Адаптивная радиация как результат естественного отбора реферат
Обновлено: 30.06.2024
Классический пример адаптивной радиации — дарвиновы вьюрки. Клювы различных видов приспособлены к определенному виду пищи, в зависимости от экологической ниши, в которой они обитают. Они варьируются от массивных клювов птиц, питающихся семенами, и изогнутых клювов тех, кто кормится нектаром цветов, до тонких и стройных клювов насекомоядных. Предполагается, что все эти прекрасно приспособленные виды произошли от менее специализированного предка, случайно оказавшегося на островах. Изоляция, свойственная организмам изменчивость и борьба за доступные экологические ниши привели к адаптивной радиации, которую открыл Дарвин. Этот процесс ярко проявляется среди пресмыкающихся и птиц, живущих на Галапагосских островах.
Если брать высший таксономический уровень, то окаменелые останки свидетельствуют о том, что первые примитивные плацентарные млекопитающие появились в начале эоцена, 58 миллионов лет назад. Среди них был отряд креодонтов (Creodonta) разделившийся на несколько семейств хищных, в том числе и морских млекопитающих. Сюда же следует отнести больших беззубых китов, имеющих в высшей степени специализированное устройство, фильтрующее пищу (китовый ус), которое позволяет им выцеживать мелких ракообразных из морской воды. Некоторые из этих китов весят до 20 тонн. Зубатые киты, такие, как кашалот, питаются в основном глубоководными кальмарами, а дельфины приспособились питаться рыбой.
Радиация и химия в сельском хозяйстве
Радиация и химия в сельском хозяйстве Скороспелость, устойчивость к полеганию, крупнозерность, увеличение содержания белка, сахара, крахмала, масла в плодах и семенах — самые различные полезные признаки могут возникнуть у сельскохозяйственных растений под действием
Беседа 8. Динозавры – ионизирующая радиация – человек
Беседа 8. Динозавры – ионизирующая радиация – человек В 1991 году исполнилось 150 лет со дня открытия английским геологом Родериком Мурчисоном пермской системы. Как написано в научно-биографической книге П. К. Чудинова Иван Антонович Ефремов (М.: Наука, 1987), Мурчисон решил
§ 40. Адаптивная радиация архаичных рептилий
§ 40. Адаптивная радиация архаичных рептилий Небольшие хищные и всеядные рептилии, эволюционировавшие в агрессивной среде растительных завалов, не были самыми крупными животными того времени. В конце карбона размер их тела обычно не превышал нескольких десятков
§ 45. Адаптивная радиация птиц
§ 45. Адаптивная радиация птиц В довольно разнообразную группу современных птиц входят летающие и нелетающие птицы. Считают, что перья, пневматичный скелет, воздушные мешки, теплокровность и другие морфологические отличия птиц сформировались в связи с адаптацией к
Глава V Великая ордовикская радиация (ордовикский период: 490–443 млн лет назад)
Глава V Великая ордовикская радиация (ордовикский период: 490–443 млн лет назад) Третий рыбак: Учитель, я дивлюсь, как рыбы живут в море. Первый рыбак: Да, как люди на земле; большие едят меньших. Уильям Шекспир Сколько много — очень много и бывает ли достаточно? Снова виноваты
3.2.1. Солнечная радиация
3.2.1. Солнечная радиация Всем живым организмам для осуществления процессов жизнедеятельности необходима энергия, поступающая извне. Основным источником ее является солнечная радиация, на которую приходится около 99,9 % в общем балансе энергии Земли.Если принять солнечную
Глава 6. АДАПТИВНАЯ МОРФОЛОГИЯ ОРГАНИЗМОВ
Глава 6. АДАПТИВНАЯ МОРФОЛОГИЯ ОРГАНИЗМОВ Среди приспособлений животных и растений к среде немаловажную роль играют морфологические адаптации, т. е. такие особенности внешнего строения, которые способствуют выживанию и успешной жизнедеятельности организмов в обычных
Идею о том, что развитие организмов происходит дивергентно, высказал впервые Чарльз Дарвин. Он считал, что появляющиеся различия в строении организмов приводят к приспособлению к экологическим и географическим условиям, а также к появлению географических изолятов и местных экологических или географических форм.
В основе всего процесса эволюции лежит дивергенция форм, которая обусловливается борьбой за существование, мутационным процессом и естественным отбором.
В качестве примера дивергентного развития можно привести класс двустворчатых моллюсков, распавшийся на ряд приспособленных к разным условиям обитания в пресных и морских водах, отрядов.
В результате дивергенции любой группы живых организмов происходит специализация отдельных представителей. Общность происхождения обусловливает общность происхождения, а приспособление к разным условиям существования – различия.
