Ewolucjonizm

1. Wymień i scharakteryzuj poszczególne czynniki ewolucji

• Zmienność dziedziczna (mutacyjna)

• Dobór naturalny (wszelkie formy walki o byt)

• Izolacja (wszystkie przyczyny ograniczając swobodne krzyżowanie - panniksję)

• Dryf genetyczny (wynika z przypadkowych wahań liczebności populacji)

• Akces ekologiczny (istnienie wolnej niszy ekologicznej tak w sensie dosłownym jak i przez selekcyjną przewagę nad ewentualnymi konkurentami)

2. Co to są gatunki bliźniacze (przykłady),czynniki sprzyjające specjacji sympatrycznej, gatunki sympatryczne, allopatryczno - sympatryczne, rozszczepienie cech.

• Gatunki bliźniacze - naturalne populacje, które są do siebie bardzo podobne morfologicznie (nawet identyczne), ale są izolowane od siebie rozrodczo (Drizofilia sp.)

• Gatunki sympatryczne czy populacje sympatryczne. Do nich należą gatunki bliźniacze.

• Mechanizmami (czynnikami) sprzyjającymi specjacji sympatrycznej są:

• Zapobiegające kopulacji - izolacja siedliskowa i sezonowa, izolacja etologiczna (partner i partnerka się sobie nie spodobali), izolacja mechaniczna (mimo niemożności kopulacji)

• Działające po kopulacji - śmiertelność gamet (zygota nie powstaje), śmiertelność zygot, nieżywotność (legalność) mieszańców, sterylność hybrydów (hybrydy są sterylne lub mają upośledzone potomstwo)

• Gatunki allopteryczno - sympatryczne zajmują zupełnie inne obszary geograficzne pomimo wszelkiego podobieństwa morfologicznego

• Rozszczepienie cech powstaje na drodze mejozy, gdzie allele tych samych genów ulegają rozdzieleniu i włączone zostają do genów oddzielnych gamet.

3. Przedstaw rozumowanie Darwina uzasadniające brak stadiów rozwojowych szczepów między spokrewnionymi gatunkami.

• Darwin zauważył, iż między rasami tego samego gatunku nie ma płynnych przejść, a co dopiero między populacjami. Analiza zmienności geograficznej form potwierdza więc tezę, że różnicowanie się na rasy, jak i sam proces specjacji jest uniwersalnym sposobem adaptacji. Brak przyczyn różnicujących gatunki na wyodrębnione populacje, to przy ciągłym obszarze zasiedlania nie powinny istnieć podgatunki (rasy), a zmienność form w ramach samego gatunku byłaby płynna

• Przyczyn rzadko spotykanych podgatunków przejściowych dopatrywał się w procesach specjacji zachodzącej przy współudziale izolacji przestrzennej. Obecnie występujące gatunki obok siebie mogły być kiedyś izolowanymi populacjami. Po powstaniu z nich gatunków izolacja mogła ustąpić, lub w wyniku migracji mogły znaleźć się obok siebie

• Innym przypadkiem jest, gdy gatunek jest wąski i długi. Takie rozsiedlenie powoduje, iż jest wiele populacji. Populacje pośrednie występujące między populacjami skrajnymi (zajmują niewielkie obszary) są mniej liczne co zwiększa szanse na ich wyginięcie

4. Wyjaśnij co to jest postęp ewolucji. Przedstaw poglądy na ten temat (celowość, postępowość).

Zmiany ewolucyjne, w większości przypadków, prowadzą od budowy prostej do budowy złożonej. Zdaniem więc badaczy takie zmiany mogą być nazywane postępowymi. Jednak postęp odnosi się do celu, który chcemy osiągnąć. O organizmach żywych nie można mówić, że rozwijają się celowo. Jest wiele teorii na temat postępu. Przyjmuje się iż każda zmiana ewolucyjna jest przejawem postępu, ponieważ została wywołana doborem naturalnym, a przynajmniej nie została przez dobór wyeliminowana. Więc tam gdzie w biologii mówi się o postępie to należy to interpretować jako zmianę ewolucyjną wywołaną poprzez dobór naturalny.

5. Omów tezy teorii Lamarcka

U podstaw teorii Lamarcka legła idea ciągłości genetycznej i stopniowego doskonalenia się roślin i zwierząt pod względem morfologicznym i fizjologicznym. Założony przez niego mechanizm ewolucji miał charakter dualistyczny. Twierdził, że wszelkie przemiany zwierząt są wynikiem zmian zaszłych w trakcie ich życia osobniczego, osobniczego następstwie działania dwóch przyczyn:

• Warunków wewnętrznych (ruch fluidów wewnątrz ciała zwierząt)

• Warunków zewnętrznych (nowe okoliczności w jakich znalazły się organizmy)

Ruch fluidów wewnątrz ciała miał ulegać przyspieszeniu wraz z zwiększeniem się złożoności organizacji, oraz wpływ nowych okoliczności w miarę jak podlegają mu zwierzęta, rozpraszając się na wszystkie okolice nadające się do zamieszkania, były dwiema głównymi przyczynami, które doprowadziły rozmaite zwierzęta do stanu w jakim je obecnie widzimy. Ruch fluidów powoduje u zwierząt dążność przechodzenia organizmów z jednego stopnia organizacji w drugi (wyższy).

Zaś czynniki zewnętrzne różnicują tylko zwierzęta morfologicznie. Mechanizmy te zachodzą, gdy zwierzęta posiadają czucie wewnętrzne.

U roślin tylko warunki zewnętrzne wpływają na przemiany, gdyż rośliny wg Lamarcka nie posiadają czucia wewnętrznego.

Stworzył dwa prawa:

• Narząd używany rozrasta się, a gdy jest przeciwnie to uwstecznia się

• Wszystkie nabyte cechy podczas życia osobniczego są przekazywane potomstwu, lecz tylko w przypadku gdy nabyte cechy występują równocześnie u obojga rodziców.

6. Znaczenie systematyki w świetle teorii ewolucji.

Istotny wkład jaki daje systematyka dla ewolucji polega na tym, że stosuje określone kryteria uporządkowujące królestwo roślin i zwierząt. Daje to nam przejrzysty sposób indywidualnego określenia osobników. Umożliwia to odtworzenie filogenezy danego osobnika i prześledzenie zmian jakich musiał dokonać by stać się tym kim jest obecnie. Pozwala też na szybsze poznanie przyrody żywej i odróżnienie organizmów oznaczonych od nieoznaczonych.

7. Znaczenie teorii Llardy`ego - Weinberga dla współczesnej teorii ewolucji.

Uzmysławia ona biologom, że zmiany zachodzące w populacji wynikają z okoliczności wymienionych w regule. Po drugie uzmysławia możliwości względnego znaczenia tych okoliczności. Po trzecie uznanie tych czynników uzmysławia, że ład genetyczny populacji nieustannie ulega zmianie.

8. Co to jest specjacja, przedstaw zróżnicowanie gatunków w zależności od rozmieszczenia w czasie i przestrzeni.

Specjacja to zwiększanie się liczby gatunków (specjacja właściwa).

