현재 페이지: 16(총 책은 26페이지) [접근 가능한 읽기 발췌: 18페이지]
§ 57. 존재와 그 형태에 대한 투쟁
1. 멘델의 법칙의 본질은 무엇인가?
2. 다윈의 진화론적 가르침의 주요 조항은 무엇입니까?
진화의 메커니즘과 원동력에 대해 생각하면서 Charles Darwin은 다음과 같은 아이디어를 냈습니다. 존재를 위한 투쟁. 이것은 진화론의 핵심 개념 중 하나입니다. C. 다윈은 모든 생명체가 거의 "무한한" 번식 능력에 내재되어 있다는 사실에 주목했습니다. 예를 들어 암컷 회충은 하루에 200,000개의 알을 낳고 회색 쥐는 1년에 5번 새끼를 낳고 평균 8마리의 새끼가 3개월이 되면 사춘기에 도달하며 뻐꾸기 눈물 한 태아에는 적어도 186,000개의 종자가 있습니다. 빠르게 번식하는 능력은 중요한 결과를 초래합니다. 자원에 대한 경쟁이 심화됨에 따라 새로운 돌연변이가 나타날 확률이 증가하고 "생활 압력"이 생성되어 그 결과 존재에 대한 투쟁이 있습니다. C. 다윈은 생존을 위한 투쟁이 직접적인 싸움으로 축소되는 것이 아니라 같은 종 내의 유기체, 다른 종과 무기물 사이의 복잡하고 다양한 관계라고 반복해서 강조했습니다. 다윈은 이렇게 썼습니다. 평생. 그러나 사막 한가운데에서 자라는 식물에 관해서는 가뭄에 맞서 생명을 위해 싸우고 있다고 말할 수 있습니다. 생존 투쟁의 보상은 생명과 다음 세대에서 계속될 가능성입니다.
존재를 위한 투쟁의 형태. 다윈은 생존을 위한 투쟁을 세 가지 형태로 구분했습니다. 종내, 종간그리고 무기 자연의 불리한 조건에 맞서 싸우십시오.그 중 가장 스트레스를 종내 투쟁.종내 투쟁의 생생한 예는 같은 나이의 침엽수림 사이의 경쟁입니다. 크라운이 넓게 퍼진 가장 큰 나무는 태양 광선의 대부분을 차단하고 강력한 뿌리 시스템은 토양에서 용해된 미네랄을 흡수하여 약한 이웃에게 피해를 줍니다. 종내 투쟁은 인구 밀도가 증가함에 따라 특히 악화됩니다. 예를 들어 일부 조류 종(갈매기, 갈매기의 많은 종)에는 병아리가 풍부하고, 강한 것은 약한 것을 둥지에서 밀어내어 죽음에 이르게 합니다. 포식자 또는 기아.
종간 투쟁예를 들어 식량이나 기타 자원에 대한 경쟁(경쟁)의 형태로, 또는 한 종의 일방적인 다른 사용의 형태와 같은 다양한 형태로 나타날 수 있습니다. 먹이 경쟁의 예시는 아프리카 사바나(치타, 사자, 하이에나, 하이에나 개 등)의 포식자에 의해 제공되며, 이들은 종종 잡혀 죽인 먹이를 서로 훔칩니다. 종종 매력적인 서식지가 경쟁의 대상이 됩니다. 예를 들어, 인간 정착지에서 한 장소를 차지하기 위한 투쟁에서 시간이 지남에 따라 더 강하고 공격적인 회색 쥐가 현재 숲 지역이나 사막에서만 발견되는 검은 쥐를 대체했습니다. 유럽으로 가져온 미국 밍크는 유럽 토종 종을 대체합니다. 사향쥐(북미 원산)는 이전에 러시아 사향쥐와 같은 토착종이 사용했던 일부 자원을 가로채고 있습니다. 호주에서는 유럽에서 가져온 일반 벌이 작고 침이 없는 토종 벌을 대체했습니다.
존재를 위한 투쟁의 세 번째 형태는 불리한 외부 조건과의 투쟁. 무생물의 요인은 생물의 진화에 직간접적인 영향을 미칩니다. 사막의 식물은 토양에서 물과 영양분을 추출하거나(특수한 뿌리 시스템) 증산 속도를 줄이는 데 도움이 되는 수많은 적응의 발달(특수한 잎 구조)을 언급하는 "가뭄과 싸우는" 식물이라고 합니다. 무기 세계의 조건은 유기체의 진화에 중대한 영향을 미치며, 그 자체로 그 영향력이 종 내 및 종간 관계를 강화하거나 약화시킬 수 있습니다. 영토, 열 또는 빛이 부족하면 종내 투쟁이 심화되고 그 반대의 경우도 삶에 필요한 자원이 초과되면 약화됩니다.
