Final. Ver Nº 21/2006

A aptidão dos organismos é resultado da ação de fatores evolutivos.
Natureza relativa dos acessórios

11º (9º) ano (2 horas)

Lição 2

Apoio metodológico

Na segunda lição sobre este tópico, são utilizados elementos da tecnologia da atividade mental grupal. Alvo suas aplicações:

- ativação da atividade mental dos alunos em sala de aula;
– desenvolvimento da capacidade de aplicar conhecimentos numa nova situação;
- a formação de habilidades para estabelecer relações de causa e efeito.

Técnicas de ensino aplicadas: "Clusters"; "Pensamento em círculo"; trabalhar no algoritmo; Relatório de cartão de visita.

Etapas do trabalho:

- verificar os deveres de casa;
- motivação aprendendo atividades: Criação situação problemática, trabalho individual dos alunos;
- a história do professor; ensinar aos alunos um esquema para analisar os mecanismos de adaptação;
- descoberta conjunta de conhecimentos (actividade dos alunos: divisão em grupos; trabalho em grupo sobre as instruções do professor (como variante do trabalho laboratorial), actividade do professor: correcção das respostas dos alunos, direcção dos trabalhos dos grupos);
- aplicação independente do conhecimento: apresentação de seu material por cada grupo e discussão coletiva;
- Resumo da aula (“Relatório em cartão de visita”, formulação conjunta de conclusões, alunos fazendo alterações em suas anotações).

Resultado planejado: mostram a necessidade do conhecimento dos mecanismos de surgimento das adaptações para explicar a ação da seleção natural.

Notas das aulas: para trabalhos de casa; para o desempenho do grupo; para "Relatório sobre cartão de visita"; atrás trabalho de laboratório- Com base nos resultados da verificação de notebooks.

Materiais para a aula:

– cartões didáticos com declarações correspondentes aos pontos de vista de Linnaeus, Lamarck, Darwin;
– esquemas de análise dos mecanismos de ocorrência da adaptação para cada grupo;
- mesas, objetos vivos ou herbários e bichos de pelúcia para trabalhos de laboratório.

DURANTE AS AULAS

Viver é reagir, não ser vítima.

Verificando o dever de casa

Opção 1. Adaptações mútuas de predadores e presas.

predadores

O desenvolvimento de órgãos para capturar, segurar, matar presas (dentes, bico, garras).

Cor de máscara.

O desenvolvimento de órgãos para perseguição (corrida rápida e ágil, natação ou vôo).

Isolamento de venenos paralisantes.

Desenvolvimento de formas especiais de comportamento (perseguição, espera em uma emboscada).

Tecelagem de redes de captura (por exemplo, teias de aranha).

vítimas

Desenvolvimento de órgãos de defesa (picada, agulhas).

Desenvolvimento de órgãos de proteção mecânica (casca).

Coloração protetora ou padrões assustadores (por exemplo, "olhos").

O desenvolvimento de órgãos para evitar um predador (correr, nadar ou voar rápido e ágil).

Isolamento de venenos, odores assustadores e irritantes.

Desenvolvimento de formas especiais de comportamento (esconder-se, mover-se rapidamente).

Construção de abrigos (por exemplo, casas caddis).

Ausência de órgãos de locomoção e órgãos dos sentidos remotos.

Falta de boca, intestinos.

Órgãos de fixação especiais (ventosas, ganchos).

Falta de pigmentação.

Anaeróbico.

Um grande número de descendentes, não há cuidado com a prole.

Mudança de gerações, metamorfose complexa.

Mudança de proprietários.

Exemplos de organismos: lombriga, tênia, equinococo, etc.

Nenhum movimento ativo (por exemplo, insetos sem asas).

Órgãos especiais para comer (tromba perfurante, órgãos de sucção).

Órgãos de fixação ao hospedeiro.

Numerosos descendentes.

Exemplos de organismos: piolhos, pulgas, sanguessugas, percevejos e etc

Redução dos órgãos de assimilação.

Tipo heterotrófico de nutrição.

A formação de raízes sugadoras.

Numerosas flores e sementes.

Motivação para atividades de aprendizagem

A técnica "Clusters" é usada (do inglês. aglomerado- crescendo em cachos, borlas, cachos). Esta é uma das formas de organizar a informação, geralmente na forma de um diagrama, um modelo de trabalho de uma situação, uma árvore conceitual, um mapa terminológico.

Que fatores são necessários para que ocorra a adaptação? (Todas as sugestões dos alunos são registradas no quadro.)

Professor. Como você sabe, a contribuição mais significativa para o desenvolvimento das idéias evolutivas nos séculos XVIII-XIX. contribuição de C. Linnaeus, J. B. Lamarck, C. Darwin. A teoria evolutiva de Darwin serviu de base para a criação da moderna teoria sintética da evolução (STE).
Tente classificar as declarações propostas em três categorias:

- corresponde aos pontos de vista de Linnaeus;
- corresponde às visões de Lamarck;
- corresponde aos pontos de vista de Darwin (STE).

(Os alunos trabalham de forma independente.)

Declarações

1. As adaptações surgem como resultado de novas mutações.
2. A adaptabilidade dos organismos é uma manifestação da conveniência original.
3. Os organismos têm uma capacidade inata de mudar sob a influência do ambiente externo.
4. As adaptações são fixadas como resultado da seleção natural.
5. Uma das forças motrizes da evolução é a luta dos organismos pela perfeição.
6. A força motriz da evolução são as leis naturais da natureza.
7. Uma das forças motrizes da evolução é o exercício e o não exercício dos órgãos sob certas condições ambientais.
8. A força motriz por trás do surgimento do condicionamento físico é Deus.
9. Adquiridos durante a interação do indivíduo com o meio, os sinais são herdados.

