Adaptation des organismes à leur environnement. Adaptabilité des organismes vivants : exemples

La biologie connaît de nombreux cas où un groupe qui se sépare accidentellement de la population principale peut, après quelques siècles, former un groupe complètement nouveau look. Il arrive même parfois que des individus de l’espèce maternelle continuent à vivre sur le même territoire.

Il existe également de nombreux exemples où des espèces sont contraintes de vivre dans des conditions en constante évolution. environnement externe. Souvent, le « changement » fait référence à une détérioration permanente d’un signe vital. Au-delà de cette aire de répartition, l’espèce disparaît le plus souvent.

Conditions préalables à la survie

Les scientifiques sont arrivés à la conclusion que l'espèce n'a une chance de survie que si elle commence à changer activement, en s'adaptant à des conditions radicalement modifiées. Ce phénomène est appelé spéciation phylétique. Dans ce cas, non seulement l'adaptabilité des organismes à leur environnement se forme, mais des caractéristiques complètement nouvelles se développent également pour les êtres vivants.

Il existe actuellement des millions d’espèces vivant sur notre planète. N'est-ce pas une preuve du pouvoir de la vie, de sa variabilité constante ?! Malheureusement, il y a plusieurs millions d’années, il y avait beaucoup plus d’êtres vivants. Quelques périodes glaciaires et les perturbations climatiques constantes ont conduit au fait que diversité des espèces diminué fortement. Seuls les plus adaptables ont survécu.

Exemples importants d'adaptations

Depuis des temps immémoriaux, l'ingénieuse correspondance entre les organes des êtres vivants et la fonction qu'ils remplissent a attiré l'attention des hommes : tentatives de création de planeurs avec une aile en forme d'oiseau, construction de navires aux contours ressemblant à des corps poisson de mer. Mais ce qui est bien plus frappant, c'est la correspondance idéale et harmonieuse entre l'apparence des animaux et des plantes et leur habitat naturel.

Bien entendu, les exemples peuvent être poursuivis à l’infini. Par conséquent, dans le cadre de cet article, il est possible de parler uniquement de certains êtres vivants, dont les caractéristiques d’adaptation à leur environnement prouvent le plus clairement et le plus clairement la justesse de Darwin.

Oiseaux

Ainsi, les gens connaissent depuis longtemps l’importance de la coloration protectrice pour les oiseaux, ainsi que pour leurs poussins et leurs œufs en particulier. Chez le tétras des bois, le tétras-lyre et les perdrix (qui nichent à ciel ouvert), les coquilles d'œufs se fondent presque parfaitement dans le décor environnant. En général, le dos de la femelle est également impossible à distinguer du paysage environnant vu de côté. D'autant plus intéressant est que les femelles et les œufs des oiseaux qui nichent dans les creux et autres endroits cachés ont souvent des couleurs très vives (les mêmes perroquets par exemple).

Insectes

Quelles sont les caractéristiques d'adaptation à l'environnement des insectes ? Eh bien, ils sont encore plus nombreux que tous les représentants de cette classe. Nous pensons que tout le monde connaît la similitude frappante entre les phasmes et les brindilles sèches. Certaines recherches dans ce domaine sont encore utilisées par les militaires dans la création de combinaisons de camouflage « forestières ».

Cependant, le corps de nombreuses chenilles ressemble beaucoup à des brindilles et les ailes des papillons peuvent passer pour les feuilles des arbres de la zone où ils vivent. Il convient de noter ici que dans ce cas, il existe une combinaison harmonieuse d'une forme corporelle protectrice et d'une coloration protectrice. Certains papillons, lorsqu'ils se fondent dans leur environnement, sont difficiles à distinguer des feuilles, même à bout portant. Si vous connaissez plus ou moins la biologie, vous avez alors une bonne idée de la diversité de la classe d'insectes. Lorsque vous entrez dans une forêt ou un champ, vous ne voyez pas plus de 2 à 3 % de leur nombre total. Le reste est simplement déguisé.

Mais! Il ne faut pas supposer que les exemples d’adaptation d’un organisme se limitent à un camouflage banal. N'oubliez pas la coloration adaptative, lorsque les insectes «colorés» aux couleurs vives ne sont pas populaires auprès des prédateurs, car ils sont bien conscients de leurs qualités nutritionnelles fortement négatives. Ainsi, une mésange ou un moineau, ayant essayé de manger une punaise soldat à plusieurs reprises dans sa jeunesse, se souvient de son goût caustique et venimeux pour le reste de sa vie.

De plus, les caractéristiques de l’adaptation des organismes à l’environnement incluent le mimétisme. Ce phénomène ressemble à une connotation condescendante, mais « au contraire ». Ainsi, certains sont sans défense et espèce comestible Ils peuvent parfaitement imiter les insectes venimeux ou au goût dégoûtant. Par exemple, les mouches des guêpes ressemblent beaucoup aux guêpes, dont même de nombreux oiseaux ont peur. Tout cela suggère que l'adaptabilité des organismes aux conditions environnementales est précisément de nature adaptative et adaptative.

Mammifères supérieurs

Tout cela peut être vu dans l'exemple des mammifères supérieurs. La coloration des zèbres nous semble vive et même quelque peu ridicule, mais elle suit parfaitement l'alternance de lumière et d'ombre dans les fourrés d'herbes, ce qui permet à ces animaux de se camoufler parfaitement dans la savane. Des témoins oculaires confirment que des personnes non entraînées ne remarquent parfois pas les zèbres, même dans les zones ouvertes, à une distance de seulement 50 à 70 m.

Autres fonctionnalités

Certains êtres vivants ont une adaptation encore plus étonnante et efficace à Il s'agit de sur les caméléons et les plies, qui peuvent changer la couleur de leur corps en redistribuant les pigments organiques dans les chromatophores de la peau. N'oubliez pas que les colorations protectrices et autres facteurs de protection améliorent considérablement leur efficacité à condition qu'ils se comportent en conséquence. Cela inclut le réflexe de congélation, l'adoption d'une pose de repos, typique d'un grand nombre d'espèces animales.

Où les êtres vivants ont-ils cette capacité ?

De manière générale, d’où vient l’adaptation des organismes à leur environnement ? En général, dans la partie précédente, nous avons déjà exprimé l'opinion du grand Darwin : si un animal ou une plante peut survivre à un changement brutal de climat ou d'autres conditions, alors ses descendants deviendront les plus communs. Ainsi, la principale raison de l'émergence de certaines nouvelles adaptations chez les êtres vivants est précisément la sélection naturelle. Illustrons cela avec un exemple pratique en discutant de la vie de la famille des tétras qui vivent dans la canopée inférieure de la forêt.

Caractéristiques structurelles

Rappelons les principales caractéristiques de la structure externe de ces oiseaux : le bec est court, il ne gêne pas le picage de la nourriture directement dans le sol forestier (y compris dans le manteau neigeux) ; sur les pattes se trouve un épais support frangé, à l'aide duquel ils peuvent marcher calmement même dans la neige profonde. Les caractéristiques structurelles de la plume leur permettent de passer la nuit la tête enfouie dans la neige, et les ailes courtes et larges font du tétras-lyre un des oiseaux capables de décoller directement, presque verticalement.

