Таблица естественный отбор направляющий фактор эволюции

Факторы эволюции

Следует выделить четыре основных фактора эволюции: мутационный процесс, изоляция, популяционные волны (и дрейф генов), а также единственный направленный фактор эволюции — естественный отбор.

Мутационный процесс

Мутации (лат. mutatio — изменение) — стойкое изменение генома (наследственного материала), которое может быть унаследовано потомками организма. Процесс возникновения мутаций — мутагенез.

Мутации подразделяются на:

Генные
Хромосомные
Геномные

Большинство мутаций возникает спонтанно и вредит организму. Часть мутаций являются рецессивными, поэтому не проявляются и передаются многим поколениям, накапливаясь в генофонде популяции.

Мутации напоминают колоду карт: неизвестно, что выпадет — чаще всего это карты невысокого ранга, козыри — большая удача. Так и мутации, большинство из них вредные, приводят к развитию опухолей. Полезные встречаются гораздо реже. Как игра в карты, все подчиняется случайности.

Популяционные волны

Все виды подвергаются воздействию периодически возникающих популяционных волн — уменьшению или увеличению численности особей. Популяционные волны могут возникать по ряду причин:

Сезонные изменения, периодические изменения какого-либо значимого фактора среды
Непериодические изменения, например, в результате природных катастроф, изменение численности популяций хищник-жертва
Заселение новых территорий, ярким примером которого является бурный рост численности кроликов, завезенных в Австралию

Колебание численности популяций по типу «хищник — жертва» является классическим примером популяционных волн. Представим себе популяцию зайцев (жертв), которая бурно увеличилась в численности. Зайцами питаются лисица, волк (хищники). С увеличением их кормовой базы (зайцев) наблюдается и рост численности хищников, которые поедают зайцев, вследствие чего численность зайцев снижается. С уменьшением кормовой базы, снижается и число хищников. Так в природе устанавливается баланс между хищниками и жертвами.

Особенно весомым фактором эволюции популяционные волны выступают в небольших популяциях. Их участие в эволюционном процессе основано на явлении дрейфа генов.

Форма гена — аллель, с которым вы подробнее познакомитесь в ходе изучения генетики, встречается в популяции с определенной частотой. Дрейф генов — изменение частоты встречаемости аллельных вариантов генов.

Дрейф генов обусловлен случайными причинами: у особей образуются гаметы, несущие различные формы аллельных генов. Не все из гамет принимают участие в процессе оплодотворения: здесь вновь руководит случайность. Вследствие этого одни аллельные формы генов могут встречаться в популяции часто, другие — редко.

Если представить, что часть особей, составляющих одну популяцию, погибли по тем или иным причинам, то редкие гены в оставшихся особях могут увеличить свою частоту, то есть в результате размножения оставшихся особей редкие гены начнут встречаться более часто — это и есть дрейф генов.

В закрытых популяциях не только животных, но и людей — в религиозных общинах, происходит возрастание гомозиготности популяции, что приводит к снижению ее жизнеспособности и проявлению редких аллелей.

Такое повышение встречаемости аллелей возникает в результате близкородственных браков: проявляются редкие гены, которые часто приводят к заболеваниям.

Изоляция

Изоляцией называют невозможность или затруднение свободного скрещивания между особями одного вида. Вследствие этого, генофонды двух популяций становятся независимыми друг от друга. Внутри каждой популяции происходит генотипическая дифференцировка из-за их разобщенности.

Популяции приобретают все больше различий, и в результате действия естественного отбора из этих популяций могут образоваться различные новые виды. Выделяется два вида изоляции:

Географическая (греч. geo — земля) изоляция может возникать вследствие географических барьеров — пустыни, горы, водоемы.

Биологическая (экологическая, временная)

Экологическая — особи обитают на одной территории, но в различных местах обитания (к примеру, разделены друг от друга непроходимой чащей)
Временная — изоляция вследствие разновременности половой активности, периода цветения
Этологическая — изоляция вследствие различного брачного поведения
Механическая — отличия в строении половых органов, невозможность спаривания

Естественный отбор

Изученные нами факторы эволюции: мутации, популяционные волны и дрейф генов, изоляция — все они носят случайный, ненаправленный характер. Они приводят к появлению различных признаков у отдельных особей, которые могут быть как полезны, нейтральны, так и вредны для особи.

