Лабораторная работа №4 Естественный отбор - движущий и направляющий фактор эволюции

1 Известно, что мутационная изменчивость у организмов, поставляющая материал для естественного отбора, случайна и ненаправленна. Каким образом тогда микроэволюция приобретает направленный характер?

2 Дайте объяснение с эволюционных позиций следующему выражению: «Отбору подвергаются не отдельные гены, а целостные фенотипы. Фенотип выступает не только объектом отбора, но и выполняет роль передатчика наследственной информации в поколениях».

3 У северного подвида узкочерепной полевки, недавно освоившего Полярный Урал, распределение ряда признаков носит асимметричный характер. Например, отмечено увеличение числа эмбрионов у самок, массы печени, сердца и размеров тела. Чем обусловлены такие изменения? О какой форме отбора идет речь в данном случае?

4 Согласно представлениям И.И. Шмальгаузена, любая популяция характеризуется тремя возможными состояниями: неизменность, однонаправленное изменение и разнонаправленное изменение, ведущее к раздроблению. Как эти состояния популяций соответствуют формам естественного отбора? Что можно сказать о генетическом разнообразии популяций во всех трёх направлениях?

5 Американский орнитолог Г. Бампас зимой 1898 г. собрал на улицах Манхэттена 327 домовых воробьев, окоченевших от сильного мороза и метели. Воробьев подвергли биометрическому анализу и параллельно отогревали в лаборатории. Выжили только те птицы признаки которых приближались к средней норме (длина крыла, длина цевки, масса тела и т.д.). Объясните причину такой элиминации.

6. На островах оз. Эри в Северной Америке в популяциях ужей по рисунку поперечных полос встречаются - ужи белые (А), у них отсутствуют полосы; ужи темные с наиболее хорошо выраженными полосами (Г) и ужи с промежуточной окраской (Б, В) (рис. 52). Доминирующими вокруг озера оказываются ужи группы Г, на островах встречаются группы А, Б и В. Излюбленными местами обитания ужей на островах служат известниковые скалы, обрывы и галечные отмели. Среди новорожденных ужей на островах соотношение групп по окраске было следующим: 2А:3Б:12В:4Г, а среди взрослых ужей: 4А:4Б:2В:1Г. Какие формы преобладают среди взрослых ужей, а какие среди новорожденных?

Происходит ли избирательная элиминация особей на островах в постэмбриональный период? Почему вероятность выживания полосатых особей на островах примерно 4 раза меньше, чем у особей без полос? Каким могло бы стать соотношение особей разной окраски, если бы прекратилась возможность незначительной миграции материковых ужей на острова, притока аллелей «полосатости» в островные популяции?

7. В районе Кливленда (Англия) до 1800 г. существовал смешанный лес (сосна, береза, ольха), служивший местом обитания бабочки Oporabia autumnata. Темные и светлые особи этого вида бабочки встречались примерно с одинаковой частотой, и обе формы откладывали яйца как на березе, так и на сосне. Затем смешанный лес был разбит просекой на две части, в результате урагана в южной части леса часть сосен погибло, и вместо них выросли березы; в северной же части леса значительно уменьшилось число растений берез и ольхи.

В XX в. было отмечено, что в сосновом лесу преобладает темная форма, а в березовом - светлая (рис. 53). Продумайте ответы на следующие вопросы. Каким образом в смешанном лесу естественный отбор поддерживал примерно одинаковое соотношение светлых и темных форм бабочек? Как изменилось направление отбора после разделения одного местообитания на два - березовый и сосновый леса? Что может произойти с темными и светлыми формами бабочек в дальнейшем?