Spalvų matymo ir specifikos raida Cichlidų regėjimas vaidina svarbų vaidmenį renkantis porą: kiekvienos rūšies patinai turi savo ypatingą aprangą, o patelės puikiai išmano savo spalvos niuansus. Regėjimas gali būti specialiai pritaikytas spektrinėms charakteristikoms

1 skyrius Evoliucijos pagrindai: Darvinas ir sintetinė evoliucijos teorija Per. A. Nadiryanas Šiame ir tolesniuose skyriuose trumpai aprašoma dabartinė evoliucinės biologijos būklė, kokia ji buvo iki 1995 m., kai atsirado nauja mokslo kryptis – lyginamoji genomika.

2 skyrius Nuo sintetinės evoliucijos teorijos iki evoliucinės genomikos: įvairūs evoliucijos mechanizmai ir keliai Per. A. Nesterova Šiame skyriuje tęsime diskusiją apie evoliucinę biologiją laikotarpiu iki genomikos atsiradimo. Daugelis aptartų plėtros krypčių nebuvo

Specifikacija ir konvergencija Dabar norėtume aptarti Lamarko soma-gemalinės linijos grįžtamojo ryšio hipotezės pasekmes specifikacijos ir konvergencijos teorijai. Be katastrofiško rūšių išnykimo, pavyzdžiui, dėl meteoritų kritimo ar

5.3. Speciacija Naujų rūšių formavimosi procesas, vykstantis populiacijos transformacijų pagrindu, vadinamas speciacija. Akivaizdu, kad be rūšies apibrėžimo ir jos atrankos kriterijų neįmanoma tirti specifikacijos. Rūšis yra pagrindinė sąvoka

Lyčių skirtumai smegenų struktūroje dėl kryptingos evoliucijos Lyčių skirtumai tarp pažintinių funkcijų ir kitų psichologinių funkcijų, tikriausiai susiformavo žmogaus evoliucijos metu dėl skirtingų vyrų ir vyrų reprodukcijos strategijų.

Morfologiniai pritaikymai apima:

a) arktinių lapių tankaus kailio išsivystymas; b) griežtas baltymų sintezės proceso žmogaus ląstelėse reguliavimas; c) dilgėlių plaukelių atsiradimas; d) pastovios žinduolių kūno temperatūros palaikymas; e) laikinas stumbrų susiejimas bandoje.

1) a, c
2) a, e
3) b, c
4) d, e

Paaiškinimas.

Morfologinė adaptacija – prisitaikymas prie aplinkos veiksnių, išreiškiamas išorinės išvaizdos pasikeitimu (pavyzdžiui, drugelių sparnų spalvos pasikeitimu, priklausomai nuo aplinkos užterštumo).

Atsakymas: 1

Palyginkite siūlomas organų (struktūrų) poras tarpusavyje ir susiekite jas su būdais, kuriais vyksta evoliucijos procesas, dėl kurio susidaro šie organai (struktūros):

Paaiškinimas.

Konvergencija yra evoliucinis procesas, susidedantis iš skirtingų organizmų konvergencijos ir panašių savybių įgijimo. Konvergencijos metu susidaro panašūs organai.

Divergencija – tai giminingų organizmų savybių skirtumai. Divergencijos metu susidaro homologiniai organai.

Teisingas atsakymas yra A2B2V2G1D2

Atsakymas: A2B2V2G1D2

Panašių ženklų ir struktūrinių ypatybių susiformavimas nesusijusiuose organizmuose, atsirandantis dėl prisitaikymo prie panašių egzistavimo sąlygų, vadinamas:

1) simbiozė
2) konvergencija
3) arogenezė
4) divergencija

Paaiškinimas.

Konvergencija yra vienas iš organizmų adaptacinio kintamumo tipų, apibūdinantis tolimų organizmų vystymąsi pagal panašų scenarijų. (Pavyzdžiui, sparnų vystymasis paukščiams, vabzdžiams ir šikšnosparniams)

Atsakymas: 2

a - driežo priekinės galūnės ir banginio plekšnės

b - kasančios kurmio galūnės ir rausiančios lokio galūnės

c - ežiuko adatos ir šunų plaukai

g - tvenkinio sraigės plaučiai ir paukščių plaučiai

d - drugelio proboscis ir dramblio kamienas

2) panašūs kūnai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, c

4) homologiniai organai; „Papildomi“ pavyzdžiai – c, d

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme. A ir b pavyzdžiai yra homologiniai organai.

Teisingas atsakymas yra numeris 2

Atsakymas: 2

Paaiškinimas.

Taškai a), c) yra panašių organų, kurie išsivysto dėl konvergencijos, pavyzdžiai. Šiuo atveju organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Taškai b), d), e) yra homologinių organų pavyzdžiai. Jie išsivysto dėl divergencijos, turi bendrą kilmę, tačiau atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra A2B1V2G1D1

Atsakymas: A2B1V2G1D1

Konkretus morfofiziologinis pokytis, padidinantis bendrą tam tikros grupės organizacijos lygį, vadinamas:

1) aromorfozė
2) alomorfozė
3) konvergencija
4) bendra degeneracija

Paaiškinimas.

Aromorfozė yra viena iš evoliucinio vystymosi rūšių, kurią sudaro tam tikros organizmų grupės organizavimo didinimas.

Allomorfozė = idioadaptacija.

Teisingas atsakymas yra numeris 1

Atsakymas: 1

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra A1B1V2

Atsakymas: A1B1V2

Iš keturių pateiktų gyvų organizmų organų (struktūrų) porų trys gali būti lyginamieji anatominiai evoliucijos įrodymai. Nurodykite „papildomą“ pavyzdį, kuris yra toks įrodymas ne yra:

1) kviečių želmenų šakniastiebiai ir svogūnų svogūnėliai
2) žuvų ir paukščių sparnų krūtinės pelekai
3) vabzdžių trachėja ir žmogaus trachėja
4) vabzdžiaėdžio saulėgrąžos augalo kiaulpienės lapas ir gaudymo aparatas

Paaiškinimas.

Vabzdžių trachėja ir žmogaus trachėja yra homologiški organai, ty panašios kilmės ir skirtingos savo funkcijomis.

Likusieji yra panašių organų, kurie turi skirtingą kilmę, bet atlieka panašias funkcijas, pavyzdžiai.

Atsakymas: 3

Nustatyti atitiktį:

1) 1abg; 2vd
2) 1avd; 2bg
3) atsilikimas; 2bvd
4) 1vgd; 2ab

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Nustatyti atitiktį:

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra A1B3V1G2D3

Atsakymas: A1B3V1G2D3

Nustatyti atitiktį:

1) 1ab; 2vgd
2) 1abg; 2vd
3) atsilikimas; 2bvd
4) 1bvd; 2ag

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Homologiniai organai turi tą pačią kilmę, bet atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Nustatyti atitiktį:

Atsakymą parašykite kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka kairiajame stulpelyje. Pavyzdžiui: A3B3B2G1D1.

Paaiškinimas.

Aromormozė – pokyčiai, lemiantys organizacijos lygio padidėjimą.