Il serait tout à fait logique de supposer que leurs lointains ancêtres n'avaient aucune trace de tels appareils. Très probablement, après qu'un certain nombre de facteurs environnementaux ont changé (il faisait simplement plus froid), ils ont été contraints de s'adapter à un habitat radicalement modifié, notamment au froid.

Processus de changement

De nouvelles mutations apparaissaient constamment, leurs diverses combinaisons se produisaient lors des croisements et le nombre de vagues rendait la population plus hétérogène et plus stable. Il n'est pas surprenant que les oiseaux se distinguaient les uns des autres par un certain nombre de caractéristiques : certains avaient des franges sur les doigts, certains individus avaient un bec ou des ailes raccourcis.

Quelle a été l’adaptation des organismes à leur environnement ? Le fait est qu'au cours de ce processus constant, seuls ont survécu les oiseaux dont les paramètres structurels étaient les plus cohérents avec le monde environnant. Au cours du processus de sélection, ils ont seulement laissé plus de progéniture, et ce sont eux qui ont survécu le plus souvent et en quantité suffisante pour former une nouvelle population. La nouvelle génération a apporté avec elle de nouvelles mutations et tout le processus s’est répété depuis le début.

Consolidation des traits et qualités utiles

Parmi les mutations, il y avait sûrement celles qui renforçaient et consolidaient la manifestation de signes apparus plus tôt. Naturellement, les oiseaux qui présentaient ces changements avaient beaucoup plus de chances non seulement de survivre, mais également de produire par la suite une progéniture. Au fil des générations, toutes ces caractéristiques se sont accumulées et se sont fixées jusqu'à l'apparition du tétras-lyre que nous connaissons aujourd'hui.

Contradictions de la théorie de Lamarck

Comme on le sait, la théorie de Darwin est fondamentalement différente de l'hypothèse avancée par Jean Baptiste Lamarck. Ce dernier disait que tous les organismes vivants peuvent changer sous l'influence environnement, mais seulement dans la direction qui leur est exclusivement bénéfique. Mais c’est absurde : quel genre d’influence a pu contribuer à l’apparition d’épines chez les hérissons ?

Seule l’influence de la sélection naturelle peut expliquer l’émergence d’une adaptation aussi utile. On suppose que les très lointains ancêtres des hérissons ont pu survivre, se couvrant de poils de plus en plus grossiers. Rester en vie et produire une progéniture était un avantage pour ces « proto-hérissons » qui avaient la chance d’avoir les épines les plus longues et les plus résistantes.

Autres exemples « épineux »

Les « hérissons hérissés » de Madagascar ont suivi exactement le même chemin. Nous parlons de tenrecs et de quelques espèces de souris à poils épineux et de hamsters.

L'adaptation des organismes à leur environnement présente-t-elle au moins quelques caractéristiques communes ? Les scientifiques suggèrent que le mécanisme d'émergence de ce type d'adaptation reste commun dans tous les cas : le fait est qu'elles n'apparaissent pas immédiatement, ni en une ou deux générations. Au contraire, leur émergence est un processus long et complexe. Nous ne devons jamais oublier que le chemin de l’évolution est plein de branches sans issue et de « solutions techniques » infructueuses de la nature. C'est de cela dont nous allons parler maintenant.

Relativité de la condition physique

Avant Darwin, l’adaptabilité des animaux à leur environnement constituait une preuve unanime de l’existence de Dieu et de la sagesse incommensurable du Créateur : comment la nature pouvait-elle, sans une telle « direction », organiser de manière indépendante ses activités ? le monde qui nous entoure d'une manière si raisonnable et équilibrée !?

L’opinion dominante était que chaque caractéristique de tout organisme vivant était absolument parfaite et correspondait exactement à la tâche qui lui était assignée. Ainsi, une trompe allongée l'aide à obtenir le nectar même des fleurs les plus « complexes », et l'adaptabilité des plantes à l'habitat sous la forme d'épais troncs de cactus et autres plantes succulentes est idéale pour stocker de l'eau pendant une longue période.

Malheureusement, même de nombreux scientifiques modernes continuent de considérer la nature comme un brillant sculpteur dont chacune de ses créations est parfaite et infaillible. Mais! Il faut bien comprendre que c’est loin d’être le cas !

Les études modernes sur l'adaptation à l'environnement ont montré que tout changement est toujours relatif, car il se forme beaucoup plus lentement que les changements réels des conditions environnementales. En conséquence, de nombreux traits peuvent s’avérer inutiles, voire directement nocifs pour le corps, si le monde qui nous entoure change.

Preuve de relativité

La preuve que l’aptitude des organismes vivants est un concept très, très relatif est fournie par les exemples suivants :

• Les dispositifs de protection sont très efficaces contre certains ennemis, mais ils ne sont pas particulièrement efficaces pour sauver les animaux d’autres ennemis. Les escargots cônes mangent avec plaisir et le coucou inclut des chenilles velues venimeuses dans son alimentation.
• Tous les réflexes animaux ne sont pas vraiment appropriés ni corrélés de manière adéquate aux conditions environnementales. Souvenez-vous des papillons qui collectent le pollen des fleurs claires, bien visibles la nuit : ils volent tout aussi rapidement vers les flammes des feux et des bougies, bien qu'ils meurent dans le processus.
• Les organes d'adaptation qui sont réellement utiles dans un environnement s'avèrent nocifs, voire dangereux, dans d'autres conditions. Ainsi, ceux qui n'ont jamais été dans l'eau de leur vie ont les pattes palmées.
• Les castors, l'un des meilleurs « ingénieurs » de la nature, construisent activement des barrages même dans les étangs et les piscines stagnants, ce qui constitue un gaspillage d'énergie.

La relativité est particulièrement prononcée dans le cas des animaux dont la patrie est située à l'autre extrémité Globe, mais qui ont été amenés par l'homme dans un habitat complètement nouveau pour eux. En termes simples, c’est la preuve la plus révélatrice et la plus convaincante que la nature n’est pas toujours infaillible.

Regardez les figures 158 à 163. Quelles sont les adaptations des organismes représentés dans les images à leurs conditions de vie ? Déterminez si les organismes conserveront ces adaptations si leurs conditions de vie changent.

Tous les organismes ont diverses adaptations à leurs conditions de vie. Ces adaptations se développent au cours d'un processus d'évolution en deux étapes. Initialement, de nouvelles caractéristiques apparaissent dans les organismes en raison de la variabilité mutationnelle et combinatoire. Ces caractères sont ensuite testés par sélection naturelle pour vérifier leur adéquation aux conditions environnementales.

Exemples d'adaptations d'organismes. Les exemples d'adaptations d'organismes aux conditions de vie sont si nombreux qu'il est quasiment impossible de tous les décrire. Donnons juste quelques exemples.

Riz. 158. Coloration protectrice chez les animaux : 1 - coloration unie du plumage d'hiver de la perdrix de la toundra ; 2 - coloration démembrement chez le cerf axis

Les adaptations morphologiques comprennent, trouvées dans différents organismes, divers types de colorations protectrices, d'avertissement, de camouflage et de moyens de protection passive.

