Основные факторы эволюции. Изоляция - как движущий фактор эволюции Обмену генетической информацией между популяциями препятствует

В популяциях одного вида действие предпосылок эволюции приводит к возникновению разнообразия генотипов и фенотипов. Это является основой для борьбы за существование и естественного отбора. Выделяют две формы изоляции: географическую и биологическую.

Географическая (пространственная) изоляция – обособление определенной популяции от другой популяции того же вида какими-либо трудно преодолимыми барьерами. Первая причина – большие территориальные разрывы между популяциями у видов, имеющих мозаичные ареалы. Возникновение этих разрывов может быть связано с ледниками, деятельностью человека или расселением популяций за пределы исходного ареала. Вторая причина – географические барьеры, разделяющие популяции (реки, горы, ущелья, участки леса, луга, болота). Географическая изоляция препятствует свободному скрещиванию особей разделенных популяций вследствие невозможности их встречи из-за географического барьера.

Биологическая изоляция обусловлена биологическими различиями между особями популяций. В зависимости от характера различий выделяют четыре вида биологической изоляции: экологическую, этологическую, морфофизиологическую и генетическую.

Экологическая изоляция обусловлена смещением репродуктивных периодов (сроков цветения, гнездования, спаривания, нереста) или разными местами размножения, что препятствует свободному скрещиванию особей популяций.
Этологическая изоляция обусловлена особенностями поведения особей в брачный период. Ничтожные на первый взгляд отличия в ритуалах ухаживания при обмене зрительными, звуковыми, химическими сигналами могут приводить к прекращению этого ритуала и ограничению спаривания.

Морфофизиологическая изоляция обусловлена различиями в размерах особей или в строении половых систем (некоторые виды легочных моллюсков, грызунов). Она не мешает встрече полов, но препятствует скрещиванию особей из-за невозможности оплодотворения.

Генетическая изоляция обусловлена крупными хромосомными и геномными перестройками, вызывающими различия в числе, форме и составе хромосом. Она не препятствует встрече полов и оплодотворению. Но исключает обмен генетической информацией между популяциями вследствие гибели зигот после оплодотворения, различной степени стерильности гибридов и их пониженной жизнеспособности.

Действие любой формы изоляции на эволюционный материал ненаправленно, но является обязательным условием усиления генетических различий между популяциями. Важная характеристика изоляции – ее длительность, благодаря чему действие разнонаправленного естественного отбора приводит к расхождению признаков популяций – дивергенции. В результате популяции превращаются в разновидности, или расы. Сохранение изоляции приводит к усилению различий между разновидностями, и они превращаются в подвиды. Если усиление различий между подвидами будет препятствовать их скрещиванию, значит, они стали генетически закрытыми системами. Между ними возникла репродуктивная изоляция. Подвиды превратились в новые виды.

Таким образом, факторами видообразования являются:
1. предпосылки эволюции: мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны, поток и дрейф генов, изоляция;
2. движущие силы эволюции: борьба за существование, естественный отбор

ТЕСТ ПО БИОЛОГИИ 11 КЛАСС

Часть 1

Вариант 1
А1. Кто из ученых считал движущей силой эволюции стремление к совершенству и утверждал
наследование благоприобретенных признаков?
1) Карл Линей
2) Жан­Батист Ламарк
3) Чарльз Дарвин
4) А.Н. Четвериков
А2. Совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которая длительно существует
в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида,
называется:
1) Вид
2) Популяция
3) Сорт
4) Колония
А3. К какому критерию вида относят особенности внешнего и внутреннего строения полевой
мыши?
1) Морфологическому
2) Генетическому
3) Экологическому
4) Географическому
А4. К какому критерию вида относят совокупность факторов внешней среды, к которым
приспособлен белый медведь?
1) Морфологическому
2) Генетическому
3) Экологическому
4) Географическому
А5. К статистическим показателям популяции относят:
1) Смертность
2) Численность
3) Рождаемость
4) Скорость роста
А6. Как называется случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в
популяциях?
1) Мутационная изменчивость
2) Популяционные волны
3) Дрейф генов
4) Изоляция
А7. Как называются периодические и непериодические колебания численности популяции в
сторону увеличения или в сторону уменьшения численности особей?
1) Волны жизни
2) Дрейф генов
3) Изоляция
4) Естественный отбор

