Видообразование в результате географической изоляции примеры. План - конспект урока "видообразование

Вопрос 1. Перечислите способы видообразова-ния.

Видообразование может происходить за счет постепенного превращения исходного ви-да в новый либо за счет гибридизации двух ви-дов (например, терн + алыча = слива). Однако гораздо чаще видообразование связано с рас-хождением (дивергенцией) признаков в попу-ляциях. В итоге вид, ареал которого был раз-делен на несколько популяций (например, каждая обитает на своем острове), может в итоге образовать несколько новых видов.

Вопрос 2. Охарактеризуйте механизмы основ-ных путей видообразования.

Существуют два основных пути видообразо-вания — географический и экологический. При географическом видообразовании ос-новным фактором является пространственная изоляция, приводящая к разделению ареала вида на отдельные изолированные зоны (и, как следствие, на изолированные популяции). Если условия обитания в этих зонах будут разные, могут постепенно сформироваться новые виды.

Экологическое видообразование проис-ходит в том случае, если между особями одной популяции возникает изоляция в пределах единого ареала. Изолирующими барьерами в этом случае являются различия в способах взаимодействия организмов друг с другом и с окружающей средой (разные способы и места поиска пищи, разные сроки размножения и брачные ритуалы и т. д.).

Вопрос 3. Какую роль играет изоляция в про-цессе видообразования?

Разделение единого вида на несколько изо-лированных популяций и их дальнейшее существование в разных условиях является ос-новным механизмом видообразования. При этом прекращается обмен генами между попу-ляциями и постепенно накапливаются межпопуляционные различия, приводящие со време-нем к образованию новых видов. Особое значе-ние имеют различия, изменяющие брачные ритуалы. Они предотвращают скрещивание особей, принадлежащих к разным популяци-ям, даже при случайной встрече.

Вопрос 4. Приведите примеры географическо-го и экологического видообразования.

Примером географического видообразо-вания может служить появление различных видов ландыша в результате разделения еди-ного древнего ареала исходного вида ледником на несколько изолированных зон. Другой при-мер — знаменитые галапагосские вьюрки. Материал с сайта

В качестве примера экологического видо-образования можно привести различные ви-ды дубов, которые растут на разных почвах: одни — на известняковых, другие — на магма-тических, третьи — на черноземных. Форели озера Севан распадаются на шесть отдельных популяций, нерестящихся в разных реках и ручьях, впадающих в озеро. Экологическая изоляция может быть следствием воздействия человека: на сенокосных лугах сохраняются лишь те растения, которые успевают отцвести и дать семена либо до сенокоса, либо после. Та-ким образом, из одной популяции формируют-ся две: одна с раннецветущими растениями, другая — с позднецветущими.

Вопрос 5. Каково значение пространственной изоляции для образования новых видов?

Пространственная изоляция, как указано в ответах на вопросы 1-4 к данному параграфу, является важнейшей предпосылкой, способ-ной привести к географическому видообразованию. В качестве факторов пространственной изоляции чаще всего выступают горные мас-сивы и обширные водные пространства. Ими могут также являться пустыни, области с ка-кими-либо специфическими отклонениями в составе почвы (засоление, закисление) и др.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

На этой странице материал по темам:

каково значение пространственной изоляции
видообразование как результат эволюции 10 класс
путём экологического видообразования сформировались
примеры экологического пути видообразования
экологическое видообразование примеры

Дата________

Биология 9 класс

Учитель:

Тема урока: Видообразование – результат действия факторов эволюции

Цель: Раскрыть механизмы процесса видообразования, сущность географического и экологического видообразования

Задачи: Образовательная: познакомить с понятием «видообразование».

Развивающая: развитие теоретического мышления, умений устанавливать причинно-следственные связи.

Воспитательная : экологическое воспитание.

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование:

Ход урока:

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний

Вопросы к классу

Назовите основные положения теории Дарвина

Что является единицей эволюции? Почему?

К чему могут привести эволюционные процессы в популяциях?

Что такое вид? Какими критериями он характеризуется?

Почему репродуктивный критерий считается наиболее важным?

III. Подготовка к восприятию нового материала

Ребята, мы с вами сегодня продолжаем рассматривать эволюционное учение с точки зрения современных концепций и сравнивать это учение с Дарвинизмом.