Таким образом, перечисленные факторы создают основу, «базу» для действия единственного направленного фактора эволюции — естественного отбора. В ходе естественного отбора особи с полезными признаками, которые помогают им приспособиться к условиям внешней среды и способствуют выживанию, остаются и размножаются, а особи без этих признаков выживают реже и не продолжают род.

Закон естественного отбора безапелляционно провозглашает: будь приспособлен — или умри. Выживает в природе не самый сильный, а самый приспособленный. Иногда выжить животным помогает и сила, но гораздо больше других примеров. Многие животные сливаются с окружающей средой: приобретают покровительственную окраску (мимикрию), которая делает их незаметными.

Иногда безобидные животные, в результате приспособления к внешней среде, приобретают окраску тела, напоминающую окраску опасных хищных животных. Примером может послужить внешнее сходство мухи из семейства журчалок с осой.

Многие хорошо защищенные, ядовитые виды в ходе естественного отбора получили яркую, так называемую предупреждающую окраску. Эта окраска предупреждает хищников об опасности. Если хищник съест такое ядовитое животное, то рискует получить тяжелую интоксикацию и погибнуть.

Теперь вы понимаете, что признаки животных — различные формы их тела и окраска — являются приспособлениями к условиям внешней среды, это — полезные признаки, которые в ходе естественного отбора позволили животным выжить и размножиться. Таким образом, естественный отбор это отбор особей, с наиболее приспособленным к среде фенотипом.

Необходимо осознавать относительность приспособленности к окружающей среде. Она помогает выживать лишь при определенных условиях, и, если условия меняются, то окраска может оказаться вовсе не полезной, но даже и вредной. К примеру, при таянии снега заяц-беляк становится еще более заметен на голой земле.

Действие естественного отбора обусловлено несколькими факторами:

Генетическое разнообразие особей, на основе которого возникают различные признаки
Способность к неограниченному размножению (избыточность потомства)
Борьба за существование

Если первые два фактора очевидны, то третий нуждается в более детальном рассмотрении. Чарльз Дарвин выделял несколько форм борьбы за существование:

Самая ожесточенная борьба. Происходит между особями, принадлежащими к одному виду. Благодаря внутривидовой борьбе происходит половой отбор: к размножению редко допускаются неприспособленные особи, род продолжают лучшие из лучших.

Возникает между особями, которые принадлежат к разным видам. Более приспособленный к условиям среды вид побеждает и размножается, менее приспособленный — проигрывает и вымирает. Примером могут послужить формы взаимодействий: хозяин-паразит, хищник-жертва, симбиоз.

Борьба с неблагоприятными условиями окружающей среды

В изменяющихся условиях внешней среды выживают наиболее приспособленные особи. Примером такой борьбы являются сезонные миграции птиц, зимняя спячка у животных.

Формы естественного отбора

Различают несколько форм отбора:

Открыт И.И. Шмальгаузеном. Стабилизирующий отбор приводит к сужению нормы реакции, устраняя отклонения от нее. В результате преимущество получают особи, обладающие средней степенью признака, который характерен для вида или популяции. Этот отбор действует при стабильных (неизменных) условиях среды.

Примером действия стабилизирующего отбора может послужить буря: во время бури чаще всего выживают птицы со средней длиной крыла, тогда как особи с слишком короткими, или слишком длинными крыльями погибают.

Новый термин, который вы увидели — норма реакции — подразумевает способность генотипа, в зависимости от условий среды, формировать различные фенотипы.

Чем шире норма реакции, тем более интенсивное влияние оказывает среда на признак. Признаки подразделяются на:

C узкой нормой реакции — цвет глаз, число пальцев у человека, окраска цветов растения
C широкой нормой реакции — рост и вес человека, размеры листьев растения

Движущий естественный отбор приводит к смещению нормы реакции, в результате чего изменяется среднее значение признака. Этот вид отбора действует при изменяющихся условиях среды.

Известным примером является индустриальный меланизм — возникновение меланистических форм животных (греч. melanos — чёрный), отличающихся темным окрасом. Это явление началось в Англии со второй половины XIX века вследствие бурного развития промышленности.

Из-за копоти, оседающей на поверхности стволов деревьев, бабочки со светлой окраской — берёзовые пяденицы — стали заметны на стволах деревьев и легко поедались птицами. В результате остались только приспособленные — бабочки с темным окрасом, которые были незаметны на стволах деревьев, вследствие чего они выживали и размножались.

