8.2. ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ

8.2.1. Что такое эволюция живой материи?

Эволюция - это необратимый процесс исторического развития живого.

8.2.2. Что такое систематика?

Систематика - раздел биологии, посвященный описанию и обозначению с помощью научных названий всех живых организмов, включая ископаемые, а также их классификации (то есть, определение принадлежности к определенным систематическим группам разных рангов). Систематика обобщает данные других разделов биологии и, в свою очередь, служит базой для них.

8.2.3. Кто основатель научной систематики?

Основатель научной систематики - великий шведский ученый XVIII в. Карл Линней.

8.2.4. Что такое искусственная и естественная системы?

При создании искусственных систем (например, К. Линнеем) за основу берется степень сходства тех или иных организмов и считается, что виды неизменны, а эволюции не существует. Природные системы основаны на идее исторического развития (эволюции) видов и построены на принципе степени исторического родства различных групп, которая часто (но не всегда) определяет степень морфологического сходства между ними.

8.2.5. Что такое научные названия организмов?

Научное название организма - это его видовое название на латинском языке, которая состоит из двух слов: первое слово - название рода, что начинается с большой буквы, второе - видовой эпитет, пишется с малой буквы. Например: Собака домашняя - Canis familiaris. Этот принцип двойных видовых названий ввел в науку К. Линней.

8.2.6. Какие основные систематические категории принято в ботанике и зоологии?

Вид, род, семья, порядок (в зоологии - ряд), класс, отдел (в зоологии - тип), царство.

8.2.7. Которые научные названия надвидових систематических категорий?

Все надвидові систематические категории обозначаются одним латинским словом, которое пишется с большой буквы. Например, род Собака - Сапів, класс млекопитающие - Mammalia т.д.

8.2.8. Определите вклад Ж.-Б. Ламарка в развитие биологии.

Французский ученый Же.-Б. Ламарк (1744-1829) - автор первой эволюционной гипотезы, которую опубликовал в 1809 г. в книге "Философия зоологии". Он вместе с немецким ученым Г. Г. Тревиранусом вел термин "биология". Он также разделил животных на позвоночных и беспозвоночных, предложил свою классификацию беспозвоночных животных и растений.

8.2.9. Мог ли Карл Линней создать естественную систему животных и растений?

Карл Линней придерживался взглядов на одвічність и неизменность видов и отвергал идею о родство между ними. Поскольку естественная система основывается на эволюционных представлениях об историческом родстве видов, которая и дает основание для объединения более мелких систематических групп в высшие, то Карл Линней не мог создать естественную классификацию организмов.

8.2.10. Назовите основные факторы эволюции по Ламарком и дайте их определения.

Внутреннее стремление организмов к совершенствованию ведет к усложнению организации независимо от действия каких-либо внешних факторов (например, возникновение позвоночника у хордовых, цветков у покрытосеменных т.д.) и к переходу на более высокую ступень развития ("градации").

Наследование приобретенных признаков под влиянием внешних факторов в организме происходят полезные приспособленческие изменения, которые сразу становятся наследственными. У растений и низших животных они возникают непосредственно, у животных с нервной системой - через нее, путем упражнения или не упражнения органов, что приводит соответственно к увеличению или уменьшение последних.

8.2.11. Назовите основные труды Ч. Дарвина.

Большой английский ученый Ч. Дарвин (1809-1882) основные положения своего эволюционного учение изложил в труде "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятных пород в борьбе за существование" (1859). Кроме того, отдельные положения изложены в работах "Изменения домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнения" (1868) и "Происхождение человека и половой отбор" (1871).

8.2.12. Назовите основные факторы эволюции по Ч. Дарвину и дайте их определения.

Наследственная изменчивость - способность организмов изменяться и передавать эти изменения потомкам. Она не имеет пристосовницького характера: изменения могут быть полезные, вредные или безразличны для данного организма. Естественный отбор - в результате взаимодействий с окружающей средой сохраняются только формы с наиболее соответствующими него (полезными) наследственными изменениями. Проявляется в основном в форме борьбы за существование.

8.2.13. Что такое борьба за существование и ее формы?

По Ч. Дарвином, борьба за существование это - результат взаимодействий между особью и окружающим средой. Причина борьбы за существование - противоречие между способностью организмов к безграничному размножению и ограниченностью жизненных ресурсов, вследствие чего выживает лишь часть особей, которые имеют лучшую приспособленность. Борьба за существование бывает внутривидовой, міжвидовою и с силами неживой природы.

8.2.14. Как бы объяснили возникновение длинной шеи у жирафа Жан-Батист Ламарк и Чарльз Дарвин?

