แผนวิวัฒนาการสากล

เปิดเมนูวิวัฒนาการ (จากภาษาละติน evolutio - "แฉ") - กระบวนการพัฒนาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่มาพร้อมกับ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม การปรับตัว การดัดแปลง และการสูญพันธุ์ของประชากรและสายพันธุ์แต่ละชนิด ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศ และชีวมณฑล

โดยทั่วไป.

โครงการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก วันนี้มีหลายหลักทฤษฎีวิวัฒนาการ - ที่พบบ่อยที่สุดคือทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ (STE) คือการสังเคราะห์ทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วิน และพันธุศาสตร์ประชากรส.ศ อธิบายความเชื่อมโยงระหว่างระบบนิเวศ วิวัฒนาการ (การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม)กลไกวิวัฒนาการ (การคัดเลือกโดยธรรมชาติตามดาร์วิน)

STE ให้คำจำกัดความวิวัฒนาการว่าเป็นกระบวนการที่ความถี่ของยีนอัลลีลเปลี่ยนแปลงไปในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งเกินอายุขัยของประชากรหนึ่งคนอย่างมีนัยสำคัญ แก่นแท้ของทฤษฎีวิวัฒนาการของชาร์ลส์ ดาร์วิน ผู้ก่อตั้งทฤษฎีนี้ในงานของเขา“ต้นกำเนิดของสายพันธุ์”

(1859) กล่าวคือ “กลไก” หลักของวิวัฒนาการคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ประกอบด้วยปัจจัย 3 ประการ:

1) มีลูกหลานเกิดในประชากรมากกว่าที่จะสามารถอยู่รอดได้ โดยคำนึงถึงสภาพแวดล้อม (ปริมาณอาหาร การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่กินตามสายพันธุ์ที่กำหนด ฯลฯ)

2) สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมีลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อความสามารถในการอยู่รอดและการสืบพันธุ์

3) ลักษณะที่กล่าวมาข้างต้นเป็นกรรมพันธุ์

ปัจจัยทั้งสามนี้อธิบายถึงการเกิดขึ้นของการแข่งขันภายในและการสูญพันธุ์แบบเลือกสรร (การกำจัด) ของบุคคลเหล่านั้นที่มีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอดน้อยที่สุด ดังนั้นมีเพียงลูกหลานที่แข็งแกร่งที่สุดเท่านั้นซึ่งนำไปสู่การวิวัฒนาการอย่างค่อยเป็นค่อยไปของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นปัจจัยเดียวที่อธิบายการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ไม่ใช่สาเหตุเดียวของการวิวัฒนาการ เหตุผลอื่นๆ ที่สำคัญพอๆ กันก็คือ.

การกลายพันธุ์ การไหลของยีน และการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม

ทดสอบ “ลักษณะการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต” 1. ขยายเนื้อหาของแนวคิด “การปรับตัวของชนิดพันธุ์ให้เข้ากับสภาวะต่างๆ».

สิ่งแวดล้อม

2. ระบุประเภทหลักของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม

3. กรอกแผนภาพกลไกวิวัฒนาการของการปรากฏตัวของการเลียนแบบให้สมบูรณ์

ล้อเลียน - _____________________________________

เป็นผลให้รูปลักษณ์ที่ไร้ที่พึ่ง - ________________________

________________________________________________

4. เปรียบเทียบประเภทของสี เช่น สีเตือน สีป้องกัน และการเลียนแบบ โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษ คุณสมบัติที่โดดเด่น- ยกตัวอย่างสัตว์ที่มีการดัดแปลงดังกล่าว กรอกตาราง- 5. ตอบว่าพฤติกรรมของสัตว์อยู่ในขอบเขตของการกระทำหรือไม่ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ- ถ้าใช่ โปรดยกตัวอย่าง 6.ใส่คำที่หายไป ผลลัพธ์หลักของการได้มาซึ่งการปรับตัวคือสถานะของสิ่งมีชีวิต _________________ ต่อสิ่งแวดล้อม

สีป้องกัน

คำเตือนการระบายสี

การเกิดขึ้นของการปรับตัวอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การปรับตัวคือคุณสมบัติและลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ให้การปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาศัยอยู่ การปรับตัวเรียกอีกอย่างว่ากระบวนการของการเกิดขึ้นของการปรับตัวข้างต้นเราพิจารณาว่าการปรับตัวบางอย่างเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้อย่างไร ประชากรผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชได้ปรับตัวเข้ากับสภาวะภายนอกที่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการสะสมของการกลายพันธุ์ที่มีสีเข้ม ในประชากรมนุษย์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรีย การปรับตัวเกิดขึ้นเนื่องจากการแพร่กระจายของการกลายพันธุ์ของเม็ดเลือดรูปเคียว ในทั้งสองกรณี การปรับตัวสามารถทำได้โดยผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกรณีนี้วัสดุในการเลือกคือ ความแปรปรวนทางพันธุกรรมสะสมเป็นประชากร เนื่องจากประชากรที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันในชุดของการกลายพันธุ์สะสม ดังนั้นปัจจัยเดียวกัน สภาพแวดล้อมภายนอกพวกเขาปรับตัวต่างกัน ดังนั้น ประชากรแอฟริกันจึงปรับตัวเข้ากับชีวิตในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรียเนื่องจากการสะสมของการกลายพันธุ์ของโรคโลหิตจางชนิดรูปเคียว เอชบี สและในประชากรที่อาศัยอยู่ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้การต้านทานต่อโรคมาลาเรียเกิดขึ้นจากการสะสมของการกลายพันธุ์อื่น ๆ ซึ่งในสถานะโฮโมไซกัสก็ทำให้เกิดโรคเลือดด้วยและในสถานะเฮเทอโรไซกัสก็ให้การป้องกันโรคมาลาเรีย

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในการปรับเปลี่ยนรูปร่าง อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นกรณีพิเศษของการปรับตัวที่ค่อนข้างง่ายซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการสืบพันธุ์แบบเลือกสรรของพาหะของการกลายพันธุ์ที่ "มีประโยชน์" เพียงครั้งเดียว ไม่น่าเป็นไปได้ที่การปรับตัวส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในลักษณะนี้

การอุปถัมภ์ คำเตือน และการเลียนแบบการระบายสีตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาการดัดแปลงอย่างกว้างขวาง เช่น การใช้สีเพื่อการป้องกัน การเตือน และการเลียนแบบ (การล้อเลียน)
สีป้องกันช่วยให้สัตว์มองไม่เห็น ผสานเข้ากับสารตั้งต้น แมลงบางชนิดมีความคล้ายคลึงกับใบของต้นไม้ที่พวกมันอาศัยอยู่อย่างมาก ส่วนแมลงบางชนิดมีลักษณะคล้ายกิ่งไม้แห้งหรือหนามบนลำต้นของต้นไม้ การปรับเปลี่ยนทางสัณฐานวิทยาเหล่านี้เสริมด้วยการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม แมลงเลือกสถานที่หลบภัยในบริเวณที่สังเกตเห็นได้น้อยกว่า

แมลงและสัตว์มีพิษที่กินไม่ได้ - งูและกบ มีสีสดใส การระบายสีคำเตือน- ผู้ล่าเมื่อเผชิญหน้ากับสัตว์ชนิดนี้จะเชื่อมโยงสีประเภทนี้เข้ากับอันตรายมาเป็นเวลานาน สัตว์ไม่มีพิษบางชนิดใช้วิธีนี้ พวกมันมีความคล้ายคลึงกับสัตว์มีพิษอย่างเห็นได้ชัดจึงช่วยลดอันตรายจากผู้ล่าได้ งูเลียนแบบสีของงูพิษ แมลงวันเลียนแบบผึ้ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ล้อเลียน.

อุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? ไม่น่าเป็นไปได้ที่การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวจะทำให้เกิดความสอดคล้องกันระหว่างปีกแมลงกับใบไม้ที่มีชีวิต หรือระหว่างแมลงวันกับผึ้ง เป็นเรื่องเหลือเชื่อที่การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวจะทำให้แมลงที่มีสีสวยงามซ่อนตัวอยู่บนใบไม้ที่มีลักษณะเหมือนกันทุกประการ เห็นได้ชัดว่าการปรับเปลี่ยนเช่นสีที่ใช้ป้องกันและเตือนและการล้อเลียนเกิดขึ้นจากการเลือกส่วนเบี่ยงเบนเล็กๆ น้อยๆ ในด้านรูปร่าง การกระจายตัวของเม็ดสีบางชนิด อย่างค่อยเป็นค่อยไป ในพฤติกรรมโดยธรรมชาติที่มีอยู่ในประชากรของบรรพบุรุษของสัตว์เหล่านี้ ลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติก็คือ การสะสม– ความสามารถในการสะสมและเสริมสร้างความเบี่ยงเบนเหล่านี้ในช่วงหลายชั่วอายุคน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในยีนแต่ละตัวและระบบของสิ่งมีชีวิตที่ควบคุมโดยพวกมัน

ปัญหาที่น่าสนใจและยากที่สุดคือระยะเริ่มแรกของการปรับตัว เป็นที่ชัดเจนว่าข้อดีของความคล้ายคลึงที่เกือบจะสมบูรณ์แบบของตั๊กแตนตำข้าวกับกิ่งไม้แห้งนั้นให้ประโยชน์อะไร แต่บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเขาซึ่งมีรูปร่างหน้าตาไม่ชัดเจนจะมีข้อได้เปรียบอะไรบ้าง? ผู้ล่าโง่เขลาจนถูกหลอกได้ง่ายๆ จริงหรือ? ไม่ ผู้ล่าไม่ได้โง่เลย และการคัดเลือกโดยธรรมชาติจากรุ่นสู่รุ่น "สอน" ให้พวกเขารู้จักกลอุบายของเหยื่อได้ดีขึ้นและดีขึ้น แม้แต่ความคล้ายคลึงที่สมบูรณ์แบบของตั๊กแตนตำข้าวสมัยใหม่กับกิ่งก้านก็ไม่ได้รับประกัน 100% ว่าจะไม่มีนกตัวใดจะสังเกตเห็นมัน อย่างไรก็ตาม โอกาสในการหลบเลี่ยงผู้ล่ามีสูงกว่าแมลงที่มีสีป้องกันที่สมบูรณ์แบบน้อยกว่า ในทำนองเดียวกัน บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเขาซึ่งมีลักษณะคล้ายกิ่งไม้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น มีโอกาสมีชีวิตที่สูงกว่าญาติของเขาที่ดูไม่เหมือนกิ่งไม้เลยเล็กน้อย แน่นอนว่านกที่เกาะอยู่ข้างๆ จะสังเกตเห็นเขาได้ง่ายในวันที่อากาศแจ่มใส แต่ถ้าวันนั้นมีหมอกหนา ถ้านกไม่ได้นั่งใกล้ ๆ แต่บินผ่านไปและตัดสินใจว่าจะไม่เสียเวลากับสิ่งที่อาจเป็นตั๊กแตนตำข้าวหรือกิ่งไม้ ความคล้ายคลึงเพียงเล็กน้อยก็ช่วยชีวิตผู้ถือสิ่งนี้ได้แทบจะไม่ ความคล้ายคลึงที่เห็นได้ชัดเจน ลูกหลานของเขาที่สืบทอดความคล้ายคลึงกันเพียงเล็กน้อยนี้จะมีจำนวนมากขึ้น ส่วนแบ่งในประชากรจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ชีวิตนกลำบากขึ้น ในหมู่พวกเขาผู้ที่จะจดจำเหยื่อที่พรางตัวได้แม่นยำยิ่งขึ้นจะประสบความสำเร็จมากขึ้น หลักการเดียวกับที่ Red Queen ที่เรากล่าวถึงในย่อหน้าเกี่ยวกับการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่เข้ามามีบทบาท เพื่อรักษาความได้เปรียบในการต่อสู้เพื่อชีวิต ซึ่งทำได้โดยความคล้ายคลึงกันเพียงเล็กน้อย สายพันธุ์เหยื่อจึงต้องเปลี่ยนแปลง

การคัดเลือกโดยธรรมชาติหยิบยกการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ เหล่านั้นมาเพิ่มความคล้ายคลึงกันในด้านสีและรูปร่างกับสารตั้งต้น ความคล้ายคลึงกันระหว่างสายพันธุ์ที่กินได้กับสายพันธุ์ที่กินไม่ได้ที่มันเลียนแบบ ก็ควรคำนึงถึงสิ่งนั้นด้วย ประเภทต่างๆผู้ล่าใช้วิธีการต่าง ๆ เพื่อค้นหาเหยื่อ บางคนใส่ใจกับรูปร่าง บางคนสนใจเรื่องสี บางคนมีการมองเห็นเป็นสี บางคนไม่สนใจ ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะเพิ่มความคล้ายคลึงกันระหว่างผู้เลียนแบบและแบบจำลองให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยอัตโนมัติ และนำไปสู่การดัดแปลงที่น่าทึ่งที่เราสังเกตเห็นในธรรมชาติ

การเกิดขึ้นของการปรับตัวที่ซับซ้อนการดัดแปลงหลายเรื่องให้ความรู้สึกถึงการคิดอย่างรอบคอบและการวางแผนอย่างมีจุดมุ่งหมาย โครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นดวงตาของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างไรโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติของการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นแบบสุ่ม?

นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าวิวัฒนาการของดวงตาเริ่มต้นจากเซลล์ที่ไวต่อแสงกลุ่มเล็กๆ บนพื้นผิวของร่างกายของบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลมากซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 550 ล้านปีก่อน ความสามารถในการแยกแยะระหว่างความสว่างและความมืดเป็นประโยชน์สำหรับพวกเขาอย่างแน่นอน โดยเพิ่มโอกาสในชีวิตเมื่อเทียบกับญาติที่ตาบอดสนิท ความโค้งแบบสุ่มของพื้นผิว "การมองเห็น" ช่วยให้การมองเห็นดีขึ้น ซึ่งทำให้สามารถกำหนดทิศทางไปยังแหล่งกำเนิดแสงได้ ถ้วยตาปรากฏขึ้น การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นใหม่อาจทำให้ช่องเปิดของแก้วนำแสงแคบลงและกว้างขึ้น การมองเห็นที่แคบลงค่อยๆ ดีขึ้น - แสงเริ่มส่องผ่านไดอะแฟรมแคบ อย่างที่คุณเห็น แต่ละขั้นตอนเพิ่มความฟิตของบุคคลที่เปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่ "ถูกต้อง" เซลล์ที่ไวต่อแสงจะก่อตัวเป็นเรตินา เมื่อเวลาผ่านไป เลนส์คริสตัลไลน์ได้ก่อตัวขึ้นที่ด้านหน้าของลูกตา ทำหน้าที่เป็นเลนส์ ปรากฏเป็นโครงสร้างโปร่งใสสองชั้นที่เต็มไปด้วยของเหลว

นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองกระบวนการนี้บนคอมพิวเตอร์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าตาที่เหมือนกับตาประกอบของหอยสามารถเกิดขึ้นได้จากชั้นของเซลล์ไวแสงภายใต้การคัดเลือกที่ค่อนข้างอ่อนโยนในเวลาเพียง 364,000 รุ่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัตว์ที่เปลี่ยนรุ่นทุกปีสามารถสร้างดวงตาที่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์และมีการมองเห็นที่สมบูรณ์แบบได้ภายในเวลาไม่ถึงครึ่งล้านปี นี่เป็นช่วงเวลาสั้นมากสำหรับการวิวัฒนาการเมื่อพิจารณาเรื่องนี้แล้ว วัยกลางคนหอยชนิดต่างๆ มีอายุหลายล้านปี

เราสามารถค้นหาขั้นตอนวิวัฒนาการของดวงตามนุษย์ในสัตว์ที่มีชีวิตทั้งหมดได้ วิวัฒนาการของดวงตามีไปตามเส้นทางที่แตกต่างกัน ประเภทต่างๆสัตว์. ต้องขอบคุณการคัดเลือกโดยธรรมชาติ รูปร่างดวงตาที่แตกต่างกันมากมายจึงเกิดขึ้นอย่างอิสระ และดวงตาของมนุษย์เป็นเพียงหนึ่งในนั้น และไม่ใช่รูปร่างที่สมบูรณ์แบบที่สุด

หากเราตรวจสอบการออกแบบดวงตาของมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ อย่างรอบคอบ เราจะค้นพบสิ่งที่ไม่เข้ากันอย่างแปลกประหลาดจำนวนหนึ่ง เมื่อแสงเข้าสู่ดวงตาของมนุษย์ แสงจะผ่านเลนส์และตกกระทบเซลล์ที่ไวต่อแสงในเรตินา แสงถูกบังคับให้ทะลุเครือข่ายเส้นเลือดฝอยและเซลล์ประสาทที่หนาแน่นเพื่อไปถึงชั้นรับแสง น่าแปลกที่ปลายประสาทเข้าใกล้เซลล์ที่ไวต่อแสงไม่ได้มาจากด้านหลัง แต่มาจากด้านหน้า! ยิ่งไปกว่านั้น ปลายประสาทจะถูกรวบรวมเข้าสู่เส้นประสาทตาซึ่งขยายจากศูนย์กลางของเรตินา ทำให้เกิดจุดบอด เพื่อชดเชยการบังเงาของเซลล์รับแสงโดยเซลล์ประสาทและเส้นเลือดฝอย และเพื่อกำจัดจุดบอด ดวงตาของเราจึงเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา โดยส่งภาพฉายภาพเดียวกันหลายชุดไปยังสมอง สมองของเราดำเนินการที่ซับซ้อน เพิ่มภาพเหล่านี้ ลบเงา และคำนวณภาพจริง ปัญหาทั้งหมดนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากปลายประสาทเข้าหาเซลล์ประสาทไม่ได้มาจากด้านหน้า แต่มาจากด้านหลังเช่นในปลาหมึกยักษ์

แผนภาพโครงสร้างของดวงตาของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ปลายประสาทจะเข้าใกล้เซลล์รับแสงด้านหน้าและบังแสง ความไม่สมบูรณ์ของดวงตาของสัตว์มีกระดูกสันหลังทำให้กระจ่างเกี่ยวกับกลไกวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เราได้กล่าวไปแล้วมากกว่าหนึ่งครั้งว่าการเลือกจะทำหน้าที่ "ที่นี่และเดี๋ยวนี้" เสมอ โดยจะจัดเรียงโครงสร้างที่มีอยู่แล้วในเวอร์ชันต่างๆ โดยเลือกและรวบรวมส่วนที่ดีที่สุด: "ที่นี่และเดี๋ยวนี้" ที่ดีที่สุด โดยไม่คำนึงถึงว่าโครงสร้างเหล่านี้จะกลายเป็นอะไรในอนาคตอันไกลโพ้น ดังนั้นกุญแจสำคัญในการอธิบายทั้งความสมบูรณ์แบบและความไม่สมบูรณ์ของโครงสร้างสมัยใหม่จึงควรค้นหาในอดีต นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังสมัยใหม่ทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากสัตว์อย่างหอก ในแลนเล็ต เซลล์ประสาทที่ไวต่อแสงจะอยู่ที่ปลายด้านหน้าของท่อประสาท ด้านหน้ามีเซลล์ประสาทและเม็ดสีที่ปกคลุมตัวรับแสงจากแสงที่มาจากด้านหน้า หอกจะรับสัญญาณแสงที่มาจากด้านข้างร่างกายโปร่งใส

วิวัฒนาการไม่ได้สร้างการออกแบบใหม่ตั้งแต่ต้น แต่เปลี่ยนการออกแบบเก่า (ซึ่งมักเปลี่ยนแปลงจนจำไม่ได้) เพื่อให้แต่ละขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถปรับตัวได้ การเปลี่ยนแปลงใดๆ ควรเพิ่มความเหมาะสมของผู้ให้บริการ หรืออย่างน้อยก็ไม่ลดน้อยลง คุณลักษณะของวิวัฒนาการนี้นำไปสู่การปรับปรุงโครงสร้างต่างๆอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุของความไม่สมบูรณ์ของการปรับตัวหลายอย่างความไม่สอดคล้องกันอย่างแปลกประหลาดในโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต

อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าอุปกรณ์ทั้งหมดไม่ว่าจะสมบูรณ์แบบแค่ไหนก็ตาม ลักษณะสัมพันธ์- เห็นได้ชัดว่าการพัฒนาความสามารถในการบินไม่ได้ผสมผสานกับความสามารถในการวิ่งได้เร็วมากนัก ดังนั้นนกที่มีความสามารถในการบินได้ดีที่สุดจึงเป็นนักวิ่งที่แย่ ในทางตรงกันข้าม นกกระจอกเทศซึ่งบินไม่ได้กลับเป็นนักวิ่งที่ยอดเยี่ยม การปรับตัวเข้ากับเงื่อนไขบางอย่างอาจไม่มีประโยชน์หรือเป็นอันตรายเมื่อมีเงื่อนไขใหม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม สภาพความเป็นอยู่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและบางครั้งก็เปลี่ยนแปลงอย่างมาก ในกรณีเหล่านี้ การดัดแปลงที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้อาจทำให้ยากต่อการสร้างสิ่งใหม่ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตกลุ่มใหญ่ ดังที่เคยเกิดขึ้นเมื่อ 60-70 ล้านปีก่อนกับไดโนเสาร์ที่ครั้งหนึ่งเคยมีจำนวนมากและหลากหลาย

1. กำหนดการปรับตัว

2. ปัจจัยวิวัฒนาการใดที่มีบทบาทชี้ขาดในการก่อตัวของการปรับตัว?

3. การปรับตัวที่ซับซ้อนสามารถเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์เดี่ยว ๆ ได้หรือไม่?

4. การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถนำไปสู่การปรับตัวได้หรือไม่?

5. ยกตัวอย่างการดัดแปลงต่างๆ ที่คุณรู้จักและพยายามสร้างประวัติศาสตร์ของการเกิดขึ้นใหม่

6. อะไรคือสาเหตุของความไม่สมบูรณ์ของการดัดแปลงบางอย่าง?

