Презентація до уроку " Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції"

Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції ( теоретичні відомості до уроку)Автор: вчитель ЗЗСО № 33 м. Чернігова Рагуліна Наталія Григоріївна

Біорізноманіття нашої планети. Біорізноманіття – це міра кількості, різнорідності і мінливості форм живих організмів. Включає в себе різноманіття у рамках виду, різноманіття видів та екосистем. Ще одне визначення, що найбільш часто використовується екологами, звучить як «Сукупність генів, видів та екосистем в регіоні». Це визначення дозволяє використовувати уніфікований підхід до різних рівнів організації живих біоти. Останнє визначення, фактично, є найближчим до єдиного офіційного визначення поняття «біорізноманіття», позаяк воно затверджено ООН в Конвенції щодо біорізноманіття

Біорізноманіття — це тканина життя, складовою частиною якої є ми і від якої ми повністю залежимо.

Розрізняють три види біорізноманіття. ВИДОВЕ РІЗНОМАНІТТЯГЕНЕТИЧНЕ РІЗНОМАНІТТЯРІЗНОМАНІТТЯ СПІВТОВАРИСТВ ТА ЕКОСИСТЕМ.

Видове різноманіття. На даний момент описано 1,75 млн видів, але вчені вважають, що їх існує набагато більше. Нині досить добре вивчені види птахів і ссавців, чого не можна сказати про такі дрібні організми, як комахи, гриби, кліщі, нематоди, бактерії і віруси. Оцінки загальної кількості видів коливаються від 3 до 100 млн видів. Зазвичай вважається, що на Землі існує 13-14 млн видів.

Генетичне різноманіття— це різноманіття генів в межах виду; генетична мінливість між індивідами та популяціями одного й того ж виду. Прикладом генетичного різноманіття може слугувати різноманіття сортів сільськогосподарських культур (наприклад, зараз у світі існує більше 2000 різних сортів яблук) та порід свійських тварин. Кожна особина виду має велику кількість генів, які є джерелом її характерних рис. Генетичне різноманіття дозволяє виду адаптуватися до зміни екологічних умов. Впродовж 12 тис. років люди спостерігали за особливостями живих істот і використовували штучний добір для одомашнення визначених видів диких тварин. Тепер за допомогою генної інженерії можна модифікувати види залежно від вимог, створюючи нові сорти і породи трансгенних рослин і тварин.

РІЗНОМАНІТТЯ СПІВТОВАРИСТВ ТА ЕКОСИСТЕМ. Біологічне співтовариство — це сукупність особин різних видів, що живуть на одній території і взаємодіють між собою. Приклади співтовариств — сукупності живих істот хвойних лісів, степів, вологих тропічних лісів, коралових рифів, пустель. Біологічне співтовариство разом з середовищем свого існування називається екосистемою. В кожній екосистемі живі істоти, в тому числі і люди, утворюють співтовариство шляхом взаємодії одна з одною, а також з повітрям, водою та грунтами навколо себе.

Еволюційний процес абсолютно будь-якого живого виду на нашій планеті проходив як стадії розквіту і підвищення чисельності його популяцій, так і скорочення кількості примірників до кількох тисяч, сотень і менше. В останньому випадку прийнято говорити про ефект пляшкового горлечка. Розглянемо докладніше, що це означає.

Уявімо собі, що існує певний вид живої істоти, який представлений сотнею тисячею або навіть кількома мільйонами примірників. В такій величезній популяції можна знайти найрізноманітніші ознаки серед індивідуумів цього виду. Наприклад, будуть особини з білої, чорної, коричневої, плямистої забарвленням; великі, маленькі і середніх розмірів індивідууми; одні будуть швидкими, інші — повільні, в одних будуть довгі кінцівки, інші ж будуть відрізнятися великим розміром очей. Цей перелік якостей і ознак можна довго продовжувати. Висновок напрошується один: у популяції з великим числом особин велике розмаїття генетичної інформації, тобто генофонд є багатим. Тепер уявімо, що стався деякий катаклізм, який призвів до різкого вимирання цього виду. В результаті з мільйона особин залишилося лише кілька десятків або сотень. Природно, що генетична різноманітність буде втрачено. Вижили особини є носієм лише декількох різних алелей, з яких і будуть формуватися наступні покоління. Таке скорочення генофонду — ефект пляшкового горлечка. Ситуація буквально схожа на те, що ніби з великої різноманітності кольорових кульок, присутніх в пляшці, висипали через вузьке горлечко лише деякі з них.

