Презентация по биологии на тему Популяция как основная единица эволюции (10 класс)

Популяция как основная единица эволюции Мокина Ирина Владимировнаучитель биологии МАОУ гимназия №39 «Французская гимназия»г. Екатеринбург2015 Виды существуют в природе в виде популяций, которые обладают особым генофондом. Однако все популяции у каждого вида характеризуются генетическим разнообразием.Генетическое разнообразие популяций на примере цветков различной окраски Организмы пространственно изолированных популяций могут развиваться различными путями. Особи разных популяций могут потерять возможность скрещиваться по причине возникших различий в сроках брачных периодов, в инстинктах сооружения гнезд и нор, в поведении в период спаривания. У особей может измениться брачная окраска (рыбы, птицы), брачные песни (птицы, земноводные, насекомые) или брачные танцы (птицы, рыбы, членистоногие). Растения разных популяций могут иметь различные периоды цветения, разные взаимоотношения с опыляющими насекомыми. Процесс расхождения признаков в популяциях носит название дивергенции. Причиной дивергенции при географической изоляции является как приспособление существ к разным условиям среды, так и различие в исходных генофондах (в новые популяции разные аллели генов попадают в разных соотношениях). Один из примеров сравнительно недавнего видообразования в высоких широтах: дивергенция видов Ursus maritimus (вверху) и Ursus arctos — белого и бурого медведя — произошла не более 200 тыс. лет назад. Фото с сайта upload.wikimedia.org Дивергенция, или расхождение признаков, – основа эволюционного процесса. Любой вид состоит из большого числа популяций, отличающихся по целому ряду признаков. Но и популяция не бывает однородной: в силу мутационной изменчивости в ней есть особи более и менее приспособленные к условиям существования. В популяциях постоянно накапливаются рецессивные, не проявляющиеся фенотипически, мутации. При изменении условий существования начинается дивергенция. Она заключается в том, что особи с крайними проявлениями какого-либо признака будут преимущественно выживать или вымирать, не оставляя потомства. Та группа особей, которая наилучшим образом приспособлена к новым условиям, будет активно размножаться, передавая полезные наследственные признаки из поколения в поколение. Наименее приспособленные особи быстро вымрут, а особи с промежуточным значением признака будут постепенно вытесняться более приспособленными. Таким образом возникают новые подвиды и виды. Дивергируют не только виды, но и роды, семейства, отряды . Дивергенция животных в связи с приспособлением к различным условиям среды:1 – заяц-русак; 2 – белка-летяга; 3 – тушканчик; 4 – большая песчанка; 5 – слепыш; 6 – бобр Дивергенция всегда имеет характер группового отбора особей с полезными признаками вследствие естественного отбора. Так как материал для естественного отбора, то есть наследственные изменения, возникают в результате различных мутаций, то именно мутационная изменчивость приводит к дивергенции. В результате дивергенции из одного вида синиц возник целый род, объединяющий 5 видов, питающихся различной пищей. Четыре вида лютиков, произрастающих на одной территории в средней полосе России: 1 – кашубский; 2 – ползучий; 3 – едкий; 4 – прыщинец Более 20 видов лютиков имеют предком один вид. Причиной их расхождения явилась географическая специализация: одни виды живут на болотах, другие – на лугах, третьи – в лесу и т.п Чем более изолированной оказывается популяция вида, тем более специфичной становится она по своим генетическим особенностям. Это происходит потому, что в связи с изоляцией сокращается встречаемость и скрещивание особей одной популяции с особями других популяций вида. Такие события часто происходят в природе в связи с изменением географических или экологических условий на территории ареала. Зафиксирован начальный этап видообразования у тропических бабочек Бабочки Heliconius cydno alithea, живущие в Эквадоре, делятся на две формы: желтую и белую, маскирующиеся под два разных вида ядовитых родственниц. Оказалось, что желтые самцы предпочитают желтых самок, однако белых самцов в равной степени привлекают самки обоих цветов. Никакой выгоды от избирательного скрещивания с себе подобными желтые бабочки, по-видимому, не получают, потому что потомство от смешанных браков оказывается либо желтым, либо белым (не промежуточным). Этот пример показывает, что неполная репродуктивная изоляция (которую обычно рассматривают как первый шаг к видообразованию) может зародиться внутри единой популяции даже в том случае, если изолирующие механизмы не дают адаптивного преимущества и поэтому не могут поддерживаться отбором. Например, большие морфофизиологические особенности и поведенческие отличия наблюдаются у особей популяций бурого медведя. европейской кавказской камчатской сибирской североамериканской американский Заяц – беляк забайкальский черноухийамериканский тибетский толай (Азия) русак Многообразие видов и подвидов зайцев – результат географической и экологической изоляции. Когда в изолированной популяции накапливаются мутации, контролируемые естественным отбором, в ней начинается процесс микроэволюции.Микроэволюция - это совокупность эволюционных событий, которые, происходя в популяциях, приводят к изменению генофонда популяции внутри вида и, следовательно, к образованию новых видов. Остров Сакортаэндемичные виды растений и птиц Роза пустыни «Слоновьи ноги»Бутылочное дерево Гриф золотоволосый В процессе микроэволюции, популяции представляют собой генетически открытые системы, а вид, как система популяций, является наименьшей природной генетически закрытой системой. Популяция – элементарная эволюционная единица, вид – результат микроэволюции. Именно в популяции наблюдается элементарное эволюционное явление - изменение ее генетического состава. Направленность мутационным изменениям придает естественный отбор. Формы естественного отбора.Движущий Дизруптивный (разрывающий)Стабилизирующий Следствием и результатом микроэволюции является макроэволюция Макроэволюция, совокупность процессов эволюции живых форм, протекающих на надвидовом уровне, то есть после установления практически полной межвидовой изоляции и прекращения нивелировки достигнутых различий путём скрещиваний Макроэволюция происходит на основе процессов микроэволюции. Макроэволюционные события - например, выход позвоночных на сушу - происходят на протяжении сотни тысяч или миллионов лет и сопровождаются значительными изменениями облика животного. латимерия ихтиостега Микроэволюция совершается в течение геологически более короткого времени по сравнению с макроэволюцией, которая требует очень длительных периодов времени – десятки, сотни миллионов лет. При этом все процессы макроэволюции осуществляются только по средствам микроэволюции. Процессы микроэволюции в популяциях происходят постоянно, что позволяет адаптировать виды к постоянно меняющимся условиям среды. Поэтому вид называют качественным этапом эволюционного процесса. Эволюция необратима Это значит, что исчезнувшие виды никогда не появятся вновь.Закрепление результатов эволюции оказывается возможным благодаря устойчивости видов. Устойчивость видов – историческая реальность. Эволюционные процессы всегда начинались внутри вида в той или иной его популяции. Окапи – лесной жираф Эволюция видов на Земле идет с того момента, когда появилась жизнь и продолжается в настоящее время.