Жан-Батист Ламарк объяснял появление длинной шеи у жирафа с позиций стремления к самосовершенствованию и упражнения и не упражнения органов. За Чарльзом Дарвином, особи с более длинной шеей появились вследствие наследственной изменчивости. Они могли отыскивать листья на высоко расположенных от земли ветвях; в борьбе за существование в таких особей было больше шансов выжить и оставить потомков в условиях, когда на поверхности земле еды было мало. Такие особи передавали аллельные гены, определяющие такое состояние признаки, как длинная шея, своим потомкам. Отбор в течение многих поколений привел до появления в жирафов длинной шее.

8.2.15. Дайте определение форм естественного отбора.

Формы естественного отбора - стабилизирующий и движущий. При стабілізуючому отборе, который проходит в постоянных условиях среды или в условиях, постоянно резко меняются, большинство фенотипических изменений оказывается вредными и откидывается, производится все большая приспособленность к определенным условиям (специализация). Движущий отбор происходит при приспособлении к новым условиям существования. При этом лишь изменения фенотипа в определенном направлении бывают полезными и хранятся. В природе в зависимости от условий среды в одной и той же популяции действуют обе формы отбора, однако в данный момент преобладает одна из них. существует и розриваючий (дизруптивный) отбор, который направляет изменчивость в двух, реже нескольких различных направлениях, однако не способствует средним (промежуточным) состояниям признаков. Например, в популяциях насекомых океанических островов, где постоянно дует сильный ветер, в результате дизруптивного отбора являются лица без крыльев или с очень хорошо развитыми крыльями, которые способны противостоять сдувание, а насекомые со средней степенью развития крыльев исчезли. Следовательно, этот отбор способствует возникновению нескольких фенотипических форм в популяции (полиморфизма), что способствует его приспособлению к изменяющимся условиям окружающей среды.

8.2.16. Что такое наследственная и ненаследственная изменчивость?

Наследственная изменчивость - индивидуальные изменения организмов, которые передаются потомкам и не зависят от внешней среды. Ненаследственная (модифікаційна) изменчивость возникает у всех организмов одного вида под влиянием определенных изменений окружающей среды; проявляется одинаково и обычно исчезает после прекращения действия внешнего фактора, который ее вызывает.

8.2.17. Которые вы знаете виды наследственной изменчивости?

Мутационная изменчивость возникает в результате изменений в генах, хромосомах или кариотипе. Комбинативная изменчивость является результатом перекомбинаций гомологичных хромосом в зиготах после оплодотворения, ее источником является и процесс мейоза (кроссинговер и независимое расхождение гомологичных хромосом в анафазе I).

8.2.18. В чем причина співвідносного характера наследственной изменчивости?

В большинстве случаев один ген влияет на развитие нескольких признаков, его изменение приводит к фенотипических изменений всех этих признаков. Хромосомные мутации всегда вызывают сопряженные изменения в фенотипе нескольких признаков.

8.2.19. Дайте определение понятия "вид".

Вид - совокупность популяций морфологически сходных особей, способных схрещуватись между собой и давать плодовитых потомков, которые занимают определенный ареал, имеющих одинаковые требования и приспособление к условиям окружающей среды и не скрещиваются с особями других видов. Однако следует отметить, что существуют и популяции, которым половое размножение несвойственно (аміктичні) и виды, в которых меняются поколения, которые размножаются половым путем и нестатево (явление метагенезу).

8.2.20. Почему единица эволюции-не особь, а популяция?

Отдельная особь не обладает собственной эволюционной судьбы и поэтому не может быть единицей эволюции, так как существует ограниченное время и на уровне одиночной особи не могут быть реализованы элементарные эволюционные процессы - наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор и т.д. Эволюционный процесс всегда происходит при смене поколений, когда признаки, которые предоставляют преимущество в борьбе за существование, передаются потомкам. Поэтому элементарной единицей эволюции является не отдельная особь, а популяция, которая существует на протяжении многих поколений.

8.2.21. В чем суть искусственного отбора?

Искусственный отбор - это сохранение человеком выгодных для нее качеств животных и растений и следующее получение их потомков с подобными особенностями. Искусственный отбор, как правило, снижает жизнестойкость видов, поэтому большинство пород и сортов не могут существовать без заботы человека.

8.2.22. Какими путями может происходить экологическое видообразование?

Экологическое видообразование может происходить так: путем быстрого изменения кариотипа (например, полиплоидия), хромосомных перестроек, сезонной изоляции, трофической изоляции т.д.

8.2.23. Что такое микроэволюция?

Микроэволюция - совокупность эволюционных процессов в популяциях одного вида. Она приводит к изменений генофондов популяций, а также при определенных условиях - к образованию новых видов.

8.2.24. Какие факторы эволюции, кроме перечисленных Ч.Дарвіном, вы знаете? Дайте их определение.

