Шпаргалка по "Биология"

36. Сущность методического отбора заключается в следующем: приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего, эти признаки должны быть хозяйственно ценными, а некоторые из них должны удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работают селекционеры, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляется хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям. Таким образом, методический отбор – это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Бессознательный отбор производится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Дарвин показал, что такой отбор действительно имеет место. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, производит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

37. Возникновение учения Ч. Дарвина способствовали общественно-экономические предпосылки. В первой половине 19 в. в странах Западной Европы, особенно в Англии, интенсивно развивался капитализм, который дал импульс развитию науки, промышленности, техники. Спрос промышленности на сырье и населения растущих городов на продукты питания способствовал развитию сельского хозяйства. Другая предпосылка появления дарвинизма- успехи естественных наук. Описания систематических групп живых организмов приводили к мысли о возможности их родства. У многих животных сравнением установили единый план в строении тела и органов. Исследования ранних стадий развития зародышей хордовых выявили их поразительное сходство. Изучение ископаемых растений и животных раскрыло последовательную смену низкоорганизованных форм жизни более высокоорганизованными. Обширные материалы заморских экспедиций, выведение новых пород животных и сортов растений не согласовывались с метафизическим мировоззрением. Нужен был гениальный ум, который сумел бы обобщить огромный материал в свете определенной идеи, связать стройной системой рассуждений. Таким ученым оказался Чарлз Дарвин (1809-1882) . После путешествия Дарвин в течение 20 лет упорно работал над созданием эволюционного учения и опубликовал его в труде "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь"(1859) . В дальнейших произведениях Дарвин развивал и углублял различные стороны основной проблемы- происхождение видов. В книге "Изменение домашних животных и культурных растений" на огромном фактическом материале он показал закономерности эволюции пород домашних животных и сортов культурных растений. В труде "Происхождение человека и половой отбор" Дарвин применил эволюционную теорию для объяснения происхождения человека от животных. Дарвину принадлежат капитальные труды по ботанике, зоологии и геологии, в которых детально разработаны отдельные вопросы эволюционной теории. Главная заслуга Дарвина в том, что он раскрыл движущие силы эволюции. Он материалистически объяснил возникновение и относительный характер приспособленности действием только естественных законов, без вмешательства сверхъестественных сил. Учение Дарвина в корне подрывало метафизические представления о постоянстве видов и сотворении их богом. Следствием борьбы за существование является естественный отбор. Этим термином Дарвин назвал "сохранение благоприятных индивидуальных различий и изменений и уничтожение вредных". Борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости является, по Дарвину, основными движущими силами(факторами) эволюции органического мира. Индивидуальные наследственные уклонения, борьба за существование и естественный отбор в длинном ряду поколений приведут к изменению видов в направлении все большей приспособленности к конкретным условиям существования. Приспособленность организмов всегда относительна. Другим результатом естественного отбора является многообразие видов, населяющих Землю. Влияние дарвинизма на развитие биологии.

38. Строение грибов. Вегетативное тело подавляющего большинства видов грибов -- это мицелий, или грибница, состоящая из тонких бесцветных (иногда слегка окрашенных) нитей, или гиф, с неограниченным ростом и боковым ветвлением. Мицелий обычно дифференцируется на две функционально различные части: субстратный, служащий для прикрепления к субстрату, поглощения и транспортировки воды и растворенных в ней веществ, и воздушный, поднимающийся над субстратом и образующий органы размножения. В процессе приспособления к различным наземным условиям обитания у грибов возникают многочисленные видоизменения мицелия: это склероции, столоны, ризоиды, ризоморфы, ап-прессории, гаустории и др. Например, с помощью столонов -- воздушных дугообразных гиф -- гриб быстро распространяется по субстрату. Столоны прикрепляются к субстрату ризоидами. Функцию прикрепления выполняют и аппрессории, имеющие вид плоских утолщений на ветках гиф. Гаустории, характерные для грибов-паразитов, представляют собой специальные выросты мицелия, проникающие в клетки хозяина и поглощающие из них питательные вещества.

70. Вы  уже знаете, что любой организм  может существовать лишь в  определенном температурном интервале.  Если температура среды слишком  низка или слишком высока, он  погибает. Там, где температура  близка к крайним значениям,  представители данного вида встречаются  редко, но по мере того как  температура приближается к среднему  значению, оптимальному для них,  их число увеличивается.

Данная  закономерность справедлива для  любого другого фактора, влияющего  на течение тех или иных жизненных  процессов (влажность, сила ветра, скорость течения и т. д.).

Если  нарисовать на графике кривую, характеризующую  скорость того или иного процесса (дыхания, движения, питания и др.) в зависимости от одного из факторов внешней среды (конечно, при условии, что этот фактор оказывает влияние  на основные жизненные процессы), то эта кривая почти всегда будет  иметь форму колокола (рис. 104).

Кривые, подобные изображенной на этом рисунке, называют кривыми толерантности (от лат. tolerantia — терпение). Положение их вершины указывает на условия, оптимальные для данного процесса.

Для некоторых  видов характерны кривые с очень  острыми пиками; это означает, что  диапазон оптимальных для них  условий очень узок. Плавные кривые соответствуют широкому диапазону  толерантности, т. е. устойчивости к  данному фактору.

Организмы с широкими границами устойчивости ко многим факторам, конечно, имеют  шансы на более широкое распространение. У широко распространенных видов  популяции, обитающие в климатически разных зонах, часто оказываются  наилучшим образом приспособленными именно к условиям данной местности. Это связано с их способностью образовывать локальные формы, или  экотипы, характеризующиеся различными границами стойкости к температуре, свету или другим факторам.

Рассмотрим  в качестве примера экотипы одного из видов медуз. Как вы знаете, медузы передвигаются в воде подобно  ракете — при помощи ритмических  сокращений мышц, выталкивающих воду из центральной полости. Оптимальная  скорость пульсации — 15—20 сокращений в минуту. Особи одного из видов  медуз, обитающего в северных широтах, передвигаются с такой же скоростью, как и медузы того же вида в южных  широтах, хотя температура воды на севере может быть на 20 °С ниже. Это означает, что и та и другая формы медуз смогли наилучшим образом приспособиться к местным условиям.

Закон минимума. Интенсивность тех или  иных биологических процессов часто  оказывается чувствительной к двум или большему числу факторов окружающей среды. В этом случае решающее значение будет принадлежать тому из них, который  имеется в минимальном с точки  зрения потребностей организма количестве. Это простое правило было сформулировано основоположником науки о минеральных  удобрениях немецким химиком и агрохимиком  Юстусом Либихом (1803—1873) и получило название закона минимума. Ю. Либих обнаружил, что урожай растений может ограничиваться одним — любым — из основных элементов питания, если только этого элемента не хватает в почве.

Известно, что разные факторы среды могут  взаимодействовать, т. е. нехватка одного вещества может приводить к дефициту в других веществах. Например, недостаток влаги в почве ограничивает поступление  в растения всех остальных веществ, необходимых для их питания. Поэтому  в целом закон минимума можно  сформулировать следующим образом: успешное выживание живых организмов зависит от комплекса условий; ограничивающим, или лимитирующим, фактором является любое состояние среды, приближающееся или выходящее за границу устойчивости для организмов данного вида.

71. Популяция  — структурная единица вида. Ареалов,  сплошь заселенных тем или  иным видом, в природе не  существует. В пределах ареала  особи данного вида осваивают  лишь подходящие для их жизни  местообитания. Степень заполнения  занимаемого пространства у разных  видов различна. Но всегда в  нем выделяются «пустоты» и  скопления. Иными словами, ареал  состоит из более или менее  многочисленных участков, на которых  и встречается определенный вид.  Например, колонии крота европейского, хорошо заметные по холмикам  земли, располагаются на лесных  опушках и лугах, ель обыкновенная  произрастает преимущественно на  низинах со значительно увлажненной  почвой.

Скопления особей одного вида по численности  могут быть большими или маленькими, существовать длительно (столетия и  более) или на протяжении жизни всего  двух-трех поколений, после чего они, как правило, погибают от любых случайностей, например, заболеваний, резкого ухудшения  погодных условий и др. Для судьбы вида гораздо более важную роль играют те группы особей, которые устойчиво  сохраняются на протяжении жизни  многих поколений. Численность особей в таких группах может значительно увеличиваться при благоприятных условиях и снижаться при неблагоприятных, однако они имеют шансы к длительному существованию на данной территории. Такие группировки (совокупности) особей одного вида, длительно населяющих определенную часть ареала, свободно скрещивающихся друг с другом и дающих плодовитое потомство, относительно обособленные от других совокупностей этого же вида, называются популяцией (от лат. populus — народ, население). Благодаря пространственной разобщенности популяций вид приспособлен к существованию в разнообразных условиях среды. Таким образом, популяция является внутривидовой группировкой и, следовательно, конкретной формой существования вида, а сам вид — сложной биологической системой.

Типы  взаимодействия между популяциями различных видов. Теоретически взаимодействие популяций двух видов можно выразить в виде следующих комбинаций символов: 00, --,++,+0,-0 ,+-. Выделяют 9 типов наиболее важных взаимодействий (по Ю. Одуму, 1986):

- нейтрализм(00)- ассоциация двух видов популяций  не сказывается ни на одном  из них;

- Взаимное  конкурентное подавление (--) - обе популяции взаимно подавляют друг друга;

- Конкуренция  из-за ресурсов (--) - каждая популяция  неблагоприятно воздействует на  другую при недостатке пищевых ресурсов;

- Аменсализм (-0) - одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния;

- Паразитизм (+ - ) -популяция паразита наносит вред популяции хозяина;

 - Хищничество (+ -) - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой;

- Комменсализм (+0) - одна популяция извлекает  пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение  безразлично; 

- Протокооперация (+ +) -обе популяции получают пользу от объединения;

- Мутуализм (+ +) - связь благоприятна для роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой. Тип взаимодействия определённой пары видов может изменяться в зависимости от условий или от последовательных стадий их жизненных циклов. Иногда отношения двух видов можно охарактеризовать как паразиты, иногда - как комменсализм, а иногда они могут быть нейтральными. Типы взаимодействия двух видов представлены в таблице (рис.1) Девять описанных видов взаимодействий можно свести к двум более обобщенным типам - отрицательным и положительным. В зависимости от состояния экосистемы к ней может быть, применим один из следующих принципов:

* В ходе  эволюции и развития экосистемы  существует тенденция к уменьшению  роли отрицательных взаимодействий  за счёт положительных, увеличивающих выживание обоих видов.