Направлен на сохранение в популяции крайних значений признаков, не благоприятствует среднему промежуточному значению признака. В результате в популяции сохраняется более чем одно значение признака.

Типичным примером является появление в луговых сообществах раноцветущих и поздноцветущих растений. В результате летних покосов, особи со средним значением признака, у которых цветение приходит на середину лета, постепенно исчезают из популяции растений. Выживают и размножаются только те растения, у которых цветение происходит до или после покосов.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Естественный отбор – главная движущая сила эволюции

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Цели:

обучающие – расширить, обобщить и углубить знания об основных движущих силах эволюции – борьбе за существование и естественном отборе; раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы.
развивающие – развивать познавательный интерес обучающихся, умение работать с учебником, таблицами, слайдами, делать выводы, уметь использовать изученный ранее материал.
воспитательные — воспитывать интерес к урокам биологии, бережному отношению к окружающей нас природе.

Методическая цель: использование ИКТ – как одного из способов формирования творческого мышления и развитие интереса обучающихся, расширение опыта исследовательской деятельности, на основе ранее приобретённых знаний, развитие информационной и коммуникативной компетенций.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок формирования и систематизации знаний.

Метод ведения: диалоговое общение на основе работы с материалами учебника, таблиц, слайдов.

Уровень усвоения знаний: частично-поисковый.

Межпредметные связи: биология, экология, география, литература.

Учебно-методическое обеспечение:

Общая биология: учебник для студ. образоват. учреждений сред.проф. образования под ред. В.М. Константинова,
учебник “Общая биология 10-11 кл.” Д.К. Беляева, таблица “Борьба за существование и её формы”, презентация по теме: “Естественный отбор – главная движущая сила эволюции”.

Материально-техническое обеспечение: рабочее место преподавателя, ноутбук, проектор, экран, рабочие места обучающихся.

Ход урока

Этапы урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1. Орг. момент.

“Борьба за существование”.

1) Объясните термины: (Слайд № 4-6)

Борьба за существование.
Внутривидовая борьба за существование.
Межвидовая борьба за существование.
Борьба с неблагоприятными условиями среды.

(Слайд № 8-9)

В чём заключается смысл борьбы за существование?
Что является итогом борьбы за существование?
Как вы считаете, что такое естественный отбор?
За счет чего возникают приспособленные особи?
Какая изменчивость имеет при этом большее значение?

Таким образом, основой успеха эволюции является многообразие организмов.

Изложение нового материала, диалоговое общение с обучающимися через систему проблемных вопросов, с использованием слайд – презентаций.

Естественный отбор – это процесс, в результате которого преимущественно выживают и оставляют потомство наиболее приспособленные особи каждого вида и погибают менее приспособленные.

2. Характер – направленный, он всегда направлен в сторону большей приспособленности к условиям среды обитания;

3. Фактор отбора – природная среда со своими условиями;

4. Генетическая сущность – заключается в неслучайном сохранении в популяции определённых генотипов и избирательном участии их в передаче генов следующему поколению;

5. Результат – преобразование генофонда популяции, формирование приспособленностей;

6. Следствие – увеличение разнообразия форм организмов; последовательное усложнение организации в ходе прогрессивной эволюции; вымирание менее приспособленных видов.

Естественный отбор достаточно полно обнаруживается лишь в достаточно больших популяциях, так как по мере сокращения численности возрастает роль случайных факторов.

— Выработка устойчивости к ядохимикатам (у крыс).

Стабилизирующий отбор сохраняет то состояние популяции, которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в постоянных условиях существования. Обеспечивает фенотипическую неизменность видов. В каждом поколении удаляются особи, отклоняющиеся от среднего оптимального значения по приспособительным признакам. Давление отбора направлено в сторону организмов, обладающих средней выраженностью признака. В результате происходит предохранение её от разрушающего действия мутационного процесса.

— Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд, кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

— Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаше погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом. Учет размера крыльев у птиц, погибших после бури, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.

Дизруптивный или разрывающий отбор.

Данная форма отбора благоприятствует двум или нескольким направлениям изменчивости (классам фенотипов), но не благоприятствует среднему (промежуточному фенотипу). При действии разрывающего отбора внутри популяции обычно возникает полиморфизм – несколько отчётливо различающихся фенотипических форм. Действие дизруптивного отбора внутри вида приводит к изоляции популяций друг от друга, вплоть до обособления их в качестве новых видов.