Сущность адаптивной радиации можно выразить так: наибольшая сумма жизни получается при наибольшем разнообразии, при дивергенции давление внутривидовых и межвидовых противоречий снижается и увеличивается коэффициент выживаемости.
Под конвергенцией понимается приобретение неродственными организмами сходных признаков в процессе приспособления к сходным условиям, различия объясняются отсутствием родства.
Сходство проявляется только во внешней форме тела или отдельных органов, оно не затрагивает основную организацию. Примерами конвергентных форм являются:
- акула,
- дельфин,
- ихтиозавр,
- коралл,
- рудист,
- усоногий рачок.
Параллелизм означает независимое приобретение сходных признаков родственными организмами. В случае параллелизма сходство обусловлено общностью происхождения и процессом приспособления к сходным условиям обитания. Например, у амфибий и двоякодышащих рыб происходило параллельное развитие кровеносной системы и сердца.
Готовые работы на аналогичную тему
Параллельность в развитии обусловлена близким родством двух групп, которые имеют сходную наследственную основу, нормы реакций и взаимоотношения со средой.
В результате внешнего сходства одной или нескольких форм, которые относятся к одной и той же систематической группе, возникает гомеоморфия.
Адаптивная радиация
Адаптивной радиацией называется процесс развития какой-либо гомологичной структуры у разных представителей данной группы в различных направлениях, в соответствии с выполняемыми ею различными функциями.
В любой таксономической группе выше видового ранга можно найти примеры адаптивной радиации.
У всех принадлежащих к определенному классу организмов есть ряд диагностических признаков. Различия между разными видами одного класса позволяют этим организмам вести различный образ жизни, который приспособлен к определенному месту и условиям обитания. Например, основа структуры ротовых частей насекомых одинакова. Она состоит из верхней губы, пары жвал, подглоточника, пары максилл и нижней губы. Насекомые могут использовать разнообразную пищу. Это возможно благодаря тому, что у разных видов одни структуры видоизменены или увеличены, другие утрачены или редуцированы. В результате ротовой аппарат насекомых оказывается очень разнообразным.
Такая высокая степень адаптивной радиации у насекомых является отражением приспособляемости и полезности главных особенностей данной группы. Благодаря такой эволюционной пластичности насекомые смогли занять широкий диапазон экологических ниш. Степень адаптивной радиации является одним из связанных между собой критериев, которые отражают биологический успех какой-либо таксономической группы. Возраст группы и число видов, относящихся к ней, являются другими критериями.
Присутствие у организма-предка и какой-либо физиологической функции либо структуры, и наличие этой функции или структуры в модифицированной форме и более высокоразвитых организмов говорит о том, что последние произошли путем видоизменения первого. Это является основой эволюционной теории.
Адаптивная радиация указывает на возможность дивергентной эволюции, которая основана на модификации гомологичных структур. В этом заключается значение адаптивной радиации.
Сходные структуры, особенности образа жизни или особенности физиологии, которые наблюдаются у организмов, не связанных филогенетическим родством, но имеющих адаптации для осуществления одних и тех же функций, называются аналогичными. Примерами аналогичных структур являются глаза головоногих моллюсков и позвоночных животных, колючки растений и иглы животных, крылья летучих мышей и насекомых, наличие нейрогормонов в волосках крапивы и т.д. Сходство между подобными структурами является исключительно внешним. Например, крылья у птиц и летучих мышей поддерживаются костями, а крылья насекомых – жесткими жилками. Глаза и позвоночных, и головоногих моллюсков развиваются по-разному: у головоногих нет слепого пятна, которое сеть у позвоночных. Это объясняется тем, что сетчатка головоногих не инвертирована, фоторецепторы обращаются в сторону падающего на них света. У позвоночных сетчатка инвертирована, фоторецепторы отделены от падающего света нейронами.
Существование аналогичных структур подтверждает возможность конвергентной эволюции, которую можно объяснить как результат воздействия среды обитания путем естественного отбора, который благоприятствует изменениям, обеспечивающим организмам повышенный уровень выживаемости и репродуктивный потенциал.
Пример параллельной эволюции плацентарных и сумчатых млекопитающих хорошо отражает значение дивергенции, которая подтверждает эволюционный процесс, и конвергенции, которая указывает на механизм эволюционных изменений. По мнению ученых, обе группы прошли конвергентную эволюцию, в результате которой заняли сходные экологические ниши в разных частях планеты.
Концепция адаптивного излучения была предложена Чарльзом Дарвином, английским естествоиспытателем 19 века, после поездки на Галапагосские острова, где он подробно наблюдал несколько видов островных вьюрков, потомков континентальных предков, у которых были разные модификации клювов. .
