Εξέλιξη

Εξέλιξη

Φυσική Επιλογή

Βιολογία Γ' Γυμνασίου

Θεωρία της Εξέλιξης και Φυσική επιλογή

Ο Κάρολος Δαρβίνος (12/2/1809 - 19/4/1882) ήταν Βρετανός φυσιοδίφης και αποτελεί εμβληματική μορφή της επιστήμης της Βιολογίας. Η επιστημονική του θεωρία για την εξέλιξη μέσω φυσικής επιλογής αποτέλεσε το θεμέλιο για την ανάπτυξη της σύγχρονης εξελικτικής θεωρίας. Οι ιδέες του Δαρβίνου καταπολεμήθηκαν σκληρά και ένας από τους λόγους της φτωχής απήχησης της θεωρίας του ήταν πως δεν ήταν ακόμη κατανοητός ο μηχανισμός της κληρονομικότητας. Η ανακάλυψη κληρονομικών μηχανισμών από τον αυστριακό μοναχό Gregor Mendel που παρουσιάστηκε το 1865 αποτελεί σημαντικό στοιχείο για την μετέπειτα ευρεία αποδοχή της θεωρίας του Δαρβίνου.

Ωστόσο, η σύγχρονη θεωρία της εξέλιξης, η Εξελικτική Σύνθεση ή Σύγχρονη Σύνθεση, γνωστή και ως Νεοδαρβινισμός, ωρίμασε και έγινε αποδεκτή μεταξύ 1936 και 1947. Η Σύγχρονη Σύνθεση συνενώνει στοιχεία γενετικής, οικολογίας, συστηματικής και παλαιοντολογίας.

Multiple Choice

Τι είναι η βιολογική εξέλιξη;

• Η αλλαγή στις ιδιότητες των οργανισμών με την παροδο των γενεών

• Η αλλαγή ενός οργανισμόυ στην διάρκεια της ζωής του

• Η απουσία αλλαγών στους οργανισμούς με την πάροδο του χρόνου

• Η εξαρχής δημιουργία των μορφών ζωής στην σημερινή τους μορφή

Βιολογική εξέλιξη

Η βιολογική εξέλιξη αφορά την αλλαγή σε κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά οργανισμών με την πάροδο των γενεών. Οι αλλαγές στα χαρακτηριστικά των οργανισμών μπορεί να οδηγήσουν δύο πληθυσμούς οργανισμών που αρχικά ανήκαν στο ίδιο είδος‒ να αποκλίνουν τόσο ώστε να μην ανήκουν πια στο ίδιο είδος (δημιουργία νέου είδους).

Multiple Select

Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης όλοι οι οργανισμοί που ζουν σήμερα έχουν προέλθει από άλλους οργανισμούς που προϋπήρχαν και καλούνται πρόγονοι.

• Σωστό

• Λάθος

Ένας ζωντανός οργανισμός μπορεί να προκύψει μόνο από κάποιον ζωντανό οργανισμό. Έτσι, «καινούργιοι» οργανισμοί μπορούν να προκύψουν μόνο από πληθυσμούς ήδη υπαρχόντων οργανισμών. Οι νέοι οργανισμοί ή μέρος αυτών με τη σειρά τους μπορεί να «οδηγήσουν» στη δημιουργία άλλων ‒διαφορετικών από τους προηγούμενους‒ οργανισμών. Οι σχέσεις αυτές των οργανισμών που έχουν υπάρξει στη Γη, είτε υπάρχουν σήμερα είτε όχι, αναπαρίστανται με τη μορφή ενός δένδρου με κόμβους στη θέση των διαφορετικών ομάδων οργανισμών και κλαδιά να συνενώνουν τις ομάδες μεταξύ τους, ανάλογα με τον «βαθμό συγγένειάς» τους.

Multiple Choice

Η έννοια του είδους αφορά:

• ομάδα μορφολογικά όμοιων οργανισμών

• σύνολο πληθυσμού που αναπαράγονται μεταξύ τους, παράγοντας βιώσιμους απογόνου

• ομάδα οργανισμών που δεν αναπαράγονατι μεταξύ τους

• ομάδα πληθυσμών που ζουν στην ίδια περιοχή

Είδος

Ως είδος ορίζεται ένα σύνολο οργανισμών που προέρχονται από κοινό προγονικό πληθυσμό οργανισμών, είναι αναπαραγωγικά συμβατοί μεταξύ τους και αναπαραγωγικά ασύμβατοι με άλλους οργανισμούς. Το είδος είναι η πιο βασική μονάδα ταξινόμησης των οργανισμών.