Zjawiska specjacji klasyfikuje się:

- stosunek liczbowy między gatunkiem potomnym a rodzicielskim

- gatunek rodzicielski przechodzi w dwa lub więcej potomnych

- część gatunku rodzicielskiego tworzy nowy gatunek

- stały gatunek rodzicielski przekształca się w nowy gatunek

- przekształcanie się dwóch gatunków w jeden (introgresja)

- szybkość przemian ewolucyjnych

- specjacje skokowe, nagłe (osobnicze)

- specjacje stopniowe (populacyjne)

Stosunki przestrzenne między różnicującymi się gatunkami.

- specjacja sympatryczna - pyt. 2 i 20

- specjacja semigeograficzna - pyt. 20

- specjacja geograficzna - pyt. 20

Czynniki geograficzne powodujące powstanie gatunków

- proces specjacji zachodzi na wszystkich etapach pod kontrolą doboru naturalnego będącego czynnikiem dominującym

- populacja inicjalna jest zapoczątkowana przez przypadek, a o dalszym jej istnieniu decyduje dobór naturalny

Za przypadek uważa się:

- mutacje (w głównej mierze poliploidalność)

- nagła zmiana składu genetycznego przez nagłą zmianę liczebności gatunku

- przypadkowe przedostanie się populacji czy nawet pojedynczych osobników na nowy nie skolonizowany obszar

9. Wymień najważniejsze wydarzenia w życiu Darwina, które wpłynęły na przedstawienie teorii ewolucji

- wstąpienie na Uniwersytet w Cambridge

- uczęszczanie na zajęcia z botaniki do prof. Henslowa (Darwin zapoznaje się z geologią, przed którą miał awersję)

- pięcioletnia podróż na statku „Beagle” dookoła świata (otrzymał od prof. Henslowa przed wypłynięciem pierwszy tom „Zasad geologii” Lyell`a, a drugi tom dostał w czasie podróży

- założenie notatnika, w którym gromadzi wiadomości dotyczące zmienności i przekształcania się gatunków

- zakup domku na wsi i regularny tryb życia

- wpada na pomysł doboru naturalnego po przeczytaniu pracy Hallhusa

- Lyell skłania Darwina do przedstawienia swej teorii w postaci nadającej się do druku

- Darwin w liście do Arm Gray przedstawia główne założenia teorii doboru naturalnego

- Darwin otrzymuje od Alfreda Bussela Wallece`a krótką rozprawę przedstawiającą taką samą teorię jak Darwina

- przedstawienie teorii ewolucji przez Wallece`a i Darwina pod wspólnym tytułem na posiedzeniu Lienean Society Socjety Londynie, która wzbudza zainteresowanie

- 9- wydanie dzieła „O powstaniu gatunków”

10. Rola sprzężeń zwrotnych w tworzeniu ewolucji gatunku

Sprzężenia zwrotne mogą być dodatnie lub ujemne. Dodatnie działają korzystnie na gatunek (populację), a ujemne działają niekorzystnie. W efekcie dodatnie stymulują ewolucję gatunku (populacji)

11. Omów sposoby jednorodzicielskiego rozrodu.

- owadopylność - naturalne albo sztuczne przenoszenie pyłku z pylników na słupek danego kwiatu. Kwiat tej samej rośliny lub kwiat osobnika tego samego klonu

- dzieworództwo - rozwój zarodka z niezapłodnionej komórki jajowej. Wyróżnia się naturalną, przygodną, okolicznościową, stałą (gatunek reprezentują samice, a samce będące czasami nie uzyskują zdolności do rozrodu). Cykliczna (jakiś określony czas powstają tylko samice, tylko samce lub obie płcie)

- można wywołać u wszystkich typów zwierząt, w tym i u ssaków

- występuje u roślin i oznacza to samo co partenogeneza

- obojnactwo - występowanie pojedynczych organizmów zwierzęcych, produkujących zarówno komórki jajowe i plemniki (jednocześnie lub na zmianę)

- samozapłodnienie - zapłodnienie komórki jajowej przez plemnik pochodzący z samego organizmu. Zjawisko spotykane często u zwierząt obojnaczych i pasożytniczych z ograniczonymi zdolnościami do ruchu, ogranicza to rekombinację cech (zmienność)

12. Uzasadnij przygotowawczy charakter zmian ewolucyjnych.

Nie można rozpatrywać osobnika, populacji czy gatunku w oderwaniu od środowiska, bo swoim trwaniem stanowi cząstkę jego. Oddziałuje więc na środowisko. Relacje te są często skomplikowane. Trudno w każdym przypadku powiedzieć jakie tu zadziałały mechanizmy takich czy innych adaptacji. Generalną przyczyną jest dobór naturalny, faworyzujący osobniki lepiej dostosowane. Z tego powodu ich cechy się utrwaliły dając w efekcie trendy kierunkowe i trendy adaptacyjne, jeżeli kierunkowe zmiany środowiska trwały dostatecznie długo. Zastanawiając się nad mechanizmami powstania najrozmaitszych adaptacji należy sobie zdać jasno sprawę, że każda cecha ma lub też miała znaczenie biologiczne. Zmiany ewolucyjne więc prowadzą (w większości przypadków) od budowy prostszej do bardziej złożonej. Cała przyroda jest dowodem a konkretnie jej historia.

13. Co to jest dryf genetyczny - jego rola w procesie ewolucyjnym.

Dryf genetyczny - to losowe fluktuacje (jakieś przypadkowe zdarzenia), mające wpływ na frekwencję genów (obecność genów) w małych populacjach.

Im mniejsza populacja tym dryf genetyczny silniej się zaznacza i w większości przypadków przeciwdziała doborowi naturalnemu co ma niekorzystne znaczenie dla populacji. Rzadko dryf genetyczny współdziała z doborem naturalnym.

14. Jaka jest różnica między mechanizmami a czynnikami ewolucji?

Czynniki ewolucji mogą działać w pojedynkę choć nie znaczy to, że wystąpienie jakiegoś czynnika w populacji (oprócz doboru naturalnego) doprowadzi do przekształcenia gatunku. Zadziałanie przynajmniej dwóch lub więcej czynników ewolucji to mamy do czynienia z mechanizmami ewolucji.

15. Rola człowieka w przemianach mikroewolucyjnych w obrębie gatunku.

Mikroewolucja - procesy ewolucyjne zachodzące w stosunkowo krótkim czasie, a prowadzące do powstania nowych odmian.

Rola człowieka w owych przemianach ogranicza się do doboru osobniczego(?). Przyspiesza on tworzenie się gatunków w skali czasu tworząc rasy. Wymusza na gatunkach określone zmiany w określonym przez siebie kierunku (celu). Innym aspektem tej sprawy jest grabieżczy styl życia człowieka. Niszcząc środowiska niszczy niszę ekologiczną lub powoduje w środowiskach zachwianie równowagi. Prowadzi to do wyginięcia większości gatunków. Część gatunków potrafi w krótkim czasie się dostosować a nawet zmienić morfologicznie wypełniając nowe obecnie wolne nisze w powstałym nowym środowisku. Zdarza się, iż gatunki (populacje) z innych środowisk zajmują nowe nisze ekologiczne dostosowując się a więc zmieniając morfologicznie jeśli tego wymaga środowisko.