В1. Какие эволюционные изменения можно отнести к ароморфозам?
1) Появление цветка
2) Образование органов и тканей у растений
3) Появление термофильных бактерий
4) Атрофия корней и листьев у повилики
5) Специализация некоторых растений к определенным опылителям
6) Постоянная температура тела
В2. К эволюционным факторам относят:
1) Дивергенция
2) Наследственная изменчивость
3) Конвергенция
4) Борьба за существование
5) Параллелизм
6) Естественный отбор

Причина гибели растений
А) плоды вместе с сеном попадают в
желудок травоядных животных
Б) растения гибнут от сильных морозов и
засухи
В) семена погибают в пустынях и
Антарктиде
Г) растения вытесняют друг друга
Д) плоды поедают птицы
Е) растения гибнут от бактерий и вирусов
Форма борьбы за существование
1) внутривидовая
2) межвидовая
3) борьба с неблагоприятными условиями
А
Б
В
Г
Д
Е

соответствует
Признак животного
А) возникновение полового размножения
Б) образование у китообразных ластов
В) возникновение 4­х камерного сердца
Г) возникновение автотрофного способа
питания
Д) превращение листьев в колючки у
растений пустынь
Е) утрата листьев, корней и хлорофилла у
повилики
Направление эволюции
1) ароморфоз (арогенез)
2) идиоадаптация (аллогенез)

А
Б
В
Г
Д
Е

ТЕСТ ПО БИОЛОГИИ 11 КЛАСС
ПО ТЕМЕ « ОСНОВНЫЕ УЧЕНИЯ ОБ ЭВОЛЮЦИИ»
Часть 1
К каждому заданию А1­А15 даны 4 варианта ответа, из которых только один правильный.
Вариант 2
А1. Кто является автором первого эволюционного учения?
1) Карл Линей
2) Жан­Батист Ламарк
3) Чарльз Дарвин
4) А.Н. Четвериков
А2. Структурной единицей вида является…
1) Особь
2) Популяция
3) Колония
4) Стая
А3. К какому критерию вида относят характерный для Человека разумного набор хромосом: их
число, размеры, форму?
1) Морфологическому
2) Генетическому
3) Экологическому
4) Географическому
А4. К какому критерию вида относят произрастание Рябчика крупноцветного в лесах на
скалистых местах?
1) Географическому
2) Морфологическому
3) Экологическому
4) Этологическому
А5. К динамическим показателям популяции относят:
1) Смертность
2) Численность
3) Плотность
4) Структуру
А6. Причиной популяционных волн не является:
1) Сезонные колебания температуры
2) Природные катастрофы
3) Агрессивность хищников
4) Мутационная изменчивость
А7. Что препятствует обмену генетической информацией между популяциями?
1) Мутационная изменчивость
2) Популяционные волны
3) Дрейф генов
4) Изоляция
А8. Как называется комплекс разнообразных отношений между организмами и факторами
неживой и живой природы:
1) Естественный отбор
2) Борьба за существование
3) Приспособленность

4) Изменчивость
А9. Какой формой борьбы за существование является поедание речным окунем своих мальков?
1) Межвидовой
2) Внутривидовой
3) С неблагоприятными условиями среды
4) Внутривидовой взаимопомощи
А10. Какая форма естественного отбора направлена на сохранение мутаций, ведущих к меньшей
изменчивости средней величины признака?
1) Движущий естественный отбор
2) Разрывающий естественный отбор
3) Стабилизирующий естественный отбор
4) Дизруптивный естественный отбор
А11. Какой фактор эволюции способствует возникновению преград к свободному скрещиванию
особей?
1) Волны жизни
2) Естественный отбор
3) Модификации
4) Изоляция
А12. К какой группе доказательств эволюции органического мира относятся филогенетический
ряды?
1) Сравнительно­анатомическим
2) Эмбриологическим
3) Палеонтологическим
4) Биогеографическим
А13. Укажите правильную схему классификации растений:
1) Вид род семейство отряд класс тип
2) Вид род семейство порядок класс тип
3) Вид род семейство порядок класс отдел
4) Вид род отряд семейство класс тип
А14. Какие органы возникают в результате дивергенции?
1) Гомологичные
2) Аналогичные
3) Атавистические
4) Рудиментарные
А15. Какое из перечисленных приспособлений относят к идиоадаптациям?
1) Возникновение хорды
2) Возникновение ползучего стебля у клубники
3) Образование 2­х кругов кровообращения
4) Утрата органов кровообращения у бычьего цепня