Multiple Select

Σύμφωνα με τον Jean-Baptiste de Lamarck τα χαρακτηριστικά που απέκτησε ένας οργανισμός στη διάρκεια της ζωής του μεταβιβάζονται στους απογόνους του.

• Σωστό

• Λάθος

Jean-Batiste de Lamarck

Ο Jean-Batiste de Lamarck (1744-1829) ήταν ο πρώτος που με επιστημονική επιχειρηματολογία υποστήριξε την εξέλιξη και διατύπωσε μία θεωρία για τον μηχανισμό της. Σύμφωνα με τον Lamarck, απλές μορφές ζωής γεννιούνται αυτομάτως από άψυχο υλικό και εξελίσσονται σε συνθετότερες και τελειότερες μορφές, μέσω μιας εγγενούς τάσης για ανοδική πορεία. Οι αλλαγές που υφίστανται οι οργανισμοί ώστε να γίνουν τελειότεροι, «χειραγωγούνται»” από το περιβάλλον τους. Αλλαγές που επιβάλλονται από το περιβάλλον (όπως η χρήση ή αχρησία ενός οργάνου) αλλάζουν τη μορφολογία των οργανισμών και οι αλλαγές αυτές κληροδοτούνται στις επόμενες γενιές.

Multiple Choice

Στην επιστήμη, οι θεωρίες είναι:

• "ενημερωμένες" εικασίες

• ένα γνωστό δεδομένο

• απόλυτες και αμετάβλητες

• η καλύτερη εξήγηση για ένα σύνολο δεδομένων και παρατηρήσεων

Επιστήμη

Στην επιστήμη, μία θεωρία είναι μία προσεκτική ερμηνεία των παρατηρήσεων και δεδομένων του φυσικού κόσμου, η οποία έχει κατασκευαστεί μέσω της επιστημονικής μεθόδου και συνδέει παρατηρήσεις, δεδομένα και υποθέσεις.

Multiple Choice

Το πλοίο με το οποίο ο Κάρολος Δαρβίνος έκανε το 5ετές εξερευνητικό του ταξίδι ονομαζόταν:

• Galapagos

• Neptune

• Santa Maria

• Beagle

Το πλοίο Beagle

Το πλοίο Beagle (μτφ. ιχνηλάτης) του Βασιλικού Ναυτικού, άνοιξε πανιά στις 27 Δεκεμβρίου του 1831, από το Davenport της Αγγλίας, υπό τη διοίκηση του πλοιάρχου Robert Fitzroy και το ταξίδι του διήρκεσε 5 χρόνια. Ο νεαρός φυσιοδίφης Κάρολος Δαρβίνος έκανε εκτεταμένες παρατηρήσεις και συλλογές πάνω στη χλωρίδα και στην πανίδα περιοχών της Νότιας Αμερικής και νησιών του Ειρηνικού ωκεανού, ενώ κατέγραφε τα όσα παρατηρούσε. Είκοσι περίπου χρόνια μετά το ταξίδι αυτό, ο Δαρβίνος εξέδωσε το βιβλίο του «Περί της φυσικής προελεύσεως των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής».

Multiple Choice

Οι ισχυρότερες αποδείξεις για την αλλαγή των οργανισμών μέσα σε μεγάλα χρονικά διαστήματα προέρχονται από:

• μελέτες εμβρυογέννησης

• εκτενή παρατήρηση σύγχρονων οργανισμών

• μελέτη απολιθωμάτων

• μέλετες DNA

Απολιθώματα

Αποδείξεις για την εξέλιξη των οργανισμών βρίσκονται μέσω απολιθωμάτων, γενετικών μελετών, μελετών συγκριτικής ανατομίας και εμβρυολογίας. Τα απολιθώματα αποτελούν απομεινάρια οργανισμών ή ιχνών οργανισμών που έζησαν κάποια περίοδο στη Γη και το αρχείο απολιθωμάτων αποδεικνύει ότι οι οργανισμοί που ζούσαν στο παρελθόν ήταν διαφορετικοί από τους σημερινούς. Τα απολιθώματα επιτρέπουν τον χρονικό προσδιορισμό τού πότε έζησε ένας οργανισμός και ως εκ τούτου αποτελούν ισχυρή απόδειξη ότι οι οργανισμοί αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Multiple Choice

Ποια είναι η σχέση της εξέλιξης με τη φυσική επιλογή;