Было определено, что основные причины адаптивной радиации связаны с прерыванием потока генов между особями одного и того же вида (географическая изоляция), с заметными изменениями окружающей среды и с отсутствием хищников или отрицательного селективного давления.
В этом смысле это факт естественной истории, что события массового вымирания привели к впечатляющему адаптивному излучению многих групп живых существ, поскольку отсутствие организмов дает возможность выжившим видам колонизировать пустые ниши и пройти через процессы. адаптивное излучение.
Адаптивный радиационный процесс
Адаптивная радиация, как объяснялось, - это появление новых экологически разных видов из общей наследственной линии.
Один из примеров, который лучше всего иллюстрирует процесс адаптивной радиации, - это колонизация островов, вершин некоторых гор и молодых (или девственных) озер видами из других источников.
Географические острова могут быть продуктом различных геологических событий, но их также можно считать экологическими островами, поскольку изоляция людей от популяции из-за различий в поведении или окружающей среде также представляет собой барьер для потока генов, который приводит к видообразованию.
Как происходит адаптивная радиация на острове?
Таким образом, этот остров представляет собой исключительную экологическую возможность для колонизации или поселения любых видов с материка (континентального), которые могут воспользоваться экологическими ресурсами, которые предлагает этот остров.
Адаптивная диверсификация против адаптивного излучения
Важно отметить, что современное определение адаптивного излучения имеет две основные характеристики:
- Адаптивная радиация - это не то же самое, что диверсификация путем адаптации (путем естественного отбора) внутри одного и того же вида.
- Адаптация порождает адаптивное излучение
Эти два предложения означают, что без видообразования мы не можем говорить об адаптивной радиации, так же как мы не можем говорить об видообразовании без адаптивной радиации (это не просто небольшие индивидуальные изменения как адаптивный ответ на новые условия окружающей среды).
Типы
Когда дело доходит до адаптивного излучения, вызванного изменениями окружающей среды, это происходит из-за давления отбора, которое заставляет виды адаптироваться к окружающей среде, которая значительно изменилась, чтобы выжить.
Таким образом, радиация происходит таким образом, что новые виды, которые образуются, будут колонизировать новые экологические ниши, возникающие в результате этих изменений окружающей среды.
Адаптивное излучение, возникающее в результате общей адаптации, происходит благодаря появлению или развитию новых способностей у особей одного и того же вида, что позволяет им колонизировать новые экологические ниши.
Образование или существование архипелагов, высокогорных возвышенностей или океанических островов представляет собой одну из основных причин адаптивной радиации, поскольку эти места могут быть заселены новыми видами, которые должны быстро адаптироваться к этим местам, эволюционно отклоняясь от своих непосредственных предков.
Примеры адаптивного излучения
- Животные
Зяблики (птицы)
Дарвин дал научному сообществу лучший пример, который он мог получить, чтобы продемонстрировать адаптивную радиацию у животных: случай зябликов на Галапагосских островах.
Зяблики - это вид птиц, которые питаются семенами и принадлежат к роду Geospiza. Считается, что эти птицы недавно отошли друг от друга, где репродуктивная изоляция имела место из-за экологического расхождения, частично связанного с адаптацией к разным типам семян.
У птиц различия в форме и размере тела, а также некоторые характеристики песни, связанные с морфологией, могут заканчиваться пререпродуктивной изоляцией, которая постепенно подразумевает процесс видообразования.
Цихлиды (рыба)
Другой классический пример адаптивной радиации - это цихлиды, которые принадлежат к семейству тропических пресноводных рыб Cichlidae.
Виды этого семейства произошли от видов, которые питались водорослями и мягкими отложениями, но разные виды расходились в разных местах от этого.
В озере, известном как Баромби Мбо, в результате адаптивного радиационного процесса возникли 11 различных видов, среди которых есть хищные виды других рыб и насекомых, виды, которые питаются яйцами, виды фильтров и другие виды, которые питаются, как губки.
Адаптивная радиация также произошла в другом озере, озере Малави, пожалуй, самом значительном среди цихлид, где водятся рыбы, питающиеся эктопаразитами других рыб и рыб, которые отрывают кусочки кожи других рыб. Также были идентифицированы цихлиды, которые питаются чешуей, икрой других рыб и их личинками и т. Д.
Адаптивное излучение этих рыб было связано не только с освоением новых трофических ниш (пищи), но и с некоторыми моделями поведения и среды обитания, описанными разными авторами.
- Растения
Примером адаптивного излучения являются сосудистые растения и колонизация земной среды. Бессемянные сосудистые растения впервые появились в силурийской летописи окаменелостей, но стали более разнообразными в течение каменноугольного периода.
Внезапное адаптивное излучение покрытосеменных (цветковых растений) произошло в юрском периоде, когда считается, что они произошли от папоротников с семенами. Однако его сложность возросла лишь около 100 миллионов лет назад.