Часть 2.
При выполнение заданий В1­В2 выберите три верных ответа из шести.
При выполнение заданий В3­В4 установите соответствие между содержанием первого и второго
столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
В1. Какие признаки характеризуют биологический прогресс?
1) Сокращение численности видов
2) Расширение ареала вида
3) Возникновение новых популяций, видов
4) Сужение ареала вида
5) Упрощение организации и переход к сидячему образу жизни
6) Увеличение численности видов
В2. Какие особенности иллюстрируют стабилизирующую форму естественного отбора?
1) Действует в изменяющихся условиях среды
2) Действует в постоянных условиях среды
3) Сохраняет норму реакции признака
4) Изменяет среднее значение признака либо в сторону уменьшения его значения, либо в
сторону увеличения
5) Контролирует функционирующие органы
6) Приводит к смене нормы реакции
В3. Установите соответствие между гибелью растений и формой борьбы за существование.
Причина гибели растений
А) растения одного вида вытесняют друг друга
Б) растения гибнут от вирусов, грибов, бактерий
В) семена погибают от сильных заморозков и засухи
Г) растения погибают от недостатка влаги при
прорастании
Д) люди, машины вытаптывают молодые растения
Е) плодами растений питаются птицы и
млекопитающие
Форма борьбы за существование
1) межвидовая
2) внутривидовая
3) борьба с неблагоприятными
условиями
А
Б
В
Г
Д
Е
В4. Установите соответствие между признаком животного и направлением эволюции, которому он
соответствует
Признак животного
А) редукция органов зрения у крота
Б) наличие присосок у печеночного сосальщика
В) возникновение теплокровности
Г) возникновение 4­х камерного сердца
Д) утрата нервной и пищеварительной системы у
свиного цепня
Е) уплощенное тело камбалы
Направление эволюции
1) ароморфоз (арогенез)
2) идиоадаптация (аллогенез)
3) общая дегенерация (катагенез)
А
Б
В
Г
Д
Е

С1. Какой тип естественного отбора представлен на рисунке? В каких условиях среды он
наблюдается? Какие мутации сохраняет?

Цель проведения: выявить уровень освоения учащимися учебного материала курса "Общая
ТЕСТА ПО БИОЛОГИИ В 11 КЛАССЕ
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ
биология" по пройденным темам

Ориентировочное время выполнения административного теста ­40 минут.
Тема «Основы учения об эволюции» изучается в 11 классе в курсе «Общая биология» и является
обширной и довольно сложной темой.
В ходе изучения этого раздела обучающиеся знакомятся с историей эволюционных идей, с
работами К.Линнея, учением Ж.Б.Ламарка, эволюционной теорией Ч.Дарвина, изучается роль
эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира. Учащиеся
знакомятся с синтетической теорией эволюции. Изучают популяцию как структурную единицу
вида, единицу эволюции; движущие силы эволюции, их влияние на генофонд популяции.
Для надёжного определения уровня усвоения теоретического материала каждым учеником
целесообразно применение тестового контроля. В проверку включены умения не только
воспроизводить знания, но и применять их для формулирования мировоззренческих выводов и
обобщений. Кроме того, тестирование является качественным и объективным способом
оценивания знаний обучающихся, оно ставит всех ребят в равные условия, исключая субъективизм
учителя.
Задачи тестирования: проверить знания истории эволюционных идей, научных заслуг К.Линнея и
Ж.Б.Ламарка, Ч.Дарвина; систематизировать знания о виде, популяции, движущих силах
эволюции и её результатах; проверить понимание учащимися макроэволюции и видообразования,
главных направлений эволюции органического мира.
Критерии оценивания теста.
Все задания разделены по уровням сложности.
Задания базового уровня соответствуют минимуму содержания биологического образования и
требованиям к уровню подготовки выпускников. Они составлены в соответствии со стандартом
среднего биологического образования. К каждому заданию приводятся варианты ответов, из
которых только один верный. За верное выполнение каждого такого задания выставляется по 1
баллу.
Задания повышенного уровня направлены на проверку освоения учащимися более сложного
содержания. Они содержат задания с выбором нескольких ответов из приведенных, на
установление соответствия, на определение последовательности биологических явлений, на
указание истинности или ложности утверждений. За верное выполнение каждого такого задания
выставляется по 2 балла.
Задание части С включает задание со свободным ответом. За верное выполнение задания
выставляется 3 балла.
Структура работы:
1) По содержанию работа включает следующие блоки:
 Развитие эволюционного учения Ч.Дарвина
 Вид и его критерии
 Популяции

 Борьба за существование ее формы
 Естественный отбор и его формы
Генетический состав и изменение генофонда популяций

 Изолирующие механизмы. Видообразование
 Макроэволюция и ее доказательства
 Система растений и животных – отображение эволюции

