Основные этапы эволюции биосферы в целом. Становление сообществ. Возникновение пищевых пирамид

3,5 млрд лет тому назад появились живые организмы, они были гетеротрофами. Первый кислород не шел в атмосферу, благодаря фотосинтезу началась накапл. много солн. света, накапл. солн. света способствовало быстрому круговороту в-в в природе. Около 2 млрд л т н - 1% кислорода. Первые экосистемы были связаны с водой, часть живых организмов выходило на сушу на увлажненной территории- пласты микробного происхождения.

Биогеоценоз – совокупность живого или экосистема – участок территории или акватории с определ совокуп живых орг-ов, которые совместно с заселяют участок. Вся совокуп. объед. обменом в-в, и обменом энергии в единый комплекс.

Биоценоз – совокупность всех живых организмов биогеоценоза, в него входят консументы, редуценты и т.д.

продолжение на листочке
13.Палеонтологические и биогеографические методы доказательства эволюции.

Палеонтологические методы – поиск давно существующих организмов

• поиск детального описания переходных форм => филогенез отдельных органов (Ishtiosteega – рыбы земноводные) – кистеперые рыбы, амфибии => Archaeopterixi (рептилии птицы) – чешуя на туловище и хвосте, но имеются перья по краям передних конечностей. Отличает от птиц – строение пальцев, конечностей (4). У птиц хвост превращается копчик. Кости тяжелые, зубы (у птиц нет) у археоптерика есть. Вымер => т.к. его вытеснели рептилии из своих кругов, а птицы из своих.

•построение палеонтологических рядов – поиск форм (промежуточных звеньев). Лошади – в разл. слоях разные лошади (древние) (1 палец). Так же: носороги, слоны (5 пальцев). У лошади 2 пальца всего – чтобы не ломались при беге.

Макроэволюционные изменения

Биографические методы – сравнение флор и фаун. В конце триасы – суши – единый континент ПАНГЕЯ => в конце триасы Пангея рас-сь на 2 сверхконтинента - сев: Лавразия и юж: Гандвана => разошлись к полюсам, между образовалось море ТЕТИС

Гандвана разошлась на: - Южно-американский, Африканский континент

- Антарктида, Австралия

- Индостан (Индия)

В конце Юрского периода Лавразия расходится на сев Америку и Евразию. В конце Мелового периода (60 млн. лет назад) – положение материков стало располагаться ближе к северу. Начал возникать Атлантический океан (с течением времени расширялся). Из Африки перебираются примитивные обезьяны, носороги в Юж. Америку. Мадагаскар отрывается от Африки.

Фауна млекопитающих северо-вост. Европы и Азия за Уралом – очень близки (практически одинаковы). Фауна Сев. Азии и Сев. Америки очень близки друг к другу (различия не превышают уровня рода). Это зависит от уровня моря. Изменение климата могут привести и изменить уровень моря. Чем холоднее, тем ниже уровень моря => вода в леднике. Фауна Сев. и Юж. Америки – мало сходств Юж. Америки – 10 эндемичных семейств. Число эндем. родов =80% (ленивцы, броненосцы, муравьеды, фауна птиц). Десятки миллионов лет Южная Америка была изолирована от других континентов.

Австралия была достаточно давно отделена; там живут Первозвери (Яйцекладущие – Утконос и ехидна). Было, по крайней мере, 4 этапа заселения: 1. Заселение случайными и однопроходными; 2. При сильном снижении уровня Мирового океана туда перебрались грызуны; 3. Дикая собака Динго появилась ни там, пришла с человеком, хотя это и эндемик; 4. Попали кролики, олени и другие животные. У кроликов не оказалось врагов, они ее чуть не съели все траву => эрозия почвы, почву стало сливать с дождями в океан или сдувать ветром, т.к. растений не было, которые могли бы удержать почву.

15.Основные крупные систематические группы организмов (от надцарств до подцарств); уровни организации живого. Вирусы и гипотезы об их происхождении.

Существуют 4 гипотезы о происхождении вирусов:

1. Возникли из микроорганизмов в результате паразитической дегенерации.

2. Вирусы появились и развились из органоидов.

3. Вирусы – часть генома нормальных клеток.

4. Вирусы возникли на самых первых этапах эволюции. Горизонтальное развитие. Такими были всегда.

Клеточные формы жизни: 2 надцарства (империи):

1.Прокариоты -> Царства: цианобактерии, эубактерии, архебактерии (иногда выделяют в надцарства)

2.Эукариоты -> Царства: растения, грибы, простейшие, животные.

Животные – надцарство эукариот, гетеротрофы, многоклеточные, надмембранный комплекс представлен гликокаликсом, мембрана является клеточной стенкой, запас гликогена, способны к передвижению, хотя бы на одной стадии развития, ограниченный рост, пища поступает через специальное отверстие.

Растения – автотрофы, неподвижный образ жизни, неограниченный рост; клеточная стенка из целлюлозы, клеточная оболочка из мембраны и клеточной стенки, чередование гаметофита и гаметофита; пища поступает через поверхности (СО₂, Н₂О), верхушечный рост.