Une coloration protectrice se développe chez les individus vivant ouvertement, ce qui les rend moins visibles dans le contexte environnant. Cette coloration peut être unie (le plumage blanc de la perdrix de la toundra en hiver), si le fond environnant est uniforme, ou disjonctive (points clairs et foncés sur la peau du cerf axis), si des taches d'ombre et de lumière alternent sur le fond environnant. (Fig. 158). L'effet de la coloration protectrice est renforcé par le comportement correspondant de l'animal. Au moment du danger, ils se cachent, ce qui les rend encore moins visibles dans le contexte environnant.

Une coloration d'avertissement se développe chez les individus qui disposent de moyens chimiques de défense contre les ennemis. Ceux-ci incluent, par exemple, des picotements ou insectes venimeux, plantes non comestibles ou brûlantes. Au cours du processus d'évolution, ils ont développé non seulement des produits chimiques toxiques, mais également des couleurs vives, généralement rouge-noir ou jaune-noir (Fig. 159). Certains animaux avec une coloration d'avertissement, au moment du danger, montrent des points lumineux au prédateur et prennent une pose menaçante, ce qui déroute l'ennemi.

Riz. 159. Coloration d'avertissement chez les grenouilles dard

Le camouflage est une protection assurée non seulement par la coloration, mais aussi par la forme du corps. Il existe deux types de camouflage. La première est que l’organisme camouflant, à sa manière apparence ressemble à un objet - une feuille, une brindille, une pierre, etc. Ce type de camouflage est largement répandu chez les insectes : phasmes, punaises et chenilles de papillons nocturnes (Fig. 160).

Riz. 160. Camouflage des punaises des feuilles

Le deuxième type de camouflage repose sur la similitude imitative d’organismes non protégés avec des organismes protégés. Ainsi, les papillons de verre inoffensifs, par la couleur de leur abdomen, ressemblent à des insectes piqueurs - des guêpes, donc les oiseaux insectivores ne les touchent pas (Fig. 161).

Riz. 161. Camouflage du papillon de verre

Les moyens de défense passive augmentent la probabilité de préserver l'organisme dans la lutte pour l'existence. Par exemple, les carapaces de tortues, les carapaces de mollusques et les aiguilles de hérisson les protègent des attaques des ennemis. Les épines des tiges des roses et celles des cactus empêchent les mammifères herbivores de manger ces plantes (Fig. 162).

Riz. 162. Moyens de défense passive chez le figue de Barbarie

Les adaptations physiologiques assurent la résistance des organismes aux changements de température, d'humidité, de lumière et à d'autres conditions de nature inanimée.

Ainsi, lorsque la température ambiante baisse chez les amphibiens et les reptiles, le niveau de métabolisme du corps diminue et le sommeil hivernal commence. Chez les oiseaux et les mammifères, au contraire, lorsque la température ambiante diminue, le métabolisme de l'organisme augmente, ce qui augmente la production de chaleur. Les plumes épaisses, la fourrure et la couche de graisse sous-cutanée qui se développent empêchent le corps de perdre de la chaleur (Fig. 163).

Riz. 163. La fourrure hivernale d'un écureuil a un sous-poil épais

Les adaptations comportementales ne se retrouvent que chez les animaux dotés d'un système nerveux très développé. Ils représentent diverses formes de comportement visant à la survie des individus et de l'espèce dans son ensemble.

Toutes les adaptations comportementales peuvent être divisées en congénitales et acquises. Les comportements innés comprennent, par exemple, le comportement d'accouplement, la protection et l'alimentation de la progéniture, l'évitement des prédateurs et la migration. Ainsi, lorsqu'une lionne lèche ses petits, elle se souvient de leur odeur. Le même processus éveille en elle le besoin de protéger les lionceaux des ennemis (Fig. 164, 1).

Riz. 164. Adaptations comportementales des organismes : 1 - lionne léchant des lionceaux ; 2 - Macaques japonais se prélassant dans une source chaude ; 3 - sauvagine hivernant sur un réservoir libre de glace en ville

Les adaptations comportementales acquises jouent également un rôle important dans la vie des animaux. Par exemple, l'espèce de singe la plus septentrionale, le macaque japonais, trouvée dans le nord du Japon, est passée à un mode de vie dans l'eau de neige (Fig. 164, 2). En hiver, lorsque de fortes gelées s'installent, ces singes descendent des montagnes vers les sources chaudes, où ils se prélassent dans l'eau chaude. Encore un exemple clair. Dans les grandes villes du centre de la Russie, le comportement des oiseaux migrateurs a changé. Ainsi, certains oiseaux aquatiques ont cessé de voler vers des régions plus chaudes pour l’hiver. Ils se rassemblent en grands groupes sur des réservoirs non gelés, où il y a toujours la nourriture nécessaire (Fig. 164, 3).

Faisabilité relative des appareils. Toutes les adaptations des organismes se développent dans les conditions spécifiques de leur environnement. Si les conditions environnementales changent, les adaptations peuvent perdre leur signification positive, en d’autres termes, elles sont relativement opportunes.

Il existe de nombreuses preuves de l’opportunité relative des adaptations : la défense de l’organisme contre certains ennemis est inefficace contre d’autres ; le comportement du corps peut perdre son sens ; Un organe utile dans certaines conditions s’avère inutile dans d’autres. Par exemple, une paruline, grâce à son instinct parental, nourrit un nouveau-né de coucou à partir d'un œuf jeté dans le nid par le coucou (Fig. 165).

Riz. 165. Opportunité relative des adaptations des organismes - paruline, coucou allaitant

Ainsi, le principal résultat de l'action des forces motrices de l'évolution est l'émergence de nouvelles adaptations dans les organismes et l'amélioration de celles existantes. Étant donné que les conditions d'existence des organismes changent, il n'y a pas d'adaptations absolues dans la nature et le processus de leur apparition est sans fin. Chez les individus appartenant à la même espèce, les différences dans les adaptations disponibles sont insignifiantes. La consolidation de ces différences dans des conditions d'isolement conduit à l'émergence de nouvelles espèces, c'est-à-dire à la spéciation.

Exercices basés sur la matière abordée

1. Comment les individus s’adaptent-ils à leur environnement ?
2. Quelle est l’opportunité relative des appareils ? Illustrez votre réponse avec des exemples.
3. Les organismes peuvent-ils, au cours d’une longue évolution, développer des adaptations absolues, c’est-à-dire parfaites ? Justifiez votre réponse.

§ 7- CARACTÉRISTIQUES ADAPTATIVES DE LA STRUCTURE, DE LA COULEUR DU CORPS ET DU COMPORTEMENT DES ANIMAUX

1) Élargir le contenu du concept « d'adaptabilité d'une espèce aux conditions environnementales ».

• Réponse : Les plantes et les animaux sont adaptés aux conditions de leur environnement non seulement extérieurement, mais aussi intérieurement. structure interne. La structure des organes et les fonctions physiologiques du corps correspondent aux conditions de vie. Leur complexité et leur diversité.

2) Énumérer les principaux types d'adaptations des organismes à l'environnement.

• Répondre:
• 1- Forme du corps.
• 2- Différents types de colorations et de mimétismes.
• 3- Caractéristiques de la structure externe.
• 4- Comportement adaptatif.

3) Comparez les types de coloration tels que la coloration d'avertissement, la coloration protectrice et le mimétisme, le tournage attention particulière sur leurs traits distinctifs. Donnez des exemples d'animaux qui ont de telles adaptations. Remplissez le tableau.