Главные направления эволюции органического мира
2) По уровням заданий работа позволяет выявить усвоение материала на базовом,
повышенном и высоком уровнях.
3) По формам тестовых заданий работа состоит из тестов с выбором одного верного
варианта ответа, открытого типа с кратким ответом, открытого типа с полным развернутым
ответом.
Распределение заданий работы по содержанию:
Блоки
Номера тестовых
заданий
А1
А2, А3, А4
А5
А6, А7
Развитие эволюционного учения
Ч.Дарвина
Вид е его критерии
Популяции
Генетический состав и изменение
генофонда популяций
Борьба за существование ее формы А8, А9
Естественный отбор и его формы
Изолирующие механизмы.
Видообразование
Макроэволюция и ее
доказательства
Система растений и животных –
отображение эволюции
Главные направления эволюции
органического мира
ИТОГО­10
А10
А11
15
А12
А13
А14, А15
Число
заданий
1
Процент заданий на
данный блок
6,7%
3
1
2
2
1
1
1
1
2
15
20%
6,7%
13,3%
13,3%
6,7%
6,7%
6,7%
6,7%
13,3%
100%
Распределение заданий работы по частям.
№
1
2
3
Части работы
Число заданий
Часть 1 (А)
Часть 2 (В)
Часть 3 (С)
Итого
15
4
1
20
Максимальный
первичный балл
15
8
3
26
Тип задания
С выбором
ответа
С кратким
ответом
С развернутым
ответом
Распределение заданий работы по уровню сложности:
Уровень сложности
заданий
Номера тестовых
заданий
Число заданий
Базовый
А1­А15
15
Процент заданий на
данный уровень
сложностиС1:
1) Стабилизирующий отбор
2) Наблюдается в относительно
постоянных условиях окружающей
среды
3) Сохраняет мутации, ведущие к
меньшей изменчивости средней
величины признака
Движущий отбор
Наблюдается в однонаправленном
С1:
1)
2)
изменении условий окружающей среды
3)
Сохраняет мутации, ведущие к
другим крайним проявлениям величины
признака (или в сторону усиления или в
сторону ослабления)
Система оценивания выполненной тестовой работы (шкала перевода в оценку):
Максимальное количество баллов за работу ­ 26
Оценка «2» ставится, если учащийся набрал менее 33% от общего числа баллов
Оценка «3» ­ если набрано от 33% до 48% баллов
Оценка «4» ­ если ученик набрал от 49% до 81% баллов
Оценка «5» ­ если ученик набрал свыше 82% баллов
Оценка «2»
Оценка «3»
Оценка «4»
Оценка «5»
Менее 8 баллов
От 8 до 12 баллов
От 13 до 21 балла
От 22 до 26 баллов

Вопрос 1. Назовите основные факторы эволюции.
Согласно синтетической теории эволюции, элементарное эволюционное явление, с которого начинается видообразование, заключается в изменении генетического состава (генетической конституции, или генофонда) популяции. События и процессы, способствующие преодолению генетической инертности популяций и приводящие к изменению их генофондов, называют элементарными эвлолюцонными факторами. Основными факторами (силами) эволюции являются:
1) Факторы, вызывающие изменения в генофонде популяции. К ним относятся наследственная изменчивость, поставляющая в популяцию новый генетический материал, и популяционные волны, изоляция, формирующие различия между генофондами различных популяций
2) Фактор, позволяющий популяции развиваться самостоятельно относительно других популяций либо разделяющий исходную популяцию на две или более новых. Таким фактором является изоляция.
3) Фактор, направляющий эволюционный процесс и обеспечивающий закрепление в популяции определенных адаптации и изменений организмов. Таким фактором служит естественный отбор.

Вопрос 2. Какой фактор обеспечивает возникновение нового генетического материала в популяции?
Фактором, обеспечивающим возникновение принципиально нового генетического материала, является мутационная изменчивость.
В благоприятных условиях существования небольшие различия между особями одного вида не очень заметны и не играют существенной роли. Однако в неблагоприятных условиях даже небольшие наследственные изменения могут оказаться решающими и определить, какие особи популяции погибнут, а какие - выживут. Наследственная изменчивость дает материал для эволюционного процесса.
Мутации происходят с определенной частотой у всех организмов, населяющих нашу планету. Место мутации (ген и хромосома) случайно, поэтому мутации способны затронуть любые признаки и свойства особи, в том числе влияющие на жизнеспособность, размножение, поведение. В ряду поколений сохраняется подавляющее большинство мутаций, начиная с тех, которые возникли у самых давних предков. В результате набор мутаций в двух популяциях одного вида оказывается очень сходным. С другой стороны, будут присутствовать и разные мутации. Их количество - показатель того, насколько давно две популяции оказались изолированными друг от друга.
Таким образом, мутационный процесс - источник резерва наследственной изменчивости популяций. Поддерживая высокую степень генетического разнообразия популяций, он создает основу для действия естественного отбора.

