По­че­му в ред­ких слу­ча­ях у от­дель­ных людей по­яв­ля­ют­ся ата­виз­мы? Ответ по­яс­ни­те.

Край­не редко встре­ча­ют­ся слу­чаи рож­де­ния людей с мно­же­ствен­ны­ми сос­ка­ми, ко­то­рые до­ка­зы­ва­ют жи­вот­ное про­ис­хож­де­ние че­ло­ве­ка. Как на­зы­ва­ет­ся такое яв­ле­ние? Объ­яс­ни­те, по­че­му этот при­знак утра­тил своё зна­че­ние у че­ло­ве­ка, по­че­му не раз­ви­ва­ет­ся у всех пред­ста­ви­те­лей вида. При­ве­ди­те ещё два при­ме­ра дру­гих по­доб­ных яв­ле­ний.

Ука­жи­те эво­лю­ци­он­ные черты пе­ред­них ко­неч­но­стей у че­ло­ве­ка. Какие из­ме­не­ния в пе­ред­них ко­неч­но­стей поз­во­ли­ли че­ло­ве­ку овла­деть тру­до­вой де­я­тель­но­стью?

Какие па­ле­он­то­ло­ги­че­ские на­ход­ки сви­де­тель­ству­ют об эво­лю­ции жи­вот­но­го мира? При­ве­ди­те два-три при­ме­ра таких на­хо­док. Обос­нуй­те на кон­крет­ных при­ме­рах, каким об­ра­зом па­ле­он­то­ло­ги­че­ские на­ход­ки поз­во­ля­ют уста­но­вить по­сле­до­ва­тель­ность эта­пов эво­лю­ции жи­вот­ных.

Объ­яс­ни­те с по­зи­ции дар­ви­низ­ма фор­ми­ро­ва­ние устой­чи­во­сти к пе­сти­ци­дам у па­у­тин­но­го клеща.

В ходе ис­то­рии Земли про­ис­хо­ди­ло дви­же­ние ли­то­сфер­ных плит. Какое вли­я­ние это дви­же­ние ока­зы­ва­ло на эво­лю­цию живых ор­га­низ­мов? Ответ по­яс­ни­те.

Стри­жи и ла­сточ­ки от­но­сят­ся к раз­ным от­ря­дам птиц, к Стри­же­об­раз­ным и Во­ро­бьи­но­об­раз­ным со­от­вет­ствен­но. Оба вида пи­та­ют­ся ле­та­ю­щи­ми на­се­ко­мы­ми и имеют схо­жую форму тела с раз­дво­ен­ным хво­стом. При­ме­ром ка­ко­го эво­лю­ци­он­но­го про­цес­са яв­ля­ет­ся сход­ство стри­жей и ла­сто­чек? Объ­яс­ни­те с по­зи­ций со­вре­мен­но­го дар­ви­низ­ма, каким об­ра­зом могло сфор­ми­ро­вать­ся по­доб­ное сход­ство.

В ре­зуль­та­те слу­чай­но­го за­но­са из Азии в Южную Аме­ри­ку па­то­ген­но­го для ам­фи­бий гриб­ка про­изо­шло рез­кое со­кра­ще­ние ви­до­во­го раз­но­об­ра­зия и чис­лен­но­сти тро­пи­че­ских лес­ных ля­гу­шек. Ана­лиз ви­до­во­го со­ста­ва змей на тер­ри­то­рии од­но­го из на­ци­о­наль­ных пар­ков по­ка­зал сле­ду­ю­щие из­ме­не­ния: после вспыш­ки за­бо­ле­ва­ния среди ам­фи­бий 9 видов змей стали встре­чать­ся до­сто­вер­но реже, для 3 видов ча­сто­та встреч уве­ли­чи­лась, а ещё 4 никак не от­ре­а­ги­ро­ва­ли на про­изо­шед­шее. Чем могли быть вы­зва­ны из­ме­не­ния (или от­сут­ствие из­ме­не­ний) в чис­лен­но­сти каж­дой из обо­зна­чен­ных групп змей? Ответ по­яс­ни­те.

У по­кры­то­се­мен­ных рас­те­ний после опло­до­тво­ре­ния, про­ис­хо­дя­ще­го в за­ро­ды­ше­вом мешке, раз­ви­ва­ет­ся семя. В се­ме­ни по­кры­то­се­мен­ных фор­ми­ру­ют­ся за­ро­дыш и три­п­ло­ид­ный эн­до­сперм. У го­ло­се­мен­ных рас­те­ний в се­ме­ни также со­дер­жит­ся эн­до­сперм, од­на­ко у них он га­п­ло­ид­ный. Сход­ство в стро­е­нии ор­га­нов раз­мно­же­ния по­кры­то­се­мен­ных и го­ло­се­мен­ных рас­те­ний яв­ля­ет­ся до­ка­за­тель­ством их эво­лю­ци­он­но­го род­ства. Какие из пе­ре­чис­лен­ных струк­тур се­мен­ных рас­те­ний можно счи­тать го­мо­ло­гич­ны­ми, а какие ана­ло­гич­ны­ми? Ответ ар­гу­мен­ти­руй­те.

