Урок по теме "Видообразование" 11 класс

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри отдельных или смежных популяций вида, приводящих к изменению генетической структуры этих популяций, возникновению различий между организмами и образованию новых видов.

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса.
Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.

5

Видообразование

Это процесс возникновения новых видов в результате эволюции популяций исходного вида. Происходит в тех случаях, когда биологические виды расщепляются на два или более новых вида.

Способы видообразования

Аллопатрическое видообразование

Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей.
При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолировнных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы.
Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.

9

Аллопатрическое (географическое) видообразование

Видообразование на разных территориях — обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть большие реки для сухопутных животных, горы — для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.

Географическая изоляция

Наблюдается при разделении исходного ареала вида различными природными барьерами. В результате разделенные популяции не могут свободно скрещиваться друг с другом, что приводит к возникновению различных подвидов.

13

Ландыш, произрастающий в Приморском крае и на Дальнем Востоке (у него более жесткие, покрытые восковым налетом листья и красноватые черешки.)

Ландыш майский - распространен на Европейской территории России

Аллопатрическое (географическое) видообразование протекает очень медленно, на протяжении сотен тысяч поколений

19

Наиболее яркие примеры географического видообразования - комплексы близкородственных видов, формирующих кольцевые ареалы.
Ареал комплекса больших белоголовых чаек охватывает широким кольцом северное полушарие земного шара. В пределах комплекса выделяют до 15 различных форм, различающихся по окраске спины и крыльев, цветом ног и окологлазничного кольца.

Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале чаще всего по экологическим признакам. Это видообразование без физических барьеров. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными. Расходящиеся группы формируют новые виды.

24

Симпатрическое (экологическое) видообразование

Начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают дивергировать. Это может происходить в результате экологической специализации.

Цветочницы оказались первыми птицами, заселившими Гавайский архипелаг. Отсутствие конкуренции с другими видами вызвало быструю адаптивную радиацию: оказавшись в благоприятных условиях, цветочницы образовали разнообразные виды, отличающиеся пищевыми предпочтениями и, в соответствии с ними - и формой клюва.

Синица большая

Питается крупными насекомыми с ветви и древесных стволов.

Лазоревка

Добывает мелких насекомых в
щелях коры
и почках.

Московка и гаичка

Обследуют в поисках корма концевые ветви деревьев. Питаются мелкими насекомыми.

Московка

Гаичка

32

Например, в африканским озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков.

Речь идет о двух видах рыб — цихлид, живущих в маленьком озере Апойо (Apoyo) в Никарагуа. Это круглое озеро диаметром 5 км и глубиной до 200 м представляет собой, по сути дела, залитый водой вулканический кратер. Озеро полностью изолировано от других водоемов и образовалось менее 23 тыс. лет назад.
В озере живет два вида цихлид: широко распространенный Amphilophus citrinellus и встречающийся только в этом озере A. zaliosus.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЫ БОЛЬШОГО ПОГРЕМКА На нескашиваемых лугах большой погремок цветет на протяжении всего лета. Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических рас этого растения, различающиеся по срокам цветения.
За несколько десятилетий независимой эволюции у них сформировались и морфологические различия: у весенней расы цветы желтые, у осенней - оранжевые.
Помимо этих двух форм возникла еще одна, засоряющая посевы ржи. Созревание семян у этой формы погремка приурочено к срокам жатвы, коробочки перестали открываться, а у семян редуцировались летучки, в результате чего они не отсеиваются от зерен ржи.

Большой погремок - Alectorophus major

Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических групп большого погремка этого растения, различающиеся по срокам цветения: у весенней -цветы желтые, у осенней - оранжевые. Созревание семян у третьей формы погремка приурочено к срокам жатвы

У ивового листоеда существует две экологические группы - "ивовая" и "березовая". Жуки и личинки ивовой группы способны питаться только листьями ив, березовая - может питаться как на березе, так и на иве.

38

Полиплоидия

Новые виды могут образоваться в результате полиплоидизации - внезапного увеличения числа хромосом. Так, культурная слива возникла в результате скрещивания терна и алычи, с последующим удвоением числа хромосом у гибридов.

Полиплоиды обычно устойчивы к неблагоприятным воздействиям, и в экстремальных условиях естественный отбор будет благоприятствовать их возникновению. Так, на Шпицбергене и Новой Земле около 80% видов высших растений представлены полиплоидными формами.

Способы симпатрического видообразования1. Полиплоидия- кратное гаплоидному увеличение числа хромосом.

К симпатрическому видообразованию относятся также случаи возникновения новых видов на основе полиплоидии Так, разные виды картофеля имеют хромосомные наборы из 12, 24, 48, 72 хромосом; хризантемы — из 9,18, 27, 36, 45, ...90. Это дает основание считать, что эти виды образовались из исходного путем кратного увеличения числа хромосом. Полиплоиды, как правило, более жизне- и конкурентоспособны и могут вытеснять родительский вид. Полиплоидия как способ симпатрического видообразования известна и у некоторых животных (иглокожие, членистоногие, кольчатые черви и др.).

В природе может возникать также отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. Например, по берегам реки Алдан растет небольшая популяция растения рябинокизильника, берущего начало от межвидового гибрида рябины и кизильника. Считается, что более 1/3 всех видов цветковых растений имеет гибридогенное происхождение. Экспериментально доказано, что таково происхождение видов сливы,малины, пшеницы, капусты, хлопчатника, мятлика, пикульника, брюквы, табака, полыни, ирисов и др.

У растений встречается и другой, более редкий способ хромосомного видообразования - путем гибридизации с последующей полиплоидией. Именно таким образом - путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией - возникла культурная слива.

В результате хромосомных перестроек также может возникнуть репродуктивная изоляция, что приводит к появлению новых видов как у растений, так и у животных

49

Многообразие видов

Приспособленность организмов к определенной среде обитания

50