Приспособление_организмов_как_результат_микроэволю

1. Приспособления организмов как результат микроэволюции

11 класс
(углубленный уровень)

2.

Приспособленность
организмов
Приспособленность - это соответствие строения,
жизнедеятельности и поведения организмов условиям их обитания.
Приспособленность - это комплекс признаков, которые повышают
вероятность выживания и оставления многочисленного потомства
в конкретной среде.

3.

Приспособленность
организмов
Приспособленность — результат взаимодействия элементарных
эволюционных факторов.
1. Исходный материал — наследственная изменчивость (мутационный
процесс и рекомбинация генов):
• создает разнообразие аллелей в генофонде популяции;
• носит ненаправленный и случайный характер.
2. Движущая сила — естественный отбор:
• обеспечивает выборочное выживание и размножение наиболее
приспособленных особей;
• является направляющим фактором: он отсеивает неудачные варианты и
накапливает полезные признаки.

4.

Опережающие признаки
(преадаптации)
Опережающие признаки — это такие особенности строения,
физиологии или поведения организма, которые возникают
случайно и не несут непосредственной приспособительной
ценности в текущих условиях, но неожиданно оказываются
полезными при резком изменении среды или освоении новой
экологической ниши.
Плавательный пузырь костистых
рыб → легкое двоякодышащих рыб
Преадаптации являются мощным
механизмом, позволяющим
организмам сравнительно
быстро осваивать радикально
новые среды обитания.

5.

Примеры преадаптаций
Лапы наземных позвоночных
из плавников рыб
Предпосылка: У кистеперых рыб (например, целакантов) была особая
структура плавников с костной основой, напоминающей конечность.
Опережающий признак: Мускулистые, костистые плавники,
вероятно, использовались для передвижения по дну водоема.
Реализация: Эта конструкция оказалась
идеальной основой для преобразования
в лапы первых наземных животных
(ихтиостег).

6.

Примеры преадаптаций
Устойчивость бактерий к
антибиотикам
Исходное состояние: В популяции бактерий существует генетическое
разнообразие.
Опережающий признак: У некоторых особей случайно есть гены,
обеспечивающие слабую устойчивость к определенному веществу
(например, к плесневым грибам, с которыми они сосуществовали
миллионы лет).
Реализация: Применение человеком
антибиотика. Бактерии с опережающим
признаком (преадаптацией) выживают, а вся
популяция быстро становится устойчивой.

7.

Главные пути эволюционных
преобразований
Ароморфоз
(арогенез)
Идиоадаптация
(аллогенез)
Крупное эволюционное
изменение, ведущее к общему
повышению уровня
организации.
Частное эволюционное
приспособление к конкретным
условиям среды без изменения
общего уровня организации.
Пример: появление покровных
тканей и проводящей
системы у растений → выход
растений на сушу.
Пример: развитие опушения,
воскового налёта,
видоизменение листьев →
приспособление к разным
условиям влажности.

8.

Ароморфоз
Значение:
• Повышает интенсивность
жизнедеятельности.
• Расширяет использование условий среды.
• Открывает новые адаптивные зоны.
Примеры:
• возникновение фотосинтеза,
• появление многоклеточности,
• формирование четырёхкамерного сердца,
• развитие цветка у растений.
Двойное
оплодотворение
Легочное дыхание
лягушки

9.

Идиоадаптация
Значение:
• Обеспечивает биологическое
разнообразие.
• Позволяет занять разные
экологические ниши.
Примеры:
• разные формы клювов у птиц,
• приспособления кактусов к засухе,
• окраска насекомых.
Многообразие строения и
окраски насекомых
Многообразие строения
листьев

10.

Ароморфоз
(арогенез)
Идиоадаптация
(аллогенез)
Появление конечностей
рычажного типа для
передвижения на суше у
земноводных
Видоизменение
конечностей у разных
представителей
млекопитающих

11.

Лабораторная работа «Изучение идиоадаптаций и ароморфозов у
растений и животных»
Цель работы:
1. Научиться выявлять черты идиоадаптации и ароморфоза у
различных организмов.
2. Установить взаимосвязь между строением изучаемых объектов и
условиями их обитания.
3. Сравнить значение разных путей эволюции для биологического
прогресса.
Оборудование:
Коллекции насекомых, гербарии растений, изображения животных и
растений, лупа, линейка, определители растений и животных.

12.

Ход работы
1.
2.
3.
Задание 1. Изучение идиоадаптаций у растений
Рассмотрите гербарий или изображение клевера
ползучего и лютика едкого.
Зарисуйте цветки и листья растений.
Заполните таблицу. Сделайте вывод о том, какие
идиоадаптации помогают растениям в опылении и
распространении?
Признак
Форма цветка
Окраска венчика
Расположение
листьев
Стебель
Клевер ползучий
Лютик едкий

13.

Ход работы
Задание 2. Изучение ароморфозов у млекопитающих
1. Рассмотрите изображения утконоса и лисицы
обыкновенной.
2. Сравните особенности строения.
3. Объясните, какие ароморфозы обеспечили прогресс
млекопитающих.
Признак
Температура тела
Развитие
детенышей
Строение сердца
Волосяной покров
Утконос
Лисица

14.

