedékre adják tovább ezeket a tulajdonságokat.
Fiziológiai adaptációk. A test megfelelő formája és színe, a célszerű magatartás csak akkor biztosítja a létért való küzdelem sikerét, ha ezek a jelek párosulnak az életfolyamatok életkörülményekhez való alkalmazkodóképességével, i. fiziológiai alkalmazkodások. Ilyen alkalmazkodás nélkül lehetetlen fenntartani a stabil anyagcserét a szervezetben állandóan ingadozó környezeti feltételek mellett. Nézzünk néhány példát.
A szárazföldi kétéltűeknél nagyszámú víz távozik a bőrön keresztül. Sok fajuk azonban még a sivatagokba és félsivatagokba is behatol. A kétéltűek túlélését nedvességhiányos körülmények között ezeken az élőhelyeken számos alkalmazkodás biztosítja. Megváltoztatják a tevékenység jellegét: magas páratartalmú időszakokra időzítik. A mérsékelt égövben a varangyok és békák éjszaka és csapadék után aktívak. A sivatagokban a békák csak éjszaka vadásznak, amikor a nedvesség lecsapódik a talajra és a növényzetre, nappal pedig rágcsáló odúkba bújnak. Az ideiglenes tározókban szaporodó sivatagi kétéltű fajokban a lárvák nagyon gyorsan fejlődnek, és rövid időn belül metamorfózison mennek keresztül.
A madarak és emlősök számos fiziológiai alkalmazkodást fejlesztettek ki a kedvezőtlen körülmények közötti élethez. Sok sivatagi állat sok zsírt halmoz fel a száraz évszak beköszönte előtt: ha oxidálódik, nagy mennyiségű víz képződik. A madarak és emlősök képesek szabályozni a légutak felszínéről származó vízveszteséget. Például egy teve, víz nélkül, drasztikusan csökkenti a párolgást mind a légutakból, mind a verejtékmirigyeken keresztül.
Az ember sóanyagcseréje rosszul szabályozott, ezért sokáig nem nélkülözheti a sót. friss víz. De hüllők és madarak vezetnek a legtöbb a tengerben élő és tengervizet iszik, speciális mirigyeket szerzett, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy gyorsan megszabaduljanak a felesleges sóktól.
A búvár állatoknál kialakuló adaptációk nagyon érdekesek. Sokan közülük viszonylag hosszú ideig megbirkóznak oxigén nélkül. Például a fókák 100-200, sőt 600 m mélyre merülnek, és 40-60 percig maradnak a víz alatt. Mi teszi lehetővé az úszólábúak számára, hogy ilyen hosszú ideig merüljenek? Először is, ez egy nagy mennyiségű speciális pigment, amely az izmokban található - a mioglobin. A mioglobin 10-szer több oxigént képes megkötni, mint a hemoglobin. Ezenkívül számos eszköz a vízben sokkal gazdaságosabb oxigénfelhasználást biztosít, mint a felszínen történő légzés.
A természetes szelekció révén adaptációk jönnek létre és fejlődnek, hogy megkönnyítsék a táplálék vagy a szaporodási partner keresését. A rovarok kémiai szervei elképesztően érzékenyek. A hím cigánylepkéket 3 km távolságból vonzza a nőstény illatmirigyének illata. Egyes pillangóknál az ízérzékelési receptorok érzékenysége 1000-szer nagyobb, mint az emberi nyelv receptorainak érzékenysége. Az éjszakai ragadozók, például a baglyok gyenge fényviszonyok mellett is kiválóan látnak. Egyes kígyók jól fejlett hőlokációs képességgel rendelkeznek. Távolról megkülönböztetik a tárgyakat, ha hőmérsékletük különbsége csak 0,2 ° C. Sok állat tökéletesen tájékozódik a térben az echolokáció segítségével ( a denevérek, baglyok, delfinek).
Az élőlények alkalmasságának relatív természete. Az élő szervezetek szerkezete nagyon finoman alkalmazkodik a létfeltételekhez. Bármilyen faji tulajdonság vagy tulajdonság, amely természetében alkalmazkodóképes, megfelelő az adott környezetben, adott életkörülmények között. Tehát a macska felépítésének és viselkedésének minden jellemzője megfelel a lesben zsákmányra lesben álló ragadozónak: puha párnák az ujjakon és behúzható karmok, amelyek zajtalanná teszik a járást; hatalmas pupilla és a retina nagy érzékenysége, amely lehetővé teszi a sötétben való látást; finom hallás és mozgatható fülkagyló, amely lehetővé teszi az áldozat helyének pontos meghatározását; az a képesség, hogy hosszú ideig várjon a zsákmány megjelenésére, és villámlást hajtson végre; éles fogak tartják és tépik az áldozatot. Ugyanígy a húsevő növények szervezete is alkalmazkodott a rovarok, sőt a kis gerincesek elfogására és megemésztésére (19.10. ábra).