* В недавно  сформировавшихся или новых ассоциациях  вероятность возникновения сильных  отрицательных взаимодействий больше, чем в старых. 

 Наиболее  распространен такой тип взаимодействия  популяций, при котором одна  популяция влияет на скорость  роста и смертность другой. Члены  одной популяции могут поедать  других, конкурировать с ними  за пищу, выделять вредные продукты  или еще каким-либо образом  оказывать влияние на другую популяцию. Взаимодействие популяций может быть взаимно полезным, полезным для одной из них и безразличным для другой. Более того, взаимоотношения могут меняться, они не заданы раз и навсегда.  Взаимодействие между видами (по Ю. Одуму, 1986) Опосредованное подавление, возникающее, когда появляется недостаток в каком-либо факторе, используемом обоими видами. Облигатное взаимодействие, полезное для обеих популяций. Примечание:(0) - существенное взаимодействие между популяциями отсутствует; (+) - благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции; ( - ) - ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.

72.  Организмы  не обитают на Земле  как  независимые особи. В природе   они образуют закономерные комплексы.  К.Мёбиус в конце 70-х гг. XIX в.  Изучал комплексы донных животных  – скопления устриц. Он наблюдал, что вместе с устрицами здесь  встречались и такие животные, как морские звезды, иглокожие,  черви, губки и др. Ученые сделали  вывод, что эти животные живут  совместно, в одном местообитании,  не случайно. Они нуждаются в  тех же условиях, что и устрицы.  Такие группировки появляются  благодаря  сходным требованиям  к факторам окружающей среды.  Комплексы живых организмов, постоянно  встречающихся вместе в различных   пунктах  одного и того же  водного бассейна  при наличии  одинаковых условий существования,  Мёбиус назвал биоценозами (биоценоз  – от греч. bios – жизнь и koinos – общий).Заслуга Мёбиуса в том, что  он сумел раскрыть многие закономерности  их формирования и развития. Тем  самым были заложены основы  важного направления в экологии  – биоценологии (экология сообщества). Биоценотический уровень – второй (после популяции) над-организменный  уровень организации живых систем. Биоценоз – это довольно устойчивое  биологическое образование, обладающее  способностью к самоподдержанию  своих природных свойств и видового состава при внешних   воздействиях , вызываемых изменениями климатических других факторов. Устойчивость биоценоза определяется  не только устойчивостью входящих  в него популяций, но и особенностями взаимодействия между ними. Биоценоз – это исторически сложившиеся группировки растений, животных, грибов и микроорганизмов,  населяющие относительно однородное  жизненное пространство. Каждый биоценоз состоит из  определенной совокупности живых организмов, относящихся к разным  видам. Но известно, что особи одного вида объединяются в  природные системы, которые называются  популяциями. Поэтому биоценоз  может быть определен также  и как совокупность популяций  всех видов живых организмов, заселяющих общие места обитания.В состав биоценоза входят  совокупность растений на определенной  территории – фитоценоз (от  греч.phyton – растение); совокупность животных, поживающих в пределах фитоценоза, - зооценоз (от греч. zoon – животное);  микробоценоз (от греч. mikros – малый + bios – жизнь) – совокупность микроорганизмов, населяющих почву. Иногда качестве отдельного составляющего элемента в биоценоз включают микоценоз (от греч. mykēs – гриб) – совокупность грибов. Примерами биоценозов являются лиственный, еловый, сосновый или смешанный лес, луг, болото и т.д. Однородное природное жизненное пространство, занимаемое биоценозом, называется биотоп. Это может быть участок суши или водоема,  берег моря или склон горы. Биотоп – неорганическая среда,  которая является необходимым условием существования биоценоза.  Биоценоз и биотоп тесно взаимодействуют между собой. Масштабы биоценозов могут быть различными – от сообществ лишайников на стволах деревьев, моховых кочек на болоте или разлагающегося пня до населения целых ландшафтов. Так, на суше можно выделить биоценоз суходольного луга, биоценоз сосняка – беломошника, биоценоз ковыльной степи, биоценоз пшеничного поля и т.д.   В конкретный биоценоз включаются  не только  организмы,постоянно обитающие на определенной территории, но и те, которые оказывают существенное воздействие на него. Например, многие насекомые размножаются в водоемах, где служат важным источником питания рыб и некоторых других животных. В молодом возрасте они входят в состав водного биоценоза, а во взрослом состоянии ведут наземный образ жизни, т.е. выступают как элементы сухопутных биоценозов. Зайцы могут питаться на лугу, а обитать в лесу. То же касается многих видов лесных птиц, которые ищут себе пропитание не только в лесу, но и на прилегающих лугах или болотах.