Во время диверсификации покрытосеменных растений, то есть их адаптивной радиации, было по крайней мере три перехода: сначала появление плодолистика, затем появление двойного оплодотворения и, наконец, появление цветов, какими мы их знаем у растений. подарок.
Рассмотрение возникновения приспособленности к среде как основного результата эволюции. Факты, свидетельствующие о приспособленности живых организмов. Изучение средств пассивной защиты животных и растений, приспособительной и покровительственной окраски.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.12.2016 |
| Размер файла | 16,3 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Отделение среднего профессионального образования
филиала федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего образования
Адаптивная реакция организмов (на конкретных примерах) как результат действия естественного отбора
биологии Бабушкина М.В
1. Адаптивная реакция
Адаптивной реакцией называют развитие какой- либо гомологичной структуры у разных представителей данной группы в различных направлениях, в соответствии с выполняемыми ею различными функциями. Примеры адаптивной реакции можно найти в любой таксономической группе выше видового ранга. У всех организмов, принадлежащих к определенному классу, имеется ряд диагностических признаков; при этом различия между разными видами в пределах этого класса дают им возможность вести различный образ жизни, приспособленный к определенным местообитаниям. Так, структура ротовых частей насекомых в своей основе одинакова: верхняя губа, пара жвал, гипофаринкс (подглоточник), пара максилл и нижняя губа (слившаяся вторая пара жвал). Насекомые способны использовать разнообразную пищу, так как у разных видов одни из перечисленных выше структур увеличены и видоизменены, а другие редуцированы или вовсе утрачены. В результате ротовой аппарат насекомых очень разнообразен.
1.1.1 Примеры адаптаций
Факты, свидетельствующие о приспособленности живых организмов, столь многочисленны, что не представляется возможным дать сколько-нибудь полное их описание. Приведем лишь некоторые яркие примеры, характеризующие адаптивность живой природы на разных уровнях ее организации.
Средства пассивной защиты. К средствам пассивной защиты относятся такие структуры и особенности, которые лишь своим присутствием определяют большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование. приспособленность эволюция покровительственный окраска
У животных часто развиваются твердые покровы -- своеобразные защитные образования типа панцирей. Хитиновый покров членистоногих, достигающий у жуков и ряда ракообразных исключительной твердости; прочные раковины моллюсков; костный покров рептилий, формирующий настоящие панцири у черепах,-- лишь некоторые примеры такого рода. Богатые кремнеземом оболочки клеток развиваются у многих злаков, кристаллы щавелевокислого кальция встречаются внутри клеток некоторых растений; и те и другие образования служат хорошей защитой.
У многих растений и животных развиваются защитные образования в виде игл и колючек: у растений (кактусы, шиповник, боярышник и др.) такие образования служат эффективной защитой от поедания травоядными животными, у животных (ежи, дикобразы и др.) -- защитой от хищников. Эту же роль выполняют волоски на поверхности листьев и стеблей, например у крапивы, борщевика, дубровника, шалфея и др. Волоски нередко содержат органические кислоты, алкалоиды и другие сильно действующие вещества, которые вызывают воспалительные процессы либо в пищеварительном тракте у животных (при поедании), либо в кожных покровах при прикосновении (стрекательные клетки крапивы).
Приспособительная окраска -- одно из важных пассивных средств защиты организмов .Не рассматривая подробно все многообразие форм приспособительной окраски, приведем примеры покровительственной и предостерегающей окраски и мимикрии -- подражательной окраски и соответствующего поведения.
Покровительственная окраска часто особенно важна для защиты организма на ранних этапах онтогенеза -- яиц, личинок, птенцов и т. д. Так, яйца у птиц, открыто гнездящихся в траве или на земле, всегда имеют пигментированную скорлупу, соответствующую по цвету окружающему фону. У крупных птиц, хищников, а также у видов, чьи яйца находятся в закрытых гнездах или закапываются в почву (как у рептилий), покровительственная окраска не развивается.
Велика роль покровительственной окраски в сезонно меняющихся условиях. Например, многие животные средних и высоких широт зимой бывают белой окраски, что делает их незаметными на снегу (песец, заяц, горностай, белая куропатка и т. д.). У ряда животных наблюдается быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела, что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах кожи или других покровов тела у камбалы, агамовой ящерицы, хамелеона и других животных.
Формирование покровительственной окраски -- результат взаимодействия элементарных факторов эволюции. Наследственные изменения особей по окраске тела или органов, вначале случайные по отношению к окраске фона, могут в некоторых условиях приносить успех в размножении. Даже частичное случайное совпадение окраски животных с цветом окружающих предметов повышает шансы особи в отношении оставления потомства.
Читайте также: