Борьба за существование и естественный отбор

  • Что такое биологическая эволюция?
  • Почему отдельные особи имеют преимущество для выживания?
  • Как естественный отбор приводит к формированию видов?
  • При каких условиях может возникнуть вид?

Биологическая эволюция

На Земле живут миллионы живых существ различных форм и размеров. Как они возникли? Каковы их родственные отношения? Ответы на эти вопросы дает эволюционная теория.

Согласно современным научным данным, жизнь на Земле возникла примерно 3,5 млрд лет назад. Первые организмы были мелкими и имели простое строение (бактерии). Из этих простых организмов в течение многих миллионов лет постепенно развивались все более сложные формы и возникло современное многообразие жизни. Вместе с тем сохранились и организмы, имеющие простое строение.

Историческое развитие живой природы Земли называется биологической эволюцией. Эволюционные изменения происходят в течение длительного времени, на протяжении многих поколений.

Приложение. Теория эволюции

Основоположниками современной эволюционной биологии являются английские ученые Чарльз Дарвин и Альфред Уоллес, которые независимо друг от друга пришли к пониманию механизма эволюции. В 1859 году вышла книга Дарвина «Происхождение видов», которая изменила ход развития всей биологии.

Чарльз Дарвин
  • Потомки имеющихся видов постепенно формируют новые виды.
  • Все живые существа приобретают все более сложное строение из поколения в поколение.
  • Все виды способны скрещиваться друг с другом и получать потомство.
  • При определенных условиях каждая особь может породить новый вид.

Эволюция продолжается и в наши дни

Эволюция представляет собой бесконечный процесс, который продолжается и сейчас. Свидетельства этого мы можем встретить в нашей повседневной жизни. Так, на наших глазах сформировались бактерии, устойчивые к антибиотикам, и насекомые, устойчивые к ядам.

Разведение, или селекция, новых пород домашних животных и сортов растений – пример продолжающейся эволюции в наше время. Новые породы и сорта отличаются от естественной эволюции, потому что созданы по желанию человека. Многие из них не способны выжить в дикой природе, потому что они не могут существовать без помощи человека.

В ходе эволюции

  1. организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды;
  2. возникают новые виды, то есть возрастает биологическое разнообразие;
  3. некоторые виды организмов вымирают.
  • Популяция меняется в соответствии с внешними воздействиями.
  • Изменения зависят от вмешательства человека.
  • Организмы меняются на пользу человеку.
  • Изменения происходят, так как определенное количество особей может иметь от других достаточное потомство.

Что вызывает эволюцию?

Выживание и размножение организмов зависит не только от природных факторов, но и от других организмов. Одни организмы справляются с этим лучше других. Организмы приспосабливаются, то есть приобретают наследственные признаки, способствующие выживанию и размножению в определенных условиях окружающей среды. Выжившие особи дают потомство, и через много поколений возникшие наследственные признаки могут стать характерными признаками для всей популяции и привести к возникновению нового вида. Процесс приспособления происходит на протяжении многих поколений. Рассмотрим подробнее, как это происходит в природе.

Подумай!

  • Как сформировалось многообразие жизни на Земле?

Организмы производят на свет больше потомков, чем их может выжить

Многие живые организмы производят на свет больше потомков, чем их может выжить. Из-за ограниченности пищевых ресурсов и жизненного пространства, а также в результате охоты на них хищников значительная часть молодых особей гибнет, не успев дать потомство.

Растения, например, производят много семян, но немногие из них дают начало новым растениям. Все потомство не всегда выживает и у животных. Поэтому численность организмов остается относительно постоянной.

1. Организмы производят много потомков
Лягушка мечет икру до нескольких тысяч икринок

Особи одного вида различаются

Даже члены одной популяции отличаются друг от друга. Эти различия существуют благодаря изменчивости.

Для эволюции важна наследственная изменчивость. Из предыдущих глав, вам известно, что изменчивость вызывается как мутациями, так и рекомбинацией генов и хромосом (см. § 7.3). Если в результате мутации повысится жизнеспособность организма, она передастся и будущим поколениям.

2. Разнообразие признаков
Лягушки не повторяются по окраске

Организмы вынуждены бороться за существование

В условиях ограниченности жизненных ресурсов организмам приходится вести борьбу за существование. Эта борьба обычно выражается не прямой форме, а в косвенной. В эволюционном смысле значение имеет не само выживание особи, а ее вклад в следующее поколение – то, сколько она оставит потомства.

3. Борба за существование
Лягушки конкурируют между собой за существование

Условия жизни для выживания организмов

В борьбе за существование каждый организм имеет свои индивидуальные особенности. Вероятность выживания и размножения выше у тех особей, которые обладают какими-либо полезными признаками. При прочих равных условиях такие особи имеют больше шансов выжить и дать потомство.

Преимущество имеют те особи, у которых, например, сливающаяся с фоном окраска, выше скорость бега, сила, выносливость, повышенная способность к обучению и приспособлению.

4. Выживают наиболее приспособленные
Выживут те лягушки, которые наименее заметны

Наиболее успешные особи передадут изменения потомкам

Главная победа в борьбе за существование – дать потомство. Те организмы, продолжительность жизни которых выше, дают больше потомков. Размножаясь, они передают им ген, определяющий полезный признак. Большинство особей умирает, не оставляя потомков.

В борьбе за существование действует естественный отбор: наиболее приспособленные особи выживут и дадут больше потомства.

При неизменных условиях среды потомки наиболее приспособленных особей передадут полезные признаки следующему поколению. Через много поколений случайно возникшая индивидуальная особенность может стать характерным признаком для всей популяции, а затем – и вида. Так благодаря наследственной изменчивости и естественному отбору возникают новые приспособления.

5. Естественный отбор – выживание и размножение наиболее приспособленных особей
Лягушки с лучшей защитной окраской дадут больше потомства
  • наиболее приспособленных к окружающей среде особей.
  • самых больших и быстрых особей.
  • самых интеллигентных особей.

Приложение. Рога

У самцов некоторых млекопитающих (например, диких коз, оленей, лосей) развиваются рога, которые они используют для самозащиты и демонстрации своего превосходства в борьбе за самку. В течение жизни животного рога растут. Но у одного и того же вида они имеют разный размер: у более сильных и жизнеспособных особей они больше, что обеспечивает им лидирующие позиции среди популяции и широкие возможности к размножению.

Как правило, у крупных и сильных самцов рога больше и ветвистее

Если условия среды меняются, возникают новые приспособления

Наследственные признаки, способствующие выживанию и размножению особей, а также гарантирующие сохранение вида, называются приспособлениями, или адаптациями. Приспособления имеют относительный характер, так как полезны только в тех условиях существования, в которых они формировались. Приспособления остаются неизменными, если не меняются условия обитания. Если же в условиях обитания происходят направленные и долговременные изменения, то изменяются и адаптации. При изменении условий обитания преимущество получают особи, лучше других приспособленные к новым обстоятельствам. Доля их генов в последующих поколениях возрастает, что приводит к изменению генетической структуры популяции. Длительное накопление мелких изменений может привести к возникновению нового вида.

Поскольку организмы постоянно адаптируются к изменяющимся условиям окружающей среды, жизнь на Земле не сохраняется. Не приспособившиеся к новым условиям среды виды вымирают или заменяются другими.

  • Меняются условия окружающей среды.
  • Вид попадает в новую, с иными условиями среду.
  • В среде появляется новый, более приспособленный вид.
  • Вид слишком хорошо адаптируется к условиям окружающей среды.

Как может возникнуть новый вид?

Причиной начала видообразования может послужить разделение единой популяции на изолированные друг от друга части. Популяции могут разделить различные физические преграды – реки, моря, горы. В результате такой изоляции скрещивание между особями из разных частей популяции становится невозможным.

Если условия обитания в изолятах различны, естественный отбор будет действовать в разных направлениях. Другими словами, он будет отбирать различные признаки, на основе которых сформируются разные приспособления. Поскольку особи из дочерних популяций друг от друга изолированы и между собой не скрещиваются, различия между ними с течением времени будут возрастать. В конце концов они возрастут настолько, что при восстановлении контакта между дочерними популяциями межпопуляционные скрещивания уже не дадут плодовитого потомства – возникнет репродуктивный барьер. Так две дочерние популяции могут развиться в два самостоятельных вида.

Если различия особей популяции возрастут настолько, что они не могут дать между собой плодовитого потомства, образуется два новых вида

Вопросы и задания

  • Еще не все живые существа достигли конечной точки развития.
  • Живые существа дают неодинаковое потомство.
  • Существует еще много живых существ с простейшим строением.
  • Еще не все живые существа достаточно развились.
  • Живые существа постоянно мутируют.

Основные понятия

  • биологическая эволюция – историческое развитие живой природы Земли
  • борьба за существование – зависимость выживания и размножения организмов от факторов окружающей среды и других организмов
  • естественный отбор – явление преимущественного выживания и размножения наиболее приспособленных особей
  • приспосабливание – приобретение наследственных признаков, способствующих выживанию и размножению в определенных условиях окружающей среды
  • приспособление, или адаптация – наследственные признаки, способствующие выживанию и размножению видов
Өтінемін күте тұрыңыз