• 4) Complétez le schéma donné du mécanisme évolutif de l'apparition du mimétisme.

  5) Répondez si le comportement de l'animal relève de la sélection naturelle. Si oui, veuillez fournir un exemple.

  • Réponse : Le comportement animal relève de la sélection naturelle. Ce sont des types de comportements tels que démonstratifs, effrayants et autres qui assurent la survie de l'espèce. Par exemple, faire des provisions de nourriture pour l’hiver.

  6) Complétez le mot manquant.

  • Réponse : La principale conséquence de l'acquisition d'adaptations est l'état aptitude organismes à leur habitat.

  § 8- SOINS DU DÉLINQUANT

  1) Chez les invertébrés et les vertébrés inférieurs, la fertilité est généralement nettement plus élevée que chez les vertébrés hautement organisés. Suggérez une explication à ce schéma biologique.

  • Réponse : Cela s'explique par le fait que les animaux plus développés prennent mieux soin de leur progéniture, tandis que les animaux inférieurs pondent. grand nombreœufs et les laisser à leur sort.

  2) Terminez la phrase.

  • Réponse : Chez les animaux qui se soucient beaucoup de leur progéniture, le nombre de jeunes est relativement moins que des animaux qui se soucient peu de leur progéniture.
  • Donnez des exemples : La plupart des espèces de poissons, les mammifères, portent un ou plusieurs petits dans l'utérus et les nourrissent ensuite pendant une longue période.

  3) Donnez des exemples de soins apportés à la progéniture des poissons.

  • Répondre:
  • 1- Les gobies d'Azov et de la Caspienne pondent leurs œufs dans des trous et les gardent.
  • 2- L'épinoche mâle construit un nid avec une sortie et une entrée et le garde.
  • 3- Le poisson-chat américain porte des œufs sur son ventre.

  4) Donnez des exemples de soins apportés à la progéniture des amphibiens.

  • Réponse : La grenouille marsupiale femelle porte ses œufs dans une pochette sur son dos.

  5) Complétez la proposition.

  • Réponse : La plus grande sécurité des jeunes animaux est obtenue grâce à cette forme de soin de la progéniture, comme développement de l'embryon dans le corps de la mère.

  6) On sait que prendre soin de la progéniture de certains arthropodes consiste à leur fournir de la nourriture. Donnez un exemple.

  • Réponse : Les insectes pondent des œufs (larves) dans le corps des animaux. Les larves se nourrissent de tissus animaux.

  7) Indiquez grâce à quels mécanismes physiologiques les méthodes de soin de la progéniture chez les vertébrés supérieurs atteignent une grande perfection.

  • Réponse : Mécanismes physiologiques : instincts complexes, capacité d'apprentissage individuel.
  • Exemples :
  • Chez les oiseaux - construction du nid.
  • Chez les mammifères - nourrir, protéger la progéniture, lui apprendre à attraper des proies et à éviter les dangers.

  § 9- ADAPTATIONS PHYSIOLOGIQUES

  1) Élargir le contenu du concept « d'adaptation physiologique ».

  • Réponse : Adaptation physiologique - une combinaison de toutes les caractéristiques d'une espèce avec l'adaptabilité des processus vitaux aux conditions de vie, garantissant le succès dans la lutte pour l'existence.

  2) Essayez d'expliquer le mécanisme évolutif de l'apparition des adaptations physiologiques.

  • Réponse : Tous les changements évolutifs - la formation de nouvelles populations et espèces, la complication de l'organisation - sont dus au développement de nombreux dispositifs et adaptations aux conditions de vie de l'espèce.

  3) Expliquer comment s'effectue l'adaptation à un milieu en manque d'eau :

  • Répondre:
  • A) chez les amphibiens - ils deviennent actifs après la pluie et la nuit.
  • B) chez les oiseaux - ils accumulent de la graisse qui, une fois décomposée, forme de l'eau.
  • C) chez les mammifères - ils accumulent des graisses, certains régulent la perte d'eau à la surface des voies respiratoires

  4) Terminez la phrase.

  • Réponse : L'essence du dispositif fonctionnel qui permet la formation d'un dépôt d'oxygène dans le corps des animaux plongeurs est la présence du pigment respiratoire myoglobine dans les muscles, qui permet d'économiser 10 fois plus d'oxygène.

  5) Décrire les adaptations physiologiques qui augmentent l'efficacité de la recherche de nourriture :

  • Répondre:
  • A) chez les insectes - organes des sens chimiques qui détectent les odeurs à grande distance.
  • B) chez les serpents - la capacité de thermolocalisation.
  • C) chez les prédateurs nocturnes - la capacité d'écholocation.

  6) Confirmez la justesse de la thèse : « Les adaptations n’assurent pas la sécurité absolue de leurs porteurs. » Donnez trois exemples précis.

  • Réponse : La plupart des oiseaux ne mangent pas de guêpes ni d’abeilles, mais certains le font. Les hérissons mangent des serpents. Les oiseaux de proie soulèvent les tortues dans les airs, brisent leurs carapaces, puis les mangent.

  7) Terminez la déclaration.

  • Réponse : Il a été démontré que si les rats suivent un régime alimentaire mou et que tous les objets durs sont retirés de la cage, ils développent des crocs géants qui les empêchent de manger. Cette observation est un autre argument en faveur de l'affirmation selon laquelle toute adaptation « fonctionne » uniquement dans l'environnement familier à l'espèce.

L'adaptabilité des organismes à leur environnement est inextricablement liée à leur vitalité, capacité à rivaliser (compétitivité) Et laissant une progéniture normale.

Viabilité

Animaux

Plantes

Coloration du corps des papillons

Le chat et ses congénères sauvages (tigre, léopard) chassent en embuscade, cachant leurs proies. Tous les chats prennent soin d'eux-mêmes et lèchent leur pelage pour qu'il n'y ait pas d'odeur. Après tout, les victimes ne devraient pas sentir le prédateur. Un chat chasse le plus souvent dans le noir, car, en se cachant, il devient alors plus invisible. Ainsi, tous les chats voient bien dans le noir. Un chat est un animal solitaire, il « marche tout seul » ; C'est pourquoi ces animaux sont difficiles à dresser.

Un chien, c'est une tout autre affaire. Les parents canins (loups, chacals) chassent principalement en meute, ils sont donc très sociables et s'habituent facilement à obéir à leur chef. Le chien peut être dressé et il devient très obéissant. Les chiens se lèchent très rarement et sentent les chiens - après tout, ces animaux ne restent pas en embuscade. Pour trouver des proies, le chien et ses proches font appel à un odorat aiguisé. Les chiens ont un excellent suivi ; ces animaux peuvent suivre une odeur pendant longtemps.

« Adaptation des organismes et formation de nouvelles espèces »

1. Adaptation des organismes et sa relativité

Au 19ème siècle la recherche a apporté de plus en plus de nouvelles données révélant l'adaptabilité des animaux et des plantes aux conditions environnementales ; la question des raisons de cette perfection du monde organique restait ouverte. Darwin a expliqué l'origine de la condition physique dans le monde organique par la sélection naturelle.

Familiarisons-nous d’abord avec quelques faits indiquant l’adaptabilité des animaux et des plantes.

Exemples d'adaptation dans le monde animal. Diverses formes de coloration protectrice sont répandues dans le monde animal. Ils peuvent être réduits à trois types : protecteurs, d'avertissement, de camouflage.

Coloration protectrice aide le corps à devenir moins visible dans le contexte de la zone environnante. Parmi la végétation verte, les punaises, les mouches, les sauterelles et autres insectes sont souvent colorés en vert. Faune du Grand Nord ( ours blanc, lièvre polaire, perdrix blanche) se caractérise par sa couleur blanche. Dans les déserts, les tons jaunes prédominent dans les couleurs des animaux (serpents, lézards, antilopes, lions).

Coloration d'avertissement distingue clairement l'organisme dans l'environnement avec des rayures et des taches lumineuses et panachées (page de garde 2). On le retrouve chez les insectes venimeux, brûlants ou piqueurs : bourdons, guêpes, abeilles, coléoptères. Une coloration vive et d'avertissement accompagne généralement d'autres moyens de défense : poils, épines, piqûres, liquides caustiques ou à l'odeur âcre. Le même type de coloration est menaçant.

Déguisement peut être obtenu par ressemblance dans la forme et la couleur du corps avec n'importe quel objet : feuille, branche, brindille, pierre, etc. En cas de danger, la chenille du papillon de nuit s'étire et se fige sur une branche comme une brindille. Un papillon de nuit immobile peut facilement être confondu avec un morceau de bois pourri. Le camouflage est également obtenu mimétisme. Le mimétisme fait référence aux similitudes de couleur, de forme corporelle et même de comportement et d'habitudes entre deux ou plusieurs espèces d'organismes. Par exemple, les bourdons et les mouches-guêpes, qui n'ont pas de piqûre, ressemblent beaucoup aux bourdons et aux mouches-guêpes - des insectes piqueurs.

Il ne faut pas penser que la coloration protectrice sauve nécessairement et toujours les animaux de l'extermination par les ennemis. Mais les organismes ou groupes d'organismes dont la couleur est plus adaptée meurent beaucoup moins souvent que ceux qui sont moins adaptés.

Parallèlement à leur coloration protectrice, les animaux ont développé de nombreuses autres adaptations aux conditions de vie, exprimées dans leurs habitudes, leurs instincts et leur comportement. Par exemple, en cas de danger, les cailles descendent rapidement vers le champ et se figent immobiles. Dans les déserts, les serpents, les lézards et les coléoptères se cachent de la chaleur dans le sable. Au moment du danger, de nombreux animaux prennent 16 poses menaçantes.

Exemples d'adaptation chez les plantes. Les grands arbres, dont les couronnes sont librement soufflées par le vent, ont généralement des fruits et des graines avec des flocons. Les sous-bois et les buissons où vivent les oiseaux se caractérisent par des fruits aux couleurs vives et à la pulpe comestible. De nombreuses graminées des prés ont des fruits et des graines munis de crochets avec lesquels elles s'attachent au pelage des mammifères.

Une variété de dispositifs empêchent l'autopollinisation et assurent la pollinisation croisée des plantes.

Chez les plantes monoïques, les fleurs mâles et femelles ne mûrissent pas en même temps (concombres). Les plantes à fleurs bisexuées sont protégées de l'autopollinisation par la maturation différente des étamines et des pistils ou par les particularités de leur structure et de leur position relative (chez les primevères).

Rappelons d'autres exemples : les pousses tendres des plantes printanières - anémone, chistyaka, taillis bleu, oignon d'oie, etc. - tolèrent des températures inférieures à zéro en raison de la présence d'une solution concentrée de sucre dans la sève cellulaire. Croissance très lente, petite taille, petites feuilles, racines peu profondes des arbres et arbustes de la toundra (saule, bouleau, genévrier), développement extrêmement rapide de la flore polaire au printemps et en été, autant d'adaptations à la vie dans des conditions de pergélisol.

De nombreuses plantes adventices produisent un nombre infiniment plus grand de graines que celles cultivées – il s’agit d’un caractère adaptatif.

Collecteur appareils. Les espèces de plantes et d'animaux diffèrent par leur adaptabilité non seulement aux conditions de l'environnement inorganique, mais également les unes aux autres. Par exemple, dans forêt de feuillus la couverture herbacée au printemps est formée de plantes qui aiment la lumière (herbe à crête, anémone, pulmonaire, chistyak) et en été de plantes tolérantes à l'ombre (budra, muguet, zelenchuk). Les pollinisateurs des plantes à floraison précoce sont principalement les abeilles, les bourdons et les papillons ; Les plantes à floraison estivale sont généralement pollinisées par les mouches. De nombreux oiseaux insectivores (oriole, sittelle), nichant dans la forêt de feuillus, détruisent ses ravageurs.

Dans un même habitat, les organismes ont des adaptations différentes. L'oiseau cincle n'a pas de membranes nageuses, bien qu'il obtienne sa nourriture dans l'eau, en plongeant, en utilisant ses ailes et en s'accrochant aux pierres avec ses pattes. La taupe et le rat-taupe appartiennent aux animaux fouisseurs, mais le premier creuse avec ses membres, et le second fait des passages souterrains avec sa tête et ses fortes incisives. Le phoque nage avec ses nageoires et le dauphin utilise sa nageoire caudale.

L'origine des adaptations dans les organismes. L'explication de Darwin sur l'émergence d'adaptations complexes et diverses à des conditions environnementales spécifiques était fondamentalement différente de la compréhension de cette question par Lamarck. Ces scientifiques différaient également fortement dans l’identification des principales forces motrices de l’évolution.

La théorie de Darwin donne une explication matérialiste tout à fait logique de l'origine, par exemple, de la coloration protectrice. Considérons l'apparition de la couleur verte du corps des chenilles vivant sur des feuilles vertes. Leurs ancêtres auraient pu être peints d’une autre couleur et ne mangeaient pas de feuilles. Supposons qu’en raison de certaines circonstances, ils soient obligés de se tourner vers la consommation de feuilles vertes. Il est facile d’imaginer que les oiseaux ont picoré bon nombre de ces insectes, bien visibles sur le fond vert. Parmi les différents changements héréditaires toujours observés chez la progéniture, il pourrait y avoir des changements dans la couleur du corps des chenilles, les rendant moins visibles sur les feuilles vertes. Parmi les chenilles à teinte verdâtre, certains individus ont survécu et ont donné une progéniture fertile. Dans les générations suivantes, le processus de survie préférentielle des chenilles, moins visible par la couleur des feuilles vertes, s'est poursuivi. Au fil du temps, grâce à la sélection naturelle, la couleur verte du corps des chenilles est devenue de plus en plus cohérente avec le fond principal.

L’émergence du mimétisme ne peut aussi s’expliquer que par la sélection naturelle. Les organismes présentant les moindres écarts dans la forme, la couleur et le comportement du corps, augmentant leur ressemblance avec les animaux protégés, avaient plus de chances de survivre et de laisser de nombreux descendants. Le pourcentage de mortalité de ces organismes était inférieur à celui de ceux qui n'avaient pas de changements bénéfiques. De génération en génération, le changement bénéfique s’est renforcé et amélioré grâce à l’accumulation de signes de similitude avec les animaux protégés.

Le moteur de l’évolution - sélection naturelle.