Ход работы
Задание 3. Сравнительный анализ птиц
1. Изучите изображения дятла и ласточки.
2. Заполните таблицу.
3. Определите, какие признаки являются
идиоадаптациями.
Признак
Форма клюва
Форма крыльев
Тип гнездования
Способ добычи
пищи
Дятел
Ласточка

15.

Ход работы
Задание 4. Изучение ароморфозов у растений
1. Сравните гербарные образцы мха кукушкина льна, папоротника орляка
и сосны обыкновенной.
2. Заполните таблицу.
3. Объясните, какие ароморфозы позволил голосеменным завоевать сушу.
Вид растения
Мох кукушкин лен
Папоротник орляк
Сосна
обыкновенная
Ароморфозы
Идиоадаптации
Среда обитания

16.

Ответы
Задание 1. Изучение идиоадаптаций у растений
Признак
Клевер ползучий
Лютик едкий
Форма цветка
Соцветие головка
Одиночный цветок
Окраска
венчика
Белая или розоватая
Ярко-желтая
Расположение
листьев
Тройчатые сложные листья на
длинных черешках
Очередные простые
пальчато-раздельные
листья
Стебель
Стебель стелется по земле и может
укореняться в узлах
Прямостоячий стебель
Головчатое соцветие и яркие цветки являются примерами идиоадаптаций к
конкретным условиям опыления, стелющийся и прямостоячий стебель к
условиям обитания. Повышения общего уровня организации не происходит.

17.

Ответы
Задание 2. Изучение ароморфозов у млекопитающих
Признак
Утконос
Лисица
Температура
тела
Примерно 32°C
(нестабильная)
Около 38°C (постоянная)
Развитие
детенышей
Яйцекладущие.
Выкармливают молоком
Плацентарные (внутриутробное).
Выкармливают молоком
Строение
сердца
Четырехкамерное, с венозной
пазухой – признак,
сближающий с рептилиями.
Четырехкамерное, полное
разделение артериальной и
венозной крови.
Волосяной
покров
Густой, короткий, плотный
мех темно-коричневого
цвета. Непромокаемый,
отлично защищает от холода
и воды.
Состоит из густого мягкого
подшерстка и длинных остевых
волос. Окрас рыжий, с сезонными
изменениями густоты.

18.

Ответы
Задание 2. Изучение ароморфозов у млекопитающих
Ароморфозы млекопитающих:
• Четырехкамерное сердце (хоть и с рудиментарными чертами у
утконоса) – обеспечивает интенсивный обмен веществ.
• Волосяной покров и теплокровность (даже относительно низкая у
утконоса) – позволяют поддерживать постоянную внутреннюю среду.
• Вскармливание детенышей молоком – обеспечивает полноценное
питание и связь с потомством.

19.

Ответы
Задание 3. Сравнительный анализ птиц
Признак
Дятел
Ласточка
Форма клюва
Долотообразный, прямой,
очень крепкий
Короткий, широкий и плоский, с
широким разрезом рта
Форма крыльев
Закругленные, относительно
короткие
Длинные, узкие и заостренные
(парящий тип)
Тип
гнездования
Дупла в стволах деревьев
Гнезда из глины и грязи,
укрепленные на вертикальных
поверхностях
Способ добычи
пищи
Извлечение личинок
насекомых длинным липким
языком из под коры
Ловля летающих насекомых
непосредственно в воздухе

20.

Ответы
Задание 3. Сравнительный анализ птиц
Различия между дятлом и ласточкой — это результат идиоадаптаций,
позволивших им занять разные экологические ниши (стволы деревьев и
воздушное пространство) и избежать конкуренции.
У дятла идиоадаптации к жизни на деревьях и питанию скрытными
насекомыми под корой:
• клюв-долото и амортизирующий череп для долбления;
• цепкие лапы (два пальца вперед, два назад) для удержания на
вертикальной поверхности;
• жесткий хвост для опоры.
У ласточки идиоадаптации к питанию летающими насекомыми в
воздушной среде:
• обтекаемая форма тела для быстрого полета;
• широкий клюв для эффективного захвата добычи в полете;
• способ гнездования на вертикальных поверхностях, недоступных для
многих хищников.

21.

Ответы
Задание 4. Изучение ароморфозов у растений
Вид растения
Ароморфозы
Идиоадаптации
Среда обитания
Мох кукушкин
лен
• Дифференциация
на стебель и листья
• Многолетний
спорофит
• Способность
впитывать воду всей
поверхностью тела
• Теневыносливость
Влажные,
затененные
места, сырые
луга, болота
Папоротник
орляк
• Появление
настоящих корней и
сосудов
• Развитая
проводящая система
• Корневище для
вегетативного
размножения
• Защита от поедания
(ядовитые вещества)
Леса, опушки,
вырубки,
умеренно
влажные места
Сосна
обыкновенная
• Семенное
размножение
• Оплодотворение не
зависит от воды
• Игловидные листья с
восковым налетом
• Смолистые вещества
для защиты
Сухие песчаные
почвы, светлые
леса