Katamorfozė yra kūno organizavimo supaprastinimas.

Alomorfozė – bendro organizacijos lygio palaikymo struktūros ir funkcijų pokyčiai.

Teisingas atsakymas yra A1B3V1G2D3

Atsakymas: A2B1V3G1D3

Nustatyti atitiktį:

1) 1abg; 2vd
2) 1abd; 2vg
3) 1bc; 2agd
4) 1vg; 2abd

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Homologiniai organai turi tą pačią kilmę, bet atlieka skirtingas funkcijas.

Atsakymas: 4

Nustatyti atitiktį:

Atsakymą parašykite kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka kairiajame stulpelyje. Pavyzdžiui: A3B3B2G1D1.

Paaiškinimas.

Aromormozė – pokyčiai, lemiantys organizacijos lygio padidėjimą.

Katamorfozė yra kūno organizavimo supaprastinimas.

Alomorfozė – bendro organizacijos lygio palaikymo struktūros ir funkcijų pokyčiai.

Teisingas atsakymas yra A1B1V3G3D2

Atsakymas: A1B1V3G3D2

Nustatyti atitiktį:

1) 1abg; 2vd
2) 1avd; 2bg
3) atsilikimas; 2bvd
4) 1vgd; 2ab

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Homologiniai organai turi tą pačią kilmę, bet atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Nustatyti atitiktį:

Atsakymą parašykite kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka kairiajame stulpelyje. Pavyzdžiui: A3B3B2G1D1.

Paaiškinimas.

Aromormozė – pokyčiai, lemiantys organizacijos lygio padidėjimą.

Katamorfozė yra kūno organizavimo supaprastinimas.

Alomorfozė – struktūros ir funkcijų pokyčiai išlaikant bendrą organizacijos lygį.

Teisingas atsakymas yra A1B3V1G2D3

Atsakymas: A1B3V2G1D3

Nustatyti atitiktį:

1) 1ab; 2vgd
2) 1ab; 2vd
3) 1bc; 2agd
4) 1vd; 2abg

Paaiškinimas.

Panašūs organai yra organai, kurie yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Homologiniai organai turi tą pačią kilmę, bet atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra numeris 2

Atsakymas: 2

Nustatyti atitiktį:

Atsakymą parašykite kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka kairiajame stulpelyje. Pavyzdžiui: A3B3B2G1D1.

Paaiškinimas.

Aromormozė – pokyčiai, lemiantys organizacijos lygio padidėjimą.

Katamorfozė yra kūno organizavimo supaprastinimas.

Alomorfozė – bendro organizacijos lygio palaikymo struktūros ir funkcijų pokyčiai.

Teisingas atsakymas yra A1B3V1G2D3

Atsakymas: A1B1V2G3D3

Evoliucijos kelias, susijęs su morfofiziologinės organizacijos sumažėjimu, daugelio organų ir jų sistemų sumažėjimu dėl organizmų prisitaikymo prie paprastesnių egzistavimo sąlygų, vadinamas:

1) katagenezė
2) arogenezė
3) simbiozė
4) alogenezė

Paaiškinimas.

Katagenezė – evoliucinio vystymosi kelias, lydimas organizmo organizavimo supaprastinimo.

Teisingas atsakymas yra numeris 1

Atsakymas: 1

a - ožkų pieno liaukos ir žmogaus prakaito liaukos

b - bakterijų sporos ir blakstienų cista

c – ruonių plekšnės ir apgamų galūnės

g - ausų atvartų ir gaidžio sparnų sparnai

e - tuopos ir kaktusų spygliuočių pumpurų žvynai

Kokie yra šių trijų porų organų (struktūrų) pavadinimai ir kurie du pavyzdžiai joms nepriklauso ("pertekliniai"):

1) panašūs kūnai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, b
2) panašūs kūnai; „Papildomi“ pavyzdžiai – c, d
3) homologiniai organai; „Papildomi“ pavyzdžiai – b, d

Paaiškinimas.

Homologiniai organai yra organai, kurių kilmė panaši, bet atlieka skirtingas funkcijas. B ir d pavyzdžiai yra panašūs kūnai.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) morfofiziologiniai

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra A1B1V2G1D1

Atsakymas: A1B1V2G1D1

Bendrame arealo ribose viena dalis kikilių peri tankiuose spygliuočių miškuose, o kita dalis – žemuose ir negausiuose lapuočių želdiniuose su daugybe proskynų. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) morfofiziologiniai

Paaiškinimas.

Ekologinė izoliacija – izoliacija dėl ekologinio atskyrimo. Populiacijos gyvena bendrame plote, bet skirtingose ​​buveinėse ir todėl nesusitinka.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Paaiškinimas.

Divergencija – tai iš pradžių artimų organizmų grupių ženklų ir savybių išsiskyrimas evoliucijos eigoje, gyvenimo skirtingomis sąlygomis ir nevienodai nukreiptos natūralios atrankos rezultatas. Divergencijos metu susidaro vienarūšiai organai. Variantai A, C, D, D.

Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai nesusijusių organizmų grupių evoliucijos procese, jų pirminės struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. Konvergencijos metu susidaro panašūs organai. B variantas.

Teisingas atsakymas yra A1B2V1G1D1

Atsakymas: A1B2V1G1D1

Įprasto arealo ribose viena gegučių rasė deda mėlynus kiaušinėlius į raudonplaukių ir chasinų lizdus, ​​kita - šviesiai margas kiaušinėlius straublių lizduose. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė
2) aplinkosaugos
3) etologinis
4) geografinė

Paaiškinimas.

Ekologinė izoliacija – izoliacija dėl ekologinio atskyrimo. Populiacijos gyvena bendrame plote, bet skirtingose ​​buveinėse ir todėl nesusitinka.

Teisingas atsakymas yra numeris 2

Atsakymas: 2

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Paaiškinimas.

Divergencija – tai iš pradžių artimų organizmų grupių ženklų ir savybių išsiskyrimas evoliucijos eigoje, gyvenimo skirtingomis sąlygomis ir nevienodai nukreiptos natūralios atrankos rezultatas. Divergencijos metu susidaro vienarūšiai organai. Variantai A, B, D, D.

Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai nesusijusių organizmų grupių evoliucijos procese, jų pirminės struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. Konvergencijos metu susidaro panašūs organai. B variantas.

Teisingas atsakymas yra A1B1V2G1D1

Atsakymas: A1B1V2G1D1

Glaudžiai giminingose ​​Šiaurės Amerikos ugniagesių rūšyse, norint pritraukti priešingos lyties individus, stebimas kitoks šviesos blyksnių pobūdis: trukmė, dažnis, intensyvumas. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė;
2) etologinis;
3) ekologinis;
4) geografinė.

Paaiškinimas.

Esant etologiniam skirtingų populiacijų individų reprodukcinės izoliacijos pobūdžiui, apvaisinimo tikimybė mažėja dėl gyvenimo būdo ir elgesio skirtumų.

Teisingas atsakymas yra numeris 2

Atsakymas: 2

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Paaiškinimas.