존재를 위한 투쟁. 생존을 위한 투쟁의 형태: 종내, 종간, 불리한 조건.
1. 생존 투쟁의 주요 형태를 나열하십시오.
2. "생활의 압박감"에 대해 이야기할 수 있는 사실은 무엇입니까?
3. 왜 종내투쟁은 생존투쟁의 가장 격렬한 형태인가?
자신의 관찰을 바탕으로 유기체 간의 생존 투쟁을 설명하는 예를 준비하십시오. b) 다른 유형.
§ 58. 자연 선택과 그 형태
1. 어떤 환경적 요인이 자연에서 유기체의 선택으로 이어질 수 있습니까?
2. 인간과 자연의 관계가 선택요인인가?
자연 선택의 교리는 C. Darwin에 의해 개발되었으며, 그는 선택 자체를 생존 투쟁의 결과로 간주했으며 그 전제 조건은 유기체의 유전 적 가변성입니다.
자연 선택의 유전적 본질은 집단에서 특정 유전자형을 선택적으로 보존하는 것입니다. 그들에 포함된 유전 물질은 다음 세대에 전달됩니다. 따라서, 자연 선택 인구의 일반적인 생활 조건을 가장 잘 충족시키는 유전자형의 선택적인 번식으로 정의할 수 있습니다. 9학년에서는 실험이나 자연에서 관찰할 수 있는 자연 선택 작용의 몇 가지 예에 이미 익숙해졌습니다. 자연 선택 과정에서 집단의 표현형과 유전형 사이의 관계가 어떻게 수행되는지 보여주는 또 다른 실험을 고려해 보겠습니다. 자연에는 나무 꼭대기나 토양 표면에서 가장 좋아하는 먹이를 찾는 초파리 종류가 있지만 결코 중간에 있지는 않습니다. 아래쪽으로만 날아가거나 위쪽으로만 날아가는 곤충을 선택하여 번식시키는 것이 가능합니까? 도 73은 집단의 유전적 구성에 대한 선택의 효과를 입증하는 실험의 다이어그램을 보여준다. 초파리는 많은 방으로 구성된 미로에 배치되었으며 각 방에는 위아래로 두 개의 출구가 있습니다. 각 방에서 동물은 이동할 방향을 "결정"해야 했습니다. 끊임없이 위쪽으로 이동하는 파리는 미로의 맨 위 출구에 이르렀습니다. 후속 유지 보수를 위해 신중하게 선택되었습니다. 아래로 이동하는 파리는 미로의 아래쪽 출구로 끝났고, 그들도 선택되었습니다. 미로의 방에 남아있는 곤충, 즉 이동 방향이 명확하지 않은 곤충을 수집하여 실험에서 제거했습니다. "상부" 파리와 "하부" 파리를 따로 보관하고 사육했습니다. 점차적으로 모든 개인이 예외 없이 특정 고정 관념의 행동 (위 또는 아래로 이동)을 가진 인구를 만드는 것이 가능했습니다. 이 결과는 새로운 유전자의 출현과 관련이 없었으며 모든 것은 선택으로 인해 발생했으며 이는 이미 인구에 존재하는 표현형의 가변성(이 경우 파리 행동의 가변성)에 영향을 미쳤습니다. 따라서 자연 선택의 작용은 표현형이 집단의 유전자 풀에 영향을 미치기 시작한다는 사실로 이어집니다. 자연 선택의 압력을 제거하면 어떻게 될까요? 이 질문에 답하기 위해 실험자들은 "상위" 및 "하위" 계층의 파리가 함께 번식하도록 허용했습니다. 곧, 대립 유전자의 초기 균형이 인구에서 회복되었습니다. 일부 개인은 위로 이동하고 일부는 아래로 이동했으며 다른 일부는 이동 방향 측면에서 선호도를 나타내지 않았습니다.
쌀. 73. 초파리를 이용한 자연 선택 작용을 보여주는 실험(미로)
자연 선택은 유전자 풀의 구성을 변경하여 특성과 속성이 생존 투쟁에서 이점을 제공하지 않는 개체의 개체군에서 "제거"합니다. 선택의 결과로 "고급" 개인(즉, 생명을 위한 투쟁에서 기회를 증가시키는 특성을 소유한 개인)의 유전 물질은 전체 인구의 유전자 풀에 점점 더 많은 영향을 미치기 시작합니다.