Это - волны жизни, изоляция и дрейф генов. Волны жизни - это колебания численности особей в популяции, которые зависят от сезонных явлений или непериодических факторов - например, резких изменений климата, давления естественных врагов и т.д. При уменьшении или увеличении числа особей частота встречаемости различных аллельных генов и их сочетаний в популяциях изменяется случайно, независимо от отбора. Изоляция - невозможность обмена генами (скрещиваний между особями разных популяций; вызывает накопление генетических изменений в каждом из них, что приводит к дивергенции. Дрейф генов - это случайное и не направленное изменение частот зустрічностей определенных аллелей и их сочетаний в генофондах популяций. Следовательно, дрейф генов не имеет пристосовницького характера. Одна из причин дрейфа генов - это волны жизни, потому что при снижении численности популяций падает резерв наследственной информации и возрастает вероятность перехода рецессивных аллельных генов в гомозиготний состояние. В свою очередь, это вызывает гибель особей, у которых в фенотипе проявляются вредные рецессивные мутации, и дальнейшее изменение генофонда популяции. При росте численности особей также наблюдается перераспределение аллельных генов и изменение их частоты зустрічності вследствие случайных скрещиваний, однако при этом резерв изменчивости популяции увеличивается. Дрейф генов как фактор эволюции имеет особое значение при освоении новых территорий, например, островов. Как правило, на них попадает небольшое число особей одного вида с разными генотипами, и поэтому генофонд такой популяции из поколения в поколение все больше будет отличаться от генофондов исходных популяций. Во время дрейфа генов определенные сочетания аллелей оказываются полезными, и дальше изменения генофондов начинают иметь пристосовницький характер.

8.2.25. Что такое дивергенция? Каковы ее причины.

Дивергенция - это различие состояний признаков и аллельных генов, которые их определяют, у потомков общего предка. При изоляции популяций в них накапливаются мутационные отмены и происходит приспособление к конкретным условиям, что и приводит к расхождению признаков.

8.2.26. Почему дивергенция не происходит при отсутствии изоляции между популяциями?

Если популяции находятся в разных условиях, то они частично отличаются между собой, но благодаря схрещенню новые состояния признаков будут распространяться во всех, неизолированных популяциях. Поэтому в них будет единый генофонд, и будут меняться они как одно целое. В зависимости от конкретных условий в каждой из популяций преобладают те или иные фенотипические признаки, чем объясняется существование подвидов.

8.2.27. Что такое видообразование и каковы его виды?

Видообразование - это возникновение новых видов от старых. Чаще всего оно происходит путем дивергенции при условии изоляции (географической или экологической) предкових популяций одна от другой. Видообразование У растений может проходить также путем возникновения полиплоидных форм, когда в результате нерасхождения хромосом в мейозе возникают три - или чотириплоїдні особи, способные схрещуватись только между собой и, таким образом, внутри популяции возникает две изолированные.

8.2.28. В чем по Ч. Дарвину заключается творческая роль естественного отбора?

Естественный отбор действует через сохранение и накопление полезных для популяции и вида в целом фенотипических признаков, вследствие чего остаются и дают плодовитое потомство преимущественно особи, лучше приспособленные к условиям среды. В борьбе за существование такие особи погибают реже. Таким образом, естественный отбор, в отличие от наследственной изменчивости, направленный. Результатом естественного отбора является: приспособленность организмов к условиям существования, разнообразие видов в соответствии к условиям окружающей среды. С неспрямованих наследственных изменений природный отбор оставляет те, которые могут привести к образованию новых групп особей - новых популяций, подвидов, видов, родов и т.д. Естественный отбор действует более успешно при широком расселении вида, которое ведет к увеличению количества популяций и повышение разнообразию их генофонда.

8.2.29. Известно, что в двокрапкового солнышка естественный отбор разбивает популяцию на группы особей с красными надкрилами и черными точками и черными надкрилами и красными точками. Можно ли это явление отнести к движущего или стабилизирующего отбора?

Этот случай не можно отнести ни к движущего, ни к стабилизирующего отбора. При рушійному подборе норма реакции постепенно меняется в определенном направлении, а при стабілізуючому подборе отсекаются те мутации, которые ведут к изменению фенотипа. В данном случае мы имеем дело с другим типом отбора, при котором выходная популяция разбивается на противоположные морфологические группы, а наименьшие шансы выжить в борьбе за существование имеют особи с фенотипами, которые будто бы занимают промежуточное положение между крайними вариантами. Такой тип отбора обычно наблюдается при постоянном медленном колебании внешних условий и имеет название развивающего (деструктивного).