Responder: Lineu - 2, 8; Lamarck - 3, 5, 7, 9; STE - 1, 4, 6.

A verificação do desempenho da tarefa é realizada por meio da técnica "Pensando em círculo". Os objetivos desta técnica são: não ter medo de errar; aprender a ouvir os outros; ser capaz de analisar e resumir o material ouvido.

Os números das afirmações são escritos no quadro, depois o primeiro aluno de qualquer linha (à escolha do professor)

nomes cujas opiniões, em sua opinião, correspondem à primeira afirmação. A resposta é abreviada ao lado do nº 1. De acordo com o mesmo esquema, uma pesquisa é realizada posteriormente, até o último aluno. Em seguida, é contado o número de votos para cada item, é determinada a verdade, com base na qual é preenchida a tabela "Ocorrência de adaptações".

Mesa. O surgimento de adaptações

Por Carl Linnaeus	Por Jean Baptiste Lamarck	De acordo com Charles Darwin
1. A adaptabilidade dos organismos é uma manifestação da conveniência original. 2. A força motriz por trás do surgimento do condicionamento físico é Deus.	1. Os organismos têm uma capacidade inata de mudar sob a influência do ambiente externo. 2. As forças motrizes da evolução são a busca dos organismos pela perfeição e o exercício e não exercício dos órgãos sob certas condições ambientais. 3. Adquiridos durante a interação do indivíduo com o meio, os sinais são herdados.	1. As adaptações surgem como resultado de mutações e são fixadas pela seleção natural. 2. A força motriz da evolução são as leis naturais da natureza.

Usando os dados da tabela, tente responder à pergunta: qual é o mecanismo para o surgimento de adaptações?

Após a discussão, o professor escreve no quadro o nome do tema da aula e o esquema de análise dos mecanismos de surgimento da adaptação.

As alterações são feitas no cluster original: os fatores mais importantes para a formação de adaptações são enquadrados, o restante é apagado.

Professor. EM grandes populações o fator orientador da evolução é a seleção natural, e em pequenas populações é a deriva genética, cujo efeito é enfraquecido em grandes populações. Deve-se ter em mente que a deriva genética nem sempre leva à adaptação dos organismos: pode até ser prejudicial para uma população, piorando sua adaptabilidade às condições ambientais.
Além disso, deve-se lembrar que até Ch. Darwin enfatizou que todos os dispositivos, por mais perfeitos que sejam, são relativo personagem. A seleção natural forma a adaptação a condições específicas de existência (em Tempo dado e neste lugar), e não a todos condições possíveis ambiente.
Os seguintes fatos podem servir como prova da relatividade dos dispositivos (registro em notebooks):

1. Os dispositivos de proteção acabam sendo ineficazes em condições incomuns: por exemplo, quando a neve é ​​atrasada, uma lebre da montanha que mudou para o inverno no tempo é claramente visível contra o fundo da terra escura.

2. A manifestação de instintos em animais pode ser inadequada: por exemplo, pequenos pássaros continuam gastando sua energia alimentando o cuco, que jogou seus filhotes do ninho.

3. Órgãos e estruturas que são úteis para alguns fins podem ser prejudiciais em outras condições - por exemplo, as asas do andorinhão proporcionam um vôo muito rápido e manobrável, mas não permitem que ele decole se o pássaro acidentalmente parar no solo (swifts nidificam apenas em altas falésias); coloração brilhante O pavão macho lhe proporciona sucesso com as fêmeas, mas ao mesmo tempo atrai predadores.

Em seguida, o professor aconselha os alunos a fazer alterações no título do tópico em estudo: “O mecanismo de surgimento das adaptações e sua natureza relativa”

Além disso, cada aluno recebe aleatoriamente um cartão contendo um ideograma (desenho, nota curta) de um determinado organismo. Os caras que receberam os mesmos cartões são reunidos em grupos e recebem uma tarefa.

Exercício: Usando o conhecimento adquirido na lição, explique como o seguinte pode surgir:

- listras na pele de um tigre (1º grupo);
– orelhas longas em uma lebre (grupo 2);
- coloração protetora em um gafanhoto (grupo 3);
- uma tromba de elefante (4º grupo);
- pêlo grosso da raposa ártica (5º grupo).

Observação: o conjunto de tarefas pode ser diferente - dependendo dos manuais disponíveis na aula de biologia (tabelas, ilustrações, plantas vivas ou herbários e bichos de pelúcia).

No quadro, o professor escreve um algoritmo segundo o qual é necessário analisar o objeto.

Os alunos trabalham em grupos: fazem anotações em cadernos; preparar e depois apresentar seu material (qualquer aluno pode ser delegado do grupo). Cada apresentação é seguida por uma discussão em grupo.

Na etapa final da aula, é utilizada a técnica “Relatório em cartão de visita”: e as conclusões são formuladas e anotadas em um caderno que corresponde aos materiais desta e das aulas anteriores, ou seja, sobre o tema como um todo).

Relatório do cartão de visita:

- um conjunto foi preparado para todos os alunos cartões de negócios» com sobrenomes e nomes;
- antes do início da aula, todos os cartões de visita são embaralhados e empilhados na mesa do professor;
- o dono da carta do topo deve falar ao final da aula com um resumo sobre o tema da aula.

Até ao final da aula não se conhece o orador, pelo que a recepção cativa as crianças com o seu lado lúdico e responsabilidade assumida. O interesse também aumenta se o professor atuar como participante desse jogo e colocar seu cartão de visita em uma pilha comum.