IV. Объявление темы и постановка цели:

Что такое видообразование, его типы и причины разнообразия видов в природе. Продолжим развивать умение сравнивать ранее изученный материал с новым, и делать выводы на основе сравнения.

Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т.д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?

Видообразование - это сложный эволюционный процесс, возникновения нового вида при определенных условиях.

Большой вклад в изучение этого процесса внес Эрнест Майр , американский ученный эволюционист.

Изучение нового материала.

А теперь рассмотрим типы видообразования. Различают видообразование аллопатрическое, или географическое, которое происходит, как правило, постепенно и медленно, и симпатрическое, которое протекает в разном темпе, но чаще скачкообразно.

При аллопатрическом видообразовании новые виды возникают вследствие разделения ареала популяций родительского вида реками, морями, горами, пустынями и др. изменениями ландшафта. В результате изоляции между ними прерывается обмен генами. Возникновение генетических различий постепенно приводит к неспособности особей из разобщённых популяций к скрещиванию, что в дальнейшем становится причиной образования новых видов.

Так возникли родственные виды ландыша. Исходный вид несколько миллионов лет назад (в третичном периоде) был широко распространён в лиственных лесах Евразии. С наступлением ледников в четвертичном периоде единый ареал вида был разорван на несколько частей, иландыш сохранился лишь на территориях, избежавших оледенения (Дальний Восток, Закавказье, Южная Европа). После отступления ледника ландыш, сохранившийся на юге Европы, вновь распространился по лиственным и частично смешанным лесам, образовав новый вид, более крупный, с широким венчиком. На Дальнем Востоке, отделённом от Европы огромными пространствами тайги, возник другой вид – с красными черешками и восковым налётом на листьях.

По той же причине в Евразии произошёл разрыв огромного ареала вороны, когда одни популяции в Западной и Центральной Европе и Северо-Восточной Азии образовали форму с чёрной окраской (возможно, раньше она была общей для всех популяций), а у птиц, обитающих на юге Центральной Европы, на Кавказе и в Прикаспии, чёрный цвет встречается только на голове, крыльях и хвосте, всё остальное оперение серое. Однако, в отличие от популяций ландыша, у ворон сохранялась возможность контактов и обмена генами между «чёрными» и «серыми» популяциями, что приводило к появлению гибридных особей, дававших плодовитое потомство. Поэтому популяции ворон лишь разделились по окраске, а разделения на два чётких биологических вида не произошло.

Симпатрическое видообразование возможно в 3 случаях: при увеличении числа хромосом (как правило, кратном числу хромосом исходной формы); путём гибридизации с последующим удвоением числа хромосом (в этом случае новый вид хорошо отличим от родительских форм); вследствие хромосомных перестроек ( мутаций ). Увеличение хромосомного набора и гибридизация дают, как правило, быстрый эффект у растений, т. к. приводят к нескрещиваемости исходного и возникшего вида. Гибридизация и хромосомные перестройки, приводящие к изоляции особей внутри первоначально единого вида, свойственны как растениям, так и животным.

Для симпатрического видообразования характерно появление новых видов, всегда (кроме гибридогенного возникновения вида) близких морфологически к исходному виду.

Интересным примером возникновения репродуктивной изоляции может служить погремок большой, который на не скашиваемом лугу цветёт и плодоносит всё лето. Но если в течение многих лет из года в год на лугу косить траву, многие растения в популяции не будут доживать до образования семян. В результате отбора, который в этом случае бессознательно осуществляется человеком, сохраняются и оставляют семена только те растения, которые либо цвели до начала покоса, либо после. Так возникли популяции погремка, растущие на одном лугу, но изолированные по срокам цветения. Лишённые возможности скрещиваться, они образовали раннецветущую и поздне-цветущую формы, которые в дальнейшем могут привести к возникновению отдельных видов.

Часто аллопатрическая и симпатрическая формы видообразования действуют вместе, сменяя и дополняя друг друга, поэтому чётко определить границы каждой из них трудно. Однако во всех случаях для возникновения нового вида необходима какая-либо форма изоляции в течение определённого времени, пока естественный отбор не «разведёт» популяции окончательно.

Процесс видообразования впервые был научно обоснован Ч. Дарвином (1859) в труде «Происхождение видов путём естественного отбора»

Закрепление изученного материала.