Divergencija – tai iš pradžių artimų organizmų grupių ženklų ir savybių išsiskyrimas evoliucijos eigoje, gyvenimo skirtingomis sąlygomis ir nevienodai nukreiptos natūralios atrankos rezultatas. Divergencijos metu susidaro vienarūšiai organai. Variantai A, B, D, D.

Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai nesusijusių organizmų grupių evoliucijos procese, jų pirminės struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. Konvergencijos metu susidaro panašūs organai. B variantas.

Teisingas atsakymas yra A1B2V1G1D1

Atsakymas: A1B1V2G1D1

Evoliucijos kryptis, kuriai būdingas individų skaičiaus mažėjimas, mirtingumo persvara prieš vaisingumą ir arealo siaurėjimas, vadinama:

1) arogenezė
2) morfofiziologinis progresas
3) konvergencija
4) biologinė regresija

Paaiškinimas.

Biologinė regresija yra evoliucinio vystymosi kryptis, kurią lydi organizmų organizavimo supaprastinimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 4

Pateikiamos penkios gyvų organizmų organų (struktūrų) pavyzdžių poros, iš kurių trys gali būti lyginamieji anatominiai evoliucijos įrodymai:

a - kaktusų spygliai ir žirnių ūseliai

b - pušų sėklos ir paparčio sporos

c - gervės priekinė ir raganosio priekinė galūnė

g - ežio adatos ir šunų plaukai

e - lapės ir žiogo akys

Kokie yra šių trijų porų organų (struktūrų) pavadinimai ir kurie du pavyzdžiai joms nepriklauso ("pertekliniai"):

1) panašūs kūnai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, c

3) homologiniai organai; „Papildomi“ pavyzdžiai – b, e
4) homologiniai organai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, d

Paaiškinimas.

Homologiniai organai yra organai, kurių kilmė panaši, bet atlieka skirtingas funkcijas. b ir e pavyzdžiai yra panašūs organai.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Susijusių organizmų ar jų grupių savybių skirtumai, atsirandantys dėl prisitaikymo prie skirtingų egzistavimo sąlygų, vadinami:

1) arogenezė
2) katagenezė
3) divergencija
4) konvergencija

Paaiškinimas.

Divergencija yra viena iš organizmų adaptacinio kintamumo rūšių, kuriai būdingas panašių organizmų savybių skirtumas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Pateikiamos penkios poros gyvūnų organų (struktūrų) pavyzdžių, iš kurių trys gali būti lyginamieji anatominiai evoliucijos įrodymai:

a - tuopos ir eglės spyglių inkstų žvynai

b - gudobelės ir gervuogių spygliai

c - šikšnosparnio sparnai ir gaidžio sparnai

d – ruonių plekšnės ir apgamų galūnės

e - šviesai jautri euglenos akis ir kalmarų akis

Kokie yra šių trijų porų organų (struktūrų) pavadinimai ir kurie du pavyzdžiai joms nepriklauso ("pertekliniai"):

1) panašūs kūnai; „Papildomi“ pavyzdžiai – d, d
2) panašūs kūnai; „Papildomi“ pavyzdžiai – a, d
3) homologiniai organai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, b
4) homologiniai organai; „papildomi“ pavyzdžiai – c, d

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme. A ir d pavyzdžiai yra homologiniai organai.

Teisingas atsakymas yra numeris 2

Atsakymas: 2

Speciacija, kuri atsiranda pirminės rūšies diapazone, kai populiacijos negali kryžmintis dėl biologinės izoliacijos, vadinama:

1) simpatrinis
2) alopatrinis
3) alogenezė
4) konvergencija

Paaiškinimas.

Simpatrinė specifikacija – reprodukcinės izoliacijos atsiradimas dėl individų chromosomų rinkinio pokyčių.

Alopatrinis rūšiavimas yra vienas iš rūšių kūrimo būdų, kai reprodukcinis barjeras tarp rūšių formuojamas erdvinės izoliacijos pagrindu.

Alogenezė yra organizmų grupės evoliucijos kryptis, kai glaudžiai susijusios rūšys keičia tam tikras adaptacijas su kitomis, o bendras organizacijos lygis išlieka toks pat.

Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai susijusių organizmų grupių evoliucijos procese, panašios struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos.

Teisingas atsakymas yra numeris 1

Atsakymas: 1

Pateikiamos penkios poros gyvūnų organų (struktūrų) pavyzdžių, iš kurių trys gali būti lyginamieji anatominiai evoliucijos įrodymai:

a - kiaulpienių lapų ir saulėgrąžų gaudymo aparatai

b – vabzdžių trachėja ir žmogaus trachėja

c – vėžių ir driežų galūnės

d - varlės priekinės galūnės ir banginio plekšnės

e – gyvačių nuodų liaukos ir žmogaus seilių liaukos

Kokie yra šių trijų porų organų (struktūrų) pavadinimai ir kurie du pavyzdžiai joms nepriklauso ("pertekliniai"):

1) panašūs kūnai; „papildomi“ pavyzdžiai – a, d
2) panašūs kūnai; „Papildomi“ pavyzdžiai – b, d
3) homologiniai organai; „papildomi“ pavyzdžiai – c, d
4) homologiniai organai; „papildomi“ pavyzdžiai – b, c

Paaiškinimas.

Analogiški organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme. B ir c pavyzdžiai yra panašūs kūnai.

Teisingas atsakymas yra numeris 4

Atsakymas: 4

XX amžiaus pradžioje dėl intensyvios sapalų medžioklės jo arealas buvo suplėšytas į daug smulkių dalių, nutolusių viena nuo kitos dideliais atstumais. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) geografinė

Paaiškinimas.

Geografinė izoliacija – tam tikros populiacijos izoliacija nuo kitų tos pačios rūšies populiacijų kažkokia neįveikiama geografine kliūtimi.

Teisingas atsakymas yra numeris 4

Atsakymas: 4

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Parašykite savo atsakymą kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka. Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje (paveiksle) esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba visai nenaudojami. Pavyzdžiui: A1B2B1...

Paaiškinimas.

Taškai a), b) yra panašių organų, kurie išsivysto dėl konvergencijos, pavyzdžiai. Šiuo atveju organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Taškai c), d), e) yra homologinių organų pavyzdžiai. Jie išsivysto dėl divergencijos, turi bendrą kilmę, tačiau atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra A2B2V1G1D1

Atsakymas: A2B2V1G1D1

Bendrame arealo ribose viena dalis juodvarnių gyvena tankiuose miškuose, kita dalis – gyvenvietėse. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) morfofiziologiniai

Paaiškinimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Parašykite savo atsakymą kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka. Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje (paveiksle) esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba visai nenaudojami. Pavyzdžiui: A1B2B1...

Paaiškinimas.

Punktai a), b), d), e) yra panašių organų, kurie išsivysto dėl konvergencijos, pavyzdžiai. Šiuo atveju organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

C punktas yra homologinių organų pavyzdžiai. Jie išsivysto dėl divergencijos, turi bendrą kilmę, tačiau atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra A1B1V2G1D1

Atsakymas: A1B1V2G1D1

Bendrame arealo ribose viena dalis kikilių peri tankiuose spygliuočių miškuose, o kita dalis – žemuose ir negausiuose lapuočių želdiniuose su daugybe proskynų. Tai yra izoliacijos pavyzdys:

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) morfofiziologiniai

Paaiškinimas.