Rizs. 19.10.
Az adaptációk nem tűnnek késznek, hanem véletlenszerű örökletes változások eredményeként jönnek létre, amelyek bizonyos körülmények között növelik az élőlények életképességét.
Az adaptív tulajdonságok egyike sem biztosít abszolút biztonság gazdáik számára. A mimika miatt a legtöbb madár nem nyúl a darazsakhoz és a méhekhez, de vannak köztük olyan fajok, amelyek a darazsak és a méhek, illetve azok utánzói is esznek. A sündisznó és a titkármadár kár nélkül eszik a kígyókat. A szárazföldi teknősök héja megbízhatóan megvédi őket az ellenségtől, de a ragadozó madarak a levegőbe emelik és szétzúzzák őket a földön.
Bármilyen adaptáció csak a faj számára megszokott környezetben célszerű. Amikor a környezeti feltételek megváltoznak, akkor kiderül, hogy haszontalanok vagy károsak a szervezetre. A rágcsálók metszőfogainak állandó növekedése nagyon fontos jellemző, de csak szilárd táplálék fogyasztása esetén. Ha egy patkányt puha táplálékon tartanak, a metszőfogak anélkül, hogy elkopnának, akkora méretűre nőnek, hogy az etetés lehetetlenné válik.
Így minden szerkezet és funkció a fajra jellemző külső környezethez való alkalmazkodás, vagy ahogy a modern tudósok mondják, "itt és most". Az evolúciós változások - új populációk és fajok kialakulása, szervek megjelenése vagy eltűnése, a szerveződés bonyolódása - az alkalmazkodások fejlődéséből adódnak. Az élő természet célszerűsége a fajok bizonyos feltételek melletti történeti fejlődésének eredménye, ezért mindig relatív és átmeneti jellegű.
Rögzítési pontok
- Az utódok gondozása a faj túlélésének biztosításának módja az idegrendszer magas fokú fejlettsége mellett, és a fiziológiai alkalmazkodás egyik formája.
- Bármilyen alkalmazkodás, beleértve a viselkedési reakciók által okozott alkalmazkodást is, viszonylagos és csak meghatározott létfeltételek között helyénvaló.
Kérdések és feladatok az ismétléshez
- 1. Miért van kevesebb utód az utódokat gondozó állatfajoknak? Adj rá példákat.
- 2. Mi az relatív természet Az élőlények adaptív tulajdonságai? Mondjon példákat növényekre és állatokra!
Az élőlények alkalmazkodóképessége a természetes szelekció eredménye.Felkészítője Chiritso Elizaveta, a 11. „M” osztály tanulója.
a szerkezet, fiziológia és viselkedés azon sajátosságainak kombinációja, amelyek egy adott faj számára biztosítják a sajátos életmód lehetőségét bizonyos környezeti feltételek mellett. Alkalmazkodás -
Hogyan alakulnak ki az adaptációk? C. Linnaeus: A fajokat Isten teremtette, és már alkalmazkodtak a környezetükhöz. J. B. Lamarck: a fittség kialakítása az organizmusok önfejlesztési vágya által. Charles Darwin: a természetes szelekció segítségével magyarázta el a fitnesz eredetét a szerves világban.
A környezethez való alkalmazkodás a külső és belső felépítésben, életfolyamatokban, viselkedésben nyilvánul meg. A különféle állatok testének alakja az élőlények környezethez való alkalmazkodóképességének példája. Egyes állatok védő színe és testalkata láthatatlanná teszi őket a környezet hátterében, elfedve őket. Néhány állatnak van világos szín, ami élesen megkülönbözteti őket a környezet hátterétől. Ezt a színezést figyelmeztetésnek hívják. Egyes védtelen és ehető állatok olyan fajokat utánoznak, amelyek jól védettek a ragadozóktól. Ezt a jelenséget mimikrinek nevezik. Az evés elleni védekezés számos állatra és növényre jellemző. Megvédik magukat. A viselkedési adaptáció az állatok viselkedésének megváltozása bizonyos körülmények között: utódgondozás, külön párok kialakítása a párzási időszakban, télen pedig állományokba egyesül, ami elősegíti a táplálékot és a védekezést, az ijesztő viselkedés, a fagyás, a sérülés utánzás ill. halál, hibernáció, élelmiszer tárolása . Az életfolyamatok életkörülményekhez való alkalmazkodóképességét fiziológiai adaptációnak nevezzük: a sivatagi állatok zsírfelhalmozódása, a felesleges sóktól megszabaduló mirigyek, termikus elhelyezkedés, echolocation. A biokémiai adaptációk bizonyos anyagok képződéséhez kapcsolódnak a szervezetben, amelyek elősegítik az ellenség elleni védekezést vagy más állatok támadásait.
Az alkalmazkodás formái Példák Az adaptációk leírása Testforma Védő színezés (álcázás) Figyelmeztető színezés Mimika Viselkedési adaptációk Az adaptációk osztályozása
Testforma Az áramvonalas testforma lehetővé teszi, hogy a delfin elérje a 40 km/h sebességet a vízben A vándorsólyom a zsákmányt üldözve 290 km/h sebességet fejleszt A pingvin sebessége a vízben oszlop 35 km/h.
Védőszínezés (álcázás) A nyíltan fészkelő madarakban a fészken ülő nőstény szinte megkülönböztethetetlen a környező háttértől. Megfelel a háttérnek és a pigmentált tojáshéjaknak. Érdekes módon az üregekben, fákon fészkelő madarakban a nőstények gyakran élénk színűek, és a héj világos. Fürj és tojásai Redstart, kakukktojás redstart fészekben
Védőszínezés (álcázás) A botos rovaroknál meglepő hasonlóság figyelhető meg a gallyakkal. Egyes pillangók hernyói csomókhoz hasonlítanak, és néhány pillangó teste olyan, mint egy levél. A védőszínezés hatása fokozódik, ha megfelelő viselkedéssel kombináljuk: a veszély pillanatában sok állat megfagy, pihenő pózt vesz fel.
Figyelmeztető elszíneződés A jól védett mérgező, csípős formákra jellemző a nagyon élénk elszíneződés (általában fehér, sárga, piros, fekete). Miután többször megpróbálták megkóstolni a „katona” bogarat, katicát, darázst, a madarak végül nem hajlandók élénk színnel megtámadni az áldozatot. homok efa Bedbug - katica katona
Mimikri Az alkirálylepke megismétli a mérgező uralkodólepke szárnyainak alakját és színét. A légy a méh megjelenését és viselkedését utánozza Ez a hasonlóság egy védtelen vagy ehető fajhoz, jól védett és figyelmeztető színnel
Mimika A tejkígyó sikeresen utánozza a korallkígyó színezését, a lemásolt egyedek száma általában többszöröse a másolókénak.
Viselkedésbeli adaptációk Az oposszum viselkedésének jellegzetes vonása az a képesség, hogy veszélyben halottnak tűnjön, ebben a „játékban” az oposszum egyszerűen utánozhatatlan. viselkedésbeli változások bizonyos körülmények között Békamancsok. A sivatagi kétéltű, amely élete nagy részét odúkban éli, éjszaka vadászni megy, amikor a hőség alábbhagy.
Viselkedési alkalmazkodások A folyami hód akár 20 köbmétert is tárol. takarmány A hím pálcika 2 kijáratú fészket épít – ügyelve az utódok biztonságára
A fitnesz relatív természete A sok állatra veszélyes mérgező kígyókat a mongúzok megeszik. A sündisznó tűkkel védekezik a róka ellen, labdává gömbölyödik, de ha patak van a közelben, a róka a vízbe gurítja, ahol megnyílnak a sündisznó izmai, és könnyű prédává válik.
1. Az élőlények alkalmazkodóképessége a környezethez, annak okai. Az élőlények alkalmasságának relatív természete. A növények alkalmazkodóképessége a fényhasználathoz a biogeocenózisban.
2. A bioszféra változásai az emberi tevékenységek hatására. A bioszféra egyensúlyának megőrzése, mint integritásának alapja.
3. Oldja meg az öröklődés köztes jellegének problémáját!
1. Alkalmazkodóképesség - a sejtek, szövetek, szervek, szervrendszerek szerkezetének megfelelése az elvégzett funkcióknak, a szervezet jelei a környezetnek. Példák: cristák jelenléte a mitokondriumokban – a szerves anyagok oxidációjában részt vevő nagyszámú enzim rajtuk való elhelyezkedéséhez való alkalmazkodás; az edények megnyúlt alakja, erős falaik - alkalmazkodóképesség a víz mozgásához, a benne oldott ásványi anyagokkal a növényben. A szöcskék, imádkozó sáskák, sok lepkehernyó, levéltetvek, növényevő poloskák zöld színe alkalmazkodás a madarak elfogyasztása elleni védelemhez.
2. A fittség okai - az evolúció mozgatórugói: örökletes változékonyság, létharc, természetes szelekció.
3. Az adaptációk megjelenése és tudományos magyarázata. Példa az élőlények fittségének kialakulására: a rovarok korábban nem voltak zöld színűek, de kénytelenek voltak átállni a növényi levelekkel való táplálkozásra. A populációk heterogén színűek. A madarak jól látható egyedeket ettek, a mutációkkal rendelkező egyedek (zöld árnyalatok megjelenése bennük) kevésbé voltak láthatóak a zöld levélen. A szaporodás során új mutációk keletkeztek bennük, de a zöld tónusú egyedeket túlnyomórészt a természetes szelekció őrizte meg. Sok generáció után ennek a rovarpopulációnak minden egyede zöld színt kapott.
4. A fitnesz relatív természete. Az élőlények jelei csak bizonyos környezeti feltételeknek felelnek meg. Amikor a körülmények megváltoznak, használhatatlanná és néha ártalmassá válnak. Példák: a halak kopoltyúval lélegeznek, amelyen keresztül oxigén jut a vérbe a vízből. A szárazföldön a halak nem tudnak lélegezni, mert a levegőből származó oxigén nem jut be a kopoltyúkba. A rovarok zöld színe csak akkor menti meg őket a madaraktól, ha a növény zöld részein vannak, más háttéren válnak láthatóvá és nem védettek.
5. A növények többszintű elrendezése a biogeocenózisban jól példázza a fényenergia felhasználásához való alkalmazkodóképességüket. Elhelyezés a leginkább fényt szerető növények első rétegében, és a legalacsonyabb - árnyéktűrő (páfrány, pata, oxalis). Az erdei közösségekben a koronák sűrű záródása az oka a koronák alacsony számának.
2. 1. A bioszféra holisztikus, viszonylag stabil, gigantikus ökológiai rendszer, a benne történelmileg kialakult egyensúly függése a lakói közötti kapcsolatoktól, a környezethez való alkalmazkodóképességétől, az élő anyag bioszférában betöltött szerepétől, az emberi tevékenység hatása.
2. Okok globális változások a bioszférában: népességnövekedés, ipar fejlődése, közút, vasút, légi közlekedés, összetett úthálózatok kialakulása, intenzív bányászat, erőművek építése, mezőgazdaság fejlődése stb.
3. Negatív következmények az ipar, a közlekedés, a mezőgazdaság fejlesztése - minden élőkörnyezet (föld-levegő, víz, talaj) szennyezése, a talaj termékenységének csökkenése, a szántóterületek csökkenése, nagy erdőterületek elpusztítása, számos növény- és állatfaj eltűnése, az emberi életre veszélyes új kórokozók megjelenése (AIDS vírusok, fertőző hepatitis stb.), a tiszta vízkészletek csökkenése, a fosszilis erőforrások kimerülése stb.
4. A bioszféra szennyezése mezőgazdasági tevékenység következtében. A nagy dózisú peszticidek használata a talajszennyezést, a tározókban lévő vizet, a bennük élő állatfajok számának csökkenését, lelassítja a lebontók élettevékenységét (elpusztítják a szerves maradványokat és élelmiszerre alkalmassá alakítják) .
növényi ásványok). Alkalmazási normák megsértése ásványi műtrágyák- a talaj nitrátokkal való szennyezésének oka, felhalmozódása az élelmiszerekben, emberek mérgezése velük.
5. A bioszféra ipari szennyezésének típusai: 1) kémiai - több száz olyan anyag kibocsátása a bioszférába, amelyek korábban nem voltak a természetben (savas eső stb.); 2) sugárzás, zaj, biológiai szennyezés, negatív hatásuk az emberi egészségre, a bioszféra élőanyagára.
6. Az ésszerű természetgazdálkodás a fő módja a bioszféra szennyezéstől való megvédésének, az erőforrások megóvásának a kimerüléstől, a növény- és állatfajok megóvásának a kihalástól, a bioszféra egyensúlyának és integritásának megőrzéséről.
3. A probléma megoldása során abból kell kiindulni, hogy a hibridek első generációjában a dominancia hiányos lesz, bár az utódok egységesek. Nem domináns és nem recesszív tulajdonságként fog megjelenni, hanem köztesnek. Például egy éjszakai szépségnövény nem vörös és fehér virágokkal nő, hanem rózsaszínűekkel. A második generációban hasadás következik be, és három egyedcsoport jelenik meg a fenotípus szerint: egy rész domináns tulajdonsággal (piros virágok), egy rész recesszív tulajdonsággal (fehér virágok), két rész heterozigóta köztes tulajdonsággal. (rózsaszín).
Az élőlények alkalmassága (adaptáció) összetett jellemző vonásai, lehetővé téve a túlélést egy bizonyos környezetben és számos erős szaporodást.
A kialakuló körülményekhez való alkalmazkodást befolyásolja vezető erők evolúció. De a feltételek soha nem állandóak, változnak, tehát minden igazítás relatív.
A hóval összeolvadó fehér fogolyt egy árnyék észleli. Azok az új tulajdonságokkal rendelkező szervezetek, amelyek egy bizonyos tartományon belül működnek, egyszerűen elpusztulhatnak, ha túllépik ezeket a határokat. Csak azok az egyedek maradnak életben, amelyek a természetes szelekció során alkalmazkodtak az új környezethez.