Грибы – гетеротрофные организмы, неограниченный рост, верхушечный рост, нет тканей, тело представлено грибницей – мицелием, нити; неподвижные; в состав клеточной стенки входит хитин, запасные питательные в-ва представлены гликогеном.

Простейшие – одноклеточные или колониальные организмы, авто- и гетеротрофы, нет ткани.

Разнообразие форм жизни велико. Полагают, все органы имеют развитие из единого, но давнего источника (единый обмен в-в, клеточное строение, химический состав и т.д.).

17.Возникновение разделения организмов по полу. Значение мейоза для эволюции.
-При бесполом размножении потомство способно оставить все особи, при половом ½ особей. Мужские особи ухудшали условия существования женских. Активно конкурируют за источники питания. При половом размножении велики материальные и энергетические затраты. Всегда производится изменение количества половых клеток. Возникновение разделения по полу => образование органов, гормонов, ферамонов. Формирование брачных порядков, появление полового поведения. Пол в эволюции возник очень рано.

+ При половом размножении:

1. Появление амфимиксиса (двойное смешение наследственных задатков 2-х родов), повышается комбинативная изменчивость.

•независимое распределение (гомологичных хромосом, на метафазе 1 деления мейоза)

•кроссинговер

•случайность встречи гамет (большое разнообразие фенотипов; требуется для естественного отбора)

2. Конъюгация хромосом – большинство поврежденных ДНК затрагивают только 1 из цепи молекулы. Восстановление мутации возможно при наличии второй. Двунитевые нарушения могут выправляться во время конъюгаций + небольшая часть однонитевых нарушений => возникновение мейоза.

19.Изоляция как элементарный фактор эволюции. Виды изоляции.
Изоляция – возникновение барьеров, которые ограничивали скрещивание (панмиксия).

1. Пространственная изоляция: а) возникновение каких-либо непроходимых барьеров (гора, река, шоссе); б) изоляция расстояния – определяется расстоянием, которое могут преодолеть особи для спаривании (у птиц чирков радиус – 1000 км)

2. Биологическая изоляция: а) докопуляционная – механизмы изолир. скрещ. на основание времени половой активности, разное время созревания половых продуктов (разное время зацветания у цветов, разное время нереста рыб). б) посткопуляционная – скрещивание между разными видами – неплодовитость межвидовых гибридов (характерно для животных).

Изоляция не создает новых генотипов => закрепляет генетич. Изменения; популяции попадают под разное давление отбора; сохранение специфичности генотипа.

21.Естественный отбор и предпосылки для его осуществления.
2 предпосылки (без них ест. отбор протекать не может):

1. Гетерогенность особей (особи отличаются по большому количеству наследственных особенностей, что связано с комбинированием генов).

2. Прогрессия размножения (избыточная численность особей каждого вида) появляется больше особей, чем доживает до состояния взрослости. Борьба за существование, повышается спектр генетической гетерогенности.

Особи одного вида неизбежно отличаются друг от друга. Даже незначительные отличия, могут дать преимущество в размножении (более приспособленные выживают). В эволюции главное не выживание, а вклад в генофонд популяции => естественный отбор избират. воспроизв. Генотипа в ряду поколений. Естественный отбор затрагивает все важные признаки особей, всегда идет по фенотипу.

Остаются в потомстве лишь те особи, которые имеют больше приспособительных факторов к той или иной среде. Главное значение оставит многочисленное потомство. Избирательное воспроизведение генотипов в ряду поколений. Единица отбора – весь генотип – все особи в целом. Китообразные поддерживают своих раненых сородичей – альтруистическое поведение.

23.Основные формы естественного отбора.

1. Стабилизирующ. – направ. на поддержание и устойчивость популяции среднего признака – «выживание заурядности»

Кривая Гауса-Лапласа

Естественный отбор зависит от крайних проявлений признака

2. Движущий – способствует сдвигу среднего значения признака, закрепление новых норм взамен старым (когда популяция в условиях приспособл. новой среде).

Эффективен, когда популяция находится в условиях приспособления к новой среде.
3. Развивающая = дизруктивный

Направлена на особей со сред. и промежут. проявления признака.

Способы осуществления е. о.:

1. Половой отбор – признаков одного пола, как правило, из-за борьбы между самцами, за возможность вступит в размножение => оставить потомков (рога, яркое опыление) – соответствует жизнеспособности самцов (наиболее сильные, с активным обменом веществ). Степень развития украшения, служит для самок (помогает им выбрать более здоровых самцов).

2. Частично зависимый механизм отбора дает селективные преимущества, если генотипы и фенотипы в популяции редки.

3. Индивидуальный отбор – у разных особей разная приспособительная окраска, у меньших особей приспособительная окраска более удачна => они будут выживать. Выборочное размножение.

4. Групповой отбор – преимущественное размножение особей какой-либо группы.

5.К - отбор

r - отбор

К отбор = «К» стратегия размножения – направлен на длительность жизни, позднее наступление зрелости, небольшое количество потомков.

r- отбор – направлен на короткую жизнь, раннюю половую зрелость, огромное количество потомков.