Após o mini-relatório, procede-se à formulação conjunta das conclusões:

- qualquer tipo de organismo vivo está adaptado às condições em que vive;
- as adaptações dos organismos ao ambiente se manifestam em todos os níveis de organização - bioquímico, citológico, histológico, anatômico;
– adaptações fisiológicas – um exemplo de reflexão características estruturais organizações nestas condições de existência;
- o cuidado com a prole surge como forma de garantir a sobrevivência da espécie em um contexto de alto grau de desenvolvimento sistema nervoso e é uma das formas de adaptações fisiológicas;
- quaisquer adaptações são relativas e apropriadas apenas em condições específicas de existência.

Assim, a aptidão é a conveniência relativa da estrutura e funções do corpo, que é o resultado da seleção natural, eliminando indivíduos inadaptados a dadas condições de existência.

Trabalho de casa

1. Analise os seguintes termos e anote as associações que surgirem em seu caderno:

1ª opção - pré-adaptação;
Opção 2 - desadaptação.

2.

1ª opção - presença de casco em tartarugas terrestres;
Opção 2 - crescimento constante de incisivos em roedores.

Observação: algumas turmas têm dificuldade em trabalhos de grupo, pelo que a aula pode ser realizada na forma trabalho independente com o livro didático, embora seja útil usar a tabela "Ocorrência de adaptações".

3. Explique como a coloração listrada de um tigre, as longas orelhas de uma lebre e a tromba de um elefante podem ter surgido em termos de:

1ª opção - Lineu;
2ª opção - Lamarck;
3ª opção - teoria sintética da evolução.

4. Explique a relevância dos seguintes dispositivos:

1ª opção - a ausência ou subdesenvolvimento dos órgãos dos sentidos em animais cavernícolas;
2ª opção - folhas-agulhas de um cacto;
3ª opção - uma espessa camada de gordura nas baleias do norte.

Como trabalhar com labirintos:

o labirinto consiste em afirmações com as quais o aluno concorda ou discorda;

dependendo da decisão, ele se move pelo labirinto de acordo com as setas, chegando à resposta correta ou entrando em um beco sem saída;

tendo atingido a última instrução, o aluno deve receber um determinado código - digital ou, como neste caso, alfabético.

Observação: com a execução correta desse labirinto, obtém-se a palavra "adaptação", escrita em ordem reversa para eliminar a adivinhação ("yaitsatpada").

Que características ela tem? Como se manifesta a natureza relativa da aptidão de um cacto, um camaleão, uma tartaruga?

Organismos e ambiente

Todo visão separada os seres vivos têm seu próprio habitat. Dentro dela estão vários fatores, que possuem características especiais, por exemplo, certa temperatura do ar, salinidade do solo ou da água, certos habitantes.

Para sobreviver em um determinado ambiente, o corpo deve se adaptar a ele. Quem fizer isso da maneira mais eficiente possível, poderá sobreviver e ter filhos. Plantas, animais e até humanos desenvolveram várias ferramentas para ajudá-los a se adaptar.

Essas ferramentas foram formadas gradualmente. Espécies que tinham alguma vantagem em estrutura ou cor sobreviveram melhor do que outras sob certas condições. Traços úteis foram herdados e tornaram-se mais pronunciados. Com o tempo, as características desejadas tornaram-se características de todos os membros de uma espécie ou população.

A natureza relativa da aptidão

Adaptabilidade é a presença em animais ou plantas de sinais que correspondem ao seu estilo de vida e ao ambiente em que estão inseridos. Por exemplo, o corpo do peixe é aerodinâmico e coberto de muco para facilitar a movimentação na água. Em ursos árticos cor branca para se harmonizar com o ambiente.

No entanto, os mecanismos auxiliares desenvolvidos em representantes da vida selvagem não são absolutos, mas relativos. Por que o condicionamento físico é relativo? Tudo é simples. Se o corpo se adapta a condições ambientais específicas, pode estar despreparado para outras condições. geralmente mudam mais rápido do que os organismos que precisam de pelo menos algumas gerações para fazê-lo.

O caráter relativo do preparo físico também se manifesta no fato de que, tendo um meio confiável de proteção contra alguns inimigos (cor viva, espinhos ou veneno), você pode entrar na rede de outros. Assim, o veneno de muitas cobras afeta pequenas presas, afugenta grandes mamíferos, no entanto, não impede ouriços e mangustos que se alimentam de cobras. Exemplos detalhados considere mais.

cactos

Um excelente exemplo de sobrevivência em condições adversas é dado pelas plantas, que se sentem bem em um ambiente insuportável para muitos seres vivos. As plantas são comuns em desertos e semi-desertos, montanhas, savanas, florestas áridas.

Um poderoso caule carnudo permite acumular muita umidade do ar e os espinhos não permitem que ela evapore. Além disso, espinhos afiados afugentam quem quer comer um cacto. Raízes fortemente desenvolvidas atingindo raízes profundas lençóis freáticos sature a planta com água.

Assim, a planta está totalmente preparada para a vida em regiões onde a precipitação é extremamente rara. A natureza relativa da adaptabilidade do cacto reside no fato de que, quando as condições mudam, por exemplo, com o início de chuvas prolongadas, a planta pode morrer por ingestão excessiva de água pelo corpo.