Ekologinė izoliacija yra izoliacijos forma, kurią sukelia aplinkos sąlygų ir veisimosi laiko neatitikimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Parašykite savo atsakymą kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka. Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje (paveiksle) esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba visai nenaudojami. Pavyzdžiui: A1B2B1...

Paaiškinimas.

Taškas B yra panašių organų, kurie išsivysto dėl konvergencijos, pavyzdys. Šiuo atveju organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Elementai A, C, D, E yra homologinių organų pavyzdžiai. Jie išsivysto dėl divergencijos, turi bendrą kilmę, tačiau atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra A1B2V1G1D1

Parašykite savo atsakymą kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka. Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje (paveiksle) esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba visai nenaudojami. Pavyzdžiui: A1B2B1...

Atsakymas: A1B2V1G1D1

Bendrame arealo ribose viena gegučių rasė deda mėlynus kiaušinius į raudonplaukių ir monetų lizdus. kita - šviesiai dėmėti kiaušinėliai straublių lizduose. Tai yra izoliacijos pavyzdys.

1) genetinė
2) etologinis
3) aplinkosaugos
4) geografinė

Paaiškinimas.

Ekologinė izoliacija yra izoliacijos forma, kurią sukelia aplinkos sąlygų ir veisimosi laiko neatitikimas.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Kiekvienai organų (struktūrų) porai pasirinkite schemą, atspindinčią evoliucijos proceso, dėl kurio susiformavo šie organai (struktūros), būdą:

Parašykite savo atsakymą kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka. Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje (paveiksle) esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba visai nenaudojami. Pavyzdžiui: A1B2B1...

Paaiškinimas.

B punktas yra panašių organų, kurie išsivysto dėl konvergencijos, pavyzdžiai. Šiuo atveju organai yra panašūs morfologija ir funkcijomis, tačiau skiriasi struktūra ir kilme.

Elementai A, B, D, E yra homologinių organų pavyzdžiai. Jie išsivysto dėl divergencijos, turi bendrą kilmę, tačiau atlieka skirtingas funkcijas.

Teisingas atsakymas yra A1B1V2G1D1

Atsakymas: A1B1V2G1D1

Evoliucijos procese Arkties žuvų riebalų sudėtyje padidėjo nesočiųjų riebalų rūgščių kiekis, todėl sumažėja kietėjimo temperatūra. Tai yra adaptacijos pavyzdys:

1) etologinis
2) elgesio
3) fiziologinis
4) morfologinis

Paaiškinimas.

Adaptacijos evoliucijos procese gali būti elgesio, biocheminės, fiziologinės (žiemos miegas, diapauzė), morfologinės (vandens paukščių membranos atsiradimas tarp pirštų).

Šiuo atveju užšalimo ir hipotermijos temperatūra mažėja dėl krioprotektorių kaupimosi, o tai yra fiziologinio prisitaikymo ar aklimatizacijos pavyzdys.

Aklimatizacija – fiziologiniai organizmo gyvenimo pokyčiai, susiję su prisitaikymu prie naujų aplinkos sąlygų ir tolerancijos bei optimalios padėties pasikeitimu.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Nustatykite, kurį specifikacijos būdą apibūdina kiekvienas pavyzdys:

Atsakymą parašykite kaip raidžių ir skaičių derinį, vadovaudamiesi abėcėlės raidžių seka kairiajame stulpelyje (pav.). Atminkite, kad kai kurie dešiniajame stulpelyje esantys duomenys gali būti naudojami kelis kartus arba iš viso nenaudojami. Pavyzdžiui, A2B1V1...

Paaiškinimas.

Simpatinė specifikacija atsiranda dėl reprodukcinės izoliacijos formavimosi pradinėje populiacijoje dėl kariotipo persitvarkymo.

Alopatrinė specifikacija – naujų populiacijų ir rūšių atsiradimas dėl erdvinės izoliacijos.

Teisingas atsakymas yra A1B2V1

Atsakymas: A1B2V1

Susijusių organizmų ar jų grupių savybių skirtumai evoliucijos procese vadinami:

1) arogenezė
2) katagenezė
3) divergencija
4) konvergencija

Paaiškinimas.

Divergencija – evoliucinio vystymosi kryptis, kurią lydi giminingų organizmų savybių skirtumai.

Teisingas atsakymas yra numeris 3

Atsakymas: 3

Evoliucijos procese mangrovių augaluose, išsidėsčiusiuose Pietryčių Azijos, Okeanijos ir kitų pakrančių periodiškai užliejamose vietose, susiformavo dygliuotos šaknys. Tai yra adaptacijos pavyzdys:

1) elgesio
2) biocheminis
3) fiziologinis
4) morfologinis

Paaiškinimas.

Adaptacijos evoliucijos profesijoje gali būti elgsenos, biocheminės, fiziologinės (nukrenta į žiemos miegą), morfologinės (vandens paukščių juostos atsiradimas tarp pirštų).

Klasė: 9

Pamokos pristatymas

Atgal į priekį

Dėmesio! Skaidrės peržiūra skirta tik informaciniams tikslams ir gali neatspindėti visos pristatymo apimties. Jei jus domina šis darbas, atsisiųskite pilną versiją.

Pamokos tikslai:

• Švietimo: remiantis žiniomis apie aromorfozių ir idioadaptacijų evoliucinę priklausomybę, gilinti evoliucijos rezultatų supratimą, apsvarstyti bendruosius biologinės evoliucijos dėsningumus, nustatyti evoliucijos proceso dėsningumus, analizuoti divergencijos ir konvergencijos reiškinį mikroevoliuciniame lygmenyje.
• Švietimo: tęsti intelektinių ir informacinių įgūdžių ugdymą, ugdant biologines užduotis, reikalaujančias loginio mąstymo, toliau formuoti gebėjimus analizuoti, apibendrinti, dirbti su įvairiais informacijos šaltiniais, gebėjimą nustatyti priežasties-pasekmės ryšius; daryti išvadas, mąstyti logiškai, sudaryti psichinių operacijų rezultatus žodžiu ir raštu. Komunikacinių ir refleksinių įgūdžių ugdymas.
• auklėtojai: atsakingo požiūrio į ugdomąją veiklą ugdymas, darbo ir bendravimo kultūra, dialektinės-materialistinės pasaulėžiūros formavimas, pažintinio domėjimosi dalyku ugdymas, žinių vertės saviugdai pripažinimas.

Užduotys:

• Peržiūrėkite ankstesnėje pamokoje nagrinėtą medžiagą;
• Sudaryti sąlygas probleminei situacijai sukurti;
• Skatinti mokinių savarankiško atsakymų į problemą paieškos įgūdžių formavimąsi;
• Įtvirtinti pamokoje gautas mokinių žinias;
• Prisidėti prie kūrybinės atmosferos klasėje kūrimo;
• Skatinti bendravimo įgūdžių (gebėjimo bendrauti mažose grupėse), gebėjimų atlikti vertinamuosius veiksmus (introspekcija) ugdymą.