8.2.30. Сравните действие естественного и искусственного отбора:

Признак	Искусственный отбор	Естественный отбор
Источник эволюции	Наследственная изменчивость	Наследственная изменчивость
Процесс эволюции обусловлен действием	Искусственного отбора	Естественного отбора
Отбор наследственных изменений	Осуществляет человек	Происходит вследствие вымирание форм, которые не соответствуют условиям среды существование
Сохраняются формы, которые имеют изменения	Преимущественно полезные для человека, но эти изменения могут быть вредными для самих организмов	Полезные исключительно для самих организмов
Формы, которые имеют менее полезные изменения	Выбраковываются человеком	Вымирают вследствие несоответствия изменениям условий среды существование
Выживают организмы, которые приспособлены	К интересам человека	К условиям среды обитания
Признак	Искусственный отбор	Естественный отбор
Непрерывный процесс отбора приводит	К накоплению изменений, приспособленных к потребностям человека, и изменений, корелятивно с ними связаны, к глубокой перестройке органической формы, создания новых сортов и пород	К накоплению изменений, приспособленных к среде существования и образа жизни организма и изменений, корелятивно с ними связанные, к глубокой перестройке органической формы, возникновение новых видов и т.д.

8.2.31. Что такое конвергенция? Дайте определение и примеры.

Конвергенция - это независимое развитие сходных признаков у разных организмов в результате приспособления в одних и тех же условий существования. Например, акула (хрящевая рыба), іхтіозавр (пресмыкающееся), дельфин (млекопитающее) имеют сходную форму тела и конечностей как результат приспособления к быстрому плаванию. Колючки есть в таких неродственных растений, как кактусы, боярышник, шиповник, барбарис и др. По происхождению такие признаки могут быть как аналогичными, так и гомологичными.

8.2 32. Что такое гомологичные признаки? Дайте определение и примеры.

Гомологичными называются органы или структуры, имеющие общее происхождение, но могут отличаться деталями строения и функциями. Так, рука человека, крыло птицы, передняя конечность крота гомологичные между собой и грудными плавниками кистеперих рыб, от которых все они происходят; корневище, клубень, луковица гомологичные побегу, видоизменениями которого они являются, и т.д.

8.2.33. Что такое аналогичные признаки? Дайте определение и примеры.

Аналогичными называются органы и структуры, имеющие разное происхождение, но сходны по строению согласно осуществляемым функциям. Например, аналогичные крылья птиц и насекомых, жабры рыб и ракообразных, усики гороха (слоеного происхождения) и земляники (видоизменение побега).

8.2.34. Что такое рудименты? Дайте определение и примеры.

Рудименты - это органы, утратившие свое значение и подверглись частичной редукции. Они одинаково развиты у всех особей определенного вида. Примеры: остаток третьего века и червеобразный отросток слепой кишки человека, остатки листьев (чешуйки) на корневищах растений. Рудиментарные органы нормально закладываются в процессе эмбрионального развития, но впоследствии их развитие прекращается и они остаются в недоразвитом состоянии. Рудиментарные органы или не выполняют никаких функций (мерцательная перепонка - третье веко - у человека), или берут на себя новые функции (так колючки кактусов уже не выполняют функции присущи зеленым листьям, то есть фотосинтеза, транспирации и дыхания, но обеспечивают защиту растения от избыточного испарения и вчистую животными).

8.2.35. Что такое атавизмы? Дайте определение и примеры.

Атавизмы - проявление в фенотипе отдельных особей вида рис далеких предков. Например, чрезмерная волосатость тела, багатососковість или наличие хвоста у человека.

8.2.36. Что такое биологический прогресс и регресс?

Биологический прогресс - это такое направление эволюции группы организмов (вида, рода и т.д.), который приводит к ее процветанию. Он характеризуется увеличением численности популяций, расширением ареала, интенсивным видоутворенням. При биологическом регрессе данная группа приходит в упадок и в конце концов вымирает. При этом сокращается численность и количество популяций, сужается ареал, прекращаются процессы видообразование.

8.2.37. Какие пути достижения биологического прогресса и кто из ученых установил?

Основные пути достижения биологического прогресса - это ароморфоз, ідіоадаптація и общая дегенерація. их установил русский ученый А. М. Сєверцов.

8.2.38. Что такое ароморфоз? Приведите примеры.

Ароморфоз - это такой путь достижения биологического прогресса, который сопровождается значительным усложнением организации, что открывает возможности усвоения новых сред существования, источников питания и т.д. Например, это возникновение позвоночника у позвоночных, крыльев у насекомых, цветки у покрытосеменных т.д. Ароморфози приводят к формированию таксономических единиц высокого ранга: классов, типов (отделов).

8.2.39. Что такое ідіоадаптація? Приведите примеры.