Вопрос 3. Будет ли действовать отбор на носителей рецессивных мутаций?
Как правило, носители рецессивных мутаций (гетерозиготные организмы) заметно не отличаются по свойствам от гомозиготных доминантных организмов. Более того, в гетерозиготном состоянии многие мутации повышают жизнеспособность особей. Поэтому отбор на таких особей обычно не действует. По истечении определенного времени в популяции может накопиться достаточно большое число рецессивных аллелей, т.е. увеличится доля гетерозиготных организмов. Это приведет к повышению вероятности их встречи и, как следствие, к рождению (в 25% случаях) рецессивных гомозигот. Следует также иметь в виду, что в природе мутации встречаются и комбинациях друг с другом. Некоторые комбинации вследствие взаимодействия генов могут быть положительными для особи, повышая ее жизнеспособность. Вот на них и может начать действовать естественный отбор.

Вопрос 4. Приведите пример, иллюстрирующий изменение значимости мутации при изменении условий среды.
Мутации, вредные в одних условиях, могут повышать жизнеспособность особи в других условиях среды. Мутации, вредные в одних условиях, могут повышать жизнеспособность. особи в других условиях среды. Например, мутантные особи бескрылых насекомых или с плохо развитыми крыльями имеют преимущество на океанических островах и горных перевалах, где дуют сильные ветры. По сходным причинам произошло образование таких ныне истребленных человеком видов, как дронт и бескрылая гагарка.
В качестве примера можно привести мутацию у насекомых, обеспечивающую устойчивость к какому-либо пестициду. В течение долгого времени эта мутация будет нейтральной, а ее встречаемость в популяции низкой. Но после того, как данный пестицид начнут использовать для борьбы с насекомыми, мутация станет полезной, поскольку обеспечит выживание особей в изменившихся условиях. Благодаря действию отбора доля данной мутации в генофонде популяции резко возрастет - тем быстрее, чем жестче идет отбор, т. е. чем больший процент особей гибнет в каждом поколении от действия пестицида. Понятно, что подобные события проявятся гораздо ярче, если мутация устойчивости к пестициду носит доминантный характер.

Вопрос 5. Способен ли мутационный процесс оказывать направляющее влияние на процесс эволюции и почему?
Мутационный процесс - явление случайное, неспецифическое. Мутации возникают ненаправленно, не имеют приспособительного значения, т. е. обуславливают неопределенную наследственную изменчивость (по Ч. Дарвину). С равной вероятностью мутации могут привести к изменениям в любых системах органов. Таким образом, мутационный процесс сам по себе не способен оказывать направляющее действие на ход эволюции.

Вопрос 6. Что такое дрейф генов?
Дрейф генов - это процесс случайного ненаправленного изменения частот аллелей в популяции. Он наблюдается при прохождении популяции через состояние малой численности (так называемый эффект «бутылочного горлышка», который возникает в результате эпидемий, стихийных бедствий). В результате случайного дрейфа генов генетически однородные популяции, обитающие в сходных условиях, могут постепенно утратить свое первоначальное сходство. Дрейф генов - один из факторов, способствующих изменению популяций.

Вопрос 7. Какой фактор приводит к прекращению обмена генетической информацией между популяциями? Каково его эволюционное значение?
Прекращению обмена генетической информацией способствует изоляция - ограничение или прекращение скрещиваний особей, принадлежащих к разным популяциям. Изоляция бывает пространственная и экологическая.
Географическая изоляция заключается в пространственном разобщении популяций благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида - наличию водных преград для «сухопутных» организмов, участков суши для видов-гидробионтов, чередованию возвышенных участков и равнин. Ей способствует малоподвижный или неподвижный (у растений) образ жизни.
Экологическая изоляция возникает, если особи разделены экологическими препятствиями в пределах одного ландшафта, например, вероятность встречи обитателей мелких и глубоких частей водоема в период размножения очень мала. Длительная экологическая изоляция способствует дивергенции популяций вплоть до образования новых видов. Так, предполагают, что человеческая и свиная аскариды, морфологически сходные, произошли от общего предка. Их расхождению, согласно одной из гипотез, способствовал запрет на употребление человеком в пищу свиного мяса, который по религиозным соображениям распространялся длительное время на значительные массы людей. Экологическая изоляция существует благодаря нюансам ритуала ухаживания, окраски, запахов, «пения» самок и самцов из разных популяций. Так, подвиды щеглов - седоголовый и черноголовый имеют выраженные отметины на голове. Серые вороны из крымской и североукраинской популяций, внешне неразличимые, отличаются карканьем. При физиологической изоляции препятствием к скрещиванию служат различия в структуре органов размножения или просто разница в размерах тела. У растений к этой форме изоляции ведет приспособление цветка к определенному виду опылителей.
Изоляция в процессе видообразования взаимодействует с другими элементарными эволюционными факторами. Она усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Возникающие благодаря изоляции внутривидовые группировки отличаются по генетическому составу и испытывают неодинаковое давление отбора. Эволюционное значение изоляции заключается в том, что она закрепляет, усиливает генетические различия между популяциями и создает предпосылки для дальнейшего преобразования этих популяций в отдельные виды.

