Тема 1. Эволюционное учение

1. В чем причины ошибочности и наивности некоторых представлений Аристотеля о живой природе?
2. Какие из натурфилософских представлений вы считаете правильным, а какие нет и почему?
3. Чем можно объяснить наступление расцвета науки и искусства в эпоху Возрождения?
4. .Предположим, что Р. Гук не открыл клеточное строение организмов. Как это отразилось бы на развитии биологической науки? Почему вы так думаете?
5. Классифицируя растения, Линней обращал внимание на количество тычинок и пестиков в цветке. Предложите другие, свои собственные подходы к разделению растений на систематические группы.
6. В чем заключаются основные заслуги К. Линнея перед биологической наукой?
7. С какими положениями эволюционной концепции Ж. Б. Ламарка согласны и не согласны вы лично? Поясните свою позицию.
8. Ламарк считал, что видов реально не существует. Докажите неправомерность такой точки зрения.
9. Книга «Происхождение видов путем естественного отбора» была опубликована Ч. Дарвином более чем через 20 лет после его возвращения из путешествия на корабле «Бигль». Чем можно объяснить этот
«странный» факт?
10. Почему в своей книге «Происхождение видов путем естественного отбора» Ч. Дарвин уделяет большое внимание искусственному отбору?
11. Между особями в стае ворон идет борьба за существование. За что конкретно она осуществляется и как проявляется? Какие особи будут иметь в ней преимущество?
12. Какая из форм борьбы за существование наиболее остра: внутривидовая или межвидовая? Почему вы так думаете?
13. В гнезде трясогузки обычно бывает 4-6 яиц, но не 2 и не 18. Объясните этот факт с позиций эволюционного учения.
14. В регионе стабильно понижается среднегодовая температура воздуха. Какая из форм естественного отбора преобладает в этих условиях? Как должны измениться внешний облик и жизнедеятельность обитающих
здесь зайцев через несколько лет? Докажите свою точку зрения.
15. Можно ли считать все причины, вызывающие гибель организмов, естественным отбором? Почему?
Приведите необходимые примеры.
16. Испытывает ли человек действие естественного отбора в наше время? Приведите примеры.
17. В популяции одного из видов животных с одинаковой частотой встречаются особи мелких, средних и крупных размеров. Но в дальнейшем все чаще погибают особи средних размеров, а мелкие и крупные животные хорошо выживают. Какая форма отбора действует в этой популяции? На этом же примере покажите, что происходило бы в данной популяции при других формах отбора.
18. Докажите, что любое приспособление организма имеет относительный характер. Приведите необходимые примеры.
19. Предположим, что единственным фактором эволюции является наследственная изменчивость. В этом случае эволюция: а) протекала бы невероятно медленно; б) осуществлялась бы обычными темпами; в) была бы невозможна. Какое из этих предположений вы считаете верным? Докажите свою точку зрения.
20. В разное время высказывались различные возражения против теории естественного отбора, в том числе: а) новые полезные признаки не должны закрепляться в потомстве, так как они единичны и поэтому должны растворяться в последующих поколениях; б) мутации не могут быть источниками полезных уклонений, так как обычно они вредны для организма. Какие неточности или ошибки содержатся в этих утверждениях?
21. Докажите, что естественный отбор — это фактор, направляющий эволюционный процесс.
22. Почему наследственная изменчивость — это фактор, не направляющий эволюционный процесс?
23. Может ли эволюционный процесс осуществляться без наследственной изменчивости? Почему вы так думаете?
24. Являются ли «дрейф-генов» и «волны жизни» обязательными факторами эволюции каждой конкретной популяции? Аргументируйте свою точку зрения.
25. Две попавшие в изоляцию популяции одного биологического вида эволюционируют в разных направлениях. Объясните причины накопления различий между ними. Приведите примеры морфологических, анатомических и физиологических изменений, которые могли бы появиться у особей.
26. Две популяции одного вида эволюционируют с развой скоростью. Чем это можно объяснить?
27. Как именно может возникнуть экологическая изоляция между разными популяциями одного биологического вида, обитающего: а) в водоеме; б) в лесу; в) в поле?
28. Какие географические барьеры могут привести к изоляции двух популяций? Приведите наибольшее количество примеров.