1. ระบุปรากฏการณ์ - ตัวอย่างการอำพราง

ระบายสี เต่าทองและด้วงโคโลราโด

ระบายสีกวางซิก้าและเสือ

จุดบนปีกผีเสื้อที่มีลักษณะคล้ายตาของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ความคล้ายคลึงกันของสีของผีเสื้อปิริดากับสีของผีเสื้อเฮลิโคนิดที่กินไม่ได้

2. การปรับตัวที่เอื้อต่อการถ่ายโอนปัจจัยทางชีวภาพที่ไม่เอื้ออำนวยในธรรมชาติ -

การดัดแปลงใบบาร์เบอร์รี่ให้เป็นหนาม

รากหนามอูฐยาว

ร้องเพลงของนกตัวผู้

ขนสีสดใสของตัวผู้ในไก่ฟ้า เป็ด และไก่

3. อวัยวะที่คล้ายคลึงกันในสัตว์ ได้แก่

แขนขาของแมลงสาบและกบ

ปีกนกและผีเสื้อ

อุ้งเท้าเสือและตุ่น

ขาหน้าของตัวตุ่นและจิ้งหรีดตัวตุ่น

4. รูปแบบการนำส่งระหว่างสัตว์เลื้อยคลานกับนกคือ:

อาร์คีออปเทอริกซ์

โฮทซิน

ชาวต่างชาติ

พเทอโรแดคทิล

5. อวัยวะที่คล้ายกันในพืช ได้แก่

รากและเหง้า

รากและรากแก้ว

ใบและกลีบเลี้ยง

เกสรตัวผู้และเกสรตัวเมีย

6. การสถาปนารูปแบบการนำส่งระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตโบราณและสมัยใหม่เป็น... หลักฐานของวิวัฒนาการ

ชีวภูมิศาสตร์

บรรพชีวินวิทยา

กายวิภาคเปรียบเทียบ

ตัวอ่อน

7. ความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตถือเป็น... หลักฐานของการวิวัฒนาการ

ตัวอ่อน

กายวิภาคเปรียบเทียบ

บรรพชีวินวิทยา

โมเลกุล

8. ความเหมือนและความแตกต่างระหว่างสัตว์และพืชในทวีปต่างๆ ถือเป็น... หลักฐานของวิวัฒนาการ

ตัวอ่อน

กายวิภาคเปรียบเทียบ

บรรพชีวินวิทยา

ชีวภูมิศาสตร์

9. ข้อความที่ว่า “ความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตเป็นการสำแดงจุดประสงค์ดั้งเดิมตามแผนของพระผู้สร้าง” เป็นของ

คุณแบร์

ซี. ดาร์วิน

เจ-บี ลามาร์ค

เค. ลินเนียส

10. ความสามารถในการปรับตัวของพืชต่อการผสมเกสรด้วยลมนั้นมีลักษณะเฉพาะ

การปรากฏตัวของเส้นใยสั้น

การปรากฏตัวของเกสรดอกไม้แห้ง

การปรากฏตัวของกลีบดอกไม้ที่สดใส

บานในเวลากลางคืน

11. ตัวอย่างการปรับตัวของพืชให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติตามฤดูกาล ได้แก่

การปรับเปลี่ยนใบในกระบองเพชร

ใบไม้ร่วง

การปรากฏตัวของกลีบดอกไม้และน้ำหวานที่สดใส

การก่อตัวของผลไม้ฉ่ำ

12. ในกระบวนการวิวัฒนาการ สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำในภูมิอากาศเขตอบอุ่นได้พัฒนาการปรับตัวเพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย - นี่คือ

1) ภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับ

การเก็บอาหาร

การเปลี่ยนสี

การอพยพไปยังพื้นที่อบอุ่น

13. ตัวอย่างของการล้อเลียนคือ

รูปร่างที่คล้ายคลึงกันระหว่างฉลามกับโลมา

ระบายสีผึ้งและแมลงภู่

ความคล้ายคลึงกันระหว่างรูปร่างและสีของแมลงวันและตัวต่อ

สีเขียวของหนอนผีเสื้อสีขาวกะหล่ำปลี

14. แมลงเม่าเก็บน้ำหวานจากดอกไม้สีอ่อนซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนในเวลากลางคืน แต่มักบินเข้าหาไฟแล้วตาย นี่คือข้อพิสูจน์ของ... การปรับตัว

ความสมบูรณ์

ความไร้ประสิทธิภาพ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ความเก่งกาจ

ซีรีส์สายวิวัฒนาการ

16. พื้นฐานของมนุษย์คือ:

1) ภาคผนวก

ผมหนา

หลายหัวนม

หาง

17. การศึกษาไม่ใช่ aromorphosis

การไหลเวียนของเลือดสองวงในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

กระดูกสันหลังในคอร์ด

หัวใจสามห้องในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

งวงช้าง

18. Idioadaptation คือการสูญเสีย

ราก doder

ใบกระบองเพชร

ลำต้นและใบของราฟเฟิลเซีย

โครโรฟิลล์ในไม้กวาด

19. ความพร้อมใช้งาน ประเภทต่างๆสัญญาณไฟของหิ่งห้อยชนิดต่างๆ เป็นตัวอย่างหนึ่งของ...ความโดดเดี่ยว

ทางภูมิศาสตร์

เครื่องกล

ด้านสิ่งแวดล้อม
4) จริยธรรม

20. ลูกผสมของม้าและลา (ล่อ) ลาและม้าป่า (ฮินนี่) เบลูก้าและสเตอร์เล็ต (เบสเตอร์) มีบุตรยาก - นี่คือตัวอย่างของ... ความโดดเดี่ยว

ทางพันธุกรรม

ทางภูมิศาสตร์

เครื่องกล

ด้านสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่าง

เส้นทางแห่งวิวัฒนาการ

1) อะโรมอร์โฟซิส

B) การก่อตัวของหางที่จับได้ในลิง

2) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ

B) ลักษณะของคอร์ด

3) ความเสื่อม

D) การปรากฏตัวของคลอโรฟิลล์

D) การเปลี่ยนใบเป็นหนามในกระบองเพชร

E) การสูญเสียใบและรากของแหน

สร้างความสอดคล้องกันระหว่างเกณฑ์ของสายพันธุ์และลักษณะของนกเด้าลมสีขาว

เกณฑ์ประเภท

ก) กินแมลงและหนอน

1) สัณฐานวิทยา

B) ปีกมีความคม

2) สิ่งแวดล้อม

B) ขนหาง 12

D) มักจะอาศัยอยู่ใกล้น้ำ

D) นกเรียวเล็ก

E) หางยาว

จัดทำลำดับการเกิดขึ้นของกลุ่มสัตว์ที่อยู่ในรายการ

ไม่มีหัวกะโหลก

ปลา

สัตว์เลื้อยคลาน

นก

สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

หอย

1) อันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ บุคคลที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อความเจริญรุ่งเรืองจะถูกรักษาไว้ 2) ชนิดที่อาศัยอยู่อย่างเปิดเผยและอาจเข้าถึงได้โดยศัตรูจะพรางตัว ทำให้สิ่งมีชีวิตไม่สังเกตเห็นพื้นหลังของพื้นที่โดยรอบ เช่น ตั๊กแตน นกบ่นสีดำ ไก่ป่าเฮเซล ปลาทาร์มิแกน เป็นต้น 3) หนอนผีเสื้อของผีเสื้อบางชนิดตามลำตัว รูปร่างและสีมีลักษณะคล้ายปม - นี่คือตัวอย่างของการใช้สีเตือน 4) การล้อเลียน - การเลียนแบบสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีการป้องกันของสายพันธุ์หนึ่งโดยสิ่งมีชีวิตที่ได้รับการคุ้มครองมากกว่าของอีกสายพันธุ์หนึ่ง เช่น งูและแมลงที่ไม่มีพิษจะเลียนแบบสิ่งมีชีวิตที่มีพิษ 5) การปรับตัวทั้งหมดเป็นไปตามธรรมชาติและช่วยให้ร่างกายอยู่รอดได้ในสภาวะเฉพาะ