Предо­сте­ре­га­ю­щая и по­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ка жи­вот­ных яв­ля­ют­ся ва­ри­ан­та­ми мор­фо­ло­ги­че­ских адап­та­ций, воз­ник­ших в про­цес­се эво­лю­ции. Од­на­ко, любая, даже самая удач­ная адап­та­ция, носит от­но­си­тель­ный ха­рак­тер, то есть це­ле­со­об­раз­на толь­ко в тех усло­ви­ях, в ко­то­рых она сфор­ми­ро­ва­лась. Какое зна­че­ние в жизни жи­вот­ных имеют предо­сте­ре­га­ю­щая и по­кро­ви­тель­ствен­ная окрас­ки? В каких усло­ви­ях эти адап­та­ции не смо­гут за­щи­тить осо­бей от по­еда­ния хищ­ни­ка­ми?

Среди эво­лю­ци­он­ных био­ло­гов из­ве­стен закон Эд­вар­да Копа, по­сту­ли­ру­ю­щий, что в ходе эво­лю­ци­он­но­го раз­ви­тия видов раз­ме­ры осо­бей имеют тен­ден­цию к уве­ли­че­нию. Под­твер­жде­ния этого за­ко­на можно уви­деть среди ди­но­зав­ров и древ­них мле­ко­пи­та­ю­щих жи­вот­ных. На­зо­ви­те не менее четырёх эво­лю­ци­он­ных пре­иму­ществ, ко­то­рые даёт жи­вот­ным уве­ли­че­ние раз­ме­ра тела.

По­че­му му­та­ции на­зы­ва­ют одной из дви­жу­щих сил эво­лю­ции? В каких слу­ча­ях ген­ная му­та­ция, про­изо­шед­шая в ядре по­ло­вой клет­ки, не про­явит­ся в фе­но­ти­пе и не по­вли­я­ет на жиз­не­спо­соб­ность ор­га­низ­ма, а сле­до­ва­тель­но, не ока­жет вли­я­ния на ход есте­ствен­но­го от­бо­ра в по­пу­ля­ции?

Какие аро­мор­фо­зы воз­ник­ли у мле­ко­пи­та­ю­щих в стро­е­нии ды­ха­тель­ной си­сте­мы и в стро­е­нии по­кро­вов тела? Объ­яс­ни­те зна­че­ние каж­до­го из них.

Ко­фе­ин, вы­ра­ба­ты­ва­е­мый ко­фей­ны­ми де­ре­вья­ми, в вы­со­ких дозах ток­си­ченд­ля на­се­ко­мых, по­это­му пи­тать­ся ча­стя­ми этого рас­те­ния спо­соб­ны лишь не­мно­гие виды на­се­ко­мых. По­ми­мо ко­фей­но­го де­ре­ва ко­фе­ин про­из­во­дят и дру­гие рас­те­ния из дру­гих се­мейств, на­при­мер какао. Из­вест­но, что в ко­фей­ном де­ре­ве и в какао про­ис­хо­дят раз­лич­ные фер­мен­та­тив­ные ре­ак­ции, в ре­зуль­та­те ко­то­рых об­ра­зу­ют­ся мо­ле­ку­лы ко­фе­и­на. Фер­мен­ты, осу­ществ­ля­ю­щие эти ре­ак­ции, не имеют об­ще­го эво­лю­ци­он­но­го пред­ка. При­ме­ром ка­ко­го эво­лю­ци­он­но­го про­цес­са яв­ля­ет­ся сход­ство ко­фей­но­го де­ре­ва и какао в воз­мож­но­сти про­из­во­дить ко­фе­ин? Свой ответ ар­гу­мен­ти­руй­те. Объ­яс­ни­те с по­зи­ции со­вре­мен­ной тео­рии эво­лю­ции ме­ха­низм воз­ник­но­ве­ния спо­соб­но­сти к про­из­вод­ству ко­фе­и­на у ко­фей­но­го де­ре­ва.