La théorie de Lamarck s'est avéré complètement impuissant à expliquer l'opportunité organique, par exemple l'origine de divers types de colorations protectrices. Il est impossible de supposer que les animaux ont « pratiqué » leurs couleurs ou leurs motifs corporels et ont acquis leur forme physique grâce à l’exercice. Il est également impossible d'expliquer l'adaptation mutuelle des organismes les uns aux autres. Par exemple, il est totalement inexplicable que la trompe des abeilles ouvrières corresponde à la structure de la fleur de certains types de plantes qu’elles pollinisent. Les abeilles ouvrières ne se reproduisent pas et les reines, bien qu’elles produisent une progéniture, ne peuvent pas « exercer » leur trompe car elles ne collectent pas de pollen.

Rappelons les forces motrices de l'évolution selon Lamarck : 1) « le désir de progrès de la nature », à la suite duquel le monde organique se développe de formes simples à des formes complexes, et 2) l'effet changeant de l'environnement extérieur (directement sur les plantes et animaux inférieurs et indirects avec la participation de système nerveux sur les animaux supérieurs).

La compréhension de Lamarck de la gradation comme une augmentation progressive de l'organisation des êtres vivants selon des lois « immuables » conduit essentiellement à la reconnaissance de la foi en Dieu. La théorie de l'adaptation directe des organismes aux conditions environnementales par l'apparition de changements adéquats dans ceux-ci et l'héritage obligatoire des traits ainsi acquis découle logiquement de l'idée d'opportunité primordiale. L'héritage des caractéristiques acquises n'a pas été confirmé expérimentalement.

Pour montrer plus clairement la principale différence entre Lamarck et Darwin dans la compréhension du mécanisme de l'évolution, nous donnerons une explication dans leurs propres mots du même exemple.

La formation de longues pattes et d'un long cou chez une girafe

Selon Lamarck

« On sait que ce plus grand des mammifères vit à l’intérieur de l’Afrique et se trouve dans des endroits où le sol est toujours sec et dépourvu de végétation. Cela amène la girafe à manger les feuilles des arbres et à faire des efforts constants pour les atteindre. À la suite de cette habitude, qui existe depuis longtemps chez tous les individus de cette race, les pattes avant de la girafe sont devenues plus longues que les pattes postérieures, et son cou est devenu si long que cet animal, sans même se lever sur ses pattes postérieures, jambes, ne relevant que la tête, atteint six mètres de hauteur... Tout changement acquis par un organe en raison d'un usage habituel, suffisant pour produire ce changement, est ensuite conservé par la reproduction, à condition qu'il soit inhérent à les deux individus participent conjointement à la fécondation lors de la reproduction de leur espèce. Ce changement se transmet ensuite et se transmet ainsi à tous les individus des générations suivantes exposés aux mêmes conditions, même si les descendants n'ont plus à l'acquérir de la manière dont il a été réellement créé.

Selon Darwin

"La girafe, de par sa haute stature, son cou, ses pattes avant, sa tête et sa langue très longs, est parfaitement adaptée pour arracher les feuilles des branches supérieures des arbres... les individus les plus grands, qui étaient d'un pouce ou deux plus hauts que les autres, pouvaient souvent survivre pendant les périodes de sécheresse, errant à la recherche de nourriture dans tout le pays. Cette légère différence de taille, due aux lois de croissance et de variation, est sans conséquence pour la plupart des espèces. Mais il en était autrement de la girafe naissante, si l'on tient compte de son mode de vie probable, car les individus qui ont un ou plusieurs différentes parties les corps étaient plus longs que d'habitude ; ils devaient généralement survivre. Une fois croisés, ils auraient dû laisser des descendants soit avec les mêmes caractéristiques structurelles, soit avec une tendance à évoluer dans la même direction, tandis que les individus moins favorablement organisés à cet égard auraient dû être les plus sujets à la mort. … la sélection naturelle protège et sépare ainsi tous les individus supérieurs, leur donnant pleinement la possibilité de se croiser, et contribue à la destruction de tous les individus inférieurs.

La théorie de l'adaptation directe des organismes aux conditions environnementales par l'apparition de changements adéquats et leur héritage trouve encore aujourd'hui des partisans. Il n'est possible de révéler son caractère idéaliste que sur la base d'une profonde assimilation des enseignements de Darwin sur la sélection naturelle - la force motrice de l'évolution.

Relativité des adaptations des organismes. La théorie de la sélection naturelle de Darwin a non seulement expliqué comment la condition physique pouvait apparaître dans le monde organique, mais elle a également prouvé qu'elle a toujours caractère relatif. Chez les animaux et les plantes, à côté des traits utiles, il en existe aussi des traits inutiles, voire nuisibles.

Voici quelques exemples d'organes inutiles aux organismes, inutiles : les os d'ardoise chez un cheval, les restes des membres postérieurs chez une baleine, les restes de la troisième paupière chez le singe et l'homme, l'appendice vermiforme du caecum chez l'homme. .

Toute adaptation aide les organismes à survivre uniquement dans les conditions dans lesquelles elles ont été développées par sélection naturelle. Mais même dans ces conditions, c'est relatif. Par une journée d'hiver lumineuse et ensoleillée, la perdrix blanche se révèle comme une ombre dans la neige. Un lièvre blanc, invisible dans la neige de la forêt, devient visible sur fond de troncs courant jusqu'à la lisière de la forêt.

Les observations de la manifestation des instincts chez les animaux montrent dans un certain nombre de cas leur caractère inapproprié. Les papillons volent vers le feu, même s'ils meurent dans le processus. Ils sont attirés par le feu par instinct : ils récoltent le nectar principalement des fleurs claires, bien visibles la nuit. La meilleure défense des organismes n’est pas fiable dans tous les cas. Les moutons mangent sans danger l'araignée karakurt d'Asie centrale, dont la morsure est toxique pour de nombreux animaux.

Une spécialisation étroite d’un organe peut entraîner la mort de l’organisme. Le martinet ne peut pas décoller d’une surface plane car il a de longues ailes mais des pattes très courtes. Il ne décolle qu'en poussant depuis un bord, comme depuis un tremplin.

Les adaptations des plantes qui empêchent les animaux de les manger sont relatives. Le bétail affamé mange aussi des plantes protégées par des épines. Le bénéfice mutuel des organismes reliés par symbiose est également relatif. Parfois, les filaments fongiques du lichen détruisent les algues qui cohabitent avec eux. Tous ces faits et bien d’autres indiquent que l’opportunité n’est pas absolue, mais relative.

Preuve expérimentale de la sélection naturelle. Après l'époque de Darwin, un certain nombre d'expériences ont été réalisées qui ont confirmé la présence de la sélection naturelle dans la nature. Par exemple, les poissons (gambusia) étaient placés dans des bassins aux fonds de couleurs différentes. Les oiseaux ont détruit 70 % des poissons dans le bassin où ils étaient plus visibles, et 43 % là où leur couleur correspondait mieux au fond.

Dans une autre expérience, le comportement d'un troglodyte (ordre des passereaux) a été observé, qui ne picorait pas les chenilles des papillons avec une coloration protectrice jusqu'à ce qu'elles bougent.

