Решебник по биологии 11 класс Пасечник §14

Вид – это группа особей с общими физиологическими, морфологическими, биохимическими и поведенческими признаками, которые способны к скрещиванию и выведению в ряду поколений плодовитого потомства, закономерно распространенные в пределах определенного ареала и сходно реагирующие на воздействие факторов окружающей среды.

Популяцией называют совокупность особей одного вида, которые длительное время обитают на одной территории, свободно скрещиваются между собой и частично или полностью изолированы от особей других таких же групп.

Изоляция – это процесс, при котором группы особей одного вида теряют возможность свободно скрещиваться между собой. Она играет важную роль в эволюции, так как препятствует обмену генетическим материалом между популяциями, что может привести к их независимому развитию и в конечном итоге к образованию новых видов.

Изоляция может быть обусловлена возникновением разнообразных механизмов, которые препятствуют свободному скрещиванию. Например, пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями и большими расстояниями. Биологическая изоляция – с разными периодами размножения, строением, гибелью зигот, стерильностью потомства.

Знания о микроэволюции, изучающей изменения в генофонде популяций, имеют широкое применение в различных сферах деятельности человека:

1) медицина (знания о механизмах устойчивости бактерий к антибиотикам используются для разработки новых препаратов и методов лечения);

2) сельское хозяйство (выборка особей с желаемыми признаками, выведение высокоурожайных сортов или пород с повышенной устойчивостью к заболеваниям, к неблагоприятным условиям);

3) экология (разработка стратегий сохранения биоразнообразия, поддержка численности популяций редких видов).

Под микроэволюцией понимают эволюционные изменения, которые протекают на уровне популяций в форме изменения частот аллелей и генотипа на протяжении нескольких поколений (изменения на видовом уровне). Результатом микроэволюции является видообразование, происходящее в тех случаях, когда две или более популяции одного вида настолько расходятся по своим признакам, что это приводит к появлению новых видов, особи которых утрачивают способность свободно скрещиваться друг с другом.

Изоляция препятствует обмену генетическим материалом между группами особей. В результате популяции начинают развиваться независимо, адаптируясь к различным условиям среды. Это создает основу для накопления различий, которые со временем могут привести к образованию новых видов.

Репродуктивная изоляция предотвращает скрещивание между разными популяциями, что сохраняет уникальные генетические особенности каждой из них. Это позволяет популяциям развиваться отдельно, что способствует их дивергенции и видообразованию.

Гибриды часто стерильны из-за несовместимости хромосомных наборов родителей (разное количество или разное строение). В процессе мейоза возникают нарушения, которые препятствуют образованию нормальных гамет. Примером является мул (гибрид лошади и осла), который не может размножаться. Другой пример – лигр (гибрид льва и тигрицы), который также имеет проблемы с репродуктивной способностью.

Основные этапы географического видообразования на примере вьюрков, множество видов которых обитает на Галапагосских островах:

1) исходная популяция разделяется географическим барьером, например, изоляцией на разных островах. Наличие такого барьера препятствует свободному скрещиванию вьюрков и тем самым мешает генному обмену;

2) в изолированных популяциях начинают накапливаться генетические различия под влиянием мутаций, естественного отбора и адаптации к разным условиям; вьюрки начинают различаться строением клюва, что связано с особенностями питания;

3) со временем различия становятся настолько значительными, что особи из разных популяций утрачивают способность скрещиваться и образуют новые виды, как мы можем видеть на рисунке 53.

Помимо географического видообразования, возможно:

1. Экологическое видообразование, которое происходит на одной территории, но связано с освоением разных экологических ниш. Например, два вида рыб, живущих в одном озере, могут адаптироваться к разным глубинам или видам пищи, что в будущем приведет к репродуктивной изоляции;

2. Симпатрическое видообразование, которое происходит без географической изоляции. Оно может быть связано с генетической изоляцией, когда возникают хромосомные изменения, например, полиплоидия у растений, делающие особей неспособными скрещиваться с родительской популяцией;

3. Этологическое видообразование, основанное на различиях в поведении, таких как брачные ритуалы или звуковые сигналы. Например, птицы одного вида могут развить разные формы пения, что будет препятствовать скрещиванию между группами.

Цель работы: выявить особенности анатомического строения растений в связи с приспособлением к различным абиотическим факторам.

Материал и оборудование: комнатные растения из разных мест обитания (молочай, алоэ, гибискус, бегония, сенполия, папоротник, элодея, валлиснерия и др.); лезвия безопасной бритвы; пинцеты; препаровальные иглы; микроскопы; предметные и покровные стекла.

1. Приготовьте микропрепараты кожицы и поперечных срезов листьев разных растений. Кожицу листьев снимают путем надрыва листа. Для лучшего приготовления поперечного среза объект рекомендуется поместить в расщеп кубика картофеля или пенопласта и сделать лезвием срез такого кубика вместе с объектом. Срез, сделанный косым скользящим движением, должен быть как можно более тонким и прозрачным.

2. Полученный срез надо перенести на кончике препаровальной иглы в каплю воды на предметном стекле. Накройте объект покровным стеклом и изучите под микроскопом.

Для изучения анатомического строения можно использовать готовые микропрепараты.

3. Изучите приготовленные микропрепараты, обращая внимание на признаки, указанные в таблице. Результаты исследования занесите в таблицу 1.

4. На основе анализа изученных признаков, пользуясь данными, приведенными в таблицах 2 и 3, укажите принадлежность растений к определенной группе по отношению к условиям увлажнения и световому режиму.

5. По результатам работы сделайте выводы.

В процессе лабораторной работы мы смогли выявить особенности анатомического строения растений, которые являются результатом их адаптации к различным абиотическим факторам окружающей среды. Растения гидатофиты (элодея) не имеют устьиц и кутикулы, так как полностью погружены в воду. Папоротники (гигрофиты) обладают тонкими листьями, со слаборазвитой кутикулой и устьицами на обеих сторонах для выделения избыточной влаги. Мезофиты (бегония) приспособлены к умеренному увлажнению, имеют тонкую кутикулу и хорошо развитые проводящие ткани. Суккуленты (алоэ) обладают толстой кутикулой, восковым налетом, глубоко погруженными устьицами и водозапасающей тканью, что помогает им выживать в засушливых условиях. По отношению к свету растения делятся на светолюбивые (алоэ), тенелюбивые (элодея) и теневыносливые (папоротник, бегония), что также отражается в особенностях их анатомического строения.