• Η φυσική επιλογή είναι αποτέλεσμα της εξέλιξης

• Η εξέλιξη είναι κομμάτι της φυσικής επιλογής

• Η φυσική επιλογής είναι ένα μηχανισμός μέσω του οποίου επιτυγχάνεται η εξέλιξη

• Η εξέλιξη και η φυσική επιλογή είναι το ίδιο πράγμα

Φυσική Επιλογή

Η φυσική επιλογή είναι ένας μηχανισμός, μέσω του οποίου συμβαίνει η εξέλιξη των οργανισμών. Πιο συγκεκριμένα, η φυσική επιλογή είναι ο κύριος μηχανισμός μέσω του οποίου οι οργανισμοί ανταποκρίνονται στις αλλαγές του περιβάλλοντός τους. Την ιδέα της φυσικής επιλογής συνέλαβαν ανεξάρτητα, την ίδια περίοδο, ο Κάρολος Δαρβίνος και ο Άλφρεντ Ράσελ Γουάλας και μάλιστα μία επιστολή του δεύτερου προς τον πρώτο ώθησε τον Δαρβίνο να γράψει το βιβλίο του «Περί της φυσικής προελεύσεως των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής», το 1859. Πλέον, βάσει της Συνθετικής Θεωρίας που αποτελεί τον «σύγχρονο Δαρβινισμό», πέραν της φυσικής επιλογής, υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί που ευθύνονται για την εξέλιξη.

Multiple Choice

Τι από τα παρακάτω ισχύει όσον αφορά τον μηχανισμό της φυσικής επιλογής;

• Οι οργανισμοί αλλάζουν ώστε να ανατποκρίνονατι καλύτερα στο φυσικό τους περιβάλλον

• Υπάρχει ποικιλομορφία στους πληθυσμόυς, και τα άτομα με χαρακτηριστά πιο κατάλληλα για το περιβάλλον τους επιβιώνουν και αναπαράγονται

• Η φυσική επιλογή ωθεί την πρόοδο των οργανισμών από "κατώτερες" σε "ανώτερες" μπρφές ζωής.

• Η φυσική επιλογή έχει ως σκοπό την επιβίωση ενός οργανισμού

Η φυσική επιλογή, όπως και κάθε φυσικός μηχανισμός, δεν έχει κάποιον απώτερο σκοπό ή συγκεκριμένη στόχευση. Διαφορές που υπάρχουν μεταξύ των ατόμων ενός είδους (ποικιλομορφία) αποτελούν το υλικό πάνω στο οποίο δρα η φυσική επιλογή. Σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, κάποια χαρακτηριστικά προσφέρουν πλεονεκτήματα στα άτομα του πληθυσμού που τα φέρουν, αυξάνοντας το ποσοστό επιβίωσης και αναπαραγωγής τους. Π.χ, η εμφάνιση ενός πληθυσμού πτηνών-θηρευτών στο περιβάλλον ενός πληθυσμού σκαθαριών θα οδηγήσει στην πολύ μεγαλύτερη επιβίωση και αναπαραγωγή των σκαθαριών που φέρουν κάποιο χαρακτηριστικό (π.χ. διαφορετικό χρώμα) που τους επιτρέπει να αποφύγουν τη θήρευση.

Multiple Choice

Τι από τα παρακάτω μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα ενός οργανισμού να επιβιώσει και να αναπαραχθεί εντός ενός συγκεκριμένου περιβάλλοντος;

• Διαθεσιμότητα πόρων (καταφύγιο, νερό)

• Διαθεσιμότητας τροφής

• Ύπαρξη θηρευτών

• Όλα τα προηγούμενα

Εξελικτική πίεση - Πίεση Επιλογής

Κάθε παράμετρος που μπορεί να μειώσει την αναπαραγωγική επιτυχία μέρους των οργανισμών ενός πληθυσμού, καλείται εξελικτική πίεση ή πίεση επιλογής. Οι οργανισμοί βρίσκονται σε «ανταγωνισμό» τόσο με οργανισμούς που ανήκουν στο ίδιο είδος, π.χ. για τους διαθέσιμους πόρους ή για την επιτυχημένη εύρεση συντρόφου όσο και με οργανισμούς άλλων ειδών, π.χ. λόγω της ύπαρξης σχέσης θηρευτή-θηράματος μεταξύ των δύο διαφορετικών ειδών. Η πίεση επιλογής είναι η «κινητήριος δύναμη» της φυσικής επιλογής.