EM condições do quarto todos os benefícios do cacto são perdidos e se tornam neutros. O caule poderoso e os espinhos não terão mais essas funções importantes para a sobrevivência, apenas o aspecto estético permanecerá.

camaleões

Os camaleões passam a maior parte do tempo nas árvores; galhos flexíveis ajudam os camaleões a escalá-los. Os dedos dos animais cresceram juntos, formando dois grupos quase opostos (parecem uma garra), o rabo é torcido e comprido - tudo isso facilita agarrar os galhos e movê-los.

A natureza relativa da adaptabilidade do camaleão reside precisamente na sua cor. A cor natural do animal o mascara tanto quanto possível sob o ambiente, tornando-o invisível aos predadores. Mas os camaleões costumam mudar de cor, usando-a como meio de comunicação.

Algumas espécies são capazes de repintar em quase todas as cores. É assim que eles expressam sua reação a uma mudança na iluminação, na umidade ou na aparência de outros animais. No momento do perigo, o “lagarto” fica estressado e pode ficar vermelho vivo ou amarelo, revelando-se, em vez de se misturar e se esconder.

tartarugas

Répteis únicos em sua estrutura são as tartarugas. O corpo dos animais está em uma casca densa, coberta por pele ou escudos com tesão. É um pouco como uma concha, pois consiste em uma parte superior e inferior.

A tartaruga não está apenas localizada dentro do casco, ela representa um único todo com ele. Parte do topo A "moldura" é fundida com a coluna vertebral do animal, a parte inferior é formada pela clavícula e costelas abdominais. A tartaruga não pode ser puxada para fora da "casa" sem aleijá-la.

Em caso de perigo, o animal esconde a cabeça e os membros dentro. Como a natureza relativa da aptidão se manifesta neste caso? Os predadores não podem roer a carapaça ou arrancar a tartaruga dela. Mas as águias o erguem bem acima do solo, soltam-no para que a casca se quebre e depois comem suas presas.

Conclusão

A adaptabilidade dos organismos é a correspondência de sua estrutura externa e interna, comportamento com o ambiente em que vivem. É formado no curso de um longo processo histórico e é um fator importante na evolução.

A natureza relativa da aptidão é que características os organismos podem ajudá-lo apenas em certas condições e situações. quando muda fatores externos os dispositivos podem ser ineficazes e, às vezes, prejudicar seu proprietário.

O surgimento da adaptabilidade dos organismos.
A principal razão para o surgimento de várias adaptações de organismos vivos ao meio ambiente é a seleção. Por exemplo, sabe-se que a perdiz - pássaro da floresta. Dependendo do habitat, apresenta várias adaptações: a) encurtamento do bico em conexão com a obtenção de alimentos sob a neve e serapilheira; b) aparecimento de dobras córneas nas pontas dos dedos para facilitar o movimento através da espessa cobertura de neve ; c) expansão, arredondamento das asas para rápida ascensão no ar (os ancestrais da perdiz não possuíam tal estrutura).
Para posterior distribuição, os frutos e sementes das plantas também sofreram várias alterações. São ganchos, espinhos com os quais se prendem aos animais, ou penugem leve que se espalha pelo vento.
O aparecimento de aptidão em plantas e animais é um fenômeno característico, mas em qualquer caso, a aptidão não aparece imediatamente. Como resultado de um longo processo evolutivo, indivíduos com características especiais adaptado às condições ambientais.
Características de aptidão em estrutura, cor, forma corporal e comportamento são claramente visíveis no exemplo mamífero aquático- um golfinho. A forma pontiaguda do corpo dá a ele a capacidade de se mover fácil e livremente na água em diferentes direções. A velocidade do golfinho chega a 40 km/h. E nas aves, os indicadores de aptidão para o vôo são a presença de penas cobrindo o corpo; falta de aurículas e dentes; a capacidade de virar a cabeça 180 "; a leveza dos ossos; a rápida digestão dos alimentos no estômago, etc.
Em muitos animais, a aptidão é tão desenvolvida que é difícil distingui-los do ambiente. A forma do corpo, a cor dos peixes, animais que vivem em densos matagais de algas, ajudam-nos a se esconder com sucesso dos inimigos.

Tipos de adaptação:

1. Coloração de proteção (mascaramento) e seus tipos.
2. Adaptação instintiva.
3. Cuidar da prole.
4. Adaptação fisiológica.

Arroz. 21. Adaptabilidade das borboletas noturnas pela mudança de cor para as cores correspondentes do tronco da árvore: 1 - o mesmo número de borboletas escuras e claras marcadas; 2 - tronco de árvore leve; 3 - aumento do número de borboletas leves; 4 - aumento do número de borboletas escuras; 5 - tronco de árvore escuro

1. Cor de proteção (mascaramento) e seus tipos. coloração protetora- a aptidão de organismos que vivem abertamente e podem ser acessíveis aos inimigos. As aves que incubam os seus ovos no chão (perdiz, perdiz, codorniz, etc.) fundem-se com o fundo envolvente. Um pássaro sentado imóvel no ninho é quase invisível para seus inimigos. Os ovos com cascas pigmentadas e os filhotes que eclodem também são quase imperceptíveis. No grandes predadores, cujos ovos são inacessíveis aos inimigos, ou em pássaros que põem ovos no alto das rochas ou os enterram. no solo, a cor protetora da casca não se desenvolve. As lagartas das borboletas são geralmente verdes, a cor das folhas, ou escuras, a cor da casca. Os peixes de fundo (arraia, linguado) costumam ser pintados na cor da areia.
Os animais do deserto são geralmente de cor amarelo-areia. A coloração protetora monocromática é característica de insetos (gafanhotos), lagartos, saigas, leões. Muitos animais mudam de cor dependendo da estação. Por exemplo, a raposa ártica, a lebre branca e a perdiz são brancas no inverno. As borboletas diurnas possuem uma coloração protetora na parte inferior das asas, enquanto as noturnas possuem uma coloração protetora na parte superior das asas, portanto durante o dia elas ficam visíveis aos inimigos e podem morrer (a parte inferior das asas é clara ). A coloração protetora também pode ser observada na forma de insetos: a crisálida das borboletas em um galho é muito semelhante a um rim; uma larva presa a um galho em um estado imóvel, semelhante a um galho de árvore, etc.
A coloração protetora é especialmente útil em estágios iniciais desenvolvimento individual organismo (ovos, larvas, pintos). A coloração protetora é necessária para animais que se movem lentamente ou para aqueles que passaram para um estado de repouso.
Muitos animais são capazes de mudar de cor rapidamente dependendo da cor do ambiente, e essa habilidade é herdada. Por exemplo: camaleão, linguado, agama.