16. Omów czynniki wpływające na szybkość zmian ewolucyjnych.

Jedną z przyczyn zróżnicowania tempa przemian ewolucyjnych jest zróżnicowane środowisko naturalne. Wydaje się również, że sprzężenia zwrotne dodatnie mają istotny wpływ na szybkość przemian ewolucyjnych. Inną przyczyną jest liczba i wielkość chromosomów, chromosomów organizmy eurytypowe odwrotnie - mają stosunkowo mało dużych chromosomów. Ponadto na szybkość zmian ewolucyjnych wpływają takie czynniki jak: selekcja, zmienność, mutacje, liczebność populacji, następowanie pokoleń, intensywność zmian. Oba ostatnie czynniki raczej powinny współdziałać ze sobą. Są cztery główne czynniki - warunki środowiskowe, sprzężenia zwrotne, zwarcia (zależność między organizmami (odmiana storczyka zapylana tylko przez pewną odmianę ptaka), liczba chromosomów.

17. Na czym polega homeostaza gatunku, znaczenie w przyrodzie.

Dostosowania (adjustacje) są ściśle związane z homeostazą, która oznacza stan stałości środowiska. Jest więc to zdolność całego gatunku do zachowania względnie stałego stanu równowagi pomiędzy środowiskiem, gatunkami współbytującymi w danym środowisku a owym gatunkiem. Jest osiągana poprzez działanie sprzężeń zwrotnych i czynników ewolucyjnych. Pozwala ona na życie obok siebie wielu gatunkom, które tworząc łańcuch pokarmowy zamykają cykl obiegu energii i materii. Homeostaza zwiększa bioróżnorodność środowiska.

18. Co to jest introgresja?

Jest to wymiana genów między półgatunkami i gatunkami (są częste u roślin a rzadkie u zwierząt)

19. O czym mówi istota uniformitarianizmu? Jakie z niej wynikają wnioski dla ewolucji.

Uniformitarianizm, mówi nam, że świat jest jednością (takie a takie warunki wywołują taką a taką reakcję. Żadna z tych reakcji nie ma historii. Jest ponadczasowa. Przykładem jest rzeka, która poprzez erozję gleby tworzy dolinę. Dolina ta posiada historię, lecz erozja, która ją stworzyła tej historii nie posiada.

20. Podobieństwa i różnice między specjacją osobniczą a populacji.

Podobieństwem w specjacji osobniczej jak i populacyjnej jest to, iż tworzy się nowy gatunek. Jednak są duże różnice. Specjacja osobnicza może zajść nagle na poziomie pojedynczych osobników na drodze: A) genetycznej (przez pojedynczą mutację u gatunku aseksualnego; przez makrogenezę - nagłe powstanie nowego gatunku albo wyższej jednostki taksonomicznej w procesie o charakterze skokowym) B) cytologicznej (u gatunków całkowicie lub częściowo rozmnażających się płciowo) - przez mutacje chromosomowe; przez powstanie autopoliploidów (poliploid powstały na drodze 2n x 2n); przez powstanie amfiploidów (poliploid powstały przez podwojenie się chromosomów osobnika mającego dwa różne zestawy chromosomowe)

Specjacja populacyjna (stopniowa) może zachodzić przez specjację sympatryczną - dwie populacje tego samego gatunku zajmują dwie nisze ekologiczne na tym samym terenie, mogą wytworzyć izolację rozrodczą.

21. Znaczenie doboru stabilizującego.

Istotą jest faworyzowanie fenotypów dzikich do fenotypów odbiegających od normy. Dobór stabilizujący rozwija systemy regulujące rozwój osobniczy i faworyzuje doskonalenie się genetycznej homeostazy. W konsekwencji pula genowa populacji jest stale wzbogacana, nasycana nowymi, bez utraty właściwości przystosowawczych.

22. Uzasadnij tezę o nieodwracalności teorii ewolucji.

Prawa nieodwracalności ewolucji nie można uważać za teorię ewolucji, ale za uogólnienie konkretnych zjawisk ewolucyjnych. Huller dowiódł, że prawdopodobieństwo odwrócenia się zmian w systemach złożonych jak system genetyczny organizmów jest nieskończenie małe. Systemy genetyczne są tak złożone i tak stale się zmieniające, że odwracalność dłuższej serii zmian wydaje się mało prawdopodobna. Podobnie jest ze środowiskami abiotycznymi jak biotycznymi. Wpływ przebytych etapów ewolucji nie może zostać utracony (odwołany) w dalszym biegu filogenezy, co jest też jedną z przyczyn, dla których organizmy nie wracają do stanu wyjściowego. Mogą jednak przy powstaniu podobnych warunków w środowisku przystosować się do niego wtórnie. Jest łatwiej się dostosować niż cofać.

23. Co to jest walka o byt? Rodzaje, przyczyny.

Walka o byt to zespół wszystkich procesów, które w warunkach naturalnych przeciwstawiają się czynnikom powodującym ograniczenie rozrodu lub wymieranie organizmów. Walka o byt jest jakby „hodowcą” w przyrodzie. Ona decyduje o przeżyciu i wydaniu potomstwa. Przyczyny walki o byt to dwa przeciwstawne zjawiska: dążność organizmu do rozmnażania się w sposób nieograniczony; ścisła zależność jednych organizmów od drugich oraz całokształtu warunków abiotycznych.

Krótko, życie i wydanie potomstwa jednych form zależy od innych form. Organizmy muszą żyć obok siebie a większość środowisk jest zapełniona. Nieograniczony wzrost jest więc niemożliwy. Istnieją cztery typy walki o byt: 1. ogólna (wymieranie przypadkowe); 2. indywidualna; 3. rodzinna (wymierają szczepy); 4. grupowa

24. Przedstaw historię powstania teorii ewolucji.

Już w Chinach znano pewne zjawiska przyrodnicze i odpowiednio je interpretowano. Na zachodzie duże zasługi dla powstania ewolucji przyłożył Arystoteles, który zauważył, że organizmy różnią się od siebie przez środowisko w którym żyją. Stworzył systematykę aktualną aż do Linneusza. Linneusz uporządkował przyrodę pozwalając na jej szybkie poznanie. Dalej był Buffon, który stworzył prawie aktualną do dziś teorie gatunku. Lamarck stworzył podstawę do teorii ewolucji bowiem oparł się na geologii oraz zmienności organizmów. Uważał iż zmiany zachodzą na ziemi tak długo, że są niedostrzegalne w ciągu naszego życia. Największym jego osiągnięciem było sformułowanie pierwszej teorii ewolucji. Uważał, że fluidy zmieniają rośliny i zwierzęta. Stworzył pierwsze i drugie prawo (pyt. 5). Guvier dał podstawy (szczególnie teoretyczne) anatomii porównawczej. Bear ugruntował teorie epigenezy i dostarczył szereg dowodów do teorii ewolucji świata organicznego. Darwin czytając prace Lyell`a był za ukoronowaniem tych wszystkich przygotowań do powstania pracy ugruntowującej teorię ewolucji świata organicznego. (pyt. 3, 9, 42)

