Презентация на тему "Изоляция – эволюционный фактор". Изоляция – эволюционный фактор Пример экологической изоляции

1 слайд

Изоляция – эволюционный фактор. Работу выполнила ученица 11 класса Васильева Наталья 2011

2 слайд

Изоляция - очень важный эволюционный фактор, так как она приводит к расхождению признаков особей в пределах одного вида и предотвращает скрещивание особей разных видов между собой.

3 слайд

Типы изоляции Первичная изоляция: Географическая Экологическая Вторичная изоляция: Сложные ритуальные брачные действие (поведенческая) Морфологическая (механическая) Физиологическая (гаметная)

4 слайд

Географическая изоляция Сущность ее заключается в разрыве единого ареала, на котором обитал вид, на не сообщающиеся между собой части. Причины: непреодолимые преграды между ареалами популяций, т.е. образование гор или рек, перешейков или проливов, истребление популяций в определенных районах и т.д. Это со временем приводит к значительным отличиям в их генотипической структуре и ослаблению и даже полному прекращению обмена генами между популяциями. Результат географической изоляции - отдельные популяции обосабливаются, поэтому свободное скрещивание индивидуумов из разных частей ареала оказывается либо невозможным, либо крайне затрудненным.

5 слайд

Пример географической изоляции На Галапагосских островах имеется большое количество эндемических птиц. Например знаменитые вьюрки, образующие отдельное подсемейство (Geospizinae), которое включает 12 видов, относящихся к нескольким родам. Эти птицы развились на Галапагосских Островах из какого-то южноамериканского вида, приспосабливаясь к различным видам пищи, что наложило свою печать на формировании клюва у разных видов.

6 слайд

Галапагосские вьюрки Большой кактусовый вьюрок Galapagos Journey. Земляной вьюрок Galapagos Journey.

7 слайд

Экологическая изоляция Сущность: представители разных популяций не могут скреститься и популяции оказываются изолированными. Причина: контакту особей препятствуют разные местообитания популяций. Этот вид изоляции основан на различиях в предпочтении животных или растений селиться в определенном месте и скрещиваться в строго определенное время года. Некоторые лососевые рыбы, например, нерестятся не ежегодно, а через год. Причем в одно и то же нерестилище в четный год приходит нереститься одна популяция рыб, а в нечетный год - другая. Результат: препятствие скрещиванию особей из разных популяций, начальный этап расхождения популяций.

8 слайд

Пример экологической изоляции Биотип "A" с осенним нерестом размножался с начала ноября до конца декабря у северо-западных берегов озера на глубинах 0,5-5 м. Биотип "B" нерестился с середины января до конца марта в юго-восточной части озера и в Арданишском заливе на больших глубинах - до 22 м. По сравнению с другими расами у зимнего ишхана была самая высокая плодовитость - от 1422 до 8700 икринок. Темп роста у него также был намного выше. Питался зимний ишхан исключительно бокоплавами. Севанская форель

Репродуктивная изоляция в эволюционной биологии это механизмы, предотвращающие обмена генов между популяциями. Разделение генофондов популяций в некоторых случаях ведет к образованию новых видов. Репродуктивная изоляция может осуществляться путем предотвращения оплодотворения или путем образования нежизнеспособных или стерильных гибридов, как, например мул или лошак. (Мул – гибрид лошади и осла, лошак – гибрид осла и кобылы).

Известны два механизма репродуктивной изоляции: предзиготические и постзиготические. Предзиготические механизмы, предшествующие образованию зиготы, создают препятствия для спаривания особей, относящихся к разным популяциям. Постзиготические действуют после образования зиготы, приводят к снижению жизнеспособности или плодовитости гибридного потомства.

В предзиготической изоляции выделяют следующие формы: 1) Экологическая изоляция 2) Временная изоляция 3) Этологическая изоляция 4) Механическая изоляция 5) Гаметическая Постзиготическая репродуктивная изоляция возникает вследствие: 1) нежизнеспособность гибридов: зигота развивается в гибрид, обладающий пониженной жизнеспособностью (гибнет зародыш на разных стадиях развития, гибнет молодой организм, гибрид не достигает половой зрелости); 2) стерильность гибридов: гибриды жизнеспособны, но они не образуют полноценных гамет; 3) вырождение гибридов разрушение гибридов: гибриды дают потомков, жизнеспособность и плодовитость которых понижена.

1) Экологическая изоляция - изоляция вследствие экологического разобщения. Популяции живут на общей территории, но в различных местах обитания и поэтому друг с другом не встречаются. Quercus coccinea предпочитает сырые, плохо дренируемые почвы. Quercus velutina предпочитает сухие, хорошо дренируемые почвы.