Признавая реальность вида, Дарвин доказал, что в природе постоянно происходит процесс видообразования — возникновения новых видов на основе существующих под влиянием движущих сил эволюции. Согласно современным представлениям об эволюции, образование нового вида происходит в пределах популяции — элементарной единицы эволюции. Популяции являются генетически открытыми системами. И пока между ними происходит поток генов в результате миграции особей, вид остается единой генетически закрытой системой. Однако возникновение изоляции (барьера) между двумя популяциями приводит к накоплению в них наследственных различий, препятствующих скрещиванию особей этих популяций при последующих встречах. Это доказывает, что популяции становятся генетически закрытыми системами и, следовательно, новыми видами. Значит, произошел процесс видообразования.

Видообразование — эволюционный процесс превращения генетически открытых систем — популяций — в генетически закрытые системы — новые виды.

Видообразование — это сложный и длительный процесс, включающий промежуточные стадии и требующий наличия определенных факторов.

Факторы видообразования

В популяциях одного вида действие предпосылок эволюции приводит к возникновению разнообразия генотипов и фенотипов. Это является основой для борьбы за существование и естественного отбора. Действие естественного отбора на популяции, условия обитания которых различаются, делает их немного разными. Однако различия между особями, возникшие в результате отбора, будут сглаживаться, если особи популяций начнут скрещиваться между собой. Для того чтобы на уровне этих популяций начался процесс видообразования, между ними необходимо наличие изоляции, препятствующей обмену генетической информацией. Выделяют две формы изоляции: географическую и биологическую.

Географическая (пространственная) изоляция — обособление определенной популяции от другой популяции того же вида какими-либо трудно преодолимыми барьерами. Первая причина — большие территориальные разрывы между популяциями у видов, имеющих мозаичные ареалы. Возникновение этих разрывов может быть связано с ледниками, деятельностью человека или расселением популяций за пределы исходного ареала. Вторая причина — географические барьеры, разделяющие популяции (реки, горы, ущелья, участки леса, луга, болота). Географическая изоляция препятствует свободному скрещиванию особей разделенных популяций вследствие невозможности их встречи из-за географического барьера.

Биологическая изоляция обусловлена биологическими различиями между особями популяций. В зависимости от характера различий выделяют четыре вида биологической изоляции: экологическую, этологическую, морфофизиологическую и генетическую.

Экологическая изоляция обусловлена смещением репродуктивных периодов (сроков цветения, гнездования, спаривания, нереста) или разными местами размножения, что препятствует свободному скрещиванию особей популяций.

Если популяции травянистых растений попадают в зону повышенного увлажнения, то у них по сравнению с другими популяциями сдвигаются сроки цветения. У птиц популяции одного вида могут различаться сроками гнездования и спаривания в зависимости от расположения гнезд в разных частях кроны деревьев или в кустарниковом ярусе.

Этологическая изоляция обусловлена особенностями поведения особей в брачный период. Ничтожные на первый взгляд отличия в ритуалах ухаживания при обмене зрительными, звуковыми, химическими сигналами могут приводить к прекращению этого ритуала и ограничению спаривания.

Морфофизиологическая изоляция обусловлена различиями в размерах особей или в строении мужских копулятивных органов (некоторые виды легочных моллюсков, грызунов). Она не мешает встрече полов, но препятствует скрещиванию особей из-за невозможности оплодотворения.

Генетическая изоляция обусловлена крупными хромосомными и геномными перестройками, вызывающими различия в числе, форме и составе хромосом. Она не препятствует встрече полов и оплодотворению. Но исключает обмен генетической информацией между популяциями вследствие гибели зигот после оплодотворения, различной степени стерильности гибридов и их пониженной жизнеспособности.

