Підготовка до НМТ 2024 Біологія (Еволюція)

Підготовка до НМТ 2024 Біологія. Основи еволюційного вчення

Еволюція (від лат. еволютіо – розгортання) – це процес необоротних змін будови та функцій організмів протягом їхнього історичного існування, наслідком якого є пристосованість живого до умов навколишнього середовища.

Палеонтологічні докази. На сьогодні геологічну історію Землі вивчено досить детально. Відомо, що в найдавніших пластах виявляють рештки різних типів безхребетних, і лише в пізніших знаходять залишки хребетних.

Процес виживання організмів певного виду, найбільш пристосованих до умов існування, називається природним добором.

Дарвін писав: «Природний добір щодня, щогодини відстежує по всьому світу найдрібніші зміни, відкидаючи шкідливі, зберігаючи й складаючи корисні, працюючи нечутно, невидимо <...> над удосконаленням кожної органічної істоти».

Популяція – сукупність особин виду, яка займає частину території його поширення та ізольована від інших подібних сукупностей цього виду. Часто особини однієї популяції більше схожі між собою порівняно з представниками інших популяцій, оскільки всередині популяції схрещування відбувається значно частіше

Популяційні хвилі – це періодичні або неперіодичні коливання чисельності популяцій у природних умовах. Коливання чисельності популяції можуть бути генетично зумовленими, наприклад сезонні коливання чисельності комах, однорічних рослин, а також наслідком дії екологічних чинників: умов зимівлі, забезпеченості їжею, зміни чисельності популяції хижаків, стихійних лих (повеней, пожеж, землетрусів).

Дрейф генів – випадкові, ненапрямлені зміни частот зустрічальності алелів у популяції.Ізоляція – виникнення будь-яких бар’єрів, що унеможливлюють схрещування між особинами одного виду

За географічної ізоляції різні популяції роз’єднані непрохідним для них географічним бар’єром. Наприклад, річка або гірський хребет виникають на території між двома популяціями виду, що не можуть плавати чи літати, або коли один лісовий масив поділяється степом на два тощо. Географічна ізоляція виникає також між популяціями, які мешкають на великих відстанях одна від одної. Наприклад, вид Білка звичайна має велику кількість популяцій, основна відмінність між якими полягає в забарвленні хутра. Мешкає ця тварина в мішаних лісах на величезних територіях – від узбережжя Атлантичного океану до японського острова Хоккайдо

Вид – сукупність особин, які подібні за будовою, процесами життєдіяльності, займають певний ареал, пристосовані до його умов, вільно схрещуються й дають плодюче потомство.

Видоутворення – еволюційний процес виникнення нових видів. Відповідно до типів ізоляції виокремлюють географічне та еко логічне видоутворення. Географічне видоутворення відбувається внаслідок географічної ізоляції, коли виникає розрив ареалу. У кожній ізольованій популяції через дрейф генів і природний добір змінюється генофонд. Виникає репродуктивна ізоляція, що приводить до утворення нових видів.

Екологічне видоутворення – спосіб видоутворення, який є результатом появи різних форм екологічної ізоляції. Зазначимо, що видоутворення в такий спосіб відбувається в межах ареалу виду. Крім того, ізоляція часто пов’язана з пристосуванням організмів до споживання різної їжі. Наприклад, один вид шишкарів вигодовує пташенят насінням сосни, а інший – насінням ялини. Їх розмноження прив’язане до строків дозрівання насіння цих рослин (вони дозрівають не одночасно). Тож розмноження в різну пору року спричиняє ізоляцію і в подальшому – видоутворення. Так виникли два види шишкарів, хоча існують вони поруч, в одних і тих самих лісах.

Рушійний добір відбувається за умови повільних змін умов навколишнього середовища в певному напрямі або під час пристосування організмів до нових умов у разі розширення ареалу. У цьому випадку особини з ознаками, що відхиляються від середнього значення, мають переваги у виживанні (рис. 146). Отже, рушійний добір проявляється як стійка та певною мірою спрямована зміна ознаки. Саме таку форму природного добору описував Ч. Дарвін: «Збереження корисних відмінностей або змін і знищення шкідливих я назвав природним добором, або виживанням найбільш пристосованих».

Дивергенція – еволюційний процес розходження ознак споріднених груп організмів унаслідок адаптації до різних умов існування.

Конвергенція – еволюційний процес утворення в однакових умовах подібних ознак в організмів, не пов’язаних родинними зв’язками. Пристосуваннями до однакових умов можуть бути не лише видозміни органів, а й подібність форми тіла. Порівнюючи водних тварин – риб, раків, дельфінів, можна виявити подібність у формі тіла: у всіх цих тварин вона є обтічною – це пристосування до умов існування. Можна навести приклад і серед рослинних організмів: кактус і молочай ростуть в умовах посушливого клімату, тому мають розлогий пагін, у якому запасається вода (рис. 149).

Паралелізм – еволюційний процес незалежного розвитку подібних ознак в еволюції близькоспоріднених груп організмів. Виникнення паралелізму пов’язане зі збереженням спорідненими групами організмів певної генетичної спільності, а також подібності процесів онтогенезу та його регуляції. Паралелізм починається з дивергенції. У генофондах споріднених видів закономірно виникають подібні мутації. За умови дії на популяції споріднених видів спрямованого природного добору зміни цих популяцій відбуваються подібно, що проявляється у вигляді паралелізму.

Вид Людина розумна виник унаслідок еволюції гейдельберзьких людей Африки. Найдавніші кістяки людей із сучасною будовою датуються 200 тис. років тому, їх було знайдено на території Ефіопії. Унаслідок збільшення кількості й розселення популяцій люди почали мігрувати з Африки. Перша спроба виходу на Близький Схід майже 125 тис. років тому була невдалою через конкуренцію із панівними на той час неандертальцями. Успішною виявилася друга спроба, що почалася близько 75 тис. років тому.