Пользуясь учебником, с. 68 – 69 заполнить в тетради таблицу «Способы видообразования»

Название способов

Краткая характеристика

Примеры образования новых видов

Новые формы организмов возникают как результат разрыва ареала и пространственной изоляции.

Расширение ареала большой синицы привело к образованию трех подвидов; из одного родоначального вида лютиков образовалось 20 видов.

Экологическое видообразование

Вопрос для обсуждения: Сходство и различия способов видообразования .

Сходство: Их основа - движущие силы эволюции. Различие:

Географическое видообразование связано с расширением ареала вида и возникновением изолированных популяций.

Экологическое видообразование связано с разными экологическими условиями , что также ведет к биологической изоляции.

Домашнее задание. § 25, с. 68 – 69, вопросы 1- 2 устно.

ВИДООБРАЗОВАНИЕ, процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени. Основа видообразования – наследственная изменчивость организмов, движущий его фактор – естественный отбор и окончательно-репродуктивная изоляция. Различают видообразование аллопатрическое, или географическое, которое происходит, как правило, постепенно и медленно, и симпатрическое, которое протекает в разном темпе, но чаще скачкообразно.

При аллопатрическом видообразовании новые виды возникают вследствие разделения ареала популяций родительского вида реками, морями, горами, пустынями и др. изменениями ландшафта. В результате изоляции между ними прерывается обмен генами. Возникновение генетических различий постепенно приводит к неспособности особей из разобщённых популяций к скрещиванию, что в дальнейшем становится причиной образования новых видов. Так возникли родственные виды ландыша. Исходный вид несколько миллионов лет назад (в третичном периоде) был широко распространён в лиственных лесах Евразии. С наступлением ледников в четвертичном периоде единый ареал вида был разорван на несколько частей, и ландыш сохранился лишь на территориях, избежавших оледенения (Дальний Восток, Закавказье, Южная Европа). После отступления ледника ландыш, сохранившийся на юге Европы, вновь распространился по лиственным и частично смешанным лесам, образовав новый вид, более крупный, с широким венчиком. На Дальнем Востоке, отделённом от Европы огромными пространствами тайги, возник другой вид – с красными черешками и восковым налётом на листьях. По той же причине в Евразии произошёл разрыв огромного ареала вороны, когда одни популяции в Западной и Центральной Европе и Северо-Восточной Азии образовали форму с чёрной окраской (возможно, раньше она была общей для всех популяций), а у птиц, обитающих на юге Центральной Европы, на Кавказе и в Прикаспии, чёрный цвет встречается только на голове, крыльях и хвосте, всё остальное оперение серое. Однако, в отличие от популяций ландыша, у ворон сохранялась возможность контактов и обмена генами между «чёрными» и «серыми» популяциями, что приводило к появлению гибридных особей, дававших плодовитое потомство. Поэтому популяции ворон лишь разделились по окраске, а разделения на два чётких биологических вида не произошло.

Симпатрическое видообразование возможно в 3 случаях: при увеличении числа хромосом (как правило, кратном числу хромосом исходной формы); путём гибридизации с последующим удвоением числа хромосом (в этом случае новый вид хорошо отличим от родительских форм); вследствие хромосомных перестроек (мутаций). Увеличение хромосомного набора (см. Полиплоидия) и гибридизация дают, как правило, быстрый эффект у растений, т. к. приводят к нескрещиваемости исходного и возникшего вида. Гибридизация и хромосомные перестройки, приводящие к изоляции особей внутри первоначально единого вида, свойственны как растениям, так и животным. Для симпатрического видообразования характерно появление новых видов, всегда (кроме гибридогенного возникновения вида) близких морфологически к исходному виду.

Интересным примером возникновения репродуктивной изоляции может служить погремок большой, который на нескашиваемом лугу цветёт и плодоносит всё лето. Но если в течение многих лет из года в год на лугу косить траву, многие растения в популяции не будут доживать до образования семян. В результате отбора, который в этом случае бессознательно осуществляется человеком, сохраняются и оставляют семена только те растения, которые либо цвели до начала покоса, либо после. Так возникли популяции погремка, растущие на одном лугу, но изолированные по срокам цветения. Лишённые возможности скрещиваться, они образовали раннецветущую и поздне-цветущую формы, которые в дальнейшем могут привести к возникновению отдельных видов.