Des expériences ont confirmé l'importance de la coloration d'avertissement dans le processus de sélection naturelle. En lisière de forêt, des insectes appartenant à 200 espèces étaient disposés sur des planches. Les oiseaux ont volé environ 2 000 fois et n'ont picoré que les insectes qui n'avaient pas de couleurs d'avertissement.

Il a également été constaté expérimentalement que la plupart des oiseaux évitent les insectes hyménoptères au goût désagréable. Après avoir picoré une guêpe, l'oiseau ne touche pas les mouches-guêpes pendant trois à six mois. Ensuite, il commence à les picorer jusqu'à ce qu'il atteigne la guêpe, après quoi il ne touche plus les mouches pendant longtemps.

Des expériences ont été menées sur le « mimétisme artificiel ». Les oiseaux mangeaient volontiers des larves de vers de farine, peintes avec de la peinture carmin insipide. Certaines larves étaient recouvertes d'un mélange de peinture contenant de la quinine ou une autre substance au goût désagréable. Les oiseaux, ayant rencontré de telles larves, ont arrêté de picorer toutes les larves colorées. L'expérience a été modifiée : divers motifs ont été réalisés sur le corps des larves, et les oiseaux n'ont pris que ceux dont les motifs n'étaient pas accompagnés d'un goût désagréable. Ainsi, les oiseaux ont développé un réflexe conditionné pour avertir des signaux ou des images lumineux.

Des recherches expérimentales sur la sélection naturelle ont également été menées par des botanistes. Il s'est avéré que les mauvaises herbes ont un certain nombre de caractéristiques biologiques, dont l'émergence et le développement ne peuvent s'expliquer que comme des adaptations aux conditions créées par la culture humaine. Par exemple, les plantes caméline (famille des crucifères) et toritsa (famille des clous de girofle) ont des graines très similaires en taille et en poids aux graines de lin, dont elles infestent les cultures. On peut en dire autant des graines du hochet sans ailes (famille Norichnikov), qui obstruent les cultures de seigle. Les mauvaises herbes mûrissent généralement en même temps que les plantes cultivées. Les graines des deux sont difficiles à séparer les unes des autres lors du vannage. L'homme tondait, battait les mauvaises herbes avec la récolte, puis les semait dans le champ. Inconsciemment et inconsciemment, il a contribué à la sélection naturelle de graines de diverses mauvaises herbes, par analogie avec les graines de plantes cultivées.

2. Formation de nouvelles espèces

Depuis longtemps, l’homme est émerveillé par la diversité du monde organique. Comment est-ce arrivé ? La doctrine de la sélection naturelle explique comment de nouvelles espèces se forment dans la nature. Darwin a basé ses idées sur les races domestiques. Au départ, les races d’animaux domestiques étaient moins diversifiées qu’aujourd’hui. Poursuivant différents objectifs, les gens ont procédé à une sélection artificielle diverses directions. En raison de la race divergé, c'est-à-dire des caractéristiques divergentes entre eux et avec leur race ancestrale commune .

Divergence dans les conditions naturelles. La divergence se produit tout le temps dans la nature et sa force motrice est la sélection naturelle. Plus les descendants d’une espèce sont différents les uns des autres, plus ils se répartissent facilement dans des habitats plus nombreux et plus diversifiés et plus il est facile de se reproduire. Darwin raisonnait ainsi. Certains animaux prédateurs à quatre pattes ont atteint la limite de leur capacité à exister dans cette zone. Supposons que conditions physiques les pays n’ont pas changé ; ce prédateur peut-il continuer à se reproduire ? Oui, si les descendants occupent les places occupées par d’autres animaux. Et cela peut arriver à l'occasion du passage à d'autres aliments ou à de nouvelles conditions de vie (dans les arbres, dans l'eau, etc.). Plus les descendants de ce prédateur sont diversifiés dans leurs caractéristiques, plus ils se propageront largement.

Darwin donne un exemple. Si vous semez des herbes d'un type sur un terrain et sur un autre, similaire, des herbes appartenant à plusieurs espèces ou genres différents, alors dans le second cas, le rendement total sera plus élevé.

Dans la nature, sur une superficie légèrement supérieure à 1 m2, Darwin en a compté 20 différents types plantes appartenant à 18 genres et 8 familles.

De tels faits confirment la justesse de la position avancée par Darwin : "... la plus grande somme de vie est réalisée avec la plus grande diversité de structure..." Entre plantes d'une même espèce, avec leurs besoins identiques en sol, en humidité, l'éclairage, etc., la compétition biologique la plus féroce se produit. La sélection naturelle préservera les formes les plus différentes les unes des autres. Plus les différences entre les caractéristiques adaptatives des formes deviennent visibles, plus les formes elles-mêmes divergent.

Grâce à la sélection naturelle, le processus d'évolution est divergent caractère : d'une forme initiale naît tout un « éventail » de formes, comme si des branches spéciales d'une racine commune, mais toutes ne reçoivent pas de développement ultérieur. Sous l'influence de la sélection naturelle, dans une série de générations infiniment longue, certaines formes se conservent, d'autres s'éteignent ; simultanément au processus de divergence se produit un processus d'extinction, et les deux sont étroitement liés l'un à l'autre. Les formes les plus divergentes ont le plus grand potentiel de survie dans le processus de sélection naturelle, car elles se font moins concurrence que les formes intermédiaires et ancestrales, qui s'éclaircissent et disparaissent progressivement.

Une variété est une étape vers la formation d’une espèce. Darwin imaginait que le processus de formation de nouvelles espèces dans la nature commence par la décomposition des espèces en groupes intraspécifiques, qu'il appelle variétés.

Grâce à la sélection naturelle et à la divergence, les variétés acquièrent des caractéristiques héréditaires de plus en plus distinctives et deviennent de nouvelles espèces spéciales.

La différence entre variété et espèce est très grande. Les variétés de la même espèce se croisent et produisent une progéniture fertile. En règle générale, les espèces dans des conditions naturelles ne se croisent pas, ce qui entraîne un isolement biologique des espèces.

Pour mieux expliquer comment le processus de spéciation se produit dans la nature, Darwin a proposé le diagramme suivant (Fig. 11).

Le diagramme montre les chemins évolutifs possibles de 11 espèces du même genre, désignées par les lettres A, B, C, etc. - jusqu'à L inclus. L'espacement entre les lettres montre la proximité entre les espèces.

Ainsi, les espèces désignées par les lettres D et E ou F et G sont moins semblables entre elles que les espèces A et B ou K et L, etc. Les lignes horizontales indiquent les étapes individuelles de l'évolution de ces espèces, chaque étape étant classiquement prise en compte. soit 1000 générations.

Retraçons l'évolution de l'espèce A. Un ensemble de lignes pointillées partant du point A représente ses descendants. En raison de la variabilité individuelle, ils différeront les uns des autres et de l'espèce mère A. Les changements bénéfiques seront préservés dans le processus de sélection naturelle. Dans le même temps, la divergence révélera son effet bénéfique : les caractéristiques les plus différentes les unes des autres (lignes a1 et m1 du faisceau) seront conservées, s'accumuleront de génération en génération et divergeront de plus en plus. Au fil du temps, les taxonomistes reconnaissent a1 et t1 comme des variétés spéciales.

