Раменская средняя СОШ 5 Учитель Артемова С.В.

Цели урока: 1. Сформировать понятие естественного отбора 2. Познакомиться с форм ами естественного отбора 3. Уметь на основе примеров определять формы естественного отбора 4. Уметь объяснять творческую роль естественного отбора. 5. Научиться любить природу и видеть ее красоту.

ПОНЯТИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Естественный отбор - основная движущая сила эволюции, и любой вид живых организмов, когда либо живший на Земле, так или иначе формировался под действием естественного отбора.

Понятие естественного отбора В современном понимании принцип естественного отбора включает в себя следующее: индивидуальная изменчивость влияет на вероятность выживания и размножения особей в популяции; индивидуальные черты особей в популяции наследственны (генетически предопределены), по крайней мере частично; доля генов в популяции, которые увеличивают успех выживания и размножения особей, возрастает со временем.[1]

Результат действия естественного отбора Адаптации – приспособления организмов к окружающей среде Многообразие видов

Адаптации - пример действия естественного отбора Спугнутый самец белохвостого оленя остановился на склоне, испещренном снежными пятнами.

Адаптации – результат естественного отбора Попадая на новое место, лиманда за несколько часов в точности воссоздает не только цвет дна - от песчаного до темно-бурого - но и его фактуру.

Результат естественного отбора В случае опасности выпь замирает, вытянув шею, и становится практически незаметной среди тростника.

Покровительственная окраска Горностай (летом)Горностай ( зимой)

Покровительственная окраска птенцов кулика- сороки надежно скрывает их на морском берегу. Взрослая же птица окрашена очень ярко. Птенцы кулика-сороки Кулик-сорока

Результатом естественного отбора является все многообразие видов существующих (или когда- либо живших) на Земле.

Можно ли увидеть как происходит этот процесс в природе? Реально наблюдать этот процесс в природе довольно сложно. Для этого мы должны: заметить какие-либо изменения внешнего облика особей в популяции того или иного вида, показать, что эти изменения происходят под воздействием внешней среды и носят приспособительных характер, доказать, что в данной популяции существует наследственная изменчивость по отбираемому признаку.

В эксперименте были взяты чистые линии некоторых мутаций дрозофилы, снижающих жизнеспособность (чистой линией называется искусственная популяция, все особи которой несут только один вариант данного гена). В чреде поколений выражение характерных признаков этих мутаций все более ослабевалось, мухи возвращались по своей внешности к исходной дикой форме. При скрещивании же особей из разных чистых линий уже у гибридов первого поколения проявлялись все ранее утерянные свойства данных мутаций. Это означает, что выражение признаков этих мутаций было подавлено действием каких-то других генов, которые при переходе в гетерозиготное состояние утратили свое значение. Таким образом, в чистых линиях мутаций дрозофилы, снижающих жизнеспособность, происходил естественный отбор, направленный на погашение проявления этих мутаций. К сходным результатам привели аналогичные эксперименты на рачках-бокоплавах Дрозофила Рачки-бокоплавы

ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

1.Стабилизирующий отбор Направлен на поддержание в популяциях среднего, ранее сложившегося значения признака или свойства. Он действует при относительно постоянных (колеблющихся в определенных пределах) условиях внешней среды. При стабилизирующем отборе преимущество в размножении получают наиболее типичные особи в популяции, особи же, заметно уклоняющиеся от установившейся нормы, устраняются естественным отбором. Эта форма отбора самая обычная, но заметить ее сложно, так как в этом случае не происходит изменения морфологического облика организмов в популяции.

Пример стабилизирующего отбора Примером стабилизирующего отбора можно считать связь между весом новорожденных младенцев и их выживаемостью: чем сильнее отклонение в любую сторону от среднего значения, тем реже такие дети выживают.

Распределение веса при рождении у английских младенцев (диаграмма) и кривая зависимости смертности младенцев от их веса при рождении (1фунт = 0,454 кг.).

Пример стабилизирующего отбора Крокодилы - древняя группа рептилий, сформировавшаяся в мезозойскую эру. Около 70 млн. лет назад, в конце эры динозавров, сформировались крокодилы современного морфологического типа. С тех пор произошло становление разных отрядов птиц и млекопитающих (многие их представители уже вымерли), облик же крокодилов остался прежним. Несмотря на то, что менялись целые экосистемы, эти "живые ископаемые" сумели дожить до наших дней. Околоводные биотопы тропических лесов - природные местообитания современных крокодилов - не были подвержены сильным климатическим изменениям, к тому же крокодилы - достаточно неприхотливые существа и долгое время могут обходиться без пищи. Нильский крокодил

2. Движущий или направленный отбор отбор, способствующий сдвигу среднего значения признака или свойства в популяции. Эта форма отбора возникает при изменении условий существования. Приводит к установлению новой нормы взамен ранее существующей.