Действие любой формы изоляции на эволюционный материал ненаправленно, но является обязательным условием усиления генетических различий между популяциями. Важная характеристика изоляции — ее длительность, благодаря чему действие разнонаправленного естественного отбора приводит к расхождению признаков популяций — дивергенции . В результате популяции превращаются в разновидности , или расы . Сохранение изоляции приводит к усилению различий между разновидностями, и они превращаются в подвиды . Если усиление различий между подвидами будет препятствовать их скрещиванию, значит, они стали генетически закрытыми системами. Между ними возникла репродуктивная изоляция. Подвиды превратились в новые виды .

Таким образом, факторами видообразования являются:

1. предпосылки эволюции: мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны, поток и дрейф генов, изоляция;
2. движущие силы эволюции: борьба за существование, естественный отбор.

Процессы, протекающие внутри вида на уровне популяций под действием этих факторов и приводящие к образованию новых видов, можно рассматривать как начальный этап эволюции — микроэволюцию .

Далее эволюция продолжается на уровне видов, родов, семейств по тому же механизму и под действием тех же предпосылок и движущих сил эволюции. Этот этап эволюции называется макроэволюцией . Микроэволюция и макроэволюция являются этапами единого эволюционного процесса.

Способы видообразования

В зависимости от формы изоляции популяций выделяют два способа видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

Аллопатрическое (от греч. allos — разный, patris — родина) видообразование протекает при наличии географической изоляции. Популяции одного вида разобщены большими расстояниями или географическими препятствиями. Образующиеся при этом географические расы и подвиды имеют ареалы, которые не перекрываются с материнским ареалом. Примером аллопатрического видообразования может служить наличие двух подвидов американской белки и трех подвидов голубых соек. Они обитают в разных географических районах Северной Америки. На евроазиатском континенте есть три подвида большой синицы, которые образовались в результате географической изоляции. Существуют также подвиды воробьев, крапивников, дятлов, которые имеют разные ареалы распространения.

Симпатрическое видообразование (от греч. syn — вместе, patris — родина) протекает при наличии биологической изоляции. Популяции одного вида находятся в пределах материнского ареала, но не могут скрещиваться в силу биологических различий между их особями. Симпатрическое видообразование может проявляться у растений при специализации насекомых-опылителей в опылении цветков определенной формы. Например, пчелы являются изолирующим фактором между расами растений львиного зева. Они никогда не переходят с облета цветков одной расы на другую. У некоторых растений (большого погремка, белой мари) образуются сезонные расы, различающиеся по срокам цветения. У ряда видов рыб (сельдь, окунь, сазан и др.) сосуществуют сезонные расы с разными сроками нереста.

Факторами видообразования являются: предпосылки и движущие силы эволюции. Выделяют географическую и биологическую формы изоляции. В зависимости от формы изоляции в природе может протекать аллопатрическое или симпатрическое видообразование. Видообразование является результатом микроэволюции.

Контрольная работа по биологии «Эволюция живого мира на Земле»

1.Наименование предмета биология

2. Преподаватель Черноусова С.А.

3.Дата. 9а – 18.10.2016г., 9б – 14.10.2016г.

4.Цели контроля: проверить уровень освоения учебного материала учащимися по разделу «эволюция живого мира на Земле»

5. критерии оценивания:

I вариант

II вариант

1-4,2-1,3-4,4-1,5-1,6-2,7-1,8-1,9-1,10-4

1-2,2-3,3-1,4-4,5-4,6-3,7-1,8-4,9-4,10-2

2,4,5

1,2,5

12121

211212

1. Наблюдается проявление модификационной (ненаследственной, определённой, фенотипической) изменчивости;

2. Проявление данного признака определяется сезонным изменением температуры и длины дня

1. Форма приспособленности – покровительственная окраска.

2. Любое приспособление носит относительный характер, т.е. приспособленность возникает вследствие естественного отбора и относительно той среды, в которой живёт живой организм

0-8б «2»

9-11б «3»

12-14б «4»

15-17б «5»

1 вариант

А1. Что является направляющим фактором эволюции?

1) наследственность 2) изменчивость 3) борьба за существование 4) ест.отбор

А2. С помощью какого критерия наиболее точно можно установить видовую принадлежность?

1) генетического 2) географического 3) морфологического 4) физиологического

А3. Что препятствует обмену генетической информацией между популяциями?

А4. Какой из элементарных факторов эволюции приводит к возникновению новых генов?