Рассмотрим примеры дизруптивной формы естественного отбора (слайд №29-32).

Половой отбор – форма естественного отбора у некоторых видов животных, основанная на соперничестве одного пола за спаривание с особями другого пола.

За счёт полового отбора появился половой диморфизм и развились вторичные половые признаки (яркое оперение, разветвлённые рога и т.д.)Эти признаки могут быть вредны и для особи, и для вида ( например, тяжёлые разветвлённые рога у оленей, тяжёлый яркий хвост у некоторых птиц).

Почему же тогда отбор сохраняет, а часто и усугубляет эти признаки?

Выполняют задания контрольно-обобщающего теста.

Выставление оценок обучающимся за работу на уроке.

Если осталось время на уроке, то работаем с таблицей “Сравнение искусственного и естественного отбора” (слайд № 42-43)

Принимают участие в диалоге, самостоятельно делают выводы.

Работают с материалами слайд — презентации.

Подведение итогов урока. Рефлексия интереса к изученному материалу.

Параграф 47, стр. 166 – 169 учебник “Общая биология” Д.К. Беляева.

Список литературы для обучающихся

1. Общая биология: учебник для студ. образоват. учреждений сред.проф. образования/ В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова.- М.: Издательский центр “Академия”, 2010.

2. Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений/ Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н.Воронцов и др.; Под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2004. – 304 с.

Список литературы для преподавателя

3. Лернер Г.И. Уроки биологии. Общая биология. 10, 11 классы. Тесты, вопросы, задачи: Учебное пособие. – М.: Эксмо, 2005. – 352 с.

4. И.Ф. Ишкина Биология. Поурочные планы. 11 класс / Под ред. Д.К. Беляева, А.О. Рувинского. – Волгоград, 2002. – 120 с.

5. Петунин О.В. Уроки биологии в 11 классе. Развёрнутое планирование – Ярославль: Академия развития, Академия Холдинг, 2003. – 304 с.

При подготовке презентации использованы информационные ресурсы:

Источник

Естественный отбор – главная движущая сила эволюции

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Цели:

обучающие – расширить, обобщить и углубить знания об основных движущих силах эволюции – борьбе за существование и естественном отборе; раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы.
развивающие – развивать познавательный интерес обучающихся, умение работать с учебником, таблицами, слайдами, делать выводы, уметь использовать изученный ранее материал.
воспитательные — воспитывать интерес к урокам биологии, бережному отношению к окружающей нас природе.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок формирования и систематизации знаний.

Метод ведения: диалоговое общение на основе работы с материалами учебника, таблиц, слайдов.

Уровень усвоения знаний: частично-поисковый.

Межпредметные связи: биология, экология, география, литература.

Учебно-методическое обеспечение:

Общая биология: учебник для студ. образоват. учреждений сред.проф. образования под ред. В.М. Константинова,
учебник “Общая биология 10-11 кл.” Д.К. Беляева, таблица “Борьба за существование и её формы”, презентация по теме: “Естественный отбор – главная движущая сила эволюции”.

Ход урока

Этапы урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся
1. Орг. момент.

“Борьба за существование”.

1) Объясните термины: (Слайд № 4-6)

Борьба за существование.
Внутривидовая борьба за существование.
Межвидовая борьба за существование.
Борьба с неблагоприятными условиями среды.

(Слайд № 8-9)

В чём заключается смысл борьбы за существование?
Что является итогом борьбы за существование?
Как вы считаете, что такое естественный отбор?
За счет чего возникают приспособленные особи?
Какая изменчивость имеет при этом большее значение?

Таким образом, основой успеха эволюции является многообразие организмов.

3. Фактор отбора – природная среда со своими условиями;

5. Результат – преобразование генофонда популяции, формирование приспособленностей;

— Выработка устойчивости к ядохимикатам (у крыс).

Дизруптивный или разрывающий отбор.

Рассмотрим примеры дизруптивной формы естественного отбора (слайд №29-32).

Почему же тогда отбор сохраняет, а часто и усугубляет эти признаки?

Выполняют задания контрольно-обобщающего теста.

Выставление оценок обучающимся за работу на уроке.

Принимают участие в диалоге, самостоятельно делают выводы.