자연선택의 과정에서 놀랍고 다양한 생물학적 적응 (적응) 개체군이 살고 있는 환경 조건에 대한 유기체의 적응. 예를 들어, 수중 환경에 사는 유기체의 수영에 대한 적합성 또는 육상 환경에 대한 척추동물의 사지 적합성을 포함하는 일반적인 적응 및 특정 적응: 말, 영양, 타조, 굴착기에서 달리기 적합성 두더지, 두더지쥐 또는 등반 나무(원숭이, 딱따구리, 파이카 등). 적응의 예로는 위장 착색, 모방(포식자의 공격으로부터 잘 보호되는 동물의 평화로운 모습을 모방), 복잡한 행동 본능 등이 있습니다. 기타(그림 74). 라는 것을 기억해야 합니다. 모든 적응은 상대적입니다.이러한 조건에 잘 적응한 종은 조건이 변경되거나 환경에 새로운 포식자 또는 경쟁자가 나타나면 멸종 위기에 처할 수 있습니다. 예를 들어, 가시와 가시로 포식자로부터 잘 보호되는 물고기는 어부의 그물에 더 자주 빠지며 몸의 단단한 파생물로 인해 얽히고 잡히는 것으로 알려져 있습니다. 장난스러운 형태의 (진화론의) 원리 중 하나가 다음과 같이 들리는 것은 헛된 것이 아닙니다. "적자도 살아남지만 살아남는 동안에만 적자입니다."
쌀. 74. 존재 조건에 대한 유기체의 적응: 변장 및 모방의 예
따라서 인구의 진화적 변화 가능성은 항상 존재합니다. 당분간은 유기체의 가변성에서만 나타납니다. 선택이 시작되자마자 인구는 적응적 변화로 이에 반응합니다.
자연 선택의 형태.이전에 자연 선택의 두 가지 주요 형태인 안정화 및 이동에 대해 소개했습니다. 기억해 안정화 선택 기존 표현형을 유지하는 것을 목표로합니다. 그 작용은 그림 75에서 설명할 수 있습니다. 이러한 형태의 선택은 일반적으로 북위도나 해저와 같이 생명체의 조건이 오랫동안 일정하게 유지되는 곳에서 작동합니다.
자연선택의 두 번째 형태는 다음과 같다. 움직이는; 안정화와 대조적으로 이러한 형태의 선택은 유기체의 변화를 촉진합니다. 일반적으로 자연 선택의 작용은 오랜 시간이 지나면 눈에 띄게 나타납니다. 때로는 동기 선택이 외부 조건의 예상치 못한 강력한 변화에 대한 응답으로 매우 빠르게 나타날 수 있지만(그림 76). 동기 선택 작용의 고전적인 예는 19세기 영국 산업 지역에서 그을음 배출과 나무 줄기의 그을음의 영향으로 색이 변하는 후추 나방에 대한 연구에서 제공됩니다. (그림 78).
자연선택의 세 번째 형태는 다음과 같다. 파괴적인, 또는 찢는. 파괴적 선택은 어떤 방식(색깔, 행동, 공간 등)이 다른 개인 그룹의 집단 내에서 출현하게 합니다. 파괴적 선택은 집단 내에서 둘 이상의 표현형을 유지하는 데 기여하고 중간 형태를 제거합니다(그림 77). 특정 기준에 따라 인구에는 일종의 격차가 있습니다. 이 현상을 다형성. 다형성은 많은 종의 동물과 식물의 특징입니다. 예를 들어 바다에 서식하며 강으로 바다와 연결된 작은 민물 호수에서 번식하는 극동 연어인 홍연어는 소위 "주거형"을 가지고 있으며, 작은 왜소한 수컷으로 대표됩니다. 호수. 일부 조류 종(skuas, 뻐꾸기 등)에서는 색상 변형이 일반적입니다. 두 점박이 무당벌레에는 계절적 다형성이 있습니다. 두 가지 색상 형태 중 "빨간색" 무당벌레는 겨울을 더 잘 견디고 "검은색" 무당벌레는 여름을 견뎌냅니다. 다형성의 출현은 분명히 인구의 생활 조건의 이질성(계절적 또는 공간적)에 의해 크게 결정되며, 이는 선택을 생성하여 동일한 인구 내에서 전문화된(이질적인 조건에 해당하는) 형태의 출현으로 이어집니다.