1) мутационная изменчивость 3) дрейф генов

2) популяционные волны 4) изоляция

А5. При постепенно изменяющихся условиях окружающей среды действует…естест.отбор

А6. Кто из учёных считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков?

А7. Примером внутривидовой борьбы за существование являются отношения:

1) чёрных тараканов между собой 3) чёрных тараканов с ядохимикатами

2) чёрных и рыжих тараканов 4) чёрных тараканов и чёрных крыс

А8. Смена меха, зимняя спячка у млекопитающих, хорошо развитая корневая система у растений – это пример…

1) борьбы с неблагоприятными условиями среды 3) внутривидовой взаимопомощи

2) внутривидовой борьбы за существование 4) межвидовой борьбы

А9. Выберите причину географической изоляции.

1) миграция группы особей за пределы ареала исходного вида

2) возникновение у группы особей биохимического отличия гамет

3) возникновение у группы особей особенностей в строении

4) изменение у группы особей сроков размножения

А10. При относительно постоянных условиях окружающей среды действует…естест. отбор

1) движущий 2) дизруптивный 3) разрывающий 4) стабилизирующий

В1. Какие из перечисленных факторов приводят к уменьшению численности мышевидных грызунов в хвойном лесу?

1) сокращение численности хищных птиц и млекопитающих

2) вырубка хвойных пород деревьев

3) урожай еловых шишек после тёплого сухого лета

4) увеличение активности хищников

5) вспышка эпидемий

6) глубокий снежный покров зимой

В2. Установите соответствие между формами борьбы за существование и их характеристиками

Характеристики Формы борьбы за существование

а) конкуренция за пищу, убежище, самок 1) внутривидовая

в) очень жёсткая и острая борьба

г) приводит к развитию взаимных приспособлений

д) способствует процветанию вида

С1. Густота шерсти млекопитающих средней полосы изменяется в течение года, происходит линька. Объясните, какой вид изменчивости наблюдается у млекопитающих и чем определяется проявление данного признака.

Контрольная работа по биологии «Эволюционное учение»

II вариант

А.1 Как называется комплекс разнообразных отношений между организмами и факторами не6живой и живой природы?

1) естественный отбор 3) приспособленность

2) борьба за существование 4) изменчивость

А2. Какое явление приводит к изменению генофонда популяции?

1) размножение 2) изоляция 3) естественный отбор 4) модификац.изменчивость

А3. Редукция листьев и образование длинных корней у растений – это пример:

1) борьбы с неблагоприятными условиями среды 3) внутривидовой взаипомощи

2)внутривидовой борьбы за существование 4) межвидовой борьбы за существование

А4. Какой фактор эволюции способствует возникновению преград к свободному скрещиванию особей?

1) волны жизни 2) естест.отбор 3) модификации 4) изоляции

А5. На сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака, направлен … естественный отбор

1) движущий 2) дизруптивный 3) разрывающий 4) стабилизирующий

А6. Зимой животные меняют окраску, густоту шерсти, впадают в спячку. Это пример

1) борьба с неблагоприятными условиями среды 3) внутривидовой взаимопомощи

2) внутривидовой борьбы за существование 4) межвидовой борьбы за существования

А7. укажите животное, для которого борьба за существование протекает наиболее напряженно и сопровождается большей гибелью потомства.

1) аскарида 2) крыса 3) куропатка 4) слон

А8. Что такое естественный отбор?

1) сложные отношения между живой и неживой природой

2) процесс образования новых популяций и видов

3) процесс роста численности популяции

4) процесс сохранения особей с полезными наследственными изменениями

А9. Возникновению индустриального меланизма у насекомых способствует…естест.отбор

1) движущий 2) дизруптивный 3) разрывающий 4) стабилизирующий

А10. Кто из учёных считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков?

1) Карл Линней 2) Жан-Батист Ламарк 3) Чарльз Дарвин 4) А.Н.Северцов

В1. Какие основные формы естественного отбора выделяют?

1) стабилизирующий 2) движущий 3) методический

4) индивидуальный 5) разрывающий 6) искусственный

В2. Установите соответствие между видами отбора и их примерами

Примеры Виды отбора

а) выносливость собак к морозу 1) искусственный отбор

б) привязанность собак к человеку 2) естественный отбор

в) большая яйценоскость у домашних кур

г) покровительственная окраска зайца-беляка

д) порода кролика с чисто белой шерстью

е) копыта у лошадей

С. На Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (белый медведь, белая куропатка). Укажите форму приспособленности животных и её характер.