Supposons qu'au cours de la première étape - les mille premières années - deux variétés clairement définies a1 et m1 soient issues de l'espèce A. Sous l'influence des conditions qui ont provoqué des changements dans l'espèce mère A, ces variétés continueront à changer. Peut-être qu'au dixième stade, ils auront de telles différences entre eux et avec l'espèce A qu'ils devraient être considérés comme deux espèces distinctes : a10 et m10. Certaines espèces disparaîtront et peut-être que seulement f10 atteindra le dixième stade, formant ainsi une troisième espèce. Au dernier stade, 8 nouvelles espèces sont introduites, originaires de l'espèce A : a14, q14, p14, b14, f14, o14, e14 et t14. Types a14, q14 et p14 ami plus proche les unes aux autres qu'aux autres espèces, et forment un seul genre, les espèces restantes donnent deux genres supplémentaires. L'évolution des espèces I se déroule de la même manière.

Le sort des autres espèces est différent : parmi celles-ci, seules les espèces E et F survivent jusqu'au dixième stade, l'espèce E s'éteint ensuite. Notez en particulier l'espèce F14 : elle a survécu jusqu'à ce jour presque inchangée par rapport à l'espèce mère F. Cela peut se produire si les conditions environnementales ne changent pas ou très peu sur une longue période de temps.

Darwin a souligné que dans la nature, seules les variétés les plus divergentes et les plus extrêmes n'étaient pas toujours préservées ; les variétés moyennes pouvaient également survivre et donner naissance à une progéniture. Une espèce peut en dépasser une autre dans son développement ; Parmi les variétés extrêmes, parfois une seule se développe, mais trois peuvent se développer. Tout dépend de la manière dont les relations infiniment complexes des organismes se développent entre eux et avec l’environnement.

Exemples de spéciation. Donnons des exemples de formation d'espèces, et nous utiliserons le terme sous-espèce, accepté en science au lieu de « variété ».

Des espèces largement répandues, telles que l'ours brun, le lièvre variable, le renard commun et l'écureuil commun, se trouvent de l'Atlantique à Océan Pacifique et ont un grand nombre de sous-espèces. Plus de 20 espèces de renoncules poussent dans la zone centrale de l'URSS. Ils descendent tous de la même espèce ancestrale. Ses descendants ont capturé divers habitats - steppes, forêts, champs - et, grâce à la divergence, se sont progressivement séparés les uns des autres, d'abord en sous-espèces, puis en espèces (Fig. 12). Découvrez d’autres exemples dans la même figure.

La spéciation continue aujourd'hui. Dans le Caucase vit un geai au plumage noir à l'arrière de la tête. Il ne peut pas encore être considéré comme une espèce indépendante ; c'est une sous-espèce du geai commun. Il existe 27 sous-espèces de bruants chanteurs dans les Amériques. La plupart d’entre eux semblent peu différents les uns des autres, mais certains présentent des différences marquées. Au fil du temps, les sous-espèces intermédiaires dans leurs caractéristiques peuvent disparaître et les plus extrêmes deviendront de jeunes espèces indépendantes, perdant la capacité de se croiser les unes avec les autres.

Le sens de l'isolation. L'immensité de l'aire de répartition de l'espèce favorise la sélection naturelle et la divergence. Cela se produit lorsqu'une espèce s'installe dans des zones isolées les unes des autres. DANS cas similaires la pénétration des organismes d'une zone à une autre est fortement entravée et la possibilité de croisement entre eux est fortement réduite, voire totalement absente.

Donnons des exemples. Dans le Caucase, dans les zones séparées par de hautes montagnes, il existe des sous-espèces particulières de papillons, de lézards, etc. De nombreuses espèces et genres d'animaux ciliés vivent dans le lac Baïkal vers plats, crustacés et poissons que l'on ne trouve nulle part ailleurs. Ce lac est séparé des autres bassins hydrographiques par des chaînes de montagnes depuis environ 20 millions d'années et n'est relié à l'océan Arctique que par des rivières.

Dans d'autres cas, les organismes ne peuvent pas se croiser en raison de isolement biologique. Par exemple, deux types de moineaux - le moineau domestique et le moineau des champs - restent ensemble en hiver, mais ils nichent généralement de différentes manières : le premier - sous les toits des maisons, le second - dans les creux des arbres, à la lisière de la forêt. . L'espèce de merle est actuellement divisée en deux groupes, encore indiscernables en apparence. Mais l’un d’eux vit dans les forêts profondes, l’autre reste à proximité des habitations humaines. C'est le début de la formation de deux sous-espèces.

Convergence. Dans les conditions initiales d'existence, les animaux de différents groupes systématiques acquièrent parfois des adaptations similaires à l'environnement s'ils sont exposés au même facteur de sélection. Ce processus est appelé convergence- convergence des signes. Par exemple, les membres avant creuseurs d'une taupe et d'une courtilière sont très similaires, bien que ces animaux appartiennent à des classes différentes. Les cétacés et les poissons se ressemblent fortement par la forme de leur corps, et les membres des animaux nageurs appartenant à différentes classes sont similaires. Les caractéristiques physiologiques sont également convergentes. L'accumulation de graisse chez les pinnipèdes et les cétacés s'explique par la sélection naturelle dans des conditions milieu aquatique: Réduit les pertes de chaleur du corps.

La convergence au sein de groupes systématiques distants (types, classes) ne s'explique que par l'effet de conditions d'existence similaires sur le cours de la sélection naturelle. La convergence chez des animaux relativement étroitement apparentés est également influencée par l'unité de leur origine, ce qui semble faciliter l'apparition de changements héréditaires similaires. C'est pourquoi on l'observe plus souvent au sein d'une même classe.

Variété d'espèces. La doctrine de Darwin sur l'évolution du monde organique explique la diversité des espèces comme le résultat inévitable de la sélection naturelle et de la divergence des caractères qui y est associée.

Peu à peu, au cours du processus d'évolution, les espèces sont devenues plus complexes et le monde organique a atteint un niveau de développement toujours plus élevé. Or, partout dans la nature, les animaux et les plantes coexistent simultanément, avec des degrés de complexité variables dans leur organisation.

Pourquoi la sélection naturelle n’a-t-elle pas « élevé » tous les groupes peu organisés au plus haut niveau d’organisation ?

Par sélection naturelle, tous les groupes de plantes et d’animaux ne sont adaptés qu’à leurs propres conditions d’existence et ne peuvent donc pas tous s’élever au même niveau élevé d’organisation. Si ces conditions n’exigeaient pas une augmentation de la complexité de la structure, alors son degré n’augmenterait pas car, selon les mots de Darwin, « dans des conditions de vie très simples, une organisation élevée ne fournirait aucun service ». Dans l'océan Indien, dans des conditions plus ou moins constantes, vivent des espèces de céphalopodes (nautiles), presque inchangées depuis plusieurs centaines de milliers d'années. Il en va de même pour les poissons modernes à nageoires lobes.

Ainsi, la coexistence simultanée d'organismes de complexité structurelle variable s'explique par la théorie de la sélection naturelle et de la divergence.

Résultats de la sélection naturelle. La sélection naturelle a trois conséquences importantes étroitement liées : 1) une complication et une augmentation progressives de l'organisation des êtres vivants ; 2) l'adaptabilité des organismes aux conditions environnementales ; 3) variété d'espèces.

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