3) Этологическая изоляция связана с особенностями поведения самок и самцов во время размножения. Сложный ритуал опознания брачного партнера генетически запрограммирован и практически полностью исключает возможность спаривания с особями другого вида. Когда наступает момент размножения то самцы начинают активно ухаживать за своими самками. Если наблюдать за птицами во время брачного периода, то можно наблюдать за тем как самец обхаживает самку, а точнее танцует перед ней свой брачный танец с распустившимся хвостом.

2) стерильность гибридов. ЦМС у кукурузы (цитоплазматическая мужская стерильность). Кукуруза - однодомное растение; женские цветки у нее собраны в початок, мужские -в метелку. Иногда в метелке встречаются недоразвитые пыльннкн, содержащие стерильную пыльцу. Выяснилось, что стерильность пыльцы определяется некоторыми особенностями цитоплазмы.

Подписи к слайдам:

ВИДООБРАЗОВАНИЕ КАК РЕЗУЛЬТАТ МИКРОЭВОЛЮЦИИ
МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри отдельных или смежных популяций вида, приводящих к изменению генетической структуры этих популяций, возникновению различий между организмами и образованию новых видов.
Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса. Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.
Условия осуществления видообразования
При видообразовании действуют естественный отбор, приспосабливающий популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, обосабливающая генофонды популяций и обеспечивающая благодаря этому обособлению расхождение видов, или дивергенцию.
Разнообразие видов, существующее в природе, огромно, их общая численность составляет несколько миллионов. Со времен возникновения жизни на Земле количество существовавших когда-либо видов, как полагают специалисты, вероятно, в 50-100 раз больше.
Пути видообразования
Пути видообразования. Слева направо – филетическое видообразование; гибридогенное происхождение вида С, дивергентное видообразование.
Пути видообразования
Первый - преобразование существующих видов (филетическое видообразование). Второй путь связан со слиянием двух существующих видов А и В и образованием нового вида С (гибридогенное происхождение)Третий путь обусловлен дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути шла в основном эволюция.
Каждый вид – это замкнутая генетическая система. Представители разных видов не скрещиваются, а если и скрещиваются, то либо не дают потомства, либо это потомство бесплодно. Следовательно, дивергентному видообразованию должно предшествовать возникновение изолированных популяций внутри предкового вида.
Формы внутривидовой изоляции
Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко стоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Экологическая изоляция - форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию.
Длительная внутривидовая изоляция приводит к тому, что каждая популяция эволюционирует независимо. Это ведет к генетическим различиям. Популяции становятся все менее похожими друг на друга по ряду морфологических, физиологических и поведенческих признаков, что ведет к возникновению биологических механизмов изоляции и к видообразованию.
Способы видообразования
географическое, или аллопатрическое
экологическое, или симпатрическое
Аллопатрическое (географическое) видообразование
Видообразование на разных территориях - обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть большие реки для сухопутных животных, горы - для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.
Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей. При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолированных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы. Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.
Например:
Ландыш майский - распространен на Европейской территории России
Ландыш, произрастающий в Приморском крае и на Дальнем Востоке (у него более жесткие, покрытые восковым налетом листья и красноватые черешки.)
КУМЖА
Проходная рыба семейства лососей. Длина до 1 м, весит до 13 кг; каспийский лосось - до 51 кг. Обитает в прибрежных водах морей Европы, в том числе - в Черном, Каспийском, Балтийском и Аральском морях. На нерест идет в реки. Ценный объект промысла и разведения. Пресноводные формы кумжи - форели.
Аллопатрическое (географическое) видообразование протекает очень медленно, на протяжении сотен тысяч поколений.
Географическая изоляция
Наблюдается при разделении исходного ареала вида различными природными барьерами. В результате разделенные популяции не могут свободно скрещиваться друг с другом, что приводит к возникновению различных подвидов.
Географическая изоляция
Подвиды кумжи:БалтийскийЧерноморскийКаспийский
Симпатрическое (экологическое) видообразование
Начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают дивергировать. Это может происходить в результате экологической специализации.
Происходит в пределах ареала исходного вида в результате биологической изоляции.Осуществляется на основе территориально единой популяции, у которой имеются четко различающиеся формы особей.Возникновение новых видов может происходить различными путями
Например: в африканским озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков.
Зарождающиеся с помощью симпатрического видообразования виды часто называют «экологическими расами».
Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических рас большого погремка этого растения, различающиеся по срокам цветения: у весенней расы цветы желтые, у осенней - оранжевые. Созревание семян у третьей формы погремка приурочено к срокам жатвы.
Большой погремок
У ивового листоеда существует две экологические расы - "ивовая" и "березовая". Жуки и личинки ивовой расы способны питаться только листьями ив, березовая раса может питаться как на березе, так и на иве.
Экологическая изоляция наблюдается при несовпадении мест обитания различных форм одного вида или нескольких близких видов, например лесного (слева) и лугового (справа) коньков.
Экологическое видообразование
Иногда в пределах единого ареала отдельные популяции (1-5) различаются условиями обитания. Из-за этого изменяется фенология особей, а в дальнейшем и их морфология.
Способы симпатрического видообразования:
ПолиплоидияОтдаленная гибридизацияХромосомная перестройка
Полиплоидия
Новые виды могут образоваться в результате полиплоидизации - внезапного увеличения числа хромосом. Так, культурная слива возникла в результате скрещивания терна и алычи, с последующим удвоением числа хромосом у гибридов.
Отдаленная гибридизация
В природе может возникать также отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. Например, по берегам реки Алдан растет небольшая популяция растения рябинокизильника, берущего начало от межвидового гибрида рябины и кизильника.
Рябинокизильник - вид, полученный от межвидового скрещиванияУзколокальный эндемик Якутии.
Считается, что более 1/3 всех видов цветковых растений имеет гибридогенное происхождение. Экспериментально доказано, что таково происхождение видов сливы, малины, пшеницы, капусты, хлопчатника, мятлика, пикульника, брюквы, табака, полыни, ирисов и др.
ХРОМОСОМНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА
В результате хромосомных перестроек также может возникнуть репродуктивная изоляция, что приводит к появлению новых видов как у растений, так и у животных.
Мутантные формы плодовой мушки дрозофилы
Особенности симпатрического видообразования
Новые виды, образовавшиеся таким путём, чаще всего внешне (морфологически) очень близки к исходному виду.Лишь в случае гибридогенного возникновения может появиться новая форма, отличная от родительских.

