← Усі статті

Корисні матеріали

Основні теми НМТ з біології. Тема 51: основи еволюційного вчення

Наследственная изменчивость и естественный отбор

Послідовний конспект понять з усіх 56 завдань теми без копіювання тесту.

Тема 51. Основи еволюційного вчення

1. Учення Дарвіна та рушійні сили еволюції

Чарльз Дарвін пояснив еволюцію взаємодією спадкової мінливості, боротьби за існування та природного добору. Організми утворюють більше нащадків, ніж може вижити за обмежених ресурсів. Особини відрізняються спадковими ознаками, а носії корисних у певних умовах варіантів частіше виживають і залишають потомство. Тому з покоління в покоління змінюється склад популяції. Добір діє на фенотипи особин, але еволюціонує популяція.

Спадкова мінливість і природний добір змінюють популяції
Спадкова мінливість і природний добір змінюють популяції

2. Боротьба за існування та форми природного добору

Внутрішньовидова боротьба відбувається між особинами одного виду, міжвидова — між різними видами; окремо виділяють взаємодію з несприятливими чинниками неживої природи. Стабілізувальний добір зберігає середнє значення ознаки в сталих умовах. Рушійний зміщує норму в одному напрямку за зміни середовища. Розривний підтримує крайні варіанти й усуває проміжні, що може розділяти популяцію на різні форми.

Стабілізувальний, рушійний і розривний природний добір
Стабілізувальний, рушійний і розривний природний добір

3. Синтетична теорія та мікроеволюція

Сучасна синтетична теорія об’єднала дарвінізм із генетикою. Мікроеволюція — зміна частот алелів і генотипів у популяції. Спадкове різноманіття створюють мутації й рекомбінації; на генофонд впливають природний добір, потік генів під час міграцій, дрейф генів та ізоляція. Дрейф особливо помітний у малих популяціях і може випадково закріпити або втратити алель. Елементарною одиницею еволюції вважають популяцію.

Мутації, рекомбінації, міграція, дрейф і добір змінюють генофонд
Мутації, рекомбінації, міграція, дрейф і добір змінюють генофонд

4. Вид і видоутворення

Вид об’єднує популяції спільного походження, подібні за будовою, життєвими процесами й спадковими ознаками, які займають певний ареал і здатні схрещуватися з утворенням плідного потомства. За географічного видоутворення популяції розділяє просторова перешкода. Екологічне відбувається в межах спільного ареалу під час освоєння різних ніш, строків розмноження або ресурсів. Накопичення відмінностей спричиняє репродуктивну ізоляцію та припинення обміну генами.

Ізоляція й накопичення спадкових відмінностей приводять до утворення видів
Ізоляція й накопичення спадкових відмінностей приводять до утворення видів

5. Дивергенція, конвергенція та паралелізм

Дивергенція — розходження ознак у споріднених груп у різних умовах; вона створює різноманіття форм від спільного предка. Конвергенція — незалежна поява подібних пристосувань у неспоріднених організмів у схожому середовищі, наприклад обтічної форми в акули й дельфіна. Паралелізм означає подібний розвиток ознак у близькоспоріднених ліній, які успадкували спільну основу будови. Ці процеси розрізняють за спорідненістю організмів і походженням ознаки.

Дивергенція, конвергенція й паралелізм мають різну еволюційну основу
Дивергенція, конвергенція й паралелізм мають різну еволюційну основу

6. Порівняльно-анатомічні докази

Гомологічні органи мають єдиний план будови й спільне походження, хоча можуть виконувати різні функції: рука людини, крило кажана, ласт кита й передня нога коня. Аналогічні органи виконують подібну функцію, але виникли незалежно та відрізняються походженням. Рудименти — зменшені органи предків, що втратили основну функцію, наприклад тазові кістки китів. Атавізм — рідкісний прояв в окремої особини ознаки далеких предків.

Гомології, аналогії, рудименти й атавізми допомагають відновити спорідненість
Гомології, аналогії, рудименти й атавізми допомагають відновити спорідненість

7. Палеонтологія та геологічна історія життя

Викопні рештки, відбитки й сліди організмів показують послідовність змін життя. Що глибше лежить непорушений шар порід, то зазвичай він давніший. Перехідні форми поєднують ознаки різних систематичних груп, а філогенетичні ряди відображають поступові зміни всередині лінії. Історію Землі поділяють на архей, протерозой, палеозой, мезозой і кайнозой; для кожної ери характерні великі еволюційні події, розквіт і вимирання певних груп.

Викопні рештки й послідовність шарів розкривають історію життя
Викопні рештки й послідовність шарів розкривають історію життя

8. Інші докази еволюції та філогенез

Ембріологічні докази ґрунтуються на подібності ранніх стадій розвитку споріднених організмів. Біогеографія пояснює особливості острівних видів, ендеміків і реліктів історією розселення та ізоляції. Молекулярні дані порівнюють послідовності ДНК і білків: що більше збігів, то ймовірніша близька спорідненість. Філогенетичне дерево показує спільного предка й порядок розходження ліній; його гілки не означають рух від «нижчих» до «вищих».

Ембріологія, біогеографія й молекулярні дані доповнюють літопис викопних решток
Ембріологія, біогеографія й молекулярні дані доповнюють літопис викопних решток

9. Напрями еволюційних змін

Ароморфоз підвищує загальний рівень організації та відкриває нові середовища або способи життя, наприклад поява легеневого дихання в наземних хребетних. Ідіоадаптація — часткове пристосування до конкретної ніші без загального ускладнення, наприклад різноманіття дзьобів птахів. Загальна дегенерація супроводжується спрощенням окремих систем під час переходу до паразитизму або малорухливого способу життя, але може поєднуватися з високою плодючістю та складними пристосуваннями до хазяїна.

Ароморфоз, ідіоадаптація й дегенерація по-різному змінюють організацію
Ароморфоз, ідіоадаптація й дегенерація по-різному змінюють організацію

10. Біологічний прогрес і регрес

Біологічний прогрес виявляється зростанням чисельності, розширенням ареалу та збільшенням кількості видів усередині групи. Біологічний регрес супроводжується скороченням чисельності й ареалу, зменшенням різноманіття та підвищеним ризиком вимирання. Прогрес не означає, що організм «досконаліший» за інших: численні бактерії або комахи можуть бути успішнішими за складних рідкісних тварин. Реліктові види — збережені залишки груп, широко поширених у минулі геологічні епохи.

Розширення або скорочення чисельності, ареалу й різноманіття визначає напрям групи
Розширення або скорочення чисельності, ареалу й різноманіття визначає напрям групи