ตุ่นปากเป็ดเป็นสัตว์น้ำขนาดกลางที่แปลกประหลาด (สูงถึง 65 ซม.) มีหางเหมือนบีเวอร์และจะงอยปากเหมือนเป็ด มีเยื่อหุ้มอยู่ระหว่างนิ้วเท้า และมี "เดือย" ที่มีต่อมพิษอยู่ที่ขาหลัง ตุ่นปากเป็ดกินสัตว์น้ำขนาดเล็ก ส่วนใหญ่เป็นแมลง บนฝั่งที่สูงชันของแม่น้ำออสเตรเลีย มันขุดหลุมได้ยาวถึง 6 เมตร ตัวเมียสร้างรังในโพรงนี้ โดยมันจะวางไข่ 2-4 ฟองในเปลือกคล้ายเขาอ่อน

อะโรมอร์โฟสหลักที่เกิดขึ้นในนกระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการคืออะไร? อธิบายคำตอบของคุณ

ทดสอบ

ในชีววิทยาในหัวข้อ: “กลไกวิวัฒนาการ”

ตัวเลือก.

เลือกหนึ่งคำตอบ:

1. ตั้งชื่อปรากฏการณ์ - ตัวอย่างการล้อเลียน

สีเขียวของตั๊กแตน

แมลงวันโฮเวอร์ฟลายมีรูปร่างและสีคล้ายกับผึ้ง

สีของด้านหลังของหนูแฮมสเตอร์ทั่วไปจะคล้ายกับสีของหญ้าที่ถูกไฟไหม้

ความคล้ายคลึงกันระหว่างดวงตาของปลาหมึกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

2. ข้อใดไม่ใช่การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม?

อัตราการเกิดสูง

อัตราการเสียชีวิตสูง

ล้อเลียน

การระบายสีคำเตือน

3. อวัยวะที่คล้ายคลึงกับก้นกบของมนุษย์ -

กีบ

ปีก

ฟลิปเปอร์

หาง

4. รูปแบบการนำส่งระหว่างสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและสัตว์เลื้อยคลานคือ:

ไดโนเสาร์

กิ้งก่าฟันสัตว์

ปลาครีบ

สเตโกเซฟาลี

5. อวัยวะที่คล้ายกันในสัตว์คือแขนขาของตัวตุ่นและ

1) จิ้งหรีดตุ่น

2) สุนัข

3) เป็ด

4) กิ้งก่า

6. ความพร้อมใช้งาน กลุ่มต่างๆสิ่งมีชีวิตของอวัยวะที่คล้ายคลึงกันและอวัยวะที่คล้ายกันจัดเป็น... หลักฐานของการวิวัฒนาการ

ตัวอ่อน

กายวิภาคเปรียบเทียบ

บรรพชีวินวิทยา

โมเลกุล

7. การมีอยู่ของพื้นฐานและการสูญเสียในสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ ถือเป็น... หลักฐานของวิวัฒนาการ

ตัวอ่อน

กายวิภาคเปรียบเทียบ

บรรพชีวินวิทยา

โมเลกุล

8. การดำรงอยู่ของรูปแบบการนำส่ง (เช่น ปลาครีบกลีบ เมล็ดเฟิร์น) ถือเป็น... หลักฐานของวิวัฒนาการ

ตัวอ่อน

กายวิภาคเปรียบเทียบ

บรรพชีวินวิทยา

โมเลกุล

9. ข้อความที่ว่าสิ่งมีชีวิตมีความสามารถโดยกำเนิดที่จะเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมภายนอกเป็นของ

คุณแบร์

ซี. ดาร์วิน

เจ-บี ลามาร์ค

เค. ลินเนียส

10. ตัวอย่างการปรับตัวของสัตว์ให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของธรรมชาติ ได้แก่

แอนิเมชั่นที่ถูกระงับของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

การเคลื่อนตัวของเหงือกปลาคอน

กิจกรรมกลางคืนของเม่น

4) หมาป่าค้นหาเหยื่อ

11. ปลาปอดได้พัฒนาการปรับตัวให้เข้ากับ

1) การป้องกันจากผู้ล่า

การเปลี่ยนแปลงความยาววัน

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ

ทนแล้งตามฤดูกาล

12. นกน้ำมีการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมอย่างไรในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการ?

คอยาว

เมมเบรนว่ายน้ำ

ปกขนนก

ความสามารถในการบิน

13. หลักฐานทางกายวิภาคเปรียบเทียบของวิวัฒนาการประกอบด้วย

อวัยวะที่คล้ายคลึงกันและคล้ายคลึงกัน

โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ความคล้ายคลึงกันระหว่างตัวอ่อนของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ซีรีส์สายวิวัฒนาการ

14. ตัวอย่างสีเขียวของตั๊กแตนและหนอนผีเสื้อ

ลายพราง

ล้อเลียน

การระบายสีที่อุปถัมภ์

การระบายสีคำเตือน

15. หลักฐานวิวัฒนาการทางบรรพชีวินวิทยาประกอบด้วย:

อวัยวะที่คล้ายคลึงกันและคล้ายคลึงกัน

โครงสร้างเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ความคล้ายคลึงกันระหว่างตัวอ่อนของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ซีรีส์สายวิวัฒนาการ

16. งูพิษเป็นอันตรายต่อสัตว์หลายชนิด แต่พังพอนและเม่นจะกินเข้าไป นี่คือข้อพิสูจน์ของ... การปรับตัว

ความสมบูรณ์

ความไร้ประสิทธิภาพ

ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

4) ความเก่งกาจ

17.ความเสื่อมคือการสูญเสีย

ขนหนาของช้าง

แขนขาปลาวาฬ

อวัยวะย่อยอาหารของพยาธิตัวตืดวัว

สี่นิ้วบนหลังม้า

18. Aromorphosis คือการก่อตัว

ตีนกบ

งวงช้าง

คอร์ด

หางที่จับได้ของลิง

19 การปรับตัวตามสำนวนคือ

1) การเกิดขึ้นของกระบวนการทางเพศ

2) การเกิดขึ้นของคอร์ด

3) การก่อตัวของงวงในช้าง

4) การเพิ่มขึ้นของมวลสมอง

20. การแยกเชิงพื้นที่ของแมลงวันผลไม้ที่อาศัยอยู่บนหมู่เกาะฮาวายเป็นตัวอย่างหนึ่งของ... ความโดดเดี่ยว