Tipos de coloração protetora:

1. coloração protetora;
2. coloração atraente;
3. coloração ameaçadora;
4. coloração imitativa.

1. Pintura de advertência protetora característico de insetos venenosos, que picam ou queimam. Por exemplo, uma joaninha (vermelha, amarela, marrom, vermelha escura, listrada) nunca é bicada por pássaros devido à liberação de um líquido venenoso e amargo amarelado (Fig. 22). Se os filhotes bicarem acidentalmente esse besouro, da próxima vez eles não se aproximarão dele. O besouro necrófago emite um líquido ardente desagradável, tem uma cor listrada vermelha brilhante. Abelha colorida, abelha, vespa, serpentes venenosas os protege de predadores. A coloração protetora também depende do comportamento de alguns insetos e animais. Às vezes, besouros rastejantes congelam em momentos de perigo. Garçom, aninhado nos juncos, vendo acidentalmente o inimigo, estica o pescoço, levanta a cabeça e congela. A coloração de advertência em animais é combinada com comportamento que repele predadores.

Arroz. 22. Coloração de advertência: 1 - joaninha; 2 - bolha

2. Coloração atraente. Esta coloração é especialmente importante durante a reprodução. A cor brilhante das borboletas vermelhas, gafanhotos de asas azuis, jerboas, plumagem dos pássaros machos atrai as fêmeas durante a época de reprodução. EM dias comuns a coloração se funde com o ambiente e fica invisível para os inimigos (Fig. 23).

Arroz. 23. Coloração atraente: 1 - faixa vermelha; 2 - potranca de asas azuis; 3 - jerboa

3. Coloração ameaçadora. Em momentos de perigo, os animais assumem uma postura ameaçadora. Por exemplo, em momentos de perigo, uma cobra ergue a cabeça reta, estufa o pescoço e assume uma postura ameaçadora; besouro Darkling levanta seu abdômen e excreta Fedor. A orelha redonda abre instantaneamente as dobras da pele na cabeça e congela com a boca aberta. Nas asas abertas do louva-a-deus existem manchas que parecem olhos. Em caso de perigo, abrindo as asas, o louva-a-deus afugenta o inimigo. As mesmas manchas também são encontradas em borboletas noturnas (Fig. 24).

Arroz. 24. Coloração ameaçadora: manchas oculares nas asas de uma borboleta (1) em uma pose de ameaça parecem os olhos de uma coruja elfa (2)

4. Coloração imitativa -mimetismo(Grego mimikos - "imitação"). Esta é a imitação de animais e plantas de organismos vivos ou certos objetos inanimados do meio ambiente. A coloração de alerta de organismos desprotegidos tem semelhança com uma ou mais espécies. Por exemplo, em termos de forma do corpo, tamanho, cor brilhante, uma barata é semelhante a uma joaninha. A forma do corpo de um cavalo-marinho e um caminhante de peixe se assemelha a uma alga. Uma borboleta branca com odor desagradável e cor brilhante imita as borboletas não comestíveis da família dos heliconídeos (Fig. 25), e as moscas imitam as vespas. A semelhança das cobras não venenosas com as venenosas as ajuda a se proteger dos inimigos e a sobreviver.

Arroz. 25. Coloração imitativa: borboleta branca (T) parece uma borboleta helicônida venenosa (2)

Exemplos de coloração imitativa de plantas.
A coloração imitativa nas plantas é necessária para atrair ou intimidar os animais. Normalmente não há néctar na flor de Belozor. Para atrair insetos, é semelhante a uma planta de mel. Insetos, sentados em uma flor, contribuem para sua polinização. As flores da planta insetívora (nepenthes) são coloridas. Insetos, sentados em uma flor, caem instantaneamente na "armadilha" e morrem. A orquídea se assemelha à fêmea de alguns insetos na forma da flor e no cheiro; portanto, os insetos machos sentam-se involuntariamente na flor e a polinizam.
Mimetismo ocorre sob o controle da seleção natural. Sua ocorrência está associada ao acúmulo de pequenas mutações benéficas em espécies comestíveis nas condições de seu habitat comum com não comestíveis. Uma das principais armas de defesa contra inimigos e características adaptativas é: insetos e caranguejos têm cobertura quitinosa, moluscos têm conchas, crocodilos têm escamas, tatus e cágados têm carapaça e ouriço e porco-espinho têm espinhos.

Fitness. Coloração protetora. Coloração protetora. Coloração atraente. Coloração ameaçadora. Coloração imitativa (mimetismo).