Az élőlények alkalmazkodóképességének típusai
NAK NEK morfológiai adaptációk tartalmazza:
- A test átalakítása, nevezetesen: a forma áramvonalasítása vagy lapítása, úszóhártyás mancsok, sűrű szőr.
- Az álcázás segítségével láthatatlanná válhat a környezet hátterében, színében, formájában levélhez, kőhöz, gallyhoz (rovarok, halak) hasonlíthat.
- Védő és széttagoló színezéssel a változó helyzetben összeolvadhatunk a környezettel (nyúl - nyúl, madártojás, zebra).
- A figyelmeztető színezést élénk szín, foltok, csíkok különböztetik meg, és arra van szükség, hogy elriassza vagy figyelmeztesse a támadást (méhek, kígyók, katicabogarak).
- Figyelmeztetésre és védekezésre a gyengét, az erősebbtől a színben, testalkatban vagy viselkedésben hasonlóvá válót mimikának nevezik (trópusi kígyó, légy - mormolás, kakukktojás).
A fiziológiai adaptációk a következők:
- Felkészülés az életre változó körülmények között: - a teve zsírt halmoz fel; - a felesleges sót megszabadító mirigyek kialakulása (tengeri hüllők és madarak). - hő és hang helye; - hibernált állapotba zuhanás.
- Viselkedés: - minél kisebb a kölykök száma, annál nagyobb gondot kell fordítani rájuk a megőrzés érdekében; - párzási párok kialakítása az utódok szaporodásának és életének időszakára komplikált állapotú falkákban (madarak, farkasok). - elriasztani (kobra, vigyor és kutya morgása, kutyus szaga). - sebesültek vagy halottak utánzása, rejtőzködés (oposszum, béka, madár). - körültekintés (téli alvás, élelmiszertárolás).
- Biokémiai eszközök (speciális anyag) segítségével az állat védekezhet, vagy megtámadhatja az ellenséget (mérgek, antibiotikus baktériumok, speciális fehérjék és zsírok).
Az élőlények alkalmasságának természete
A természetes szelekció csak a legrátermettebbeket hagyja életben. De a környezet legkisebb változása is használhatatlanná, vagy akár károssá teheti azokat az eszközöket, amelyek korábban jól működtek.
Ennek eredményeként azok az élőlények, amelyeknek sikerült gyorsabban alkalmazkodniuk, túlélik, a késések pedig kihalnak, lehetővé téve új fajok kialakulását. Az ilyen alkalmazkodások nagyon hosszú ideig természetes módon alakulnak ki, és viszonylagosak, mert az életkörülmények sokkal gyorsabban változnak, mint ahogy az állatokban a szükséges változások megjelennek.
Bizonyítékok a lámpatestek relativitására:
- A védekezési módszerek nem univerzálisak (egyesek számára veszélyesek mérges kígyó eszik mangúzt, sündisznót);
- egyes esetekben az ösztön kudarcot vall (az éjszakai pillangó nektárért repül egy világos virághoz, vagy összetévesztheti a tűzzel);
- az egyik környezetben szükséges szerv más körülmények között használhatatlan vagy ártalmas (hegyi libák membránnal, amelyre nincs szükségük);
- a hal alkalmas arra, hogy elválassza az oxigént a víztől, szárazföldön ezt nem tudja megtenni; - a zöld rovarok nem láthatók a füvön, tiszta talajon gyorsan megeszik őket.
Az élőlények alkalmazkodóképességének okai
Megállapítást nyert, hogy egy faj egyedei akkor maradnak életben, ha gyorsabban változnak, alkalmazkodva az új környezeti követelményekhez. Az új karakterek megjelenését és egy új faj megjelenését filetikus speciációnak nevezzük.
Mára a fajok sokfélesége észrevehetően csökkent a több ezer évvel ezelőttihez képest. Ennek oka az állandó klímaváltozás, jégkorszakok, vulkánkitörések, földrengések, állapotromlás környezeti helyzet, az emberek barbár hozzáállása. Ennek eredményeként a leginkább alkalmazkodó szervezetek életben maradnak, és az alkalmazkodóképesség fő oka a természetes szelekció.
Az élőlények alkalmazkodása a környezethez
A túléléshez alkalmazkodnia kell az életkörülményekhez, és ő kiválasztja a legjobb egyedeket, és eltávolítja a gyengéket. Minden állat a természet különböző részein él, és alkalmazkodó tulajdonságaik ettől függenek.
Az élőlények laboratóriumi munkára való alkalmassága
A tartalmilag problémás helyzetű laboratóriumi munka szükséges a biológia tárgyainak tanulmányozásához, kutatásához szükséges önálló készségek fejlesztéséhez. A fennálló probléma hipotéziseket, verziókat, bizonyításokat generál és következtetések levonására tanít. Minden munkának van célja, kérdései, feladatai és alkalmazásai. És a munka előrehaladását kényelmesebb megjeleníteni a táblázatban.