25. Rola zmienności w ewolucji.

Z ewolucyjnego punktu widzenia ważne jest przede wszystkim czy zmiany przejawiają się w fenotypie. Zmienność analizuje się więc by poznać zasoby populacji, zbadać jej podłoże genetyczne i jaka jej część ma znaczenie w adaptacji do danego środowiska. Wszystkie te analizy dążą do wyjaśnienia dlaczego zaistniała ta zmienność a nie inna w danej populacji. Procesy ewolucyjne więc nie tylko są konsekwencją istnienia zmienności, ale też tę zmienność wytwarzają. Żadnego zjawiska biologicznego nie można rozpatrywać bez uwzględnienia zmienności, a niektóre dziedziny działalności człowieka wręcz nie mogą się bez niej oprzeć. Np. hodowla i doskonalenie nowych odmian roślin czy zwierząt; medycyna.

26. Uzasadnij różnorodność czynników powodujących ewolucję.

Każda populacja znajduje się w przyrodzie pod wpływem różnorodnych czynników. Żeby gatunek nie wyginął przy zmianie środowiska musi istnieć dobór naturalny, selekcja. By nie zginąć z głodu musiał zaistnieć czynnik walki o byt. By móc się rozmnażać i nie cierpieć z głodu musiał zadziałać akces ekologiczny. Warunki środowiska wymuszają różnorodność czynników ewolucyjnych.

27. Co to jest ewolucja.

Termin ten wprowadził do języka naukowego biologii w XVIII wieku Charles Bonnet. Pochodzi od łac. evolvo - wydobyć, wytoczyć, rozwijać. Wtedy ewolucja miała określać proces rozwoju zarodka. Zarodek wg Bonneta był już ukształtowany, musiał tylko urosnąć. Później stwierdzono, że tak nie jest i termin ten stał się pusty. Przewrócił go H. Spencer. Uważał, że rozwój jest powszechnym prawem obejmującym środowiska abiotyczne, biotyczne, społeczne człowieka i Wszechświata. Współcześnie rozumie się kierunkowy i w zasadzie nieodwracalny proces zachodzący w czasie, którego atrybutem jest zmiana i różnicowanie się w czasie istniejących układów (poziomów w organizacji materii, w wyniku czego powstają nowe zjawiska (układy) o innym często wyższym poziomie organizacji.

28. Znaczenie zmienności niekierunkowej w życiu osobnika, populacji, gatunku.

Największy wpływ na procesy ewolucyjne wywiera zmienność niekierunkowa (bezkierunkowa, nieokreślona). Cechą tej zmienności jest to że pojawia się ona u osobników tego samego gatunku, które żyją w takim samym środowisku. Pojawiają się u nich zmiany w sposobie zachowania się, w cechach morfologicznych czy cechach fizjologicznych. Nie są te cechy dziedziczone po rodzicach ani też po odleglejszych przodkach. Warunki środowiska też nie wpływają na tę zmienność. Mogą przy tej zmienności niekierunkowej powstać właściwości u organizmów pożyteczne, obojętne czy szkodliwe. Czy to w naturze, czy w hodowli jest ta zmienność najbardziej pospolita. Ważne jest że cechy powstałe poprzez zmienność niekierunkową są dziedziczne.

29. Przedstaw klasyfikację zjawisk izolacji płciowej. (pyt. 2)

30. Związek między ewolucją a regułami ekologicznymi.

Reguły ekologiczne to: A) Bergmana - zmienność wielkości (w rejonach zimnych wielkości ciała są większe a w rejonach ciepłych mniejsze). B) Allena - zmienność wystających części ciała (w rejonie zimnym mniej wystają w ciepłym więcej) C) Glogera - zmienność w intensywności ubarwienia włosów, piór (w zimniejszych rejonach więcej szarości i białego a w cieplejszych więcej różnorodnych).

Przez mechanizmy ewolucji tworzą się potrzebne wielkości, kształty kolory.

31. Przedstaw dowody wspólnego pochodzenia świata organicznego.

Dowodami są składy chemiczne organizmów, zachodzące procesy biochemiczne, rozwój embrionalny. Najdonioślejszym dowodem wydaje się prawo biogenetyczne Haeckl`a. Wg niego rozwój organizmów składa się z dwóch ściśle ze sobą powiązanych procesów: rozwoju osobniczego (ontogenezy) i rodowego (filogenezy). Ontogeneza jest szybkim i skróconym powtórzeniem filogenezy. To, że powtórzenia filogenezy w ontogenezie nie są wierne ewolucji organizmów wynika wg Haeckl`a z faktu, że ontogeneza jest skróconym wyciągiem filogenezy. Luki są wynikiem ogromnej kondensacji. Jest to jakby dokument obrazujący historyczny przebieg zmian ewolucyjnych.

32. Omów znaczenie pojęcia aromorfozy.

Aromorfoza to gruntowna przebudowa populacji pozwalająca na dostosowanie się do nowego środowiska. Często współdziała idioadaptacja - zmiana właściwości przystosowawczych populacji. Powstaje, więc nowy gatunek, który przechodzi do nowego środowiska. Jest to możliwe, gdy przekształcenie zaszło względnie szybko a inny gatunek nie zajął owego środowiska wcześniej. Jeśli takie przejście zostało uwieńczone sukcesem to nowy gatunek dość szybko przekształca się w nowe gatunki i powstaje wyższa jednostka taksonomiczna. Takie przyśpieszone tempo kolejnych specjacji jest wynikiem braku konkurentów. Przykładem jest wyjście kręgowców na ląd.

33. Omów czynniki i sposoby powstawania wyższych jednostek taksonomicznych (pyt. 32)

34. Rola osobnika w populacji w procesie ewolucji.

Osobnik jest statycznym odwzorowaniem i nosicielem niewielkiego fragmentu puli genowej gatunku, który trwa przez stosunkowo krótki czas. Może dostarczyć do puli jeden czy dwa nowe geny. Jeśli będzie dostatecznie żywotny może się przyczynić do nieznacznego zwiększenia ich frekwencji w puli genowej. W sumie jednak jego wkład do całości puli będzie znikomy w porównaniu z całkowitą pulą nowego gatunku.

35. Co to jest dobór płci, czy jest konieczny w procesie ewolucji.

Dobór płciowy - zespół czynników wpływających na sukces rozrodczy związanych interakcjami między osobnikami biorącymi udział w rozrodzie. Czynnikami są: konkurencja o partnera i wybiórczość względem partnera. Dobór płciowy jest elementem doboru naturalnego.

36. Co to jest gatunek?

Gatunek jako taki nie został przez systematykę określony. Można powiedzieć, że gatunek jest to zbiór populacji będących izolowanymi od innych populacji innego gatunku rozrodczo a zawierającymi określoną pulę genową.