1. razão principal várias adaptações de organismos às condições ambientais - isso é seleção.
2. A coloração protetora é uma adaptabilidade necessária para proteger os organismos que levam um estilo de vida aberto dos inimigos.
3. Coloração protetora - um tipo de coloração protetora característica de insetos venenosos, pungentes e ardentes.
4. Coloração atraente - um tipo de coloração protetora durante o período de reprodução dos organismos.
5. A coloração ameaçadora é uma forma de proteger os animais dos inimigos, adotando uma postura ameaçadora.
6. A imitação de organismos vivos e objetos inanimados do ambiente é a adaptabilidade de organismos que não são capazes de se defender ou são inativos.
7. Que características dos organismos determinam a aptidão?
8. Como surge o condicionamento físico?
9. Cite os tipos de coloração protetora.
10. Dê um exemplo de coloração protetora.
1. Quais organismos são caracterizados por cores imitativas?
2. Dê exemplos que comprovem a utilidade de cores atraentes.
3. Quais são exemplos de cores mímicas em plantas?

Exercício
Você já conheceu insetos na natureza que congelam quando tocados? Preste atenção em suas ações, imobilidade. Preste atenção aos insetos que emitem um odor desagradável. Compara-os. Esta tarefa ajudará você a se familiarizar com a coloração protetora e ameaçadora dos animais.
Tente concluir a tarefa.
A que tipo pertencem os exemplos dados de coloração protetora? Digite em letras maiúsculas de acordo: "ZShch" - protetor; "PR" - atraindo; "PD" - imitativo.

1. Joaninha. 5. Nepenthes (planta insetívora).
2. Borboleta. 6. Garçom.
3. Besouro preto. 7. Faisão macho.
4. Cavalo Marinho. 8. Louva-a-deus.

4. Adaptabilidade dos organismos e sua natureza relativa

Aptidão - a conveniência relativa da estrutura e funções do corpo, que é o resultado da seleção natural, eliminando indivíduos inaptos. Traços resultam de mutações. Se aumentam a viabilidade do organismo, sua fecundidade, permitem expandir a área, então tais caracteres são "capturados" pela seleção, são fixados na prole e se tornam adaptações.

Tipos de luminárias.

A forma do corpo dos animais permite que eles se movam facilmente no ambiente apropriado, tornando os organismos discretos entre os objetos. Por exemplo, a forma aerodinâmica do corpo do peixe, a presença de membros longos em um gafanhoto.

Camuflagem - a aquisição da semelhança de um organismo com algum objeto do ambiente, por exemplo, semelhança com uma folha seca ou casca de árvore das asas de uma borboleta. A forma do corpo do bicho-pau o torna invisível entre os ramos das plantas. Agulhas não são visíveis entre as algas. Nas plantas, o formato da flor: a posição no caule favorece a polinização.

Coloração protetora esconde o corpo em ambiente, torna-o invisível. Por exemplo, uma lebre é branca, um gafanhoto é verde. Coloração dissecante - a alternância de listras claras e escuras no corpo cria a ilusão de claro-escuro, desfoca os contornos do animal (zebras, tigres).

As cores de advertência indicam a presença de substâncias tóxicas ou corpos especiais proteção, o perigo do corpo para um predador (vespas, cobras, joaninhas).

O mimetismo é a imitação de um organismo menos protegido de uma espécie para um organismo mais protegido de outra espécie (ou objetos ambientais), que o protege do extermínio (moscas vespas, cobras não venenosas).

O comportamento adaptativo em animais é uma postura ameaçadora que avisa e afugenta o inimigo, congelando, cuidando dos filhotes, armazenando comida, construindo ninhos, tocas. O comportamento dos animais visa a proteção e preservação de inimigos e efeitos nocivos Fatores Ambientais.

As plantas também desenvolveram adaptações: os espinhos protegem contra a alimentação; a cor viva das flores atrai insetos polinizadores; tempo diferente a maturação do pólen e dos óvulos impede a autopolinização; variedade de frutas promove a dispersão de sementes.

Todas as adaptações são de natureza relativa, pois operam sob certas condições às quais o corpo está adaptado. Quando as condições mudam, as adaptações podem não proteger o organismo da morte e, consequentemente, os signos deixam de ser adaptativos. A especialização estreita pode causar a morte em condições variáveis.

A razão para o surgimento de adaptações é que os organismos que não atendem a essas condições morrem e não deixam descendentes. Organismos que sobrevivem na luta pela existência têm a oportunidade de transmitir seu genótipo e fixá-lo em gerações.

5. Especiação

A microevolução é um processo evolutivo que ocorre dentro de uma espécie, levando à sua mudança e ao surgimento de uma nova espécie. O processo de especiação começa nas populações, então uma população é uma estrutura evolutiva elementar.

Em populações ideais, opera a lei de Hardy-Weinberg - a lei do equilíbrio genético, segundo a qual a proporção das frequências de ocorrência de genes dominantes e recessivos permanece inalterada de geração em geração. A população ideal atende aos seguintes requisitos:

a) ilimitado grande valor populações;

b) cruzamento livre de indivíduos - panmixia;

c) a ausência do processo de mutação e seleção; d) a ausência de migração de indivíduos - o isolamento da população.

Nas populações, as frequências de ocorrência dos genes A e a correspondem à fórmula

onde p é a frequência de ocorrência do gene A; c - a frequência de ocorrência do gene a. Em uma população ideal, as frequências de ocorrência das combinações genotípicas AA:Aa:aa permanecem inalteradas e correspondem à fórmula:

p 2 (AA) + 2rya (Aa) + a 2 (aa) \u003d 1.