Planuojami rezultatai: mokiniai įgyja supratimą apie biologinės evoliucijos dėsningumus, geba operuoti sąvokomis: filogenezija, divergencija, konvergencija; gali paaiškinti ir pateikti pagrindinių filogenezės formų pavyzdžių.

Pamokos tipas: sujungti.

Pamokos tipas: mokymosi pamoka.

Švino metodas: dialoginis bendravimas, paremtas darbu su vadovėlio medžiaga, lentelėmis, skaidrėmis.

Asimiliacijos lygis: iš dalies ieškoti.

Švietimo veiklos organizavimo formos: atsakymai žodžiu iš vietos, savarankiškas darbas su informacine medžiaga, lentelės pildymas, biologinių problemų sprendimas, savarankiškai atliekami kontroliniai darbai, savikontrolė ir refleksija.

Mokytojo veikla: sudaryti sąlygas kelti problemą, padėti studentams rasti atsakymus ir išspręsti ginčytinus klausimus, sukurti sėkmės situaciją, apibendrinti darbą.

Mokinio įgūdžių ugdymas: bendrauti grupėse, pritaikyti žinias naujoje situacijoje, spręsti nestandartines užduotis, užmegzti priežasties-pasekmės ryšius, ugdyti savistabos gebėjimą.

Pagrindinės pamokos sąvokos: filogenezija, divergencija, konvergencija

Informacijos šaltiniai: Biologija. BENDRIEJI SVARSTYMAI. 9 klasė: vadovėlis ugdymo įstaigoms / S.G. Mamontovas, V.B. Zacharovas, N.I. Sonin - M .: Bustard, 2011. - 287 puslapiai; elektroninis pristatymas.

Pamokos įvertinimas: mokytojo nuožiūra, mokinio įsivertinimas.

Pamokos planas:

1. Laiko organizavimas.
2. Žinių atnaujinimas.
3. Ugdymo problemos teiginys.
4. Problemos sprendimo paieška.
5. Pirminis žinių įtvirtinimas.
6. Antrinis žinių įtvirtinimas. Testo vykdymas.
7. Apibendrinant pamoką. Atspindys.
8. Namų darbai.

Per užsiėmimus

1. Organizacinis momentas.

Sveikiname studentus

Išorinio mokinių pasirengimo pamokai tikrinimas. Teigiamos motyvacijos kūrimas.

Laba diena vaikinai.

Džiaugiuosi tave matydamas. Priešais save matau protingus, malonius veidus. Kad suprasčiau, kaip dirbsime šiandien, noriu sužinoti, kokios nuotaikos esate. Jei esi geros nuotaikos, nusišypsok man. Pažiūrėkite vienas į kitą, šypsokitės!

Esu tikras, kad šios dienos pamoka suteiks mums pasitenkinimą ir bus vaisinga, o jūsų nuotaika nepablogės iki pamokos pabaigos.

2. Žinių aktualizavimas.

Darbas poromis: (2 skaidrė)

Pasakykite savo klasės draugui šias sąvokas:

• Aromorfozė
• Idioadaptacija
• Bendra degeneracija

2) Darbas su kortelėmis su vėlesniu abipusiu patikrinimu (3 skaidrė).

Kuris iš šių dalykų reiškia aromorfozę, idioadaptaciją, degeneraciją?

1. roplių ląsteliniai plaučiai;
2. pirminė roplių smegenų žievė;
3. plika bebro uodega;
4. gyvačių galūnių trūkumas;
5. šaknų trūkumas gudrybėje;
6. pertvaros atsiradimas roplių širdies skilvelyje;
7. žinduolių pieno liaukos;
8. vėplių plekšnių susidarymas;
9. kaspinuočių kraujotakos sistemos trūkumas;
10. prakaito liaukų nebuvimas šunims.

Raktas: (4 skaidrė)

3. Ugdymo problemos teiginys (5 skaidrė)

Palyginkite slieką ir gaidžio lervą.

(Sliekas priklauso Annelids tipui iš žemašerių kirmėlių. Turi pailgą cilindrinį korpusą, priekiniame kūno gale yra nedidelė judama galvos skiltelė, be akių, antenų ir čiuptuvų. Kūnas segmentuotas. , su mažais šereliais.

Dėlė priklauso Annelids tipui, Leeches klasei. Jis turi pailgą, suplokštą kūną nugaros ir pilvo kryptimi, siurbtukai yra priekiniame ir užpakaliniame galuose, šerių nėra.

Maybug veidas priklauso nariuotakojų klasei, vabzdžių klasei. Iš išorės atrodo kaip kirminas, gerai juda dirvoje, Dėl to, kad gyvena po žeme, jie neturi akių. Gerai išvystytas graužimo tipo burnos aparatas, kurio dėka gegužės vabalo lerva kasa žemę ir minta augalų liekanomis bei augalų šaknimis).

1. Kaip galima paaiškinti, kad sliekas ir dėlė turi skirtingą sandarą, nors priklauso tam pačiam tipui?
2. Kaip galima paaiškinti, kad sliekas ir Maybug lerva turi tam tikrų panašumų, tačiau priklauso skirtingoms gyvūnų rūšims?

(Studentų pareiškimas)

Tikslų nustatymas.

Kaip manote, ką mes šiandien mokysime pamokoje?

Nurodykite pamokos tikslą (užrašykite lentoje).

Be to, sužinosime apie evoliucijos taisykles.

Toliau mokysimės dirbti su mokomąja literatūra, iš jos ištrauksime reikiamą informaciją; kurti trumpąsias žinutes, išdėstyti jų turinį ir formuluoti klausimus; mąstyti ir aiškiai atsakyti į pateiktus klausimus, spręsti biologines problemas ir bandomojo pobūdžio užduotis, vertinti savo darbą.

4. Ieškokite problemos sprendimo

Prisiminkite evoliucijos apibrėžimą

Evoliucija yra gyvosios gamtos istorinės raidos procesas, pagrįstas kintamumu, paveldimumu ir natūralia atranka.

Tarp evoliucijos formų yra:

• Divergencija
• konvergencija

Panagrinėkime šias formas išsamiau ir išsiaiškinkime jų evoliucinę reikšmę.

Grupinis darbas su vadovėlio tekstu.

Užduotis 1 grupei: skaityti vadovėlio tekstą p.66-67 “Divergencija”. Išplėsti divergencijos sąvokos turinį. Kaip galima paaiškinti giminingų grupių organizmų savybių skirtumus.

Užduotis 2 grupei: skaityti vadovėlio tekstą p.67-70 „Susiliejimas“.

Dialoginis bendravimas, pagrįstas darbu su vadovėlio medžiaga:

Kas yra divergencija

Neatitikimas tarp organizmo savybių vienoje sisteminėje grupėje, atsirandantis kintamumo įtakoje, fiksuojamas paveldimai, todėl iš vieno bendro protėvio susidaro skirtingi porūšiai ir rūšys.

Pateikite skirtumų pavyzdžių.

(paimkite kaip pavyzdį žinduolių ir modifikuotų augalų lapų skirtumus) (6–7 skaidrės).