29. Что может пониматься под «относительной изоляцией» популяций?
30. Между изолированными популяциями возникли различия. Необходимо выяснить, образовались ли в результате этих различий новые виды, или еще нет. Предложите удобный способ экспериментального решения этой проблемы.
31. Всегда ли эволюция разных популяций приведет к образованию двух новых биологических видов? Почему вы так думаете?
32. Может ли в пределах одного биологического вида одновременно осуществляться и экологическое, и географическое видообразование? Аргументируйте свою точку зрения.
33. Почему один биологический вид включает в себя мало, а другой — много подвидов и популяций?
34. Предположим, что мы изучили особенности питания двух биологических видов. Выяснилось, что представители первого из них питаются тремя видами кормов, а представители второго — тридцатью. У какого из этих видов вероятнее образование в будущем большего числа видов и популяций в пределах того же самого ареала? Почему вы так думаете?
35. Какой способ видообразования будет характерен для ситуации, описанной в предыдущем задании?

Краткие ответы на наиболее трудные вопросы к теме 1.
1. Ошибки Аристотеля определялись общим уровнем развития естествознания в Древней Греции, а также традиционными для того времени представлениями о природе.
3. Расцвет науки в эпоху Возрождения связан, например, с прекращением преследования ученых со стороны церкви.
4. Можно предположить, что если бы Р.Гук не открыл клеточное строение организмов, это сделал бы какой-либо другой талантливый ученый. Правда, данное открытие могло произойти в более поздние сроки. Ведь очевидно, что развитие биологической (как и любой другой науки) остановить невозможно.
8. Представители разных биологических видов, как правило, не скрещиваются друг с другом, что указывает на существующий между ними реальный и почти непреодолимый естественный барьер. Межвидовые и межродовые гибриды в природных условиях обычно являются исключением из общего правила, что подтверждает сказанное выше. Следовательно, биологический вид можно считать реальностью.
9. Вероятно, Ч. Дарвин стремился с максимальной степенью убедительности обосновать сформулированные им положения эволюционного учения, привести наибольшее число фактов, подтверждающих правильность излагаемой позиции, проверить истинность своих взглядов на проблему исторического развития органического мира.
10. Искусственный отбор следует рассматривать как упрощенную и хорошо известную людям модель естественного отбора, на примере которой можно было относительно легко и доступно объяснить основные закономерности и механизмы преобразования внешнего облика животных и растений, происходящего в естественных (природных) условиях.
12. Многие ученые-биологи считают, что внутривидовая борьба отличается особой остротой, так как потребности организмов одного биологического вида по отношению к условиям жизни в принципе одинаковы. В межвидовой борьбе, как правило, столкновение интересов менее острое, так как многие потребности представителей разных видов не совпадают и ориентированы на иные ресурсы.
13. Вероятно, количество яиц в гнезде, равное 4-6, оптимально для данного вида и обеспечивает его нормальное воспроизведение из поколения в поколение. Меньшее количество яиц в гнезде, видимо, привело бы к вымиранию вида в связи с естественной гибелью почти Всех потомков (например, в результате воздействия хищников). Насиживание не 4-6, а 18 яиц привело бы к значительному проценту эмбриональной гибели (по причине невозможности одновременного нагревания телом самки всех отложенных яиц). Если бы из всех яиц птенцы все-таки вылупились, многие из них, скорее всего, погибли бы от голода. Вполне вероятно, что ресурсы среды (прежде всего кормовые) не позволяют трясогузкам вырастить такое большое число потомков. Следовательно, появление в гнезде трясогузки 18 яиц (вместо 4-6) не является рациональным с позиции борьбы за существование и не может быть поддержано естественным отбором.
14. В данном случае будет преобладать движущая форма отбора, которая может сопровождаться увеличением общих размеров и массы тела обитающих здесь зайцев, относительным уменьшением размеров ушей (что приведет к экономии тепла организмом). Вероятно также, что шерстный покров животных станет более длинным и густым, увеличится толщина слоя подкожной жировой клетчатки (жирового слоя кожи). Можно ожидать также активизации процессов питания и пищеварения (эволюционное совершенствование ферментной системы).
