ГДЗ: Параграф § 4 / Биология 11 класс

Объяснение Ч. Дарвина

Дарвин объяснил возникновение многообразия сортов и пород действием искусственного отбора, который основан на наследственности и неопределенной (индивидуальной) изменчивости организмов.

• Человек, подбирая особей с желаемыми признаками и производя целенаправленное скрещивание и отбор (отбраковку), усиливал и закреплял эти признаки в ряду поколений.
• Исходным материалом для этого процесса служили наследуемые, случайные изменения (неопределенная изменчивость), которые возникали в природе.

Примеры

• Породы голубей: Все современные породы (почтовый, павлиний, индиан, якобинец, ленточный турман, английский дутыш) произошли от дикого скалистого голубя через искусственный отбор.
• Сорта капусты: Все разновидности огородной капусты (листовая, брюссельская, кольраби, цветная, краснокочанная, савойская, белокочанная) произошли от дикой однолетней капусты. Селекция шла по разным направлениям: у цветной капусты отбор велся по форме и размеру соцветий, у кочанной – по форме и плотности листьев.

Формы изменчивости, выделенные Ч. Дарвином

• Определенная (групповая):
  • Сущность: Изменение, возникающее как реакция на внешние условия у группы особей (например, разный рост растений при разных условиях).
  • Наследование: Не наследуется.
  • Современная классификация: Соответствует модификационной изменчивости.

• Неопределенная (индивидуальная):
  • Сущность: Случайное, внезапное, наследуемое изменение, обусловленное внутренними причинами. Является материалом для отбора.
  • Наследование: Наследуется.
  • Современная классификация: Соответствует мутационной и комбинативной изменчивости.

• Соотносительная (коррелятивная):
  • Сущность: Зависимость, при которой изменение одного признака влечет за собой изменение другого (например, связь цвета глаз и слуха).
  • Наследование: Наследуются оба признака, как правило.
  • Современная классификация: Соответствует коррелятивной изменчивости, которая может быть основана как на генетической связи (сцепление генов), так и на особенностях развития организма (плейотропия генов).

Дарвин назвал искусственный отбор движущей силой в селекции, потому что именно он является творческим и направляющим фактором в создании новых пород и сортов.

• Роль человека: Отбор представляет собой целенаправленную деятельность человека (селекционера), который отбирает полезные для себя изменения и выводит организмы с заданными свойствами.
• Направленность: В отличие от ненаправленной природной изменчивости, искусственный отбор закрепляет и усиливает те признаки, которые нужны человеку, и, таким образом, направляет эволюцию культурных форм в желаемое русло.
• Результат: Именно благодаря многократному отбору и скрещиванию, проведенному человеком, за сравнительно короткий исторический период возникло огромное разнообразие культурных форм от одного дикого предка.

Сравнение разнообразия

• У растений вроде крыжовника, смородины, тыквы, огурца наблюдается очень большое разнообразие плодов (по форме, размеру, вкусу, цвету), в то время как разнообразие их листьев сравнительно невелико (хотя может быть разным по форме, но не радикально).
• У разных сортов огородной капусты, напротив, наблюдается чрезвычайное разнообразие листьев и связанных с ними структур (кочан, соцветие, стебель), при этом ее плоды (стручки) и семена остаются практически одинаковыми.

Объяснение

Эта разница объясняется целенаправленностью искусственного отбора, который является движущей силой селекции:

• Крыжовник, смородина, тыква, огурец: Эти растения разводятся в основном ради плодов. Искусственный отбор у них велся на усиление и изменение признаков плода, полезных для человека (размер, вкус, срок созревания). Поэтому побочные признаки, такие как листья, менялись меньше.
• Капуста: Сорта огородной капусты (например, цветная, белокочанная, кольраби) были выведены ради вегетативных органов (листьев, стебля, соцветий). Отбор велся на разнообразие и изменение этих органов (листовая — ради листьев, белокочанная — ради кочана, кольраби — ради стебля, цветная — ради соцветия). Признаки генеративных органов, в частности, плодов и семян, практически не подвергались отбору и остались близкими к дикой форме.

Направления искусственного отбора

Искусственный отбор проводился в тех направлениях, которые представляли наибольшую пользу и интерес для человека. Эти направления варьировались в зависимости от вида:

• У животных: Отбор велся на мясную, молочную, шерстную продуктивность, скорость, силу, определенные внешние признаки (например, длина ног у овец, оперение у голубей).
• У растений: Отбор велся на улучшение плодов, семян, корнеплодов (размер, вкус, цвет, устойчивость), а также вегетативных органов (листьев, стеблей, соцветий) в случае капусты.

Исходный материал

Исходным материалом для искусственного отбора служила неопределенная (индивидуальная) изменчивость, то есть наследуемые, случайные, ненаправленные изменения, возникающие у отдельных особей в природе. Селекционер выявлял эти полезные изменения, закреплял их через скрещивание и усиливал в последующих поколениях путем отбраковки особей с нежелательными признаками.

Анализ изображений 9–11

• Рис. 9 (Породы голубей): Искусственный отбор велся в направлении усиления и изменения внешних, декоративных признаков, а также рабочих качеств (например, полетные качества для почтового голубя). Разнообразие коснулось оперения, формы тела, длины клюва и ног.
• Рис. 10 (Анконская овца): Отбор велся на изменение формы тела и конечностей, в данном случае — на выведение коротконогих овец (карликовость) из-за хозяйственной целесообразности (такие овцы не могли перепрыгивать через ограды).
• Рис. 11 (Сорта капусты): Отбор велся на изменение и усиление различных вегетативных органов, которые человек использует в пищу: листья (листовая), почки (брюссельская), стебель (кольраби), верхушечная почка (белокочанная), соцветие (цветная).

Обоснование

Во всех случаях искусственный отбор велся в направлении, полезном или желательном для человека. Именно человек выбирал, какой признак (длина ног, форма клюва, тип листьев) ему нужен, и затем закреплял его с помощью отбора, используя наследуемую изменчивость. Направления отбора определялись хозяйственными целями или эстетическими предпочтениями селекционера.

Сравнение Наследственности и Изменчивости по Дарвину

Дарвин рассматривал эти два свойства как взаимосвязанные, но противоположные по своему действию факторы:

• Наследственность:
  • Сущность: Консервативное свойство, обеспечивающее сохранение признаков и их передачу от родителей потомству.
  • Роль: Обеспечивает постоянство вида или породы/сорта, закрепляя уже существующие признаки.

• Изменчивость:
  • Сущность: Свойство, обеспечивающее появление новых признаков.
  • Роль: Является материалом для отбора, обеспечивая разнообразие, из которого человек (при искусственном отборе) или природа (при естественном отборе) может выбирать нужные формы.

Вывод: Наследственность обеспечивает, чтобы новый признак, появившийся благодаря изменчивости, мог быть сохранен и передан в последующие поколения, делая возможным направленный отбор.