Kokiu lygiu galima pastebėti skirtumą.

Rūšys, šeimos, užsakymai gali skirtis.

Koks yra divergencijos vaidmuo evoliucijos procese?

Divergencija lemia įvairaus sandaros ir funkcijų organizmų atsiradimą, o tai užtikrina visapusiškesnį aplinkos sąlygų panaudojimą.

Išvados formulavimas: (8 skaidrė) atsiradus didelėms sisteminėms grupėms aromorfozės kelyje, prasideda didelė šios grupės divergentinė evoliucija, įgyjant adaptacijas.

• Aromorfozė
• Idioadaptacija
• Konvergencija

Kas yra konvergencija?

Panašių ženklų atsiradimas skirtingose ​​nesusijusiose grupėse, gyvenančiose tomis pačiomis aplinkos sąlygomis (9 skaidrė)

Kaip panašus išorinis panašumas gali atsirasti skirtingų sisteminių grupių gyvūnams? O kaip su vidine?

Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai susijusių organizmų grupių evoliucijos procese, panašios struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. Konvergentinis panašumas nėra gilus. (pateikite pavyzdžių, apibūdinančių delfino ir ryklio vidinę sandarą, skirtumus lemia skirtinga sisteminga padėtis) (10 skaidrė)

Kokiu lygiu gali įvykti konvergencija?

Esant toms pačioms egzistavimo sąlygoms, skirtingoms sisteminėms grupėms priklausantys gyvūnai gali įgyti panašią išorinę struktūrą (konvergentinis panašumas) (11 skaidrė)

Ar evoliucijos procesas gali apsisukti ir gyvybė grįžti į savo ištakas?

Kaip manote, ar vėl atsiras dinozaurai, jei Žemėje bus atkurtos buvusios egzistavimo sąlygos? (12 skaidrė)

Argumentai „už“ ir „prieš“.

Padaryti išvadą: Žemės istorijoje dažnai susiklostė fizinės sąlygos, kurios kartoja tas, kurios jau buvo anksčiau. Pavyzdžiui, Vakarų Sibiro teritorija ne kartą pakilo iš jūros dugno ir vėl nuskendo.

Rūšys viena nuo kitos skiriasi ne atskirais simboliais, o sudėtingais simbolių kompleksais. O viso ženklų komplekso pasikartojimas yra statistiškai neįtikėtinas, kurio pagrindu: evoliucija yra negrįžtamas procesas.

Užrašų knygelės įrašas:

Evoliucijos taisyklės:

1. Evoliucijos negrįžtamumo taisyklė
2. Pagrindinių evoliucijos krypčių kaitaliojimosi taisyklė.

5. Pirminis žinių įtvirtinimas.

Pagrindinių organinės evoliucijos formų objektyvių rodiklių lyginamoji charakteristika (13 skaidrė)

6. Antrinis žinių įtvirtinimas.

Palyginkite organizmus ir paaiškinkite, su kokiu reiškiniu susijęs jų panašumas ar skirtumas. Įveskite atsakymus į lentelę

1. Medvedka ir apgamas (priekinių kojų formos panašumas) (14 skaidrė)
2. Paprastoji pušis ir kedro pušis (struktūros skirtumai) (15 skaidrė)
3. Baltasis kiškis ir rudasis kiškis (16 skaidrė)
4. Kupranugariai ir riebiauodegės avys (riebalų rezervas) (17 skaidrė)
5. Vienakumpis kupranugaris ir dvikupris kupranugaris (18 skaidrė)
6. Vėžiai ir skorpionas (turi nagus) (19 skaidrė)
7. Vėžiai ir krabai (turi nagus) (20 skaidrė)
8. Vynuogių sraigė ir didelis tvenkinys (21 skaidrė)
9. Plaukikas su kutais ir juodasis plaukikas (22 skaidrė)
10. Jerboa ir kengūra (ilgos užpakalinės kojos) (23 skaidrė)
11. Varlė ir rupūžė (24 skaidrė)
12. Varlė ir kambarinė musė (anabiozė) (25 skaidrė)
13. Vanagas ir kolibris (maitindami nesėdėkite ant gėlės, o sklenkite virš jos ore, greitai ir greitai apsiversdami siaurais sparnais) (26 skaidrė)
14. Ežiukas ir echidna (dangtelio panašumas) (27 skaidrė)

Raktas (28 skaidrė)

7. Pamokos apibendrinimas.

Vaikinai, kokį tikslą išsikėlėme pamokos pradžioje, ar šį tikslą pasiekėme? (mokinių pareiškimai)

Pamokoje mokėmės išsikelti tikslą ir siekti jo sprendimo; parodėte savo gebėjimą logiškai mąstyti, atrinkti ir vertinti informaciją. Norėdami šiandien būti sėkmingi, turite būti informatyvūs. Šiandien jūs, vaikinai, žengėte dar vieną žingsnį šio meno įvaldymo link.

Atspindys

Ar esate patenkinti savo rezultatais?

Siūloma nedidelė anketa, leidžianti atlikti savianalizę, kokybiškai ir kiekybiškai įvertinti pamoką (29 skaidrė)

8. Namų darbai (30 skaidrė)

P. 13, klausimai prie teksto.

Besidomintiems: raskite konvergencijos ir divergencijos pavyzdžių naudodamiesi internetu arba papildoma literatūra.

Šiandien labai sunkiai dirbote! Ačiū už pamoką!

Pasitelkę delfinų ir šikšnosparnių – žinduolių, galinčių atlikti echolokaciją – genominių sekų palyginimo pavyzdį, Europos mokslininkai išsiaiškino genetinius konvergentinės evoliucijos kelius. Konvergencija, tai yra, panašių požymių atsiradimas nesusijusiuose organizmuose, buvo laikomas skirtingų genų rinkinių evoliucijos rezultatu: panašių mutacijų tikimybė panašiuose genuose atrodo per nereikšminga. Tačiau, kaip paaiškėjo, echolokacija – sudėtingas prisitaikymo bruožas – atsirado delfinuose ir šikšnosparniuose būtent dėl ​​panašių panašių genų mutacijų. Tai keičia mūsų supratimą apie genetinę konvergencijos esmę, taip pat rodo, kad molekulinių metodų taikymo filogenetinėms rekonstrukcijoms rezultatus reikia vertinti atsargiai.

Tarkime, kad statome skirtingus filogenetinius medžius (žr. diagramas 2 ir 3 pav.), remiantis skirtingomis hipotezėmis apie echolokacijos kilmę. Vienas medis atspindės bendrą molekulinį panašumą – toks požiūris yra priimtas. Kitas privers visus echolokacinius šikšnosparnius susijungti į vieną monofilinį kladą, veisti juos su echolokacijos negalinčiais broliais ir, žinoma, su delfinais. Trečiasis medis apjungs apskritai visus gyvūnų echolokatorius – tiek šikšnosparnius, tiek delfinus, atskirdamas juos nuo kitų ne sonaro ieškančių. Kad ir kaip absurdiški mums atrodytų paskutiniai du medžiai, galime juos analizuoti taip pat, kaip ir tuos medžius, kurie mums atrodo priimtini. Be to, skaičiuojant atskiras konkrečių genų sekas, paaiškėja, kad šie juokingi medžiai yra labai geri. Nustačius tokių genų rinkinį, bus galima užtikrintai daryti išvadą, kad konvergencinė evoliucija šiose vietose veikė. Būtent taip samprotavo genetikai, pradėję skaičiuoti 2326 ortologinius koduojančių genų panašumus.