Példa. L. r. „A környezethez való alkalmazkodás”.
Cél: az állatok alkalmazkodóképessége fogalmának meghatározása, az alkalmazkodás meghatározásának képességének képzése.
Légy - lebegő légy mindenhol megtalálható, kivéve a tundrát és a sivatagot. Darázshoz hasonló, de teljesen ártalmatlan, rövid bajuszú kétszárnyú rovar. A lebegő legyek nagyon gyorsan repülnek. A hangyákkal, társas életmódot folytató poszméhekkel való kapcsolatuk bebizonyosodott.
Az élőlények alkalmazkodóképessége a környezeti tényezőkhöz
Bármilyen élő szervezet érintett természetes tényezők. NAK NEK élettelen természet ide tartozik: hőmérséklet, nappal és éjszaka változása, évszakok, talaj jellemzői, táj, kémiai összetétel levegő és víz, zaj, sugárzás. Az élőlények alkalmazkodnak ehhez, de nem tudják befolyásolni ezeket a feltételeket, amelyeket abiotikus tényezőknek nevezünk.
Az állatok túlélése szempontjából nem kis jelentőséggel bír az ember által a természetben bekövetkezett változásokhoz való alkalmazkodás (antropogén tényező). Természetes közösségekben a bolygó minden élő lakója olyan csoportokra oszlik, amelyek hasonló jelei vannak az egyetlen környezeti tényezőhöz való alkalmazkodásnak. Ezek a változások külsőleg és belsőleg is kifejezhetők, a viselkedés természetének megváltozásával.
Például a testhőmérséklet attól függ időjárási viszonyok az állatvilág legtöbb képviselőjében. Ezek hidegvérű állatok. Az anyagcsere sebességének csökkentésével vagy növelésével reagálnak. Ha lelassulnak, felfüggesztett animációt tapasztalnak, ami segít az energia megtakarításában. A melegvérű fajoknál a hőmérséklet mindig állandó, és nincs hatással az anyagcserére. Vannak ragadozók, amelyek nappal vadásznak, és vannak, amelyek csak éjszaka jönnek ki. A házi kedvencek főleg nappal aktívak.
Példák az élőlények alkalmasságára
A ló széles, kényelmes patáival gyorsan tud futni. A macskák képesek hangtalanul lopakodni, behúzva a karmaikat. A madarak könnyítették testüket a repüléshez, megszabadultak a hólyagtól, az egyik petefészktől, a fogaktól és különböző tollazatú szárnyakat szereztek.
A rovarok - a hernyók alkalmazkodtak ahhoz, hogy olyanná váljanak, mint egy növény levele, egy gally. A krokodiloknak speciális mirigyeik vannak a szemük közelében, amelyek segítenek eltávolítani a felesleges sót. A teve zsírt raktároz a púpjaiban, amely lebomlik és víz szabadul fel. Jegesmedve megtartja a hőt a bőr alatti zsírréteggel és a vastag szőrrel, a széles mancsok lehetővé teszik a vékony jégen való járást.
Az élőlények alkalmasságának vizsgálata
Kezdetben, a vallás uralkodása alatt azt állították, hogy a Földön minden életet a létező bölcs Isten teremtett. Maga a természet nem tudta ezt megtenni. A Teremtő mindenkit úgy teremtett, hogy azt megtehesse, amit rábíztak. K. Linnaeus is ragaszkodott ehhez az elmélethez.
J. B. Lamarck azzal érvelt, hogy minden organizmus a változás képességével születik, és élete során csak fejleszteni tudja ezeket a készségeket. Így új, hasznos tulajdonságokkal rendelkező fajok keletkeznek. De ez az elmélet nem magyarázza meg a madártojások különböző színeit és a tövis előnyeit a sündisznók számára.
C. Darwin kifejtette véleményét; "...ha egy állat vagy növény túléli az éghajlat vagy más körülmények éles változását, akkor a leszármazottai lesznek a leggyakoribbak." Egy új, kialakulóban lévő tulajdonságot átadnak az utódoknak, ha az hozzájárul a túléléshez.
A modern tudósok az alkalmazkodást tanulmányozva arra a következtetésre jutottak, hogy minden hasznos változás a megfelelő időpontnál később következik be. Néhány új jel még árt is az állatnak a hirtelen megváltozott körülmények között.
- A tüskék a második helyen állnak az állatok között a futási sebesség tekintetében. De különleges tulajdonságuk az izmok, amelyek megváltoztatják a szőrzet lejtését. Ez a képesség segít melegben vagy hidegben. És ami a legfontosabb, a veszély láttán a szemlélő felborzolja a háta szőrét, ami azonnal észreveszi az egész csordát.