Процесс видообразования впервые был научно обоснован Ч. Дарвином (1859) в труде «Происхождение видов путём естественного отбора

Основные результаты эволюции по Ч.Дарвину

Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками.

Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов к условиям среды, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровительственной окраски, делающей их менее заметными в местах обитания: ночные бабочки имеют окраску тела, соответствующую поверхности, на которой они проводят день; самки открыто гнездящихся птиц (глухарь, тетерев, рябчик) имеют окраску оперения, почти не отличимую от окружающего фона; на Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (куропатки, медведи) и т. д. Многие животные, имеющие специальные защитные приспособления от поедания их другими животными, имеют, кроме того, предупреждающую окраску (например, ядовитые или несъедобные виды). У некоторых животных распространена угрожающая окраска в виде ярких отпугивающих пятен (например, у хомяка брюшко имеет яркую окраску). Многие животные, не имеющие специальных средств защиты, по форме тела и окраске подражают защищенным (мимикрия). У многих из них имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя и т. п. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т. д.). Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, рассеиванию плодов и семян. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, обеспечивая существование вида в определенных условиях.

Вместе с тем Дарвин отмечает, что приспособленность организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. Это означает, что при изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань - аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие растения очень быстро погибнут. Все их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются бесполезными вне ее.

Другой важный результат эволюции - нарастание многообразия видов естественных групп, т. е. систематическая диф-ференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, высокоорганизованные формы, в результате чего осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших форм к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофи-зиологического регресса (т. е. эволюции форм, приспособление которых к условиям среды идет через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не вызывает ни усложнения, ни упрощения организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации.

Дарвин считал, что видообразованию способствуют следующие условия: 1)большая плодовитость и широкое расселение вида в природе (чем больше рождается особей и чем в более разнообразных условиях они обитают, тем больше вариантов изменчивости и тем более разнообразным будет исходный материал для естественного отбора), 2) способность особей к насл

А щственной изменчивости, без которой невозможно возникновение отклонений для "испытания" отбором, 3) изоляция, в условиях которой обмена генов между популяциями не происходит и постепенно накапливаются изменения, отличающие изолированную популяцию от исходной.

В результате естественного отбора вид может измениться. От одной предковой формы могут также возникнуть- два и более видов. Процесс расхождения видов в разных экологических условиях Дарвин назвал дивергенцией. Примером ее могут служить вьюрки на Галапагосских островах (западнее Эквадора): одни питаются семенами, другие - кактусами, третьи - насекомыми. Каждая из этих форм отличается от другой величиной и формой клюва и могла возникнуть в результате дивергентной изменчивости и отбора. Еще более многообразны приспособления у плацентарных млекопитающих, среди которых встречаются наземные формы с быстрым бегом (собаки, олени), виды, ведущие древесный образ жизни (белка, обезьяна), животные, обитающие на земле и в воде (бобры, тюлени), живущие в воздушной среде (летучие мыши), водные животные (киты, дельфины) и виды с подземным образом жизни (кроты, землеройки). Все они происходят от единого примитивного предка - древесного насекомоядного млекопитающего.

Для естественного отбора имеет значение не выживание само по себе, а достижение организмом половозрелого возраста, успешное размножение и выживание потомства, которые и составляют основные критерии приспособленности, так как, размножаясь, половозрелая особь вносит материал в общий фонд наследственной основы вида. Таким образом, сущность дарвиновского естественного отбора составляют "перепроизводство" потомства и всеобщая случайная изменчивость, при этом шансы выжить и продолжить род имеют особи, отличающиеся от множества других какими-либо полезными свойствами. В борьбе за существование особи не обязательно должны погибнуть, они могут выжить, не оставив потомства, но их генотип исчезнет из общего генофонда. И, напротив, генотип преуспевающих "претендентов" становится массовым в данной популяции, давая основу для возникновения новых видов.