Формы внутривидовой изоляции. Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко отстоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Экологическая изоляция - форма биологической изоляции, основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию.

Слайд 5 из презентации «Процессы видообразования» . Размер архива с презентацией 156 КБ.

Биология 10 класс

краткое содержание других презентаций

«Проблемы возникновения жизни на Земле» - Коацерватные капельки. Представления древних и средневековых философов. Работы Л.Пастера. История углерода. От углерода к белкам. Развитие жизни. Условия для возникновения примитивных живых существ. Теории происхождения жизни. Возникновение первичных организмов. Истории представлений о возникновении жизни. Возраст Земли. Возможность возникновения сложных органических соединений. Возникновение жизни на Земле.

«Растительность полей» - Карта исследований. Шкала обилия Друде-Уранова. Цель исследования. Смены растительности при зарастании заброшенных полей. Гипотеза. Выводы. Карта-схема Предгорного района. Задачи. Практическая значимость. Травянистые растения, доминирующие в покрове на заброшенных полях. Начало зарастания. Пример экологической вторичной сукцессии. Развитие жизни на Земле.

«Теории возникновения живого» - Структура урока. Гипотезы возникновения жизни. Мой лучший урок. Материя. Туманность. Этапы появления Солнечной системы. Теории происхождения. Регламент игры. Проблема природы. Правила судейской этики. История представлений. Современные гипотезы. Дебаты. Схема перехода химической эволюции. История представлений о возникновении жизни. Этап урока. Дополнительный вопрос. Открытый урок. Работа групп на уроке.

«Бездомные животные в Москве» - Система выдачи памятки. Способы решения проблемы. Введение. Мир волонтёров. Социализация собак, живущих в приюте. Актуальность и эффективность использования. Поиск прежних хозяев для потерявшихся домашних животных. Городские программы. Помощь животным из приюта в поиске новых хозяев. Очень-очень много зверей нуждаются в нашей помощи. Условия содержания животных в муниципальных приютах. Контроль за содержанием животных у новых владельцев.

«Гипотезы возникновения жизни» - Гипотеза биохимической эволюции, или «коацерватная гипотеза». Креационизм. Божественное сотворение мира. Происхождения человека. Самопроизвольное зарождение. Станционарное состояние. Гипотеза пансмермии. Гипотезы возникновения жизни: Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам. Теория опарина-холдина. Гипотезы.

«Митоз, мейоз и амитоз» - Роберт Ремак. Амитоз. Окраска гематоксилин-эозином - клетки, делящиеся амитозом. Процесс митоза может варьировать в зависимости от типа клетки. Зигота является тотипотентной (то есть, способной породить любую другую) клеткой. Когда хромосомы достигают полюсов, начинается телофаза. В стадии анафазы хромосомы перемещаются к полюсам клетки. При митозе генетический материал родительских и дочерних клеток идентичен.

Cлайд 1

Изоляция – эволюционный фактор. Работу выполнила ученица 11 класса Васильева Наталья 2011

Cлайд 2