- A fogashal, antarktiszi hal titka, hogy egy speciális, fagyállóként funkcionáló fehérje segítségével mínusz 2 fokos hőmérsékleten is fagyatlan marad a vére.
- Az afrikai protopterhalakat, amelyek akár 4 évig is aludhatnak, még a medve is megirigyelheti. Tüdőhal, amelynek a kopoltyúkkal együtt tüdőrendszere is van.
- Varangy – a vízhordozó nyálkahártya menedékében alszik, és új esőre vár, akár hét.
- A keselyű madár nem csak dajka - dögöt eszik, de a tollazatára vizelve testét is lehűti.
következtetéseket
Minden szervezet a legjobban alkalmazkodik azokhoz a körülményekhez, ahol élnie kell. Ez a módosítás csak ott érvényes, ahol megvásárolták, ezért relatívnak minősül. A természetes szelekció csak azokat a tulajdonságokat hagyja meg az egyedeknek, amelyek egy-egy környezeti tényező jelentőségében a legnagyobb eltérést bírták.
A természetes kiválasztódás mindig a létfeltételekhez való alkalmazkodó reakció jellegével bír. Az élő szervezetek minden jele alkalmazkodott létezésük körülményeihez. Az alkalmazkodóképességet megkülönbözteti az élőlények belső és külső szerkezete, az állatok viselkedése stb.
Így például azoknál a lényeknél nagyobb a szaporodás intenzitása, akiknek tömegükben elpusztulnak az utódai. A tőkehal, nem gondoskodva utódairól, körülbelül 5 millió tojást rak az ívási időszakban. Egy kis tengeri hal nősténye, egy tizenöt tüskés bottal, amelynek hímje ikrákkal őrzi a fészket, mindössze néhány tucat tojást tojik. Az elefánt, amelynek utódai a természetben szinte soha nem fenyegetnek, hosszú élete során legfeljebb 6 elefántborjút hoz, de az emberi orsóféreg, amelynek utódainak túlnyomó többsége elpusztul, az év során naponta 200 ezer tojást rak le.
A szélporzású növények hatalmas mennyiségű finom, száraz, nagyon könnyű virágport termelnek. Virágaik bibéinek stigmái nagyok és tollas alakúak. Mindez segíti őket a hatékonyabb beporzásban. A rovarporzású növényekben pedig sokkal kevesebb a pollen, nagy és ragacsos, virágaik nektárikkal és élénk színekkel vonzzák a beporzó rovarokat.
A fitnesz élénk példái a védő színezés és a mimika. Mimika – utánzás veszélyes fajok sok állatnál látható. Például néhány ártalmatlan, nem mérges kígyó jelentős hasonlatosságra tett szert mérges rokonaikkal, ami segít nekik elkerülni a ragadozást.
Darwin elmélete a fitnesz kialakulását az örökletes változékonysággal és a természetes kiválasztódással magyarázza.
Azonban mindig szem előtt kell tartani, hogy a fitnesz relatív. Vagyis minden alkalmazkodás csak olyan körülmények között segít túlélni, amelyek között kialakult. Amint megváltoznak a körülmények, egy korábban hasznos tulajdonság károssá válik, és halálhoz vezet. Például egy gyönyörűen repülő swiftnek nagyon hosszú, keskeny szárnyai vannak. A szárnynak ez a specializálódása azonban oda vezetett, hogy a swift sík felületről nem tud felszállni, és ha nincs miről leugrani, meghal.
A fitnesz relatív jellegét a következő példában is figyelembe lehet venni: Európa ipari régióiban, ahol a termelés intenzív fejlődése következtében a fatörzseket borító világos színű zuzmók elpusztultak, a lepkék sötét színű egyedei váltották fel a világos- színes egyedek. Ezt a jelenséget ipari melanizmusnak nevezik. A tény az, hogy a világos rovarok nagyon jól láthatók a sötét háttér előtt, és főleg a madarak eszik meg őket. És be vidéki területeképpen ellenkezőleg, a sötét rovarok jól láthatók a világos törzseken, és ezeket pusztítják el a madarak. A természetes szelekció tehát a fajon belüli divergencia (divergencia) kezdetét jelentette, ami előbb alfajok, majd új fajok megjelenéséhez vezethet.
Az új fajok kialakulása az evolúciós folyamat legfontosabb szakasza.
Az evolúciós folyamat mikro- és makroevolúcióra oszlik. A mikroevolúció egy fajon belüli átstrukturálási folyamat, amely új populációk, alfajok kialakulásához vezet, és új fajok kialakulásával végződik.
A mikroevolúció tehát az evolúciós folyamat legelső szakasza, amely viszonylag rövid időn belül lezajlik, és amely közvetlenül megfigyelhető és tanulmányozható.