Ефект засновника. Число особин, що вижили, пройшовши через етап «пляшкового горлечка», дає початок новим поколінням. По відношенню до них це редуцированное число індивідуумів є засновником, або батьківського популяцією. Якщо число особин виду скоротилася до 10 і менше, тоді говорять про екстремальний ефект засновника. У цьому випадку в генофонді наступних поколінь практично не буде ніякого різноманіття алелів, і однакові морфологічні ознаки будуть зустрічатися досить часто.

Ефект пляшкового горлечка на прикладі гепарда. Яскравим прикладом ефекту пляшкового горлечка, який викликаний еволюційним відбором, є сучасний гепард. До того як відбулося глобальне обмерзання нашої планети (Четвертинний період), на території Африки, Євразії і Північної Америки існувало кілька видів гепардів, які сильно відрізнялися від сучасного як розмірами, так і швидкісними здібностями. За деякими оцінками, загальна чисельність гепардів на планеті могла досягати сотень тисяч особин. Під час Четвертинного періоду, коли їжа стала менш доступною, виживали лише найшвидші і які мали невеликі розміри екземпляри, тобто стався ефект пляшкового горлечка для гепардів. В даний час гепард — це ссавець з надзвичайно низьким генетичним розмаїттям. Ці звірі слабо стійкі до різного роду хвороб, а всякі спроби імплантації їм органів закінчуються провалом. Організм гепарда практично не здатний адаптуватися до змін у навколишньому середовищі.

Ефект пляшкового горлечка на прикладі людини. Різні катаклізми відомої нам історії постійно несли десятки і сотні тисяч людських життів, що створювало ефект пляшкового горлечка для Homo Sapiens та інших видів людини. У Середні століття близько 1/3 населення Європи померло в результаті чорної чуми. Під час колонізації європейцями Нового Світу наприкінці XV — першої половини XVI століттях було знищено близько 90% корінного населення.

Основні напрямки еволюціїБіологічний регрес. Біологічна стабілізація. Біологічний прогрес

Ароморфоз – це шлях еволюції, який супроводжується підвищенням рівня організації. Водорості → Червоні і Зелені водорості → Папороті (хвощі і плавуни) → Голонасінні → Покритонасінні Мохоподібні вважаються сліпою гілкою еволюції, пригадайте чому?

Основні риси еволюції царства рослин:1. При переході від гаплоїдності до диплоїдизації змінюється ефект проявлення негативних мутацій, підсилюються морфологічні потенції організмів. 2. Втрата зв'язку процесу статевого розмноження з наявністю капельнорідкої води, втрата руху чоловічих гамет, редукція гаметофіту і сильний розвиток спорофіту, перехід від зовнішнього до внутрішнього запліднення, виникнення подвійного запліднення. 3. Диференціація тіла з переходом до наземних умов. Ділення на корінь, стебло і листок, розвиток сітки провідної системи, удосконалення покривних, механічних та інших тканин. 4. Спеціалізація запилення і поширення насіння, плодів тваринами. Посилення захисту від несприятливих умов, забезпечення їжею, утворення покривів.

Приклади ароморфозів при переході від водоростей до наземних рослин. Поява провідних таканин і частин тіла. Перехід від ризоїдів до коренів. Розмноження в безводному середовищі

Сучасна різноманітність рослин

Напрямки розвитку адаптацій в еволюції тварин. Виникнення багатоклітинності й усе більша диференціація усіх систем органів. Виникнення твердого скелету (учленистоногих – зовнішнього, внутрішнього- у хребетних). Розвиток центральної нервової системи. У хребетних - розвиток головного мозку, основного на навчанні й умовних рефлексах, зростанні цінності окремих особин; у комах - розвиток нервової системи, пов'язаної зі спадковим закріпленням реакцій типу інстинктів. Розвиток соціальності в ряді гілок дерева тварин.

Шлях еволюції – ідіоадаптації, які формуються завдяки пристосуванням організмів до певних умов існування

Якщо еволюція організмів певної систематичної групи супроводжується спрощенням їхнього рівня організації, - це загальна дегенерація.

Еволюція в цілому виступає як результат боротьби протилежностей, вирішення протиріччя між важливістю збереження існуючого і необхідністю його зміни під дією нових умов. Сучасне біорізноманіття це наслідок еволюції живих організмів.