37. Miejsce ewolucjonizmu w naukach przyrodniczych.

Ewolucjonizm to najbardziej teoretyczna nauka w zakresie nauk biologicznych. Jest jakby ukoronowaniem ich pracy. Łączy w jedną logiczną całość ogólne wyniki wszystkich innych nauk biologicznych, ponieważ wykorzystuje osiągnięcia nauk dla sformułowania swoich wniosków nadając im jednakową interpretację i przyporządkowując je pod jedną ogólną teorię naukową. Metody badawcze poszczególnych nauk są metodami ewolucjonizmu. Wysokim stopniem abstrakcji, przyporządkowuje pod jeden ogólny system teoretyczny, który w jednakowy sposób tłumaczy lub szuka jednakowego wytłumaczenia przyczyn i przebiegu procesów ewolucyjnych.

38. Przedstaw poglądy na temat gatunku.

Darwin skrytykował panujące jego czasach pojęcie gatunku. Na tę krytykę składały się dwa elementy: A) analiza zjawisk zmienności (poczynając od zmienności osobniczej a na różnicach między gatunkami kończąc). B) krytyczna konfrontacja praktyki oznaczania gatunków i ich odmian z panującymi założeniami teoretycznymi.

W przeciwieństwie do innych koncepcji gatunku, Darwinowska nie zawierała praktycznych wskazówek w jaki sposób należy gatunki wyodrębniać. Ważne w jego koncepcji jest to, że podawał sens poznawczy systematyki (nie badanie podobieństwa, ale badanie pokrewieństwa). Zaliczenie okazu do jakiegoś gatunku stawało się czymś więcej niż określeniem okazu (że należy tu lub tam). Oznaczając gatunek wypowiadało się zarazem hipotezę na temat jego rodowodu. Na tym też polega różnica między statycznym a dynamicznym pojęciem gatunku.

39. Praktyczne i teoretyczne znaczenie doboru sztucznego.

Praktyczne znaczenie doboru sztucznego objawia się tworzeniem nowych ras korzystnych dla człowieka a czasami niekorzystnych dla roślin czy zwierząt np. zbytnie otłuszczenie świni. Teoretyczne znaczenie to możliwość śledzenia zmian ewolucyjnych i badanie mechanizmów oraz czynników ewolucji.

40. Wskaż najważniejsze odkrycia w biologii, które przyczyniły się do ugruntowania teorii Darwina.

Najwięcej Darwin zawdzięcza współczesnej genetyce. Ugruntowały tę teorię też badania z zakresu systematyki, zoologii i antropologii, anatomii porównawczej. Zasługi ma też teoria plazmy zarodkowej Weismana oraz prawo biogenetyczne Haeckl`a.

41. Znaczenie doboru sztucznego, gatunek i środowisko a kierunek selekcji.

Dobór sztuczny pozwala na tworzenie nowych, coraz wydajniejszych odmian, ras, nawet gatunków zwierząt i roślin. Wykorzystywana jest tu zmienność niekierunkowa, której hodowca nadaje kierunek. Dobór hodowca powinien stosować tak przy nagłych zmianach jak i przy niewielkich. Przez umiejętny dobór można je spotęgować. Wybór przez hodowcę dokonywany jest z uwzględnieniem wielu czynników m. in. Środowiskowych.

42. Porównaj teorie Darwina i Lamarcka.

Obydwaj dali swym teoriom podbudowę geologiczną (Lamarcka - Hydrologią, Darwin - Zasadami geologii Lyell`a). Dostrzegli wielką zmienność w obrębie świata organicznego. W środowisku zewnętrznym widzieli potężny czynnik powodujący przekształcenia. Dali temu wyraz zwracając uwagę na wpływ jaki wywierają na organizmy warunki hodowlane, które szczególnie szybko doprowadzają do zmian w obrębie gatunku. Tu drogi obu uczonych się rozchodzą. Lamarck mylił się w sprawie fluidów wewnętrznych i zewnętrznych wpływających na zmienność organizmów. Zbyt wielką wagę przywiązywał do swoich praw traktujących o dziedziczeniu cech nabytych w czasie życia organizmów. Badania genetyczne obaliły jego teorie i prawa a przyczyniły się do zwycięstwa teorii Darwina.

43. Ewolucja niedarwinowska.

Jest to praw biogenetyczne Haeckl`a (pyt. 31)

44. Scharakteryzuj czynniki selekcji.

Dzieli się je na trzy grupy okoliczności:

A). związane z zagęszczeniem osobników (działanie drapieżników, pasożytów, ograniczenie ilości pokarmu, ograniczony zasięg środowiska). B). okoliczności niezależne od zagęszczenia osobników (są związane z klimatem) - brak opadów, przymrozki i śnieg późną wiosną, pożary lasów i stepów. C). okoliczności biologiczne (niezależne od powyższych) - np. liczba kaczek nie zależy od ilości żab w jeziorze, ale liczba kijanek spada gdy na tym jeziorze pojawią się kaczki.

45. Na czym polega równowaga biologiczna w przyrodzie. Podaj ewolucyjną interpretację.

Stan ekosystemu, w którym zachodzą szybkie zmiany (z wyjątkiem sezonowych) ani ilościowe, ani jakościowe w jego składzie gatunkowym, gdyż jego komponenty są do siebie tak nawzajem dopasowane, że występuje samoregulacja. Równowaga biologiczna jest tym trwalsza im bogatszy jest skład gatunkowy danego ekosystemu (stąd większa jest w tropikach).

46. Związek między fenotypem a genotypem.

Osobniki powstałe z nasion/jaj pochodzące od tej samej rośliny/zwierzęcia mają ten sam genotyp. W wyniku rozwoju nasion/jaj powstają osobniki o określonym fenotypie. Fenotyp jest wynikiem ujawnienia się właściwości genów w określonych warunkach środowiskowych. Dla większości cech ilościowych (waga nasion) charakterystyczny jest dla genotypu zakres (a nie konkretna wartość) w jakim dana cecha w zależności od środowiska może się wyrażać (pyt. 68). Ustalenie pojęcia genotypu i fenotypu pozwala na ścisłe wyróżnienie zmienności dziedzicznej (każda z czystych linii genetycznych ma różną normę reakcji danego fenotypu) i niedziedzicznej (zmienność w ramach normy reakcji danego genotypu). Selekcja jest skuteczna tylko wobec właściwości dziedzicznych (genotypy są zróżnicowane)

47. Wyjaśnij pojęcia wartość przystosowawcza genotypu(w), współczynnik selekcji. Wskaż od czego zależy wielkość odsiewu genu recesywnego i dominującego.

Wielkość odsiewu genu recesywnego, jest największy gdy występuje w populacji czy gatunku w 2/3 a dominującego gdy występuje w populacji czy gatunku w 1/3.

Wartość przystosowawcza to funkcja środowiska i genotypu, która określa statystycznie rozrodczą wydajność genotypu w danym środowisku (im więcej potomstwa powstanie z danego genotypu w tym środowisku tym wartość przystosowawcza wyższa).