Ідіоадаптація - это путь достижения биологического прогресса, связанный с приспособлениями организма к конкретным условиям существования, что не изменяют уровня организации. Она является результатом адаптационной радиации, то есть освоение общими по происхождению группами разных условий существования. Путем ідіоадаптацій возникают ниже систематические категории: виды, роды, семейства, частично ряды (порядков). Примеры: разная форма клюва птиц, ротовых органов насекомых в связи с характером питания, различные приспособления для распространения семян у цветковых растений т.д.

8.2.40. Что такое общая дегенерация? Приведите примеры.

Общая дегенерация - такой путь достижения биологического прогресса, который сопровождается упрощением строения. Характерна для животных, ведущих прикрепленный образ жизни или пассивно питаются (двустворчатых моллюсков) и паразитов (ленточных червей т.п.).

8.2.41. Дайте классификацию приспособлений организмов к среде обитания. Приведите примеры.

Разнообразные приспособления организмов к среде обитания часто связаны с защитными окраской, формой тела или поведением организмов. Так, были изучены различные виды защитных окрасок, формы тела и поведения в разных организмов, преимущественно животных, которые делают их носителей менее заметными для врагов. При маскировке животное, имея защитную окраску и форму, принимает определенное положение тела. Например, гусеницы бабочек - п'ядунів или тропические насекомые-паличники похожи на сухие сучечки; при опасности они замирают и становятся совсем незаметными на растениях. В умеренных широтах благодаря сезонным линькой млекопитающие и птицы приобретают темного летнего светлого зимнего расцветок, под общий фон окружающей среды. Организмы, живущие на пестром фоне, имеют расчленяя окраска, делит их для стороннего наблюдателя на части - пятнистую окраску многих рыб, тигра, зебры и т.д.). Многие животные способны быстро менять окраску в зависимости от фона окружающей среды: камбала, осьминоги, хамелеоны и т.д. При явлении демонстрации, наоборот, окраска и поведение животных делают их заметными на фоне окружающей среды. Упреждающее окрас - очень яркий и связано с различными способами защиты, что есть у животных. Например, ярко окрашенные ядовитые (колорадский жук, божья коровка) или жалоносні (осы, пчелы) насекомые сигнализируют потенциальному врагу об опасности контактов с ними. Угрожающие окраска и поведение наблюдаются у разных видов для отпугивания врагов: например, позы угрозы разных змей, демонстрация зубов млекопитающими и т.д. Привлекающие окраска и поведение обеспечивают встречу особей разных полов или сборке стай для охоты и т.п.

Мимикрия - это способность к подражанию окраски или формы хорошо защищенных организмов плохо защищенными. Две формы мимикрии у животных открыли английский энтомолог Г. Бейтс и немецкий зоолог Ф. Мюллер. Мимикрия эффективна лишь при защите от хищных животных при условии, когда вид, что подражает (имитатор) и вид, которого подражают (модель) обитают в одной местности, причем численность имитатора существенно ниже, чем модели (иначе условный рефлекс на определенный раздражитель, связан с неїстивністю у хищника не выработается). При бейтсовській мимикрии гирш защищенный вид подражает хорошо защищенного, например, некоторые тропические бабочки-белянки подобные неїстивних для птиц бабочек других семейств. Разные бабочки, мухи, жуки подражают ядовитых ос и пчел, неядовитые змеи - ядовитых т.д. Суть мюллеровской мимикрии заключается в том, что несколько защищенных видов напоминают друг друга по окраске и форме, образуя "кольцо"; их враги, выработав рефлекс отвращения к одному из видов "кольца", не трогают также и других. Такие "кольца" образуют, например, ядовитые насекомые имеют упреждающее красное с черными пятнами (солнышка, клоп-солдатик и другие) или желто-черное (разные виды ос, некоторые пауки) окраску. Мимикрия в растений заключается в выработке отдельных приспособлений, напоминающих модели. Так, в некоторых растений цветки не имеют нектарников, однако привлекают опылителей, напоминая цветки хороших нектароносіїв. Насекомоядное растение непентес с Юго-Восточной Азии имеет ловчие листья, которые напоминают цветки других растений, для привлечения добычи - насекомых. Цветки некоторых тропических орхидей напоминают самок определенных видов бабочек по форме, цвету и запаху. Самцы привлекаются этими "самками" и опыляют их при попытках спаривания.

8.2.42. В чем заключается относительность приспособленности организмов к условиям окружающей среды? Приведите примеры.

