Параграф 5 ГДЗ Каменский 11 класс (Биология)

Ниже вариант решения задания из учебника Пасечник, Касперская, Сивоглазов 11 класс, Просвещение:

§ 5. Популяция – структурная единица вида и элементарная единица эволюции

Что такое популяция? Каковы её основные параметры?

Популяция – это совокупность особей одного вида, обладающих общим генофондом, в течение достаточно длительного времени (большого числа поколений) населяющих определённую территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и частично или полностью изолированных от других подобных совокупностей. Основными показателями популяции являются рождаемость, смертность, прирост, темп роста, численность, плотность, состав и структура.

Почему популяция является структурной единицей вида и элементарной единицей эволюции?

Популяция является элементарной единицей эволюции. Направленное изменение генофонда популяции – это элементарное эволюционное явление. В качестве эволюционного материала выступают генотипически различные особи популяции.

1. Почему нельзя изучать особенности популяции или вида на примере одной особи?

Процесс эволюции идёт в течение тысяч и миллионов лет, поэтому он не может затронуть отдельную особь. Несмотря на то что в течение жизни каждый организм претерпевает определённые изменения, эволюционный процесс на уровне одного организма не происходит. Элементарная единица эволюции должна представлять собой некую единую структуру во времени и пространстве, т. е. быть способной наследственно изменяться во времени и существовать в определённых природных условиях. Отдельный организм не удовлетворяет этим требованиям. Точно так же им не удовлетворяет и вид в целом, потому что вид не существует в пространстве как единое целое. В пределах ареала вид распадается на более мелкие группы особей – популяции, поэтому локальные изменения в пределах группы особей не отразятся сразу на виде в целом.

2. Какие показатели характеризуют популяцию?

Основными показателями популяции являются рождаемость, смертность, прирост, темп роста, численность, плотность, состав и структура.

3. Какие виды структурной организации характерны для популяции?

• Пространственная

• Возрастная

• Половая

4. Почему разновозрастные популяции менее чувствительны к внезапным изменениям внешних условий?

Разновозрастные популяции более устойчивы к резким изменениям среды благодаря разнообразию адаптивных возможностей разных возрастных групп. Молодые особи обычно более пластичны и быстрее приспосабливаются к новым условиям, взрослые — устойчивы к стрессам, а старые сохраняют память о прошлых изменениях.

5. Что является материалом для эволюции?

Эволюционным материалом являются генотипически различные особи популяции, т. е. материал для эволюции поставляет наследственная изменчивость.

1. Назовите и охарактеризуйте основные показатели популяции.

Численность, т. е. общее количество особей в популяции, определяется соотношением рождаемости и смертности составляющих её организмов. Численность популяции свидетельствует о том, хорошо или плохо чувствует себя вид.

Плотность популяции – это численность или биомасса особей популяции, обитающих на единице площади или сосредоточенных в единице объёма (например, для водных животных).

Каждая популяция имеет свою территориальную организацию – пространственную структуру. Распределение особей в популяции может быть связано с неоднородностью условий окружающей среды.

Две популяции одного вида, имеющие одинаковую численность, могут отличаться друг от друга по возрастному составу. Например, в одной популяции будут преобладать молодые особи, а в другой – взрослые. Возрастная структура, т. е. соотношение особей разных возрастных групп, позволяет оценить будущее популяции.

Важной характеристикой популяции служит её половая структура – соотношение особей разного пола (самцов и самок).

2. Перечислите и охарактеризуйте основные виды структурной организации популяции.

Каждая популяция имеет свою территориальную организацию – пространственную структуру. Распределение особей в популяции может быть связано с неоднородностью условий окружающей среды.

Две популяции одного вида, имеющие одинаковую численность, могут отличаться друг от друга по возрастному составу. Например, в одной популяции будут преобладать молодые особи, а в другой – взрослые. Возрастная структура, т. е. соотношение особей разных возрастных групп, позволяет оценить будущее популяции.

Важной характеристикой популяции служит её половая структура

3. Приведите примеры популяций животных и растений, которые вы встречали в природе. Предположите, от чего зависит численность особей в этих популяциях.