Пример движущего или направленного отбора В гавани Плимут (Англия) после построения мола замедлилась скорость циркуляции воды, что привело к повышению ее замутненности. При этом вместо крабов Carcinus maenas с широким головогрудным щитком распространились крабы того же вида с узким щитком. Опыты в аквариуме подтвердили предположение, что у последних жабры более закрыты, и они лучше выживают в мутной воде.

3. Дизруптивный (disrupt - разрывать, раздроблять, англ.) или раздробляющий отбор Отбор, идущий одновременно в пользу нескольких уклоняющихся вариантов против особей с промежуточным значением признака. Эта форма отбора возникает в случаях, когда ни одна из групп генотипов не получает решающего преимущества в борьбе за существование из-за разнообразия условий, одновременно встречающихся на одной территории. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Пример дизруптивного отбора Водяные ужи, обитающие на островах и побережье оз. Эри в Северной Америке, сильно изменчивы по окраске. На берегах преобладают особи с широкими поперечными темно-коричневыми полосами по светлому фону, а на островах - ужи с менее выраженными полосами и вообще без полос. Эти различия носят адаптивный характер: полосатая окраска оказывается защитной в болотистой местности по берегам озера, делая ужей незаметными для их главных врагов - чаек и цапель, а на белых известняковых скалах островов преимущественно выживают светлые особи без полос. Особи с промежуточным значением признака (слабо выраженными полосами), получающиеся при скрещивании этих двух морф между собой, оказываются не приспособленными ни к одному из вариантов условий. Тем не менее, такие ужи изредка встречаются из-за незначительной миграции береговых особей на острова и наоборот (ужи хорошо плавают).

Пример дизруптивного отбора Окраска раковины виноградной улитки очень изменчива. Разные варианты отличаются друг от друга общим тоном окраски и количеством полос. Частота встречаемости того или иного варианта окраски зависит от окружающего фона: в лесах чаще встречаются особи с коричневыми раковинами, на участках с грубой травой - с желтыми. Подобные различия приспособительны, так как предохраняют улиток от истребления птицами. Этот полиморфизм - результат действия дизруптивного отбора: единая популяция распадается на несколько морф и ни одна из них не имеет решающего преимущества перед другими.

ТВОРЧЕСКАЯ РОЛЬ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Творческая роль естественного отбора В начале XX века, на заре генетики, многие исследователи отрицали роль естественного отбора как созидающего фактора. Основной эволюционной силой считался мутационный процесс как единственная причина возникновения новых признаков и свойств организма. Поскольку мутация - явление исключительно редкое (установлено, что в среднем мутирует один ген из миллиона), естественному отбору отводили роль простого "контролера", вступающему в действие только после появления нового генетического отклонения.

Творческая роль естественного отбора Однако дальнейшие исследования показали, что в природных популяциях любого вида существует огромный запас генетической изменчивости по самым разнообразным признакам. Таким образом, у естественного отбора всегда есть огромный материал для работы. В лабораторных экспериментах удалось установить, что с помощью отбора можно изменять практически любые свойства организма, даже такие, как доминантность или рецессивность тех или иных признаков.

Творческая роль естественного отбора Действительно, единственным источником "эволюционного материала" (наследственной изменчивости) является мутационный процесс. Но это не отрицает творческую роль естественного отбора: его можно сравнить со скульптором, который создает прекрасные предметы искусства лишь отсекая от глыбы мрамора "ненужные" куски.[1]

Ответьте на вопросы и выполните задания: Что же такое естественный отбор? Какие формы естественного отбора вы знаете? Многие из форм организмов, живущих на океаническом дне, практически без изменений сохранились до наших дней. О какой форме естественного отбора идет речь? Ответ обоснуйте. Перечные пяденицы меняют свою окраску со светлой на темную под влиянием выбросов сажи и закопчения стволов деревьев в индустриальных районах Англии в XIXв. О какой форме естественного отбора идет речь? Ответ обоснуйте. В чем заключается творческая роль естественного отбора?

Домашнее задание: § 58, вопросы с.214. Подобрать примеры проявления разных форм естественного отбора из научно-популярной литературы или на основе собственных наблюдениях.[3]

Список информационных источников 1. Официальный интернет сайт Государственного Дарвиновского музея ( Авторы текстов: Рубцов А. С., Александрова А. А. Список литературы 2. Каменский А.А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология кл., Учебник. М., Дрофа Козлова Т. А. Тематическое и поурочное планирование по биологии. УМК. М., Экзамен