Kiekvienas iš ortologinių genų buvo lyginamas su kiekvienu ir kiekvienam buvo įvertinta, kuri iš filogenetinių schemų jam tinkamesnė, tai yra, kuriam medžiui bus genetinis panašumas. apie didelis. Daug lokusų buvo penkiose echolokacinėse rūšyse, kurioms labiau tinka „absurdiški“ filogenetiniai medžiai (824 lokusai antrajam medžiui ir 392 trečiajam). Kitaip tariant, būtent su šiais lokusais veikė konvergentinė evoliucija.

Šios savybės aiškiausiai pasireiškė genuose, susijusiuose su klausa ar kurtumu. Pavyzdžiui, konvergencija paveikė genus, atsakingus už sraigės susidarymą, taip pat tuos, kurie koduoja plaukų ląstelių vystymąsi vidinėje ausyje. Taip pat genuose buvo rastas aiškus statistinis konvergencinės evoliucijos signalas, vienaip ar kitaip susijęs su regėjimu. Tai neturėtų stebinti: tiek delfinai, tiek šikšnosparniai yra prisitaikę prie silpno apšvietimo. Todėl atitinkamai buvo pakoreguotos ir molekulinės, ir reguliavimo regėjimo suvokimo sistemos. Tuo pačiu metu daugelio genų, turinčių aiškų konvergentinį signalą, funkcijos lieka nežinomos.

Svarbi darbo dalis buvo patikrinti atrankos veiksmą „konvergentiniuose“ genuose: ar konvergencija buvo neutrali, ar susidarė dėl vairavimo atrankos. Šis klausimas buvo sprendžiamas klasikiniu būdu – lyginant sinoniminių ir nesinoniminių pakeitimų skaičių (žr. Nukleotidų pakeitimų greitis). Paaiškėjo, kad nesinoniminių pakeitimų skaičius viršijo sinonimų skaičių; todėl echolokacijos atveju turime reikalą ne su neutraliu dreifu, o su adaptacinių ypatybių formavimąsi palaikančiu vairavimo pasirinkimu.

Šis tyrimas svarbus dėl dviejų priežasčių. Pirma, viso genomo skaitymas tapo įprasta ir, matyt, nebrangiu užsiėmimu. Apie tai, kad šio darbo autoriai skaitė ir iššifravo keturių rūšių šikšnosparnių genomus, naudodamiesi Illumina įranga ir naujausiomis technologijomis, praeityje pranešama metodinėje darbo dalyje. Autoriai puikiai žinojo, kad entuziazmo laikas dėl pačios genominių sekų skaitymo galimybės ir net didelio jų dekodavimo tikslumo jau praėjo. Atėjo laikas rezultatams, kurie slypėjo už šių malonumų ateityje.

Antroji priežastis labiau susijusi su biologine metodika, būtent su filogenezės metodais. Morfologinės sistematikos viešpatavimo amžių pakeitė molekulinės filogenetikos era. Jei ankstesni šeimos medžiai buvo rekonstruoti remiantis morfologiniais panašumais ir skirtumais ir (arba) morfologinėmis homologijomis, tai dabar įprasta orientuotis į aminorūgščių ar nukleotidų sekų panašumo dydį. Pasirinkta molekulinės filogenetikos naudai, ypač dėl to, kad sunku atskirti konvergencijas nuo bendrų protėvių.

Molekulinėje filogenetikoje paviršinis konvergentinis panašumas nebuvo laikomas labai svarbiu, nes genetiniai pokyčiai, norint pasiekti tą patį morfologinį rezultatą, visada skiriasi. Todėl molekulinė filogenetika negalėjo labai jaudintis, kad vietoj santykių atsiskleis ekologinis bendrumas.

Tačiau, kaip dabar paaiškėjo, taip nėra. Jei mūsų genetikui nebūtų per daug pasisekęs ir jis būtų paėmęs tuos pačius 824 panašius lokusus arba, dar blogiau, 390 panašių lokusų mūsų trečiajam medžiui, kad sukurtų savo echolokacijos šeimos medį, jis būtų gavęs absurdiškas filogenijas. Ir aš turėčiau visą teisę juos ginti, remdamasis geru ir patikimu statistiniu signalu! Maždaug taip, lyg morfologas gintų bendrą delfinų ir šikšnosparnių kilmę, apeliuodamas į nuostabią echolokaciją. Ir būtent nuo to mėgino išsisukti molekulinė filogenetika, bet tik dar blogiau, nes ne visi išdrįsta ginčytis su statistika. Taigi šis darbas dar kartą parodo, kad kiekvienas metodas turi savo apribojimus ir savo taikymo sritį. Molekulinė filogenetika dar turi ją apibrėžti.

Pasitelkę delfinų ir šikšnosparnių – žinduolių, galinčių atlikti echolokaciją – genominių sekų palyginimo pavyzdį, Europos mokslininkai išsiaiškino genetinius konvergentinės evoliucijos kelius. Konvergencija, tai yra, panašių požymių atsiradimas nesusijusiuose organizmuose, buvo laikomas skirtingų genų rinkinių evoliucijos rezultatu: panašių mutacijų tikimybė panašiuose genuose atrodo per nereikšminga. Tačiau, kaip paaiškėjo, echolokacija – sudėtingas prisitaikymo bruožas – atsirado delfinuose ir šikšnosparniuose būtent dėl ​​panašių panašių genų mutacijų. Tai keičia mūsų supratimą apie genetinę konvergencijos esmę, taip pat rodo, kad molekulinių metodų taikymo filogenetinėms rekonstrukcijoms rezultatus reikia vertinti atsargiai.

Tarkime, kad statome skirtingus filogenetinius medžius (žr. diagramas 2 ir 3 pav.), remiantis skirtingomis hipotezėmis apie echolokacijos kilmę. Vienas medis atspindės bendrą molekulinį panašumą – toks požiūris yra priimtas. Kitas privers visus echolokacinius šikšnosparnius susijungti į vieną monofilinį kladą, veisti juos su echolokacijos negalinčiais broliais ir, žinoma, su delfinais. Trečiasis medis apjungs apskritai visus gyvūnų echolokatorius – tiek šikšnosparnius, tiek delfinus, atskirdamas juos nuo kitų ne sonaro ieškančių. Kad ir kaip absurdiški mums atrodytų paskutiniai du medžiai, galime juos analizuoti taip pat, kaip ir tuos medžius, kurie mums atrodo priimtini. Be to, skaičiuojant atskiras konkrečių genų sekas, paaiškėja, kad šie juokingi medžiai yra labai geri. Nustačius tokių genų rinkinį, bus galima užtikrintai daryti išvadą, kad konvergencinė evoliucija šiose vietose veikė. Būtent taip samprotavo genetikai, pradėję skaičiuoti 2326 ortologinius koduojančių genų panašumus.