Работают с материалами слайд — презентации.

Подведение итогов урока. Рефлексия интереса к изученному материалу.

Параграф 47, стр. 166 – 169 учебник “Общая биология” Д.К. Беляева.

Список литературы для обучающихся

Список литературы для преподавателя

4. И.Ф. Ишкина Биология. Поурочные планы. 11 класс / Под ред. Д.К. Беляева, А.О. Рувинского. – Волгоград, 2002. – 120 с.

При подготовке презентации использованы информационные ресурсы:

Источник

Формы естественного отбора

Движущий отбор

Движущая форма естественного отбора сохраняет полезные отклонения от средней нормы.

Этим отклонением может быть любой признак, благодаря которому повышается выживаемость и плодовитость одних организмов по сравнению с другими.

Есть две разновидности движущего отбора:

транзитивный (переходный);
направленный.

Переходный отбор – это развитие изначально малочисленной формы, получившей преимущество при изменившихся условиях среды.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

1. Искусственный отбор
2. Типы популяций
3. Естественный и искусственный отбор
4. Критерии вида (биология, 11 класс)

Примером такого отбора является развитие промышленного меланизма у насекомых.

Так, берёзовая пяденица ранее имела в популяциях около 98 % светлоокрашенных особей. По мере потемнения коры деревьев в промышленных районах стали преобладать, темноокрашенные пяденицы, так как они стали менее заметны и реже поедались птицами.

Действие транзитивного отбора обратимо, при изменении внешних условий соотношение тёмных и светлых особей берёзовой пяденицы также изменится.

При направленном отборе происходит образование и размножение форм, отличающихся по какому-то признаку от исходной формы. Такой отбор идёт в условиях длительных и однонаправленных изменений среды.

Рис. 1. Движущий отбор.

В отличие от переходного при этом виде отбора нет готовой отличающейся формы и полезные изменения накапливаются у обычных представителей вида.

Например, бактерии способны мутировать.При воздействии антибиотиков некоторые из образовавшихся мутантов имеют устойчивость к дозам, намного превышающим исходную.

Стабилизирующий отбор

Если говорить кратко о стабилизирующей форме естественного отбора, то это сохранение средних показателей нормы.

Условием стабилизирующего отбора являются неизменные параметры среды, и в этом он противоположен движущему.

Рис. 2. Стабилизирующий отбор.

У каждого вида есть оптимальная средняя норма плодовитости и массы рождаемых детёнышей.

Если птицы откладывают яиц меньше нормы, это может быть недостаточно для поддержания численности популяции. Если птенцов вылупится больше средней нормы, то родители рискуют их не выкормить.

В данном случае мы видим действие стабилизирующего отбора. Повышенная плодовитость не является преимуществом в условиях конкуренции и недостатка корма.

Движущая и стабилизирующая – две основные формы естественного отбора, являющиеся по сути двумя сторонами одного процесса.

Разрывающий отбор

Разрывающая, или дизруптивная, форма отбора расчленяет ранее единую популяцию на две или более новых.

Так у самок бабочек африканского парусника возникло три формы, подражающих трём разным несъедобным видам бабочек.

Рис. 3. Три формы самок африканского парусника.

Наличие такого сходства более полезно для популяции, чем подражание только одному виду.

Таблица «Формы естественного отбора»

Движущая

Стабилизирующая

Разрывающая

Постепенные изменения среды

Постоянные условия среды

Наличие нескольких вариантов приспособления к среде

В пользу особей с полезными, отличными от исходных, признаками

Против крайних значений признака в пользу среднего

Против средних значений признака в пользу крайних

Создание новой средней нормы

Сохранение средней нормы

Создание двух или нескольких новых норм

Возникновение популяций, устойчивых к действию ядохимикатов, антибиотиков.

Сохранение формы и размера цветка у насекомоопыляемых растений, соответствующих размерам опылителя;

Сохранение групп насекомых либо с сильно развитыми, либо с мелкими крыльями в условиях частой ветреной погоды

Что мы узнали?

Изучая на уроке биологии три формы естественного отбора, мы дали их краткую характеристику. Формы отбора отличаются по условиям, направленности, результатам. Стабилизирующий отбор сохраняет старые адаптации, а дизруптивный и движущий – новые. При этом целью всех форм естественного отбора является приспособление организмов к условиям существования.