Współczynnik selekcji to różnica między wydolnością genotypu normalnego równego 1 do wydolności genotypu obciążonego, którego wartość przystosowawcza jest mniejsza od 1.

48. Omów i oceń znaczenie teorii plazmy zarodkowej.

Stworzył ją Weisman. Życie jest nieprzerwaną ciągłością opartą na mechanicznym podziale komórki. Wyróżnił dwa czynniki wpływające na zmienność osobniczą: amfimiksja (dzisiejsza mejoza), selekcja zarodkowa. Twierdził, że w komórce są tzw. determinanty (nośniki informacji) a konkretnie w jądrze - zwał je idem. Idemy składały się z szeregu mniejszych jednostek zwanych id. One to miały przechodzić do plazmy komórki i tam determinantami zawiadywać procesami komórkowymi. Dzielił plazmę na somatoplazmę i idioplazmę. W idioplazmie determinanty (będące wg niego żywe) zależą od zdolności asymilujących i warunków odżywczych. Warunki są wg Weismana różne w poszczególnych miejscach idioplazmy. Tak więc jedne będą się rozwijać progresywnie a inne uwsteczniać. Słuszne było w teorii: podział na somatoplazmę i idioplazmę, ciągłość plazmy zarodkowej, idea korpuskularna struktury aparatu genetycznego, wskazanie na geny jako podłoże dziedziczności, uwypuklenie mejozy w zjawiskach zmienności osobniczej, wskazanie na wiodącą rolę doboru naturalnego. Niesłuszne było: budowa idioplazmy, działanie determinant w ontogenezie, koncepcja selekcji zarodkowej.

49. Co to jest ewolucjonizm. Założenia, cele, przedmiot badań.

Ewolucjonizm zajmuje się całokształtem zagadnień związanych z rozwojem życia na Ziemi, którym nadaje interpretację przyczynową w ramach jednego ogólnego systemu teoretycznego. Do najważniejszych zadań ewolucjonizmu należy poznanie wszystkich przyczyn powodujących ewolucję, poznanie mechanizmów ewolucji i odtworzenie filogenezy świata istot żywych (pyt. 37)

50. Omów najważniejsze założenia biogenezy.

Biogeneza - proces powstania materii żywej z materii martwej.

Na początku powstania życia na Ziemi była możliwa z powodów: A). fizyczne i chemiczne warunki w przeszłości Ziemi sprzyjały ewolucji materii żywej z martwej (obecne warunki to uniemożliwiają z powodu np. konkurencji). B). biogeneza musiałaby się odbyć w bardzo krótkim czasie (wymaga setek milionów lat)

Powstające życie musiało przejść przez: ewolucję chemiczną - powstają związki chemiczne, które się grupują; ewolucję strukturalną - procesy chemiczne są już ograniczone do wydzielonych obszarów, tworzy się przestrzenna struktura organizacji zachodzących reakcji chemicznych, powstała komórka; ewolucja organizmalna - tworzenie się tworów ponadkomórkowych oraz ich doskonalenie.

Życie może istnieć dlatego, że istnieje komórka oraz dlatego, że może się rozmnażać (na aparat jądrowy)

51. Związek między dziedzicznością a ewolucją gatunku.

Ewolucja gatunku prowadzi do powstania coraz to nowych, doskonalszych form. Nie istniała by ewolucja, gdyby nie można było dziedziczyć cech korzystnych po przodkach na drodze selekcji i doboru naturalnego. Wszelkiego typu mutacje korzystne nic by nie dały bez dziedziczenia cech. To samo tyczy się zmienności nieokreślonej. Tak więc bez dziedziczenia nie byłoby doboru naturalnego a więc nie byłoby ewolucji.

52. przedstaw kryteria klasyfikacji zjawisk specjacji (pyt. 2, 8, 20)

53. Znaczenie środowiska w ewolucji.

Środowisko nigdy nie jest jednakowe. Dobór naturalny jest jakby odbiciem środowiska. Ono zaś „wyzywa” populację do walki o byt. Odpowiadają na drodze selekcji poprzez dostosowanie się do zmieniającego się środowiska, lub przez rozrywanie dotychczasowej struktury. Największe szanse ewolucyjne mają te populacje w danych środowiskach, które są zdolne zająć wolne nisze ekologiczne lub przejść do nowych stref przystosowawczych. Również środowisko już opanowane przez organizmy jest zmienne w czasie. Te dwie przyczyny wywołują zmiany ewolucyjne, które są niczym innym jak jednym ze sposobów zapewniających życiu trwanie i rozwój.

54. Omów wpływ zdarzeń przypadkowych i losowych na przemiany ewolucyjne.

Zdarzenia przypadkowe to czynniki abiotyczne (temperatura, światło, powietrze, woda), czynniki edaficzne (cechy gleby od których zależy życie w niej - fizyczne, chemiczne, biologiczne). Zdarzenia losowe to czynniki biotyczne (konkurencja, symbioza, pasożytnictwo, drapieżnictwo, kooperacja, życie społeczne). W ewolucyjnym ujęciu są to: rekombinacja genów, losowe łączenie się gamet czy osobników, mutacje, dryf genetyczny.

55. Uzasadnij, że ewolucja jest warunkiem trwania życia.

Współcześnie żyjące gatunki mają swoją historię, bo powstały w wyniku nieprzerwanego, trwającego setki milionów lat, ściśle określonego procesu przekształceń. W ciągu tego okresu zmieniło się i różnicowało środowisko a więc zmieniły się i różnicowały gatunki. Czynniki i mechanizmy ewolucji są integralną właściwością ruchu materii żywej. Bez tych czynników i mechanizmów nie byłoby ruchu przekształceń, zmian a więc nie byłoby życia. Pojawiają się one zawsze i działają automatycznie, jeśli organizmy a ściślej ich populacje i gatunki występują w zróżnicowanym i zmiennym środowisku (koniec pyt. 54)

56. Omów czynniki powodujące selekcję (pyt. 44)

57. Podaj parametry charakteryzujące populację.

Rozrodczość, śmiertelność, biotyczny potencjał (ilościowe określenie różnicy między płodnością a prawdopodobieństwem przeżycia danego gatunku tzn. rozrodczość minus śmiertelność równa się biotyczny potencjał); struktura liczbowa płci, struktura wiekowa, struktura przestrzenna (rozmieszczenia w przestrzeni)

58. Znaczenie zmienności i dziedziczenia w procesie ewolucji.

Mamy zmienność indywidualną i grupową. Zmienność indywidualna jest powszechna wśród organizmów rozmnażających się płciowo. Z punktu widzenia ewolucji nie tyle jest interesujący sam fakt występowania zmienności co raczej znaczenie tej właściwości. Biorąc za podstawę kryterium odziedziczalności można wszelkie przejawy zmienności podzielić na dziedziczną i niedziedziczną. Niedziedziczne przystosowują pojedynczego osobnika w ramach normy reakcji a dziedziczne całe populacje. Zmiany dziedziczne u organizmu przy sprzyjających okolicznością mogą nawet doprowadzić do zajęcia nowego środowiska nie mówiąc o większej homeostazie.