В природе часто встречаются популяции воробьёв в городах, численность которых зависит от доступности пищи (зерно, отходы) и мест для гнездования. В лесах можно наблюдать популяции ландышей, где количество особей определяется освещённостью, влажностью почвы и конкуренцией с другими растениями. Эти примеры показывают, что численность популяций зависит от биотических факторов (конкуренция, хищники), абиотических условий (климат, почва) и антропогенного влияния (загрязнение, хозяйственная деятельность).

4. Приведите примеры видов с простой и сложной возрастной структурой популяции.

Простая структура: однолетние растения (например, мак-самосейка), где популяция состоит практически из особей одного возраста.

Сложная структура: долгоживущие виды, такие как дубы или слоны, где одновременно присутствуют молодые, зрелые и старые особи. Это обеспечивает устойчивость к изменениям среды, так как разные возрастные группы реагируют на стресс по-разному.

5. Назовите 3 группы факторов, необходимых для осуществления эволюции.

Для того чтобы эволюция происходила, необходимо действие факторов, вызывающих изменения в генофонде популяции, факторов, закрепляющих эти изменения, и фактора, направляющего эволюционный процесс.

1. Почему не вид, а популяция является элементарной единицей эволюции?

Элементарная единица эволюции должна представлять собой некую единую структуру во времени и пространстве, т. е. быть способной наследственно изменяться во времени и существовать в определённых природных условиях. Отдельный организм не удовлетворяет этим требованиям. Точно так же им не удовлетворяет и вид в целом, потому что вид не существует в пространстве как единое целое. В пределах ареала вид распадается на более мелкие группы особей – популяции, поэтому локальные изменения в пределах группы особей не отразятся сразу на виде в целом.

2. Что нужно знать о виде, чтобы с достаточной вероятностью прогнозировать его численность?

Численность, т. е. общее количество особей в популяции, определяется соотношением рождаемости и смертности составляющих её организмов. Рождаемость и смертность – это число особей популяции, соответственно родившихся или умерших за определённый период времени по отношению к определённому числу особей. Разницу между рождаемостью и смертностью называют естественным приростом (если она положительная) или естественной убылью (в случае отрицательного значения) популяции. Средний прирост за единицу времени отражает темп роста популяции.

Численность популяции свидетельствует о том, хорошо или плохо чувствует себя вид. Однако для того чтобы оценить стабильность популяции и предсказать её развитие. гораздо важнее знать не общую численность особей, а количество организмов, способных к размножению. Для обозначения численности размножающихся особей используют понятие эффективная численность.

Направленные изменения генофонда популяции – это элементарные эволюционные явления.

Популяция представляет собой совокупность организмов одного вида, каждый из которых обладает определённым генотипом. Совокупность генотипов всех особей популяции называют генофондом популяции.

Так как спонтанный мутационный процесс постоянно протекает у всех живых организмов, а в ходе полового размножения образуются новые комбинации генов, генотипы особей в любой популяции будут различаться, т. е. любая популяция гетерогенна (неоднородна) по своему генотипическому составу.

Если условия окружающей среды достаточно стабильны в течение длительного времени, генотипический состав популяции сильно изменяться не будет. Однако, если условия изменятся, преимущество получат только особи, обладающие определёнными свойствами и признаками. В результате естественного отбора именно они смогут передать свои признаки и свойства, а следовательно, и гены следующему поколению. Действуя на фенотипы, естественный отбор будет отбирать определённые генотипы, что приведёт к направленному изменению генофонда популяции. Гены, отвечающие за более «выгодные» в данных условиях признаки, будут накапливаться из поколения в поколение, что приведёт к изменению частот встречаемости этих генов в генофонде популяции.

Таким образом, с течением времени генофонд популяции способен изменяться, что приводит к изменению популяции. Направленное изменение генофонда популяции - это элементарное эволюционное явление. При этом эволюционным материалом являются генотипически различные особи популяции, т. е. материал для эволюции поставляет наследственная изменчивость.