Относительность приспособленности заключается в таких явлениях: при изменении условий окружающей среды адаптационные признаки могут терять свое значение и даже становиться вредными. Например, бабочка березовый п'ядун, у которого обычно доминируют особи с белым окраской тела, при индустриальном загрязнении стволов берез теряет свои преимущества над особями с темной окраской; в неизменных условиях существования часть приспособленных к этим условиям организмов все равно погибает по разным причинам. Например, есть мухи, которые окраской имитируют пчел, шмелей и ос. Однако и их, хоть и меньше, чем тех, которые не имеют мимикрии, поедают птицы. Примером относительности приспособленности организмов к среде обитания, в котором эта приспособленность сформировалась, может быть заяц-беляк. При линьке, которое происходит в условиях пониженной температуры его окраска меняется на белое, но если снег не выпал, это делает зайца хорошо заметным на окружающем фоне.

8.2.43. Какие критерии вида вам известны?

Виды отличаются друг от друга многими признаками. Характерные для вида признаки и свойства называют критериями. Известны такие критерии вида: морфологический (сходство строения особей одного вида); физиологический (сходство процессов жизнедеятельности, прежде всего размножения); биохимический (сходство химического состав (в первую очередь белкового) и биохимических процессов); генетический (сходство кариотипа и набора наследственной информации); географический (особенности распространения вида); экологический (сходство экологических требований к факторам среды существования).

8.2.44. Как соотносятся такие понятия, как ароморфоз, ідіоадаптація, общая дегенерация и биологический прогресс? Сравните частоту возникновения ароморфозів, ідіоадаптації и запільної дегенерации во время исторического развития определенных систематических групп.

Ароморфоз, ідіоадаптація, общая дегенерация - это разные типы изменений строения, которые ведут к биологическому прогресса. Если сравнить частоту возникновения ароморфозів, ідіоадаптації и общей дегенерации в процессе исторического развития определенной систематической группы, то можно сделать вывод, что ароморфози и общая дегенерация возникают значительно реже, чем ідіоадаптації. Это связано с тем, что изменения строения и физиологических функций, связанные с ароморфозом или общей дегенерацией, длительное время сохраняют свое значение для организмов. Таким образом, ароморфоз и общая дегенерация часто открывают возможности для возникновения значительной количества ідіоадаптації. С ароморфозами и общей дегенерацией связано возникновение систематических групп высокого ранга (типов (отделов), классов и т.д.), тогда как ідіоадаптації приводят к возникновению более мелких систематических групп (видов, родов, семейств и т.д.).

8.2.45. Почему возникновение ядра считается ароморфозом?

В ядре находятся хромосомы - структуры, содержащие особые ядерные белки (гістони) и ДНК. Такая структура определяет возможность полового процесса, который в свою очередь ведет к регулярному обмену генами между особями популяции. Появляется комбинативная изменчивость, которая значительно ускоряет распространение наиболее благоприятных фенотипов в популяции и, таким образом, адаптация к условиям существования у видов с половым размножением происходит быстрее.

8.2.46. Назовите эры в геологической истории Земли.

Архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская, кайнозойская.

8.2.47. Охарактеризуйте основные этапы развития жизни в архейскую эру.

В архейскую эру возникла жизнь. В это время оно было представлено бактериями и цианобактерями, которые существовали исключительно в морских водоемах.

8.2.48. Охарактеризуйте основные этапы развития жизни в протерозойские интерьера.

В протерозойскую эру возникли эукариоты, которые делятся на царства грибов, растений и животных. Появились многоклеточные водоросли и животные (кишковопорожнинні и некоторые двобічносиметричні).

8.2.49. Какие сдвиги в развитии жизни на Земле произошли в кембрийский период палеозойской эры?

В этот период в морях возникли почти все современные типы многоклеточных животных, включая хордовых.

8.2.50. Которые основные эволюционные события произошли в силурийский период палеозойской эры?

В морях возникли первые челюстные позвоночные - примитивные рыбы, которые имели признаки хрящевых и костных рыб. На сушу вышли первые высшие растения - риніофіти и плауновидные.

8.2.51. Какие основные эволюционные события произошли в девонский период палеозойской эры?

На суше с споровых растений возникли растительные группировки (плауны, хвощи, папоротники). Сушу усвоили беспозвоночные (паукообразные, круглые и кольчатые черви), от кистеперих рыб возникли первые наземные земноводные - стегоцефалы, а в морях - хрящевые и костные рыбы.

8.2.52. Какие основные эволюционные водители произошли в каменноугольном периоде палеозойской эры?

Растения (споровые и голосеменные) усвоили большую часть суши, и концентрация кислорода в атмосфере повысилась до современного уровня. Это стимулировало бурное развитие наземных животных: известно большое количество земноводных, от которых возникли пресмыкающиеся; появились крылатые насекомые. В водоемах - бурное развитие моллюсков, ракообразных, рыб, коралловых полипов. Из остатков древесно-кустарниковых растений, падали на дно водоемов, образуются залежи каменного угля.

