Лабораторная работа №3 Элементарные факторы эволюции

1. Сложность взаимоотношений между организмами была еще более ста лет назад наглядно проиллюстрирована Ч. Дарвином, доказавшим, что урожай семян клевера зависит от количества кошек в данной местности, а численность сов определяется урожаем сосновых шишек. Объясните подмеченные Ч. Дарвином взаимосвязи в природе. Какой характер они носят?

2. Схему изменяемости и образования новых видов Ч. Дарвин строил на основе двух принципов? Монофилии и дивергенции. Дайте объяснение с позиций борьбы за существование двум основным путям видообразования по Дарвину.

3. Ученые наблюдали, что в годы высокой численности сибирских леммингов, сокол-сапсан начинает атаковать животных прямо на земле (как известно, соколы ловят свою добычу в воздухе). С чем связано такое изменение поведения сокола?

4. Внимательно рассмотрите рисунок 45. Определите, какое явление, происходящее в природе, он иллюстрирует. Укажите основные причины происходящих изменений. Объясните, почему внедрение нового вида (завезенного из других стран) в устойчивую экологическую систему может привести к нарушению экологического равновесия.

5. В природных популяциях часто возникают мутации, которые обычно бывают рецессивными. Справедливо ли утверждение, что соотношение гамет с доминантными и рецессивными аллелями в таких популяциях равно единице? Какой фактор эволюции, кроме мутационного процесса, вызывает

изменение соотношения доминантных и рецессивных аллелей в природных популяциях? Какова роль мутаций, возникающих в популяциях, в эволюции?

6. В лесной зоне обитают две четко выраженные популяции серой полевки. Одна из них населяет хорошо прогреваемые участки: поля, луга, пашни, другая - пролески, опушки, поляны, где света, тепла и корма гораздо меньше, чем у первой популяции. В какой популяции и в какие сезоны года наиболее остры формы борьбы за существование и почему? Как, на ваш взгляд, колеблется численность в обеих популяциях?

7. Изоляция - один из факторов эволюции, Объясните почему, Какие виды изоляции вам известны, Каков механизм их действия? Заполните таблицу 20.

8. Известно пять рас севанской форели, нерест которых происходит в разные месяцы (рис. 46). Сдвиг в сроках размножения рыб небольшой, но весьма значителен для существования отдельных популяций. Каков механизм, обусловливающий различия между популяциями севанской форели? В чем его значение для вида в целом?

Места и сроки нереста у 5 форм форели в озере Севан (Армения):

1) северо-западный угол - с ноября по начало декабря (зимний бахтак а);

2) юго-восточный - с половины января до половины марта (зимний бахтак b)

3) середина озера - октябрь (боджак)

4) устье реки - конец весны и лето (летний бахтак)

5) река - с октября по январь (гегеркуни)

9. Среди рода жужелиц есть немало видов- двойников, практически не отличимых внешне друг от друга (рис. 47). Скрещивания между разными видами невозможны из-за различия в строении половых органов этих насекомых. Кроме того жужелицы способны определять свою видовую принадлежность по запаху. Самки жужелиц выделяют феромоны - пахучие вещества, привлекающие самцов; каждый вид имеет свой специфический запах. Почему эти виды жужелиц относят к одному роду? Почему этих жужелиц относят к разным видам? Какой эволюционный фактор оказал решающее влияние на образование разных видов жужелиц?

10. Как бы Вы объяснили факт увеличения плодовитости (увеличение числа детенышей в помете) у многих млекопитающих (зайцев, мышей, полевок) на границах их ареалов?

11. В чем причина каннибализма и уничтожения взрослыми своего потомства в следующих ситуациях: 1) мучные хрущаки при плотности популяции, превышающей оптимальную, поедают яйца, отложенные самками; 2) окунь в мелких речках и небольших озерах поедает собственных мальков; 3) суслики в неурожайные годы давят новорожденных детенышей или выкидывают их из нор.

12. В Европе у обыкновенной кукушки можно выделить несколько «биологических рас», различающихся генетически закрепленной окраской яиц (рис. 48). В Восточной Европе одни откладывают яйца в гнезда обыкновенной горихвостки и лугового чекана, другие - светлые в крапинку яйца - в гнезда мелких воробьиных птиц, имеющих яйца сходной окраски. Изоляция между этими формами кукушек поддерживается за счет уничтожения видами-хозяевами недостаточно замаскированных яиц. Какой вид изоляции характерен для биологических рас обыкновенной кукушки?

13. Заяц-русак широко распространен на Земле. Зайцы в районах Предуралья и Зауралья оказались разделенными лесистыми горами. Что это тип изоляции? К какой систематической группе можно отнести зайцев, обитающих в Предуралье и Зауралье, если допустить, что особи этих групп не скрещиваются между собой?

14. Мутационный процесс, популяци­онные волны, изоляция играют важную роль в процессе эволюции. Объясните, почему эти факторы не определяют направ­ленность эволюции? Почему формирование приспособлений к определенной среде обитания не может произойти только благодаря мутационному процессу, популяционным волнам и изоляции?

15. Регуляция численности популяций достигается разными способами: 1) при невысоком темпе роста популяции достаточно деятельности многоядных хищников, у которых данный вид составляет лишь часть рациона; 2) при более высокой плотности популяции регулирующую роль начинают выполнять паразиты; 3) в случае очень высокого темпа роста популяции происходит вспышка инфекционных заболеваний (эпизоотии); 4) если популяция достигает предельного показателя численности, в значительной степени обостряется внутривидовая конкуренция. Почему регулирующие факторы действуют в такой последовательности?