Рис. 90. Развитие различных типов приспособленности, берущих начало от сравнительно еще малоспециализированного организма: показано на представителях более высокоразвитых млекопитающих, произошедших от насекомоядных

ТАБЛИЦА (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

Географическое видообразование: изоляция, разрыв ареала, дивергенция, расширение ареала. Примеры: ландыш, заяц, рожь и пшеница, остров Мадагаскар, Дарвиновские вьюрки. Экологическое видиообразование: гибридизация, полиплоидия, хромосомные мутации. Примеры: слива, картофель, астры, дрозофилы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Видообразование -результат микроэволюции Вид - генетически закрытая система Аллопатрическое (медленные) Симпатрическое (быстрые) Механизмы видообразования Изоляция популяций Географическая Экологическая

Аллопатрическое (географическое или пространственное) Расширение ареала исходного вида или расчленением ареала на изолированные части физическими препятствиями (изменение климата, горы, реки) Генетические различия Естественный отбор Стабилизирующий (сохранение признаков) Движущий Д езруптивный Дивергенция (расхождение)признаков Нет видообразования

Дезруптивное расширение ареала Ландыш европейский Ландыш дальневосточный Сокращение широколиственных лесов Евразии в четвертичный период Заяц-русак Заяц-беляк Уничтожение лесов во круг городов, привело к расселению зайца-русака

Дивергенция (по форме клюва) Галапагосских вьюрков(по Дарвину) Популяции одного вида могут оказаться в разных условиях существования, (например по типу питания) хотя и остаются в пределах своего ареала

Разчленение ареала (острова) АФРИКА-материк МАДАГАСКАР-остров Нет типичных для Африки копытных, хищников и обезьян. Но много видов лемуров, образующих эндемичные семейства. Антилопа Зебра Носорог Гиена Леопард

Симпатрическое (Экологическое) Генетические различия Гибридизация. Новый вид в результате скрещивания между особями родственных видов, когда гибридные потомки, способны образовывать плодовитые поколения. Тёрн Алыча Слива 2 n=32 2n=16 2n=48 Гибридизация с последующим удвоением хромосом

Полиплоидия- кратное увеличение числа хромосом Полипоиды возникают в естественных условиях, жизнеустойчивые формы распространяются и дают начало новому виду (преимущественно у растений) В роде Хризантем все виды имеют набор хромосом Кратный 9: 18, 27, 36…90 В роде Картофеля и сходный набор хромосом кратный 12: 24,36.

Хромосомные мутации (репродуктивная изоляция)

Микроэволюция - это совокупность эволюционных процессов, происходящих на уровне популяций. заканчивается образованием новых видов. Показатели популяции Численность (количество особей в ее составе) Плотность (среднее количество особей на единицу площади, объема) Биомасса (масса особей на единицу площади, объема) Рождаемость (количество особей, родившихся за единицу времени) Смертность (количество особей, гибнущих за единицу времени) Прирост (разность между рождаемостью и смертностью) Ареал (территория, которую занимает популяция)

Особенности структуры популяций Половая. Соотношение особей разных полов. Прирост Положительный -интенсивность рождаемости превышает смертность Отрицательный- смертность превышает рождаемость Возрастная. Соотношения особей разного возраста. Пространственная. Распределения особей по занимаемой ими территории. Популяции оседлых видов -не перемещаются. Популяции кочевых видо в-на небольшие расстояния. Популяции мигрирующих видов - з акономерно меняют места обитания, перемещаются на значительные расстояния

ВИД совокупность особей, сходных между собой по строению, функциям, месту в биогеоценозе (экологическая ниша), заселяющих определенную часть биосферы (ареал), свободно скрещивающихся между собой в природе, дающих плодовитых потомков и не скрещивающихся с другими видами. Вид - основная структурная и таксономическая единица. В природе виды существуют в форме популяций. популяция совокупность особей одного вида, относительно изолированная от подобных совокупностей того же вида, продолжительное время занимающая определенное пространство и воссоздающая себя на протяжении большого числа поколений. Популяция - форма существования вида, единица эволюции. Популяция способна продолжи- тельное время поддерживать свою численность благодаря размножению, обмениваться генетической информацией и эволюционировать. Популяция является основной естественной единицей существования, приспособления, воспроизведения и эволюции вида.

Формы приспособленности организмов к условиям среды Особенности размножения Особенности поведения Морфо логические Физио логические Многочисленное потомство Половое бесполое Скорость смены поколений Угроза защита Забота о потомках Добывание пищи Защита Угрожающая окраска мимикрия Маскирующая форма тела К разным средам К разным факторам Приспособленность видов всегда относительна и полезна в тех условиях среды, где происходил естественный отбор. Относительна,потому что среда изменяется, поэтому адаптации, выработанные в одних условиях существования, теряют свое значение в других.