จริยธรรม

ทางภูมิศาสตร์

เครื่องกล

ด้านสิ่งแวดล้อม

สร้างความสอดคล้องระหว่างเส้นทางกับตัวอย่างที่แสดงให้เห็น

ตัวอย่าง

เส้นทางแห่งวิวัฒนาการ

ก) การเกิดขึ้นของหลายเซลล์

1) อะโรมอร์โฟซิส

B) ลักษณะของลำต้นที่กำลังคืบคลาน

2) การปรับตัวแบบไม่ทราบสาเหตุ

C) การสูญเสียราก ใบ คลอโรฟิลล์ในอาหารสัตว์

3) ความเสื่อม

D) การก่อตัวของครีบในแมวน้ำ

D) การปรากฏตัวของการสังเคราะห์ด้วยแสง

E) การก่อตัวของงวงในช้าง

G) การก่อตัวของหัวใจสามห้อง

สร้างความสอดคล้องระหว่างเกณฑ์ของสายพันธุ์และลักษณะของนกกระจอกเทศแอฟริกา

ลักษณะของนกเด้าลมสีขาว

เกณฑ์ประเภท

ก) อาหารตามปกติคือพืช แต่ในบางครั้งมันก็กินสัตว์ตัวเล็กด้วย

1) สัณฐานวิทยา

B) ขามีพลังสองนิ้ว; ขนนกหลวม

2) สิ่งแวดล้อม

C) อาศัยอยู่ในทุ่งหญ้าสะวันนาและกึ่งทะเลทราย

ง) นกขนาดใหญ่หนักได้ถึง 90 กิโลกรัม สูงไม่เกิน 3 เมตร

D) จงอยปากแบนตรง; ดวงตากลมโตมีขนตาหนา

E) สามารถไปโดยไม่มีน้ำเป็นเวลานาน แต่ในบางครั้งเขาก็ดื่มอย่างเต็มใจและชอบว่ายน้ำ

สร้างลำดับที่สะท้อนถึงวิวัฒนาการของพืช

สาหร่ายหลายเซลล์

สาหร่ายเซลล์เดียว

เฟิร์น

ไซโลไฟต์

ออกดอก

ไบรโอไฟต์

24. ค้นหาข้อผิดพลาดในข้อความที่กำหนด ระบุจำนวนประโยคที่สร้างขึ้นและแก้ไขให้ถูกต้อง

1) นกวิวัฒนาการมาจากสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำโบราณในยุคมีโซโซอิก 2) รูปแบบการนำส่งฟอสซิลคือ สเตโกเซฟาลัส ซึ่งค้นพบในรูปของซากฟอสซิล 3) เขามีปีก มีขน มีกระดูกไหปลาร้าเชื่อมติดกัน 4) การปรากฏตัวของนกได้รับการอำนวยความสะดวกโดย allogenesis ดังต่อไปนี้: หัวใจสี่ห้อง, อุณหภูมิร่างกายคงที่, ความแตกต่างของทางเดินหายใจ 5) การค้นพบรูปแบบการเปลี่ยนผ่านของฟอสซิลเป็นหลักฐานทางบรรพชีวินวิทยาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของโลกอินทรีย์

25. เกณฑ์ชนิดใดที่อธิบายไว้ในข้อความด้านล่าง? อธิบายคำตอบของคุณ

นกกีวีอาศัยอยู่ในป่าทึบและชื้นของประเทศนิวซีแลนด์ กีวีมีขนาดเล็กที่สุด (สูง 55 ซม. น้ำหนักไม่เกิน 3.5 กก.) แทบไม่มีปีกเลย ซากของพวกมันถูกซ่อนอยู่ในขนนกที่มีลักษณะคล้ายขน ขานั้นสั้นและเว้นระยะห่างกันมาก นกกีวีจึงเคลื่อนไหวได้เหมือนของเล่นไขลาน จงอยปากยาว รูจมูกขยับไปจนสุด นกกีวีกินไส้เดือนเป็นหลัก โดยหาเหยื่อโดยใช้ประสาทสัมผัสในการดมกลิ่น ตัวเมียมักจะวางไข่ขนาดใหญ่หนึ่งฟอง (มากถึง 500 กรัม) ในรังแบน ตัวผู้ฟักไข่

26. อะโรมอร์โฟสหลักที่สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำพัฒนาขึ้นในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการคืออะไร? ระบุอะโรมอร์โฟสอย่างน้อยสี่ชนิด

การเกิดขึ้นของการปรับตัวอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

การปรับตัวคือคุณสมบัติและลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ให้การปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาศัยอยู่ การปรับตัวเรียกอีกอย่างว่ากระบวนการของการเกิดขึ้นของการปรับตัวข้างต้นเราพิจารณาว่าการปรับตัวบางอย่างเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติได้อย่างไร ประชากรผีเสื้อกลางคืนเบิร์ชได้ปรับตัวเข้ากับสภาวะภายนอกที่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากการสะสมของการกลายพันธุ์ที่มีสีเข้ม ในประชากรมนุษย์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรีย การปรับตัวเกิดขึ้นเนื่องจากการแพร่กระจายของการกลายพันธุ์ของเม็ดเลือดรูปเคียว ในทั้งสองกรณี การปรับตัวสามารถทำได้โดยผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

ในกรณีนี้ วัสดุสำหรับการคัดเลือกคือความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่สะสมในประชากร เนื่องจากประชากรที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันในชุดของการกลายพันธุ์ที่สะสม พวกมันจึงปรับตัวเข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเดียวกันในรูปแบบที่ต่างกัน ดังนั้น ประชากรแอฟริกันจึงปรับตัวเข้ากับชีวิตในพื้นที่ที่มีโรคมาลาเรียเนื่องจากการสะสมของการกลายพันธุ์ของโรคโลหิตจางชนิดรูปเคียว เอชบี สและในประชากรที่อาศัยอยู่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ การดื้อยามาลาเรียเกิดขึ้นจากการสะสมของการกลายพันธุ์อื่น ๆ ซึ่งในสถานะโฮโมไซกัสก็ทำให้เกิดโรคในเลือดด้วย และในสถานะเฮเทอโรไซกัสก็ให้การป้องกันโรคมาลาเรีย

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทของการคัดเลือกโดยธรรมชาติในการปรับเปลี่ยนรูปร่าง อย่างไรก็ตาม จะต้องเข้าใจอย่างชัดเจนว่าสิ่งเหล่านี้เป็นกรณีพิเศษของการปรับตัวที่ค่อนข้างง่ายที่เกิดขึ้นเนื่องจากการสืบพันธุ์แบบเลือกสรรของพาหะของการกลายพันธุ์ที่ "มีประโยชน์" เดี่ยวๆ ไม่น่าเป็นไปได้ที่การปรับตัวส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในลักษณะนี้

การอุปถัมภ์ คำเตือน และการเลียนแบบการระบายสีตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาการดัดแปลงอย่างกว้างขวาง เช่น การใช้สีเพื่อการป้องกัน การเตือน และการเลียนแบบ (การล้อเลียน)
สีป้องกันช่วยให้สัตว์มองไม่เห็น ผสานเข้ากับสารตั้งต้น แมลงบางชนิดมีความคล้ายคลึงกับใบของต้นไม้ที่พวกมันอาศัยอยู่อย่างมาก ส่วนแมลงบางชนิดมีลักษณะคล้ายกิ่งไม้แห้งหรือหนามบนลำต้นของต้นไม้ การปรับเปลี่ยนทางสัณฐานวิทยาเหล่านี้เสริมด้วยการปรับเปลี่ยนพฤติกรรม แมลงเลือกสถานที่หลบภัยในบริเวณที่สังเกตเห็นได้น้อยกว่า

แมลงและสัตว์มีพิษที่กินไม่ได้ - งูและกบ มีสีสดใส การระบายสีคำเตือน- ผู้ล่าเมื่อเผชิญหน้ากับสัตว์ชนิดนี้จะเชื่อมโยงสีประเภทนี้เข้ากับอันตรายมาเป็นเวลานาน สัตว์ไม่มีพิษบางชนิดใช้วิธีนี้ พวกมันมีความคล้ายคลึงกับสัตว์มีพิษอย่างเห็นได้ชัดจึงช่วยลดอันตรายจากผู้ล่าได้ งูเลียนแบบสีของงูพิษ แมลงวันเลียนแบบผึ้ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ล้อเลียน.

อุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? ไม่น่าเป็นไปได้ที่การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวจะทำให้เกิดความสอดคล้องกันระหว่างปีกแมลงกับใบไม้ที่มีชีวิต หรือระหว่างแมลงวันกับผึ้ง เป็นเรื่องเหลือเชื่อที่การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวจะทำให้แมลงที่มีสีสวยงามซ่อนตัวอยู่บนใบไม้ที่มีลักษณะเหมือนกันทุกประการ เห็นได้ชัดว่าการปรับเปลี่ยนเช่นสีที่ใช้ป้องกันและเตือนและการล้อเลียนเกิดขึ้นจากการเลือกส่วนเบี่ยงเบนเล็กๆ น้อยๆ ในด้านรูปร่าง การกระจายตัวของเม็ดสีบางชนิด อย่างค่อยเป็นค่อยไป ในพฤติกรรมโดยธรรมชาติที่มีอยู่ในประชากรของบรรพบุรุษของสัตว์เหล่านี้ ลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการคัดเลือกโดยธรรมชาติก็คือ การสะสม- ความสามารถในการสะสมและเสริมสร้างความเบี่ยงเบนเหล่านี้ในช่วงหลายชั่วอายุคน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในยีนแต่ละตัวและระบบของสิ่งมีชีวิตที่ควบคุมโดยพวกมัน

ปัญหาที่น่าสนใจและยากที่สุดคือระยะเริ่มแรกของการปรับตัว เป็นที่ชัดเจนว่าข้อดีของความคล้ายคลึงที่เกือบจะสมบูรณ์แบบของตั๊กแตนตำข้าวกับกิ่งไม้แห้งนั้นให้ประโยชน์อะไร แต่บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเขาซึ่งมีรูปร่างหน้าตาไม่ชัดเจนจะมีข้อได้เปรียบอะไรบ้าง? ผู้ล่าโง่เขลาจนถูกหลอกได้ง่ายๆ จริงหรือ? ไม่ ผู้ล่าไม่ได้โง่เลย และการคัดเลือกโดยธรรมชาติจากรุ่นสู่รุ่น "สอน" ให้พวกเขารู้จักกลอุบายของเหยื่อได้ดีขึ้นและดีขึ้น แม้แต่ความคล้ายคลึงที่สมบูรณ์แบบของตั๊กแตนตำข้าวสมัยใหม่กับกิ่งก้านก็ไม่ได้รับประกัน 100% ว่าจะไม่มีนกตัวใดจะสังเกตเห็นมัน อย่างไรก็ตาม โอกาสในการหลบเลี่ยงผู้ล่ามีสูงกว่าแมลงที่มีสีป้องกันที่สมบูรณ์แบบน้อยกว่า ในทำนองเดียวกัน บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเขาซึ่งมีลักษณะคล้ายกิ่งไม้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น มีโอกาสมีชีวิตที่สูงกว่าญาติของเขาที่ดูไม่เหมือนกิ่งไม้เลยเล็กน้อย แน่นอนว่านกที่เกาะอยู่ข้างๆ จะสังเกตเห็นเขาได้ง่ายในวันที่อากาศแจ่มใส แต่ถ้าวันนั้นมีหมอกหนา ถ้านกไม่ได้นั่งใกล้ ๆ แต่บินผ่านไปและตัดสินใจว่าจะไม่เสียเวลากับสิ่งที่อาจเป็นตั๊กแตนตำข้าวหรือกิ่งไม้ ความคล้ายคลึงเพียงเล็กน้อยก็ช่วยชีวิตผู้ถือสิ่งนี้ได้แทบจะไม่ ความคล้ายคลึงที่เห็นได้ชัดเจน ลูกหลานของเขาที่สืบทอดความคล้ายคลึงกันเพียงเล็กน้อยนี้จะมีจำนวนมากขึ้น ส่วนแบ่งในประชากรจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ชีวิตนกลำบากขึ้น ในหมู่พวกเขาผู้ที่จะจดจำเหยื่อที่พรางตัวได้แม่นยำยิ่งขึ้นจะประสบความสำเร็จมากขึ้น หลักการเดียวกับที่ Red Queen ที่เรากล่าวถึงในย่อหน้าเกี่ยวกับการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่เข้ามามีบทบาท เพื่อรักษาความได้เปรียบในการต่อสู้เพื่อชีวิต ซึ่งทำได้โดยความคล้ายคลึงกันเพียงเล็กน้อย สายพันธุ์เหยื่อจึงต้องเปลี่ยนแปลง

การคัดเลือกโดยธรรมชาติหยิบยกการเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ เหล่านั้นมาเพิ่มความคล้ายคลึงกันในด้านสีและรูปร่างกับสารตั้งต้น ความคล้ายคลึงกันระหว่างสายพันธุ์ที่กินได้กับสายพันธุ์ที่กินไม่ได้ที่มันเลียนแบบ ควรคำนึงว่าผู้ล่าประเภทต่าง ๆ ใช้วิธีการค้นหาเหยื่อต่างกัน บางคนใส่ใจกับรูปร่าง บางคนสนใจเรื่องสี บางคนมีการมองเห็นเป็นสี บางคนไม่สนใจ ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะเพิ่มความคล้ายคลึงกันระหว่างผู้เลียนแบบและแบบจำลองให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้โดยอัตโนมัติ และนำไปสู่การดัดแปลงที่น่าทึ่งที่เราสังเกตเห็นในธรรมชาติ

การเกิดขึ้นของการปรับตัวที่ซับซ้อนการดัดแปลงหลายเรื่องให้ความรู้สึกถึงการคิดอย่างรอบคอบและการวางแผนอย่างมีจุดมุ่งหมาย โครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นดวงตาของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างไรโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติของการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นแบบสุ่ม?

นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าวิวัฒนาการของดวงตาเริ่มต้นจากเซลล์ที่ไวต่อแสงกลุ่มเล็กๆ บนพื้นผิวของร่างกายของบรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลมากซึ่งมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 550 ล้านปีก่อน ความสามารถในการแยกแยะระหว่างความสว่างและความมืดเป็นประโยชน์สำหรับพวกเขาอย่างแน่นอน โดยเพิ่มโอกาสในชีวิตเมื่อเทียบกับญาติที่ตาบอดสนิท ความโค้งแบบสุ่มของพื้นผิว "การมองเห็น" ช่วยให้การมองเห็นดีขึ้น ซึ่งทำให้สามารถกำหนดทิศทางไปยังแหล่งกำเนิดแสงได้ ถ้วยตาปรากฏขึ้น การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นใหม่อาจทำให้ช่องเปิดของแก้วนำแสงแคบลงและกว้างขึ้น การมองเห็นที่แคบลงค่อยๆ ดีขึ้น - แสงเริ่มส่องผ่านรูรับแสงแคบ อย่างที่คุณเห็น แต่ละขั้นตอนเพิ่มความฟิตของบุคคลที่เปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่ "ถูกต้อง" เซลล์ที่ไวต่อแสงจะก่อตัวเป็นเรตินา เมื่อเวลาผ่านไป เลนส์คริสตัลไลน์ได้ก่อตัวขึ้นที่ด้านหน้าของลูกตา ทำหน้าที่เป็นเลนส์ ปรากฏเป็นโครงสร้างโปร่งใสสองชั้นที่เต็มไปด้วยของเหลว

นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองกระบวนการนี้บนคอมพิวเตอร์ พวกเขาแสดงให้เห็นว่าตาที่เหมือนกับตาประกอบของหอยสามารถเกิดขึ้นได้จากชั้นของเซลล์ไวแสงภายใต้การคัดเลือกที่ค่อนข้างอ่อนโยนในเวลาเพียง 364,000 รุ่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัตว์ที่เปลี่ยนรุ่นทุกปีสามารถสร้างดวงตาที่ได้รับการพัฒนาอย่างสมบูรณ์และมีการมองเห็นที่สมบูรณ์แบบได้ภายในเวลาไม่ถึงครึ่งล้านปี นี่เป็นช่วงเวลาสั้นมากสำหรับการวิวัฒนาการ เมื่อพิจารณาว่าอายุเฉลี่ยของสัตว์จำพวกหอยคือหลายล้านปี

เราสามารถค้นหาขั้นตอนวิวัฒนาการของดวงตามนุษย์ในสัตว์ที่มีชีวิตทั้งหมดได้ วิวัฒนาการของดวงตาเป็นไปตามเส้นทางที่แตกต่างกันในสัตว์ประเภทต่างๆ ต้องขอบคุณการคัดเลือกโดยธรรมชาติ รูปร่างของดวงตาที่แตกต่างกันมากมายเกิดขึ้นอย่างอิสระ และดวงตาของมนุษย์เป็นเพียงหนึ่งในนั้น และไม่ใช่รูปร่างที่สมบูรณ์แบบที่สุด

หากเราตรวจดูการออกแบบดวงตาของมนุษย์และสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ อย่างถี่ถ้วน เราก็จะพบว่า ทั้งซีรีย์ความไม่สอดคล้องกันที่แปลกประหลาด เมื่อแสงเข้าสู่ดวงตาของมนุษย์ แสงจะผ่านเลนส์และตกกระทบเซลล์ที่ไวต่อแสงในเรตินา แสงถูกบังคับให้ทะลุเครือข่ายเส้นเลือดฝอยและเซลล์ประสาทที่หนาแน่นเพื่อไปถึงชั้นรับแสง น่าแปลกที่ปลายประสาทเข้าใกล้เซลล์ที่ไวต่อแสงไม่ได้มาจากด้านหลัง แต่มาจากด้านหน้า! ยิ่งไปกว่านั้น ปลายประสาทจะถูกรวบรวมเข้าสู่เส้นประสาทตาซึ่งขยายจากศูนย์กลางของเรตินา ทำให้เกิดจุดบอด เพื่อชดเชยการบังเงาของเซลล์รับแสงโดยเซลล์ประสาทและเส้นเลือดฝอย และเพื่อกำจัดจุดบอด ดวงตาของเราจึงเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา โดยส่งภาพฉายภาพเดียวกันหลายชุดไปยังสมอง สมองของเราดำเนินการที่ซับซ้อน เพิ่มภาพเหล่านี้ ลบเงา และคำนวณภาพจริง ปัญหาทั้งหมดนี้สามารถหลีกเลี่ยงได้หากปลายประสาทเข้าหาเซลล์ประสาทไม่ได้มาจากด้านหน้า แต่มาจากด้านหลังเช่นในปลาหมึกยักษ์

ความไม่สมบูรณ์ของดวงตาของสัตว์มีกระดูกสันหลังทำให้กระจ่างเกี่ยวกับกลไกวิวัฒนาการโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ เราได้กล่าวไปแล้วมากกว่าหนึ่งครั้งว่าการเลือกจะทำหน้าที่ "ที่นี่และเดี๋ยวนี้" เสมอ โดยจะจัดเรียงโครงสร้างที่มีอยู่แล้วในเวอร์ชันต่างๆ โดยเลือกและรวบรวมส่วนที่ดีที่สุด: "ที่นี่และเดี๋ยวนี้" ที่ดีที่สุด โดยไม่คำนึงถึงว่าโครงสร้างเหล่านี้จะกลายเป็นอะไรในอนาคตอันไกลโพ้น ดังนั้นกุญแจสำคัญในการอธิบายทั้งความสมบูรณ์แบบและความไม่สมบูรณ์ของโครงสร้างสมัยใหม่จึงควรค้นหาในอดีต นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังสมัยใหม่ทั้งหมดสืบเชื้อสายมาจากสัตว์อย่างหอก ในแลนเล็ต เซลล์ประสาทที่ไวต่อแสงจะอยู่ที่ปลายด้านหน้าของท่อประสาท ด้านหน้ามีเซลล์ประสาทและเม็ดสีที่ปกคลุมตัวรับแสงจากแสงที่มาจากด้านหน้า หอกจะรับสัญญาณแสงที่มาจากด้านข้างของลำตัวโปร่งใส บางคนอาจคิดว่าบรรพบุรุษร่วมกันของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีดวงตาที่คล้ายคลึงกัน จากนั้นโครงสร้างแบนนี้ก็เริ่มเปลี่ยนเป็นถ้วยแก้วนำแสง ส่วนหน้าของท่อประสาทโป่งเข้าด้านใน และเซลล์ประสาทที่อยู่ด้านหน้าเซลล์รับจะอยู่ด้านบนสุด กระบวนการพัฒนาดวงตาในเอ็มบริโอของสัตว์มีกระดูกสันหลังสมัยใหม่ ในแง่หนึ่ง เป็นการทำซ้ำลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอดีตอันไกลโพ้น

วิวัฒนาการไม่ได้สร้างการออกแบบใหม่ตั้งแต่ต้น แต่เปลี่ยนการออกแบบเก่า (ซึ่งมักเปลี่ยนแปลงจนจำไม่ได้) เพื่อให้แต่ละขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถปรับตัวได้ การเปลี่ยนแปลงใดๆ ควรเพิ่มความเหมาะสมของผู้ให้บริการ หรืออย่างน้อยก็ไม่ลดน้อยลง คุณลักษณะของวิวัฒนาการนี้นำไปสู่การปรับปรุงโครงสร้างต่างๆอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุของความไม่สมบูรณ์ของการปรับตัวหลายอย่างความไม่สอดคล้องกันอย่างแปลกประหลาดในโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต

อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าการปรับตัวทั้งหมดไม่ว่าจะสมบูรณ์แบบเพียงใดก็ตามล้วนมีความสัมพันธ์กัน เห็นได้ชัดว่าการพัฒนาความสามารถในการบินไม่ได้ผสมผสานกับความสามารถในการวิ่งได้เร็วมากนัก ดังนั้นนกที่สามารถบินได้ดีที่สุดจึงเป็นนักวิ่งที่น่าสงสาร ในทางตรงกันข้าม นกกระจอกเทศซึ่งบินไม่ได้กลับเป็นนักวิ่งที่ยอดเยี่ยม การปรับตัวเข้ากับเงื่อนไขบางอย่างอาจไม่มีประโยชน์หรือเป็นอันตรายเมื่อมีเงื่อนไขใหม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม สภาพความเป็นอยู่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาและบางครั้งก็เปลี่ยนแปลงอย่างมาก ในกรณีเหล่านี้ การดัดแปลงที่สะสมไว้ก่อนหน้านี้อาจทำให้ยากต่อการสร้างสิ่งใหม่ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตกลุ่มใหญ่ ดังที่เคยเกิดขึ้นเมื่อ 60-70 ล้านปีก่อนกับไดโนเสาร์ที่ครั้งหนึ่งเคยมีจำนวนมากและหลากหลาย