8.2.53. Охарактеризуйте растительный и животный мир мезозойской эры. Какие группы возникли, а какие - вымерли в это время?

Мезозойская эра - время господства пресмыкающихся и голосеменных. В ее начале (триасовый период) от звірозубих ящеров возникли первые млекопитающие,

внутри (юрский период) - першоптахи (археоптерікс). В меловой период появились покрытосеменные. Это повлекло разрушение биоценозов с голосеменными растениями и вымирания групп, связанных с ними, в частности гигантских пресмыкающихся (динозавров и др.). В этот период возникли настоящие птицы, первые сумчатые и плацентарные млекопитающие.

8.2.54. От чего меловой период получил свое название?

В этот период в морях жило очень много простейших, имеющих известковую раковину - фораминифер. Остатки их известняковых раковин образовали залежи мела. Это и дало название периода.

8.2.55. Какие основные эволюционные события произошли в кайнозойскую эру?

В течение эры покрытосеменные растения стали господствующей группой, возникло современное разнообразие птиц, млекопитающих и насекомых. В конце эры (антропогеновое период) появился человек.

8.2.56. Когда произошло последнее крупное оледенение в истории Земли? Как оно повлияло на формирование современной фауны и флоры?

Значительные оледенения происходили в антропогенового периоде кайнозойской эры (1,5-2 млн. лет назад), которые получили название ледникового периода. В периоды наибольшего распространение ледник на своем пути уничтожал все живое. Вблизи ледника формировались арктическая фауна (мамут, волосатый носорог, овцебык, северный олень, песец, лемминг, полярная куропатка) и растительность тундрового типа. Когда ледниковый покров отступал, то отходили вместе с ним и соответствующие виды животных и растений. Часть из этих форм вымерла (мамут, волосатый носорог и т.п.), другие же образовали современные фауну арктического типа и тундровую растительность. На тех территориях, освободившихся от ледникового покрова, образовались большие пресные и солоноватые водоемы, происходило увлажнение климата, образовались широколиственные, хвойные, смешанные леса, степи.

8.2.57. Известно, что жизнь возникла в водоемах, из которых растения, грибы и животные вышли на сушу. Однако некоторые группы организмов снова перешли к водному образу жизни. Охарактеризуйте эти группы и докажите, что их приспособления к жизни в водоемах вторичные.

Из покрытосеменных растений к жизни в водоемах перешли элодея, кувшинки, ряска, их вегетативные органы (корень, побег) находятся в воде, однако цветения и образования плодов часто происходит над поверхностью воды. Из беспозвоночных водоема усвоили некоторые брюхоногие моллюски (ставковик), в которых сохранились наземные органы дыхания - легкие.

Вторинноводний образ жизни ведут некоторые насекомые, например, личинки комаров, некоторых жуков, которые дышат с помощью трахей атмосферным кислородом. К жизни в водоемах с пресмыкающихся перешли пресноводные и морские черепахи. В последних ноги превратились в ласты, но размножаются они на суше. Из ископаемых пресмыкающихся к жизни в морях приспособились іхтіозаври и плезіозаври, у которых конечности превратились в ласты. Из современных птиц большую часть жизни в воде проводят пингвины, в которых крылья также превратились в ласты. Ластоногие и китообразные (надо дать характеристику этих двух рядов) - млекопитающие, которые вторично перешли к водному образа жизни.

8.2.58. Как именно возникла разнообразие видов вьюрков на Галапагоському архипелаге? К какому выводу пришел Ч. Дарвин, установив это явление?

Все виды галапагосских вьюрков возникли от единого предкового вида. Этот вид до сих пор существует в прилегающих частях Южной Америки. При расселении на острова возникла географическая изоляция между островными популяциями. Каждая популяция приспособилась в специфических условиях определенного острова; в результате изоляции происходила дивергенция, которая и привела к образованию новых видов. Ч. Дарвин пришел к выводу, что видообразование может идти путем расхождения признаков (дивергенции) в условиях географической изоляции.

8.2.59. Напишите, в какие периоды истории Земли возникли и когда исчезли такие ископаемые группы: риніофіти, трилобиты, щитковом, динозавры, мамути.

Группа	Время возникновения	Время исчезновения
Риніофіти	Силурийский период	Девонский период
Трилобиты	Кембрийский период	Пермский период
Щитковое	Ордовикской период	Девонский период
Динозавры	Триасовый период	Меловой период
Мамути	Начало антропогенового периода	Вторая половина четвертичного периода

8.2.60. В какой период истории Земли биосфера заняла современные границы и почему?