Когда че­ло­ве­че­ство впер­вые по­лу­чи­ло пер­вый очи­щен­ный ан­ти­био­тик  — пе­ни­цил­лин  — и на­ча­ло ис­поль­зо­вать его для борь­бы с бак­те­ри­аль­ны­ми ин­фек­ци­я­ми, пе­ни­цил­лин прак­ти­че­ски все­гда спо­соб­ство­вал уни­что­же­нию бак­те­рий, чув­стви­тель­ных к нему. Од­на­ко через не­ко­то­рое время об­на­ру­жи­лось, что от­дель­ные штам­мы не­ко­то­рых видов бак­те­рий, ко­то­рые ранее были чув­стви­тель­ны к пе­ни­цил­ли­ну, ока­зы­ва­ют­ся не­чув­стви­тель­ны­ми к ан­ти­био­ти­ку. Объ­яс­ни­те с по­зи­ции со­вре­мен­но­го эво­лю­ци­он­но­го уче­ния воз­ник­но­ве­ние у бак­те­рий устой­чи­во­сти к пе­ни­цил­ли­ну. По­че­му ан­ти­био­ти­ки бес­силь­ны про­тив ви­рус­ных за­бо­ле­ва­ний?

По­че­му по­ня­тия «общая де­ге­не­ра­ция» и «био­ло­ги­че­ский ре­гресс» не яв­ля­ют­ся тож­де­ствен­ны­ми? Ответ обос­нуй­те, объ­яс­нив каж­дое по­ня­тие. Какое из этих по­ня­тий при­ме­ни­мо к бы­чье­му цепню? Ответ ар­гу­мен­ти­руй­те.

Аре­а­лы трёх видов со­вре­мен­ных дво­я­ко­ды­ша­щих рыб, оби­та­ю­щих в прес­ных водоёмах, на­хо­дят­ся в Южной Аме­ри­ке, Аф­ри­ке и Ав­стра­лии. Какая форма изо­ля­ции лежит в ос­но­ве дан­но­го ви­до­об­ра­зо­ва­ния? Зна­ние какой тео­рии в об­ла­сти гео­ло­гии поз­во­ли­ло учёным опи­сать наи­бо­лее ве­ро­ят­ный ме­ха­низм фор­ми­ро­ва­ния трёх со­вре­мен­ных видов дво­я­ко­ды­ша­щих рыб? Опи­ши­те с учётом этой тео­рии, как про­ис­хо­ди­ло ви­до­об­ра­зо­ва­ние.

Из­вест­но, что белые цвет­ки у фи­ал­ки  — ре­цес­сив­ный при­знак. С од­но­го рас­те­ния фи­ал­ки с фи­о­ле­то­вы­ми цвет­ка­ми взяли лист, сде­ла­ли из него куль­ту­ру рас­ти­тель­ных кле­ток, раз­мно­жи­ли, после чего со­зда­ли усло­вия для ре­ге­не­ра­ции новых рас­те­ний из куль­ту­ры кле­ток. Мо­ло­дые рас­те­ния были вы­са­же­ны в горш­ки с поч­вой, где они успеш­но за­цве­ли, после чего экс­пе­ри­мен­та­то­ры оце­ни­ли раз­ли­чия в их фе­но­ти­пе. Вы­ра­щен­ные рас­те­ния не­сколь­ко от­ли­ча­лась друг от друга по раз­ме­рам, числу ли­стьев. Среди вновь об­ра­зо­ван­ных рас­те­ний об­на­ру­жи­ли не­сколь­ко осо­бей с бе­лы­ми цвет­ка­ми. Объ­яс­ни­те, чем могли быть обу­слов­ле­ны раз­ли­чия в фе­но­ти­пе у по­том­ков од­но­го рас­те­ния. Чем может быть обу­слов­ле­но по­яв­ле­ние белых цвет­ков при по­ло­вом раз­мно­же­нии фи­ал­ки?

Па­ле­он­то­ло­ги­че­ские до­ка­за­тель­ства эво­лю­ции от­но­сят­ся к важ­ней­шим. По­че­му среди мно­го­чис­лен­ных остат­ков край­не редко можно встре­тить чер­вей и медуз, хотя из­вест­но, что на опре­делённых эта­пах раз­ви­тия жизни на Земле они со­став­ля­ли более чем 80% оби­тав­ших на пла­не­те жи­вот­ных? Как можно объ­яс­нить тот факт, что наи­боль­шее ко­ли­че­ство на­хо­док, ко­то­рые де­ла­ют па­ле­он­то­ло­ги, при­хо­дит­ся на пред­ста­ви­те­лей вод­ной фауны? При­ве­ди­те не менее трёх при­чин.

Дрейф кон­ти­нен­тов  — по­сте­пен­ное дви­же­ние кон­ти­нен­тов из-⁠за пе­ре­ме­ще­ния ли­то­сфер­ных плит. Какое вли­я­ние дрейф кон­ти­нен­тов имеет на эво­лю­цию ор­га­низ­мов? Ответ по­яс­ни­те.

