Тема урока:
Естественный отбор и его формы.
Продолжаем изучать движущие факторы эволюции. Сегодня рассматриваем основные формы естественного отбора, примеры стабилизирующего и движущего отбора.
Работаем с учебником §58 и приложениями к уроку. Дополнительно вы можете просмотреть видеоурок по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=2lzWu-85T0E
Л юбой живой организм имеет способность к неограниченному размножению и мог бы очень быстро заполнить всю Землю, однако этого не происходит, так как с увеличением численности особей усиливается конкуренция между организмами, учащаются случаи появления мутаций, создается так называемое «давление жизни».
П о мнению Дарвина, в результате борьбы за существование происходит естественный отбор, предпосылкой которого является наследственная изменчивость организмов. Естественный отбор – это избирательное воспроизведение генотипов, которые способствуют наилучшему приспособлению особей к сложившимся условиям жизни популяции.
С течением времени естественный отбор меняет генетический состав популяции, отсеивая представителей, признаки и свойства которых не способствуют победе в борьбе за существование. Генетический материал особей, обладающих наилучшими свойствами для выживания, в результате естественного отбора постепенно оказывает все большее влияние на генофонд всей популяции.
Несколько примеров того, как в природе действует естественный отбор:
Рыба с белой кровью
Ледяная рыба, живущая в холодных антарктических водах, не имеет красных кровяных телец, из-за чего кажется почти прозрачной. Долгое время ученые не могли поверить, что такое вообще возможно: раньше считалось, что эритроциты, переносящие кислород по организму, необходимы всем крупным животным. Однако выяснилось, что из-за низкой температуры, в которой обитает ледяная рыба, гемоглобин в эритроцитах, наоборот, представлял сложность: из-за него кровь становилась слишком вязкой и с трудом циркулировала по венам. При этом в холодной воде кислород растворяется гораздо лучше, чем в теплой, и клетки могут получать его без гемоглобина. Поэтому, как это ни парадоксально, жидкость в жилах ледяных рыб больше напоминает простую воду, чем кровь привычного нам вида. Зато в ней присутствует необычный белок-«антифриз», который блокирует образование ледяных кристаллов — без него рыба могла бы заживо превратиться в мороженую.
Ультрафиолетовые птицы
Многие птицы видят в ультрафиолетовом спектре, то есть различают цвета, неуловимые человеком. Поэтому два самца, которые для нас выглядят одинаково, могут различаться для самки: преимущество в романтических отношениях получит тот, у кого в оперении больше ультрафиолетового. А еще ультрафиолет нанесен на клювы многих птенцов — для того, чтобы родители могли их обнаружить в ветвях и покормить даже ночью.
Г онка вооружений между тритонами и змеями
Эволюция иногда приводит к настоящей гонке вооружений между соперничающими видами, когда каждая сторона постоянно наращивает свое преимущество. Пример такой гонки — эпическое соперничество желтобрюхого тритона и подвязочной змеи. Змеи охотятся на тритонов, тритоны защищаются — в результате эти небольшие лягушки стали одним из наиболее ядовитых существ на земле. Единственным животным, устойчивым к его яду, является как раз та самая змея, которая тоже времени не теряла и наращивала защиту от яда с тем же упорством. Однако баланс до сих пор шаткий — встречаются как более и менее ядовитые тритоны, так более и менее устойчивые змеи, поэтому участь проглотившей тритона змеи каждый раз непредсказуема.
Защита от малярии
В середине ХХ века ученые выяснили, что аномально большое количество жителей Центральной Африки страдают от серповидно-клеточной анемии — серьезного заболевания, при котором эритроциты меняют форму и хуже справляются со своей функцией. Вскоре заметили, что анемия встречается у людей, живущих в низинах и на побережье, в то время как у жителей горных областей с эритроцитами все было нормально. Ученые начали говорить о странной эпидемии, но природа оказалась мудрее: деформированная форма эритроцитов защищает своих обладателей от малярии и положительный эффект от такой защиты перевешивает недостатки деформации эритроцитов и продемонстрировала ученым, как она действует не только на других существах, но и на человеке.
Задание к уроку.
Решите кроссворд.
1. Борьба за существование, проявляющаяся в форме конкуренции за пищу или иные ресурсы или в форме одностороннего использования одного вида другим - межвидовая
2. Явление, приводящее к разрыву популяции по определённому признаку - полиморфизм
3. Особи, обладающие свойствами, повышающими их шансы в борьбе за жизнь - передовые
4. Отбор, направленный на поддержание уже существующих фенотипов - стабилизирующий
5. Факторы неживой природы, оказывающие непосредственное и опосредованное влияние на эволюцию живого - неблагоприятные
6. Биологическое приспособление организмов к условиям внешней среды, в которых протекает жизнь популяции - адаптация
7. Отбор, приводящий к возникновению в пределах популяции групп особей, различающихся по каким-либо признакам (окраске, поведению, пространству и пр.) - дизруптивный
8. Отбор, способствующий изменениям организма - движущий
9. Отбор, характеризующийся как избирательное воспроизведение генотипов, которые в наилучшей степени отвечают сложившимся условиям жизни популяции - естественный
10. Борьба между особями одного вида - внутривидовая