59. Czynniki scalające i rozluźniające gatunek.

Scalające to selekcja i dobór. Rozluźniające to specjacja i zmienność.

60. Omów zagadnienie mono- i polifiletyzmu w powstaniu jednostek taksonomicznych.

Monofiletyzm skrajny - każda potomna kategoria systematyczna, niezależnie od swej rangi, wywodzi się tylko od jednego gatunku wyjściowego (dwa lub więcej gatunków wyjściowych to polifiletyzm skrajny). Monofiletyzm umiarkowany - wyższe jednostki systematyczne, które można wyprowadzać za pośrednictwem jednej lub kilku linii od jednego taksonu wyjściowego tej samej lub niższej rangi systematycznej (polifiletyzm skrajny to, to samo, lecz taksonów wyjściowych jest dwa lub więcej)

61. Zmienność. Jej źródła i rodzaje.

Źródłem zmienności niedziedzicznej jest genotyp, zmienności dziedzicznej mutacje, crossing - over, mejoza.

Rodzaje zmienności niedziedzicznej:

- zmienność osobników w czasie (związana z wiekiem, sezonowa zmienność osobnicza lub pokoleń)

- zmienność socjalna (kasty pszczół, os)

- zmienność ekologiczna - związana z siedliskiem (gleby żyzne, jałowe), wywołana okresowymi zmianami środowiska (susza, opady), wywołana przez żywiciela (pasożyty nie związane ściśle z jednym żywicielem), zależna od zagęszczenia, allometryczna (poszczególne składniki ciała nie rosną w takim samym tempie w poszczególnych osobników tego samego gatunku), neurogeniczne barwy (kameleon),

- zmienność spowodowana urazami: wywołana przez pasożyty, przypadkowa lub teratologiczna (różny stopień urazu i różna reakcja)

Zmienność dziedziczna może być określona (tylko w przypadku doboru sztucznego) oraz nieokreślona (najbardziej pożądana przez hodowców)

62. Uzasadnij, że przystosowania roślin i zwierząt nie są celowe.

Gdyby organizmy były zbudowane celowo to były by doskonale dostosowane do środowisk. Przeczy temu wymieranie gatunków. Organizmy więc nie są przystosowane do środowiska bo przewidział to stwórca, lecz w wyniku doboru naturalnego i selekcji obierają właściwy kierunek. Przystosowania nie są celowe a są jedynie kierunkowe. Są ukierunkowane na przeżycie i wydanie potomstwa.

63. Co to są adaptacje? Jak powstają? Czego dotyczą?

Adaptacje dotyczą puli genowej populacji lub gatunku. Nosiciele niektórych genów przez selekcję i dobór zostają wyeliminowani z procesów rozrodczych z takiej czy innej przyczyny. Frekwencja innych genów będzie mniejsza lub większa w populacji w zależności od ich wartości przystosowawczej w następnym pokoleniu. Pula genowa pokolenia potomnego zawiera geny najlepsze w byłym środowisku rodziców. Obecne środowisko jest już częściowo zmienione a więc znów zadziała dobór i selekcja w celach dostosowawczych. Mamy do czynienia ze stałym (nie jednorazowym) procesem adaptacyjnym, którego kierunek będzie zgodny z kierunkiem zmian zachodzących w środowisku.

64. W jakich warunkach jest równowaga gamet.

Gdy liczba genów zmutowanych jest równa liczbie genów eliminowanych. Populacja zachowuje równowagę gdy (reguła Hardy`ego - Weinberga): A). składa się z dużej liczby osobników; B). krzyżowanie pomiędzy osobnikami jest dowolne; C). brak jakichkolwiek mutacji; D). każdy osobnik ma takie samo prawdopodobieństwo wydania potomstwa

65. Omów prawidłowość procesów ewolucyjnych.

Elementarnymi procesami ewolucyjnymi nazywamy zjawiska zachodzące w obrębie populacji, które warunkują ich przekształcanie się z pokolenia na pokolenie. A). uniwersalnym sposobem zachodzenia ewolucji jest specjacja czyli gatunki powstają w wyniku przystosowawczego różnicowania się. B). jednorodny charakter przemian ewolucyjnych nie oznacza jednak, że tempo przemian ewolucyjnych jest równe w całej przyrodzie; tempo to jest różne dla gatunków jak i gatunków pochodzących z tych samych linii filetycznych. C). w historii szczepów można stwierdzić okresy wzmożonych i wolnych przekształceń ewolucyjnych, w związku z tym mówi się o szczepach progresywnych i konserwatywnych. D). powstawanie gatunku jest krótsze niż jego trwanie (stąd wniosek o jego niezmienności). E). przyczyny zmian ewolucyjnych zależą od charakteru zmian środowiska i samych organizmów. F). z uwagi na wiodącą rolę doboru naturalnego w procesach przekształceń - przemiany ewolucyjne mają zawsze charakter przystosowawczy, ze względu jednak na różne formy zmienności i charakter środowiska, w jakich występują gatunki, powstające przemiany mają różną wartość przystosowawczą. Im on większa tym większa szansa, że gatunek stosunkowo szybko przekształci się w większą liczbę nowych gatunków a tym samym powstanie większy efekt taksonomiczny.

66. Znaczenie mutacji w ewolucji.

Podstawowym tworzywem ewolucji jest zmienność genetyczna, której pierwotnym źródłem jest/są mutacje (najczęściej o niewielkich efektach), powodujące powstanie nowych alleli genów, a wtórnie są źródłem rekombinacji genetycznych prowadzących do wytworzenia nowych genotypów. Mutacje mogą być niekorzystne (eliminowane na drodze selekcji i doboru), obojętne i korzystne (faworyzowane przez populację lub tylko jednego osobnika)

67. Mechanizm działania doboru naturalnego (rodzaje doboru).

Mamy dobór: stabilizujący, kierunkowy (skierowany), rozrywający.

Jak powyżej widać dobór naturalny zawsze będzie szedł w tym kierunku, gdzie organizmom będzie najłatwiej żyć, rozmnażać się. Dobór będzie szedł nawet w ślepą uliczkę (przypuśćmy, że mamy populację homozygot A1A1 to przy pojawieniu się heterozygoty A1A2 nie zostanie ona przez dobór wyeliminowana (nawet gdy jest korzystna dla populacji czy gatunku), lecz wręcz odwrotnie. Dobór będzie działał tak długo aż populacja nasyci się heterozygotami (przy dominujących 1/3 a przy recesywnych 2/3)

68. Co to jest norma reakcji?

Normą reakcji genotypu nazywamy ogólny zasięg fenotypów, jaki dany genotyp jest zdolny wytworzyć we wszystkich możliwych środowiskach.