Kiekvienas iš ortologinių genų buvo lyginamas su kiekvienu ir kiekvienam buvo įvertinta, kuri iš filogenetinių schemų jam tinkamesnė, tai yra, kuriam medžiui bus genetinis panašumas. apie didelis. Daug lokusų buvo penkiose echolokacinėse rūšyse, kurioms labiau tinka „absurdiški“ filogenetiniai medžiai (824 lokusai antrajam medžiui ir 392 trečiajam). Kitaip tariant, būtent su šiais lokusais veikė konvergentinė evoliucija.

Šios savybės aiškiausiai pasireiškė genuose, susijusiuose su klausa ar kurtumu. Pavyzdžiui, konvergencija paveikė genus, atsakingus už sraigės susidarymą, taip pat tuos, kurie koduoja plaukų ląstelių vystymąsi vidinėje ausyje. Taip pat genuose buvo rastas aiškus statistinis konvergencinės evoliucijos signalas, vienaip ar kitaip susijęs su regėjimu. Tai neturėtų stebinti: tiek delfinai, tiek šikšnosparniai yra prisitaikę prie silpno apšvietimo. Todėl atitinkamai buvo pakoreguotos ir molekulinės, ir reguliavimo regėjimo suvokimo sistemos. Tuo pačiu metu daugelio genų, turinčių aiškų konvergentinį signalą, funkcijos lieka nežinomos.

Svarbi darbo dalis buvo patikrinti atrankos veiksmą „konvergentiniuose“ genuose: ar konvergencija buvo neutrali, ar susidarė dėl vairavimo atrankos. Šis klausimas buvo sprendžiamas klasikiniu būdu – lyginant sinoniminių ir nesinoniminių pakeitimų skaičių (žr. Nukleotidų pakeitimų greitis). Paaiškėjo, kad nesinoniminių pakeitimų skaičius viršijo sinonimų skaičių; todėl echolokacijos atveju turime reikalą ne su neutraliu dreifu, o su adaptacinių ypatybių formavimąsi palaikančiu vairavimo pasirinkimu.

Šis tyrimas svarbus dėl dviejų priežasčių. Pirma, viso genomo skaitymas tapo įprasta ir, matyt, nebrangiu užsiėmimu. Apie tai, kad šio darbo autoriai skaitė ir iššifravo keturių rūšių šikšnosparnių genomus, naudodamiesi Illumina įranga ir naujausiomis technologijomis, praeityje pranešama metodinėje darbo dalyje. Autoriai puikiai žinojo, kad entuziazmo laikas dėl pačios genominių sekų skaitymo galimybės ir net didelio jų dekodavimo tikslumo jau praėjo. Atėjo laikas rezultatams, kurie slypėjo už šių malonumų ateityje.

Antroji priežastis labiau susijusi su biologine metodika, būtent su filogenezės metodais. Morfologinės sistematikos viešpatavimo amžių pakeitė molekulinės filogenetikos era. Jei ankstesni šeimos medžiai buvo rekonstruoti remiantis morfologiniais panašumais ir skirtumais ir (arba) morfologinėmis homologijomis, tai dabar įprasta orientuotis į aminorūgščių ar nukleotidų sekų panašumo dydį. Pasirinkta molekulinės filogenetikos naudai, ypač dėl to, kad sunku atskirti konvergencijas nuo bendrų protėvių.

Molekulinėje filogenetikoje paviršinis konvergentinis panašumas nebuvo laikomas labai svarbiu, nes genetiniai pokyčiai, norint pasiekti tą patį morfologinį rezultatą, visada skiriasi. Todėl molekulinė filogenetika negalėjo labai jaudintis, kad vietoj santykių atsiskleis ekologinis bendrumas.

Tačiau, kaip dabar paaiškėjo, taip nėra. Jei mūsų genetikui nebūtų per daug pasisekęs ir jis būtų paėmęs tuos pačius 824 panašius lokusus arba, dar blogiau, 390 panašių lokusų mūsų trečiajam medžiui, kad sukurtų savo echolokacijos šeimos medį, jis būtų gavęs absurdiškas filogenijas. Ir aš turėčiau visą teisę juos ginti, remdamasis geru ir patikimu statistiniu signalu! Maždaug taip, lyg morfologas gintų bendrą delfinų ir šikšnosparnių kilmę, apeliuodamas į nuostabią echolokaciją. Ir būtent nuo to mėgino išsisukti molekulinė filogenetika, bet tik dar blogiau, nes ne visi išdrįsta ginčytis su statistika. Taigi šis darbas dar kartą parodo, kad kiekvienas metodas turi savo apribojimus ir savo taikymo sritį. Molekulinė filogenetika dar turi ją apibrėžti.

Šaltinis: Joe Parkeris, Georgia Tsagkogeorga, Jamesas A. Cottonas, Yuan Liu, Paolo Provero, Elia Stupka, Stephenas J. Rossiteris. Viso genomo konvergencinės echolokacijos žinduolių evoliucijos parašai // Gamta. 502. P. 228–231. Doi: 10.1038/nature12511.

Elena Naimark
"Elementai"

Elena Naimark

Biologai iššifravo genetinę bazę, ant kurios pastatyti elektriniai žuvų organai. Elektrinis organas yra labai sudėtingas prietaisas, tačiau nepaisant to, evoliucijos metu jis keletą kartų pasirodė lygiagrečiai, paversdamas raumenis biobaterijomis. Keista, kad genų rinkiniai, kurie buvo susiję su šiuo evoliuciniu židiniu, buvo panašūs visose tirtose žuvų grupėse.

Elena Naimark

Naujame tyrime apie bičių eusocialumo raidą palyginami genai, kurie dviejose bičių kastose veikia skirtingai. Paaiškėjo, kad genai, kurie labiau išreikšti darbinėje kastoje, patyrė stiprią teigiamą atranką. Atrankos tarp darbininkų kastos aktyvių genų intensyvumas buvo didesnis nei aktyvių karalienių genų. Tai reiškia, kad giminės atrankai svarbūs ir besidauginantys individai, ir tie, kurie patys nesidaugina, o tik prisideda prie seserų ir brolių išlikimo, o atrankai dar svarbesni – bevaikiai individai. Taigi giminės atrankos hipotezė gavo dar vieną galingą patvirtinimą.

Aleksandras Markovas, Elena Naimark

Kas yra nauda? Kaip atsitiktinė mutacija pašalinius žmones paverčia klestinčiais nugalėtojais? Kas svarbiau evoliucijai – karas ar bendradarbiavimas? Knygoje pasakojama apie naujausius molekulinių genetikų tyrimus ir paleontologų išvadas, kurios pateikia atsakymus į šiuos ir daugelį kitų klausimų apie modifikacijas gamtoje. Tūkstančiai atradimų, padarytų nuo Darvino laikų, patvirtina evoliucijos teorijos kūrėjų spėjimus; nauji duomenys nė kiek nesugriauna evoliucijos teorijos pagrindų, o priešingai – tik sustiprina.