Az örökletes (mutációs) variabilitás következtében a genotípus véletlenszerű változásai következnek be. A spontán mutációk aránya meglehetősen magas, és a csírasejtek 1-2%-a mutált génekkel vagy megváltozott kromoszómákkal rendelkezik. A mutációk leggyakrabban recesszívek, és ritkán előnyösek a faj számára. Ha azonban egy mutáció következtében bármely egyed számára előnyös változások következnek be, akkor bizonyos előnyökhöz jut a populáció többi egyedével szemben: több táplálékot kap, vagy ellenállóbbá válik a kórokozó baktériumok és vírusok hatásával szemben, stb. Például a hosszú nyak megjelenése lehetővé tette a zsiráf ősei számára, hogy leveleket egyenek magas fák, amely több táplálékot biztosított számukra, mint a lakosság rövid nyakú egyedei.
Így egy új tulajdonság megjelenésével megindul a divergencia folyamata, vagyis a tulajdonságok eltérése a populáción belül.
Bármely faj populációjában vannak számhullámok. Kedvező években a populáció növekszik: intenzív szaporodás következik be, a legtöbb fiatal és idős egyed túlél. Kedvezőtlen években a populáció mérete meredeken csökkenhet: sok egyed, különösen fiatal és idős, elpusztul, a szaporodás intenzitása csökken. Az ilyen hullámok sok tényezőtől függenek: a klímaváltozástól, az élelmiszer mennyiségétől, az ellenségek számától, a kórokozóktól stb. A populáció számára kedvezőtlen években olyan állapotok adódhatnak, amikor csak azok az egyedek maradnak életben, amelyek a mutáció következtében hasznos tulajdonságra tettek szert. Például egy szárazság idején a rövidnyakú zsiráf ősei éhen halhattak, és a hosszúnyakú egyedek és utódaik kezdtek uralni a populációt. Így a természetes szelekció eredményeként meglehetősen rövid időn belül megjelenhet a „hosszú nyakú” artiodaktilus állatok populációja. De ha ennek a populációnak az egyedei szabadon kereszteződhetnének a szomszédos populációk "rövidnyakú" rokonaival, akkor új faj nem jöhet létre.
Így a mikroevolúció következő szükséges tényezője egy új tulajdonsággal rendelkező egyedpopuláció izolálása, amely olyan egyedek populációjából keletkezett, amelyek nem rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal. Az izolálás többféleképpen történhet.
1. A földrajzi elszigeteltség, mint a specifikáció tényezője. Ez a fajta
a faj élőhelyének - elterjedési területének bővülésével összefüggő elszigeteltség.
Ugyanakkor az új populációk a többi populációhoz képest más körülmények közé esnek: éghajlati, talajtani stb. Egy populációban folyamatosan öröklődő változások mennek végbe, működik a természetes szelekció - ezen folyamatok eredményeként megváltozik a populáció génállománya, új alfaj keletkezik. Az új populációk vagy alfajok szabad kereszteződését akadályozhatják a folyók, hegyek, gleccserek stb. Így például a földrajzi elszigeteltségi tényezők alapján egy gyöngyvirágfajból több millió év alatt számos faj keletkezett. A fajképzésnek ez a módja lassú, több száz, ezer és millió generáción keresztül megy végbe.
2. Időbeli izoláció, mint a specifikáció tényezője. Ez a fajta izoláció annak köszönhető, hogy a szaporodási idők eltérése esetén két közeli alfaj nem lesz képes keresztezni, és a további eltérés két új faj kialakulásához vezet. Így új halfajok keletkeznek, ha az alfajok ívásának időpontja nem esik egybe, vagy új növényfajok, ha az alfajok virágzásának időpontja nem esik egybe.
3. A szaporodási izoláció, mint a fajlagosodás tényezője. Ez a fajta izoláció akkor fordul elő, ha a nemi szervek szerkezetének eltérése, a viselkedésbeli különbségek és a genetikai anyag összeférhetetlensége miatt lehetetlen keresztezni két alfaj egyedeit.
Mindenesetre minden elszigeteltség a reproduktív széthúzáshoz vezet – pl. a feltörekvő fajok keresztezésének lehetetlenségére.
Így a mikroevolúció folyamata a következő szakaszokra osztható:
1. Spontán mutációk és a divergencia kezdete ugyanazon a populáción belül.
2. A legalkalmasabb egyedek természetes szelekciója, a divergencia folytatása.
3. A kevésbé alkalmazkodó egyedek elpusztulása a környezeti feltételek hatására - a természetes szelekció folytatódása és új populációk és alfajok kialakulása.
4. Alfajok izolálása, ami új fajok megjelenését eredményezi a szaporodási széttagoltság miatt.
Betöltés...