쌀. 75. 선택의 안정화 작용
쌀. 76. 동기 선택의 행동
쌀. 77. 파괴적 선택의 행위
쌀. 78. 나무 줄기의 어둡고 밝은 나방
자연 선택의 창조적 역할.자연 선택의 역할은 개별적으로 생존할 수 없는 유기체의 제거뿐만 아니라 축소된다는 점을 강조해야 합니다. 자연 선택의 원동력은 유기체의 개별적인 특성을 보존하는 것이 아니라 유기체에 내재된 유전자의 모든 조합인 전체 복합체를 보존합니다. 자연 선택은 종종 조각가의 작업에 비유됩니다. 형태가 없는 대리석 조각으로 조각가가 모든 부분의 조화를 이루는 작품을 만드는 것처럼 선택은 적응과 종을 만들어 생존 유전자형의 관점에서 볼 때 비효율적인 개체군 유전자 풀에서 제거합니다. 이것은 자연 선택의 창조적 역할입니다. 그 행동의 결과는 새로운 유형의 유기체, 새로운 형태의 생명체이기 때문입니다.
자연 선택. 생물학적 적응. 자연 선택의 요새: 안정화, 운전, 파괴. 다형성.
1. 피트니스란? 왜 상대적인가요?
2. 안정화 선택이란 무엇입니까? 어떤 조건에서 그 효과가 가장 두드러지게 나타납니까?
3. 동기선택이란? 작동 방식의 예를 제공합니다. 이 형태의 선택은 어떤 조건에서 작동합니까?
4. 자연선택의 창조적 역할은 무엇인가? 선택의 작용이 유기체의 생존을 감소시키는 개별 형질의 제거에만 국한되지 않는다는 것을 증명하는 예를 들어 주십시오.
§ 59. 격리 메커니즘
1. Charles Darwin이 갈라파고스 제도에서 발견한 유기체와 본토에서 밀접한 관련이 있는 유기체가 다른 이유는 무엇입니까?
2. 어떤 자연적 요인이 같은 종의 다른 개체군에서 일부 유기체 개체군을 분리합니까?
생식 격리.자연 선택은 개체군을 서로 구별하는 유전적 특성의 출현 및 통합으로 이어질 수 있습니다. 이미 언급했듯이 이것은 외부적으로 특정 생활 조건에 대한 적응(적응)의 형태로 나타납니다. 예를 들어, 바다의 다른 지역에 있는 대서양 청어 개체군은 연중 다른 시기에 번식합니다. 봄, 여름, 가을, 겨울 산란하는 청어가 있습니다. 각각의 번식은 청어 유충을 먹는 작은 플랑크톤의 발달에 달려 있습니다. 청어 개체군은 다른 위도에서 플랑크톤의 대량 개발이 연중 다른 시간(봄, 여름, 가을 또는 겨울)에 발생하기 때문에 다른 계절에 별도로 번식합니다. 이 개체군은 같은 종에 속하며 작은 외부적 차이와 다른 번식 기간에도 불구하고 이종교배를 통해 번식력이 있는 자손을 낳을 수 있습니다. 아마도 미래에는 그들 사이의 차이가 다른 집단의 개체가 서로 자유롭게 교배할 수 있는 능력을 상실하거나 생식 격리 그들 사이에.
생식 격리의 기초가 되는 메커니즘은 무엇입니까? 이것은 단순히 지리적 분리 때문입니까, 아니면 다른 메커니즘이 있습니까? 이러한 질문에 대한 답은 종분화의 메커니즘을 이해하는 열쇠를 제공합니다.
격리 메커니즘.일반적으로 격리 메커니즘은 두 가지 주요 유형으로 나뉩니다. 첫 번째가 속한 prezygotic 메커니즘, 즉, 형성에 앞서 접합자가 다른 개체군에 속하는 개체의 짝짓기에 장애물을 만듭니다. 두 번째 유형에는 다음이 포함됩니다. 접합 후 메커니즘, 접합체 형성 후에 작용하여 잡종 자손의 생존력이나 번식력을 감소시킵니다.
Prezygotic 격리 메커니즘은 개인의 짝짓기에 장애물을 만드는 요인에 따라 그룹으로 나뉩니다.
환경 격리인구가 같은 영토를 차지하지만 서식지가 다르므로 서로 만나지 않을 때 환경 요인에 의해 제공됩니다. 임시 격리- 동물의 교미 또는 식물의 개화가 연중 다른 시간 또는 하루 중 다른 시간에 발생하는 경우 다른 번식 시간. 병인,또는 행동, 고립- 번식기의 다른 행동으로 인해 남성과 여성의 상호 매력이 부족합니다. 마지막으로 생식기의 크기나 모양, 또는 꽃의 구조에서 차이가 나타납니다. 기계적 격리.