69. Omów założenia teorii Darwina.

Pierwsze omawia populacyjny i stopniowy proces powstania gatunków. Drugie omawia powstawanie i przejaw izolacji płciowej. Wytworzenie izolacji płciowej jest ważnym zjawiskiem w procesach ewolucyjnych i jednocześnie miernikiem stopnia zaawansowania ewolucyjnego danej populacji (pyt. 2). Trzecie omawia kwestię gatunku ponieważ był on terminem statycznym (gatunki zostały stworzone i są niezmienne). Skrytykował pojęcie gatunku i określił parametry charakteryzujące gatunek (nie podał definicji gatunku). Uważał, iż gatunek ulega ciągłym zmianom a więc jest formą dynamiczną a nie statyczną.

70. Wskaż na przyczyny istnienia związków między warunkami środowiska a liczbą żyjących w nim gatunków.

Wg Darwina warunki życiowe oddziałują w dwojaki sposób na organizmy - bezpośrednio i pośrednio. Pośrednim oddziaływaniem Darwin nazwał wpływ jaki wywiera aklimatyzacja i życie w niewoli na narządy rozrodcze organizmów. Wiele form staje się całkowicie bezpłodnymi lub przeciwnie, dają się krzyżować takie odmiany czy gatunki, które w naturalnym stanie nigdy do takich krzyżówek nie dochodziło. W tym wyraża się między innymi pośrednie działanie warunków zewnętrznych. Bezpośrednie oddziaływanie warunków zewnętrznych dzieli się na dwie części - charakter samego organizmu i charakter warunków. Charakter samego organizmu wydaje się być ważniejszy ponieważ podobne odmiany powstają pod wpływem różnych warunków a z drugiej strony różne odmiany powstają pod wpływem niemal jednakowych warunków. Bezpośrednie oddziaływanie na potomstwo może być określone (zachodzi, gdy wszystkie osobniki podlegają wpływowi jakiegoś czynnika i zmieniają się w sposób podobny) lub nieokreślone (pyt. 28)

71. Omów zagadnienie cech nabytych w ontogenezie (adaptacje przystosowawcze, adaptabilność, adjustacje, mutacje, modyfikacje)

Niepoślednią rolę w powstaniu przystosowań odgrywają zdolności przystosowawcze (adaptabilność) poszczególnych genotypów. Termin ten określa zdolność genotypu do wytworzenia określonej liczby fenotypów. Świadczy to o pewnej elastyczności ewolucyjnej. Dostosowania (adjustacje) są ściśle związane z homeostazą. W zależności od czasu oddziaływania rozmaitych bodźców (ćwiczenia kulturystyczne) dostosowania mogą być doraźne, długotrwałe, lecz również odwracalne. Idioadaptacje to przystosowania określonych narządów. Radiacje adaptacyjne to przystosowania do różnych warunków środowiskowych. Możemy więc zdefiniować przystosowania (adaptacje) jako cechy pozwalające na korzystniejsze wyzyskiwanie otaczającego środowiska w życiu, w rozwoju, rozmnażaniu i to przez osobniki jak i populacje.

72. Podaj wady i zalety jedno- i dwurodzicielskiego rozrodu.

Wydaje się nie ulegać wątpliwości, że szczepy jednorodzicielskie przewyższają w walce o byt dwurodzicielskie. Mogą z nimi rywalizować czy nawet je wypierać bowiem jednorodzicielskie są dwukrotnie płodniejsze (każdy osobnik wydaje potomstwo). Co więcej formy dwurodzicielskie muszą napotkać partnera. Forma jednorodzicielska łatwo zasiedla nowe tereny i łatwo regeneruje duże ubytki. Zasiedlają więc środowiska o warunkach surowych. Powstanie cechy korzystnej będzie przekazywane potomstwu. W dwurodzicielskich efekt ten będzie rozmyty już w trzecim pokoleniu. Rozród jednorodzicielski ogranicza w przeciwieństwie do dwurodzicielskiego zmienność. Gatunki dwurodzicielskie na mają identycznych osobników (wyjątek bliźnięta jednojajowe). Dobór ma więc w czym wybierać i przekształcać gatunek stosownie do zmieniających się okoliczności. Stąd rasy jednorodzicielskie są mniej elastyczne i muszą wyginąć przy każdej wyraźniejszej zmianie zachodzącej w środowisku. Jednorodzicielskie przygotowują podłoże dla dwurodzicielskich, które jako plastyczniejsze mają większe znaczenie w makroewolucji.

73. Przedstaw krytyczną ocenę teorii ewolucji Lamarcka.

Sama idea ewolucji była i wydaję się być nadal słuszna. Opis mechanizmów ewolucji jednak całkowicie nie jest zadowalający. Niesłuszne poglądy tyczą się fluidów, które jakby działają na warunki zewnętrzne i wewnętrzne organizmów oraz prawa Lamarcka które mówią, że to co wytworzył organizm rodzicielski w swym życiu może przekazać potomstwu dziedziczenie. Musi jednak ta cech wystąpić u obu rodziców.

74. Podaj i omów możliwe sposoby działania doboru naturalnego na cechy osobników tego samego gatunku (rodzaje doboru).

Jeżeli dobór będzie stabilizujący to wszystkie osobniki o cechach optymalnych dla danego środowiska będą przez ten dobór preferowane. W przypadku zajścia zmian w środowisku (przesunięcie homeostazy w jakimś kierunku) spowoduje preferowanie genotypów dotąd omijanych przez selekcję i dobór naturalny. Owe genotypy będą miały cechy optymalne dla danego środowiska. Mamy tu do czynienia z doborem kierunkowym. W przypadku, gdyby zmiany zaszły w dwóch odrębnych (przeciwstawnych) do siebie kierunkach wtedy mielibyśmy do czynienia z doborem rozrywającym. Polega on na preferowaniu cech skrajnych i omijanych dotychczas w populacji przez selekcję i dobór naturalny.

75. Rola genetyki populacyjnej dla współczesnej teorii ewolucji (syntetyczna teoria ewolucji).

W badaniach procesu ewolucji drogą doboru nie możemy unikać konstruowania matematycznych modeli i sprawdzania tych modeli z rzeczywistością. Tym właśnie zajmuje się genetyka populacyjna. Modele mają za cel dostarczenie przewidywań dotyczących tych zmian i dlatego nie są one wzięte z powietrza, ale opracowane na podstawie wiedzy biologicznej i różnych prostych założeniach (np. prawo Hardy`ego i Weinberga).

Wiedza biologiczna w genetyce populacyjnej to pewna empirycznie zdobyta wiedza o tempie mutacji, dziedziczeniu, zróżnicowanej przeżywalności, rozrodczości. Opierając się na tym, genetyka populacyjna (czy też systematyczna) stara się wiedzieć, jak kształtuje się zmienność w naturalnych populacjach, w jaki sposób działa dobór i jak przypadkowe zmiany losowe prowadzić mogą do zmian genetycznych w populacjach. Bez matematycznego modelowania możemy dawać tylko zewnętrzny opis zmienności genotypowej bez zrozumienia, jakie mechanizmy prowadzą do jej utrzymania się, jak działa dobór naturalny i dlaczego jedne populacje różnią się od innych.

---