No entanto, em populações reais, as condições de uma população ideal não são atendidas. S. S. Chetverikov descobriu que o processo de mutação nas populações está em andamento, mas as mutações são principalmente recessivas e ocultas em heterozigotos. Com homogeneidade fenotípica externa, observa-se heterogeneidade genotípica da população. S. S. Chetverikov concluiu que as populações naturais estão saturadas com mutações, o que é reserva escondida variabilidade hereditária e leva a uma violação do equilíbrio genético. A mudança aleatória não direcional nas frequências alélicas em uma população é chamada deriva gênica.

EM condições naturais há uma flutuação periódica no número de indivíduos, que está associada a eventos sazonais, das Alterações Climáticas, desastres naturais, etc. Flutuações no número de indivíduos em uma população são chamadas de ondas populacionais. Eles foram descobertos pela primeira vez por S. S. Chetverikov. As ondas populacionais são uma das causas da deriva genética, que provoca os seguintes fenômenos: aumento da homogeneidade genética (homozigose) de uma população; concentração de alelos raros; preservação de alelos que reduzem a viabilidade dos indivíduos; mudança no pool genético em diferentes populações. Todos esses fenômenos levam a transformações evolutivas da estrutura genética da população e, no futuro, a uma mudança nas espécies.

Métodos de especiação.

Um fator importante na evolução é o isolamento, que leva a uma divergência de caracteres dentro da mesma espécie e impede o cruzamento de indivíduos. O isolamento pode ser geográfico e ecológico, portanto, dois métodos de especiação são distinguidos.

Especiação geográfica - novas formas de organismos surgem devido à lacuna no intervalo e isolamento espacial. Em cada população isolada, devido à deriva e seleção genética, o pool genético muda. Depois vem o isolamento reprodutivo, que leva à formação de novas espécies.

As razões para a ruptura da cordilheira podem ser formação de montanhas, geleiras, formação de rios e outros. processos geológicos. Por exemplo, tipos diferentes lariços, pinheiros e papagaios australianos foram formados como resultado de uma lacuna na cordilheira.

A especiação ecológica é um método de especiação no qual novas formas ocupam diferentes nichos ecológicos dentro do mesmo intervalo. O isolamento ocorre devido à incompatibilidade entre o tempo e o local de cruzamento, o comportamento dos animais, a adaptação a diferentes polinizadores nas plantas, o uso de diferentes alimentos etc. condições diferentes.

A especiação geográfica e ecológica procede de acordo com o esquema:

isolamento de uma população - "acúmulo de mutações -" isolamento - "divergência de caracteres -" formação de uma subespécie - "isolamento reprodutivo -" formação de uma espécie.

São processos muito demorados. A força motriz por trás da especiação é uma seleção natural motriz e disruptiva.

6. Macroevolução

Macroevolução - evolução supraespecífica, como resultado da formação de táxons maiores (famílias, ordens, classes, tipos). Não possui mecanismos específicos e é realizada de forma semelhante aos mecanismos da microevolução. A macroevolução ocorre em períodos de tempo historicamente extensos e não está disponível para estudo e observação direta. A. N. Severtsov e I. I. Shmalgauzen estabeleceram duas direções principais do processo evolutivo: progresso biológico e regressão biológica.

A regressão biológica é caracterizada por um estreitamento do intervalo; diminuição do número de espécies; uma redução no número de populações e uma diminuição nas unidades sistemáticas; prevalência da mortalidade sobre a fecundidade.

Isso leva a uma redução no número de espécies em um gênero, no número de gêneros em uma família (às vezes até um), famílias em uma ordem (uma), etc. Algumas espécies, gêneros e famílias desaparecem completamente. Por exemplo, uma diminuição no número de cavalinhas e musgos. Em vias de extinção está tigre ussuriano.

Formas de alcançar o progresso biológico.

Eles foram estabelecidos por A.N. Severtsov e estão associados a todos os tipos de transformações na estrutura dos organismos.

Aromorfose - arogênese, ou progresso morfofisiológico, acompanhado por grandes mudanças na estrutura dos organismos, aumento no nível de sua organização. As aromorfoses são de natureza geral e não se adaptam a condições especiais. Eles oferecem uma oportunidade para desenvolver novos habitats, expandir o alcance. Como resultado das aromorfoses, surgiram grandes táxons como tipos e classes.

Idioadaptação - alogênese, acompanhada pela aquisição pelo corpo de adaptações particulares às condições ambientais, habitat sem alterar o nível de organização. Há um desenvolvimento de novos ambientes de vida. As mudanças emergentes são de natureza adaptativa, às vezes uma especialização estreita para condição específica. Como resultado, há uma divergência de caracteres dentro de um grupo sistemático e formam-se táxons menores: ordens, famílias, gêneros. Em indivíduos de diferentes grupos taxonômicos, pode-se observar a convergência - a convergência de caracteres como resultado da adaptação de vários organismos às mesmas condições de habitat (borboletas e pássaros, baleias e peixes). É assim que surgem órgãos semelhantes.

Às vezes, há um desenvolvimento independente de características semelhantes em grupos de organismos intimamente relacionados - paralelismo. Por exemplo, o desenvolvimento de nadadeiras em pinípedes (morsas e focas).

Regras de evolução.

1. A evolução é irreversível. Qualquer grupo sistemático não pode voltar ao ancestral original. Às vezes há atavismos, mas são raros. Os anfíbios não podem dar origem novamente aos peixes dos quais evoluíram.

2. A evolução é progressiva e visa desenvolver adaptações a quaisquer condições de existência.

3. Cada aumento do nível de organização - aromorfose - é acompanhado por adaptações particulares - idioadaptação, em casos especiais - degeneração.