예를 고려하십시오. 하와이 제도에는 모양이 매우 유사한 두 종의 초파리가 있습니다. 두 종 모두 같은 장소에 살고 같은 목본 식물의 즙을 먹습니다. 그러나 그들의 생태적 상태는 다릅니다. 첫 번째 종은 나무 꼭대기에서 일생을 보내며 상층의 줄기와 가지를 따라 흐르는 수액을 먹고 두 번째 종은 숲 바닥에서 나무에서 떨어지는 수액 웅덩이를 찾습니다. 서로 다른 생태학적 전문화로 인해 발생하는 공간적 불일치로 인해 이 종들 사이의 이종 교배는 결코 발생하지 않습니다.
행동적 고립의 흥미로운 예는 일부 반딧불이에 의해 입증됩니다. 동거하는 종은 각각 고유한 빛의 궤적과 고유한 유형의 방출된 빛 신호를 가지고 있습니다. 궤도는 지그재그, 직선 또는 루프 형태일 수 있으며 광 맥동은 안정적인 반사 형태로 짧거나 길다(그림 79). 짝짓기 할 때 개인은 광 신호 유형에 엄격하게 초점을 맞춰 서로를 선택합니다. 이 예는 특정 유형의 행동(특정 유형의 신호에 대해서만 반사 반응의 발달)의 형성에 의해 집단 간의 고립이 강화될 수 있음을 보여줍니다.
많은 동물에서 번식기는 엄격하게 정의된 외부 요인(예: 온도 또는 빛)의 조합으로 시작됩니다. 이러한 요소는 짝짓기를 시작하는 신호로 작용합니다. 다른 종은 다른 방식으로 동일한 요인에 반응하기 때문에 번식 시간의 불일치가 발생합니다. 그림 80은 같은 지역에 사는 서로 다른 양서류 종에 대한 번식 시간의 차이를 보여줍니다.
외부 수정이 있는 동물(불가사리 및 일부 유형의 연체 동물)에서 분리 요인의 역할은 정자와 난자를 서로 결합시키는 특수 단백질 분자 구조의 차이에 의해 수행됩니다. 난자의 표면에 있기 때문에 이 분자는 "그들" 종의 정자에만 반응하며, 이는 다른 종의 생식 산물의 융합 가능성을 배제합니다. 내부 수정이있는 동물에서이 역할은 생식기 구조의 차이에 의해 수행됩니다.
접합 후 분리 메커니즘은 잡종 자체의 발달 장애로 이어지며 궁극적으로 생존 불가능 또는 잡종이 본격적인 배우자를 생산할 수 없다는 것에 따라 그룹으로 나뉩니다.
종간 잡종은 일반적으로 빨리 죽거나 불임 상태를 유지합니다. 예를 들어, 노새 - 말과 당나귀의 잡종 -은 불임이며 염색체 세트가 감수 분열의 정상적인 통과를 방해하기 때문에 자손을 낳을 수 없습니다. 흰 토끼와 갈색 토끼, 담비 및 담비의 잡종은 결실이 없습니다.
쌀. 79. 반딧불이의 다양한 유형의 빛 신호
쌀. 80. 격리 메커니즘의 예로서 번식 측면에서 불일치(1,2,3,4 - 다양한 유형의 양서류)
일반적으로 종 간의 번식 격리는 여러 메커니즘에 의해 유지됩니다. 시간적 격리는 식물에서 더 일반적이고 동물학적 격리는 동물에서 더 일반적입니다.
생식 격리. 격리 메커니즘: prezygotic, postzygotic.
1. 격리 메커니즘이란 무엇입니까? 격리 메커니즘의 중요성은 무엇입니까?
2. 어떤 유형의 격리 메커니즘을 알고 있습니까? 예를 들다.
3. 왜 다른 유형의 유기체의 잡종이 불임입니까?
사람은 종종 다른 종을 건너 잡종을 얻습니다. 예를 들어 양식장에서는 벨루가와 스털렛의 잡종인 베스터가 사육됩니다. 많은 국가에서 말(암말)과 당나귀(남성)의 잡종인 농사일에 강건한 노새가 사용됩니다. 완고하고 사악한 성향으로 구별되며 잘 길들여지지 않습니다.
잡종 형태가 야생으로 방출될 때 야생 개체군의 유전자 풀에 현저한 변화를 일으키거나 생태학적 균형을 뒤엎을 수 있는지 여부에 대해 논의하십시오.