15. Естественный отбор не является единственной причиной гибели организмов. Смерть животного может быть следствием случайного события (например, лесного пожара или другого стихийного бедствия, которое не оставляет никому шансов на выживание).
16. Гибель людей от наследственных и инфекционных болезней указывает на то, что в человеческом обществе продолжает действовать естественный отбор. Необходимо, .однако, признать, что его действие ослаблено. Наличие медицины, теплого жилья и других искусственно созданных человеком условий существенно повышает шансы людей сохранить свою жизнь и здоровье даже в самых - суровых условиях внешней среды.
19. Эволюция была бы невозможна потому, что в процессе полового размножения особи данного поколения не смогли бы передать своим потомкам жизненно важные качества, необходимые для успешного существования в относительно стабильных условиях внешней среды. Новые полезные признаки не смогли бы закрепиться в ряду поколений. Исчезновение наследственности привело бы к хаотическому процессу в природе, который закончился бы стремительным самоуничтожением биологических видов, обитающих на нашей планете.
20 а) Новые полезные признаки не растворяются в потомстве, так как их владельцы сохраняются естественным отбором и получают преимущество при размножении, выигрывая у других особей этого же вида в борьбе за существование. В последующих поколениях число особей с новыми полезными признаками закономерно увеличивается, и эти признаки постепенно перестают быть редкими в данной популяции. Таким образом, наблюдается не растворение новых полезных признаков в последующих поколениях, а совершенно противоположный процесс — сохранение и усиление полезных качеств и свойств живых организмов.
б) Отдельные мутации могут оказаться полезными для организма. Именно они являются источниками полезных уклонений, которые начинают поддерживаться естественным отбором. В дальнейшем в популяции происходит процесс, только что описанный выше (см. пункт а).
21. В процессе естественного отбора, как известно, выживают и получают преимущества при размножении наиболее приспособленные Особи. Менее адаптированные организмы погибают или не участвуют в процессе размножения. Таким образом, естественный отбор не случаен, не хаотичен, а имеет вполне определенную направленность в конкретных условиях внешней среды.
24. «Волны жизни» и «дрейф генов», как правило, сопровождают эволюционный процесс любой популяции, если речь идет о длительном периоде времени. Однако историческое развитие органического мира теоретически возможно и без них, т. е. только на основе изменчивости, наследственности, борьбы за существование и естественного отбора.
25. Накопление различий между популяциями может быть связано с первоначальной генной неоднотипностью этих популяций, уникальностью мутационного процесса в каждой из них, различными условиями среды, в которых существуют эти популяции, наличием географической изоляции между ними и связанной с этим невозможностью обмениваться особями, а следовательно — и генами. Подчеркнем, что в различных условиях среды в популяциях могут действовать разные формы естественного отбора.
26. На скорость эволюционирования конкретной популяции может повлиять, например, быстрота изменения условий внешней среды, в которых эта популяция существует.
29. Как правило, различные популяции одного и того же вида изолированы друг от друга не абсолютно. Это означает, что отдельные особи имеют некоторые шансы преодолеть географический барьер, разделяющий разные популяции. Например, отдельные животные могут переплыть водоем, разделяющий популяции, на бревне или другом перемещающемся объекте. Икра рыб, земноводных или моллюсков может быть перенесена в другой водоем на конечностях или перьевом покрове водоплавающей птицы и т. д.
31. В зависимости от того, как изменяются условия внешней среды, в которых находятся интересующие нас организмы, эволюционный процесс в популяциях может быть заторможен, ускорен или развернут в новом направлении. Поэтому далеко не во всех случаях будет наблюдаться формирование новых биологических видов. Ликвидация географического барьера между популяциями может привести к постепенному «стиранию» возникших ранее различий и восстановлению первоначального единства вида, что приведет к временному прекращению микроэволюционного процесса.
32. Чаще всего именно так и происходит. По мере заселения новых территорий особями одного вида, но разных популяций осваиваются и новые комплексы условий внешней среды (места обитания) в пределах данного ареала.
33. Существование вида в пределах очень широкого ареала, в весьма неоднородных условиях внешней среды и при наличии большого числа естественных географических барьеров сопровождается активным видообразовательным процессом. Это приведет к формированию большого числа подвидов и популяций.

//// а вот остальные темы придется скачивать.