Eles têm uma estrutura semelhante como resultado da existência em condições semelhantes e seleção natural igualmente direcionada. 5 MICROEVOLUÇÃO E MACROEVOLUÇÃO evolução seleção natural especiação O conceito de processos de micro e macroevolução. Teoria da evolução e princípios da sistemática biológica. Monofilia é a origem de um táxon de um ancestral comum. De acordo com conceitos modernos, ...

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1. Adaptabilidade dos organismos ao ambiente, suas causas. A natureza relativa da aptidão dos organismos. A adaptabilidade das plantas ao uso da luz na biogeocenose.

2. Mudanças na biosfera sob a influência de atividades humanas. Manter o equilíbrio da biosfera como base de sua integridade.

3. Resolva o problema da natureza intermediária da herança.

1. Adaptabilidade - correspondência da estrutura das células, tecidos, órgãos, sistemas de órgãos às funções desempenhadas, sinais do organismo ao meio ambiente. Exemplos: a presença de cristas nas mitocôndrias - adaptação à localização nelas um grande número enzimas envolvidas na oxidação de substâncias orgânicas; a forma alongada dos vasos, suas paredes fortes - adaptabilidade ao movimento da água ao longo deles com minerais dissolvidos na planta. A cor verde de gafanhotos, louva-a-deus, muitas lagartas de borboletas, pulgões, insetos herbívoros é uma adaptação para proteção contra ser comido por pássaros.

2. Causas da aptidão - as forças motrizes da evolução: variabilidade hereditária, luta pela existência, seleção natural.

3. O surgimento das adaptações e sua explicação científica. Um exemplo da formação de aptidão em organismos: os insetos não tinham anteriormente uma cor verde, mas foram forçados a passar a se alimentar de folhas de plantas. As populações são heterogêneas em cores. Os pássaros comiam indivíduos altamente visíveis, indivíduos com mutações (o aparecimento de tonalidades verdes neles) eram menos visíveis em uma folha verde. Quando se reproduziam, novas mutações surgiam neles, mas a maioria permanecia seleção natural indivíduos com tons verdes. Depois de muitas gerações, todos os indivíduos dessa população de insetos adquiriram uma cor verde.

4. A natureza relativa do condicionamento físico. Sinais de organismos correspondem apenas a certas condições ambientais. Quando as condições mudam, elas se tornam inúteis e às vezes prejudiciais. Exemplos: os peixes respiram por guelras, por onde o oxigênio entra no sangue vindo da água. Em terra, os peixes não conseguem respirar porque o oxigênio do ar não entra pelas guelras. A cor verde dos insetos os salva dos pássaros apenas quando estão nas partes verdes da planta, em um fundo diferente tornam-se visíveis e não protegidos.

5. O arranjo hierárquico das plantas em uma biogeocenose é um exemplo de sua adaptabilidade ao uso da energia luminosa. Colocação no primeiro nível das plantas mais amantes da luz e no mais baixo - tolerante à sombra (samambaia, casco, oxalis). O denso fechamento das copas nas comunidades florestais é a razão do pequeno número de fileiras nelas.

2. 1. A biosfera é um sistema ecológico gigantesco, relativamente estável e holístico, a dependência do equilíbrio que historicamente se desenvolveu nela das conexões entre seus habitantes, sua adaptabilidade ao meio ambiente, do papel da matéria viva na biosfera, de influência da atividade humana.

2. Causas das mudanças globais na biosfera: crescimento populacional, desenvolvimento da indústria, transporte rodoviário, ferroviário, aéreo, surgimento de redes rodoviárias complexas, mineração intensiva, construção de usinas de energia, desenvolvimento Agricultura e etc

3. Consequências negativas do desenvolvimento da indústria, transporte, agricultura - poluição de todos os ambientes vivos (terra-ar, água, solo), perda de fertilidade do solo, redução de terras aráveis, destruição Grandes áreas florestas, o desaparecimento de muitas espécies de plantas e animais, o surgimento de novos patógenos perigosos para a vida humana (vírus da AIDS, hepatite infecciosa, etc.), a redução dos estoques água limpa, esgotamento dos recursos fósseis, etc.

4. Poluição da biosfera por atividades agrícolas. O uso de altas doses de pesticidas é a causa da poluição do solo, das águas dos reservatórios, da diminuição do número de espécies animais que neles vivem, retardando a atividade vital dos decompositores (destroem os resíduos orgânicos e os transformam em alimentos) .

plantas minerais). A violação das normas para a aplicação de fertilizantes minerais é a causa da poluição do solo com nitratos, seu acúmulo em produtos alimentícios e envenenamento de pessoas com eles.

5. Tipos de poluição industrial da biosfera: 1) química - liberação na biosfera de centenas de substâncias que não existiam anteriormente na natureza (chuva ácida, etc.); 2) radiação, ruído, poluição biológica, seu impacto negativo na saúde humana, na matéria viva da biosfera.

6. A gestão racional da natureza é a principal forma de proteger a biosfera da poluição, preservar os recursos do esgotamento, as espécies vegetais e animais da extinção, manter o equilíbrio e a integridade da biosfera.

3. Para resolver o problema, deve-se partir do fato de que na primeira geração de híbridos a dominância será incompleta, embora a descendência seja uniforme. Não parecerá um traço dominante e nem recessivo, mas um intermediário. Por exemplo, uma planta de beleza noturna não crescerá com flores vermelhas e brancas, mas com rosas. Na segunda geração, ocorrerá a divisão e surgirão três grupos de indivíduos de acordo com o fenótipo: uma parte com caráter dominante (flores vermelhas), uma parte com caráter recessivo (flores brancas), duas partes de heterozigotos com caráter intermediário (rosa).