В каменноугольный период зеленые растения (папоротники, хвощи, плауны, голосеменные) полностью освоили сушу, концентрация О2 в атмосфере достигло современного уровня, образовался озоновый экран. На суше уже существовали разнообразные животные: беспозвоночные, включая насекомых, земноводные и пресмыкающиеся. К каменноугольного периода наземные экосистемы, в основе которых были риніофіти, занимали лишь прирусловые части суши, и биосфера имела меньший объем.

8.2.61. В какие периоды истории Земли возникли рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие?

Рыбы - в силурийский период, земноводные - в девонский, пресмыкающиеся - в конце каменноугольного, млекопитающие - в триасовый, птицы - в меловой.

8.2.62. В какие периоды истории Земли возникли риніофіти, папоротникообразные, голосеменные, покрытосеменные?

Риніофіти - в силурийский период, папоротникообразные - в девонский, голосеменные - в каменноугольный, покрытосеменные - в меловой.

8.2.63. Какие из приведенных пар образований гомологичные, а какие аналогичные: крыло летучей мыши - крыло птицы; чешуя рыбы - чешуя ящерицы; волосы млекопитающих - роговая часть клюва птицы; жабры рыбы - жабры рака; хвостовой плавник рыбы - хвостовой плавник дельфина? Аргументируйте ответ.

Крыло летучей мыши гомологічне крылу птицы, потому что они являются видоизменениями передней конечности. Чешуя рыбы состоит из костной ткани, чешуя ящерицы - с рогоподібної вещества; эти создай аналогичные. Волосы млекопитающих и клюв птиц состоят из роговой вещества и возникли из чешуек пресмыкающихся, то есть зоны гомологичные. Жабры рыбы расположены на жаберных дугах и соединяют глотку с внешней средой; жабры рака - тонкостенные выросты грудных и брюшных конечностей; аналогичные органы. Хвостовой плавник рыбы имеет скелет из костных лучей, расположен вертикально; у дельфина в нем нет лучей, он состоит из жира, мышц и толстой кожи, расположенный горизонтально; аналогичные органы.

8.2.64. Приведите примеры дегенерации у животных как приспособление к паразитизму.

У паразитических червей часто нет органов чувств, иногда исчезают органы пищеварения (ленточные черви).

8.2.65. К каким систематическим группам относятся возбудители таких заболеваний: дизентерия, таежный энцефалит, рожки, брюшной тиф, холера, вшивость, мозаика болезнь табака, дифтерия, сухая гниль картофеля, эхинококкоз?

Вирусы: таежный энцефалит, табачная мозаика. Бактерии: дизентерия, брюшной тиф, холера, дифтерия. Грибы: рожки, сухая гниль картофеля. Плоские черви: эхинококкоз. Насекомые: вшивость.

8.2.66. К каким систематическим группам относятся возбудители следующих заболеваний: чума, малярия, оспа, грипп, зуд (чесотка), головни, амебная дизентерия, туберкулез, парша яблонь, СПИД?

Вирусы: оспа, грипп, СПИД. Бактерии: чума, туберкулез. Грибы: головни, парша яблонь. Простейшие: амебная дизентерия, малярия. Клещи: зуд (чесотка).

8.2.67. Какие из названных пар органов являются аналогичными, а какие гомологичными и почему: усики, гороха - усики земляники; главный корень - корнеплод; придирка плюща - воздушные корни орхидей; корневище - луковица, клубень картофеля - корневая клубень георгины?

Усики гороха имеют листовое, а земляники - стеблевое происхождение, поэтому эти органы аналогичные. Корнеплод - это видоизменение главного корня, поэтому эти органы гомологичные. И придирки плюща, и воздушные корни орхидей корневого происхождения, поэтому они гомологичные. Корневище и луковица - відозміни побега, поэтому они гомологичные. Клубень картофеля - видоизменение побега, корневая клубень георгины - видоизменение боковых корней, поэтому эти органы аналогичные.

8.2.68. Какие из названных пар образований являются аналогичными; а которые гомологичными и почему: иглы барбариса - иглы боярышника; хвоя сосны - иголки кактуса; шишки сосны - цветки тюльпана; корни плауна - корневище папоротника; жгутики хламідомонади - реснички инфузории?

Иглы барбариса имеют слоеное, а боярышника - стеблевое происхождение, поэтому они аналогичные. Хвоя сосны и иголки кактуса имеют листовое происхождение, поэтому они гомологичные. Шишки сосны и цветки тюльпана возникли из побега, поэтому они гомологичные. Корни плауна аналогичные кореневищу папоротники, поскольку последнее - видоизменение побега. Реснички инфузории по строению такие же, как и жгутики хламідомонади, и возникают они одинаковым способом из базального тельца, поэтому эти органеллы гомологичные.