Что такое по­пу­ля­ци­он­ные волны? На­зо­ви­те не менее трех при­чин, вы­зы­ва­ю­щих это яв­ле­ние в по­пу­ля­ции боль­ших синиц. Как из­ме­нит­ся ге­но­фонд по­пу­ля­ции синиц при рез­ком сни­же­нии их чис­лен­но­сти с 10 000 до 100 осо­бей? Как такое из­ме­не­ние ге­но­фон­да ска­жет­ся на даль­ней­шей эво­лю­ции по­пу­ля­ции?

На ри­сун­ке изоб­ражён ре­зуль­тат эво­лю­ции птиц вьюр­ков, оби­та­ю­щих на Га­ла­па­гос­ских ост­ро­вах. Счи­та­ет­ся, что из­на­чаль­но на ост­ро­вах оби­тал один вид вьюр­ков, но в ходе эво­лю­ции от этого вида про­изо­шло не­сколь­ко родов птиц.

Как на­зы­ва­ют такой ва­ри­ант ви­до­об­ра­зо­ва­ния, при ко­то­ром из од­но­го вида об­ра­зу­ет­ся сразу не­сколь­ко видов? Объ­яс­ни­те, по­че­му эво­лю­ция вьюр­ков пошла по та­ко­му пути. По­че­му при со­хра­не­нии еди­но­го вида вьюр­ков до­стичь такой же чис­лен­но­сти, какую сей­час имеют все вьюр­ки вме­сте, было бы не­воз­мож­но?

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны формы клюва у пред­ста­ви­те­лей раз­ных видов се­мей­ства цве­точ­ниц, оби­та­ю­щих на Га­вай­ских ост­ро­вах.

Ука­жи­те по­сле­до­ва­тель­ность про­цес­сов, ко­то­рые при­ве­ли к фор­ми­ро­ва­нию мно­го­об­ра­зия форм клюва с по­зи­ции со­вре­мен­ной син­те­ти­че­ской тео­рии эво­лю­ции. Как на­зы­ва­ет­ся такая форма на­прав­лен­ной эво­лю­ции? Чем она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся?

После вы­хо­да книги Ч. Дар­ви­на «Про­ис­хож­де­ние видов…» ан­глий­ский ин­же­нер Ф. Джен­кин рас­кри­ти­ко­вал идею есте­ствен­но­го от­бо­ра как дви­жу­щей силы эво­лю­ции. Джен­кин утвер­ждал, что при по­яв­ле­нии особи с удач­ным на­след­ствен­ным при­зна­ком он со вре­ме­нем ис­че­за­ет; на­при­мер, если один из ро­ди­те­лей имеет при­знак А, то у его детей ко­ли­че­ствен­ное вы­ра­же­ние при­зна­ка будет А/⁠2, у вну­ков А/⁠4, у пра­вну­ков А/⁠8 и так далее. Каким пред­став­ле­ни­ем о на­сле­до­ва­нии при­зна­ков Ф. Джен­кин ру­ко­вод­ство­вал­ся в своих рас­че­тах? По­че­му Ч. Дар­вин в свое время не мог найти ар­гу­мен­ты в споре с Ф. Джен­ки­ном? Какая био­ло­ги­че­ская тео­рия на­ча­ла XX века по­мог­ла ре­шить про­ти­во­ре­чие между Джен­ки­ном и Дар­ви­ном? Ответ по­яс­ни­те.

У пред­ста­ви­те­лей от­ря­да При­ма­тов по­яви­лись осо­бен­но­сти в стро­е­нии ске­ле­та сво­бод­ных верх­них ко­неч­но­стей, свя­зан­ные с адап­та­ци­ей к дре­вес­но­му об­ра­зу жизни. Ука­жи­те две адап­та­ции и их при­спо­со­би­тель­ное зна­че­ние.

Объ­яс­ни­те с по­зи­ции со­вре­мен­но­го эво­лю­ци­он­но­го уче­ния, как сфор­ми­ро­ва­лись и со­хра­ни­лись в про­цес­се эво­лю­ции ядо­ви­тые же­ле­зы у дре­вес­ной квак­ши.

При ис­сле­до­ва­нии два­дца­ти­лет­ней ди­на­ми­ки чис­лен­но­сти лем­мин­гов на Даль­нем Во­сто­ке было за­ме­че­но, что их чис­лен­ность в раз­ные годы то воз­рас­та­ла, то со­кра­ща­лась (см. гра­фик). Про­яв­ле­ни­ем ка­ко­го эво­лю­ци­он­но­го фак­то­ра яв­ля­ет­ся дан­ный при­мер? На­зо­ви­те не менее двух при­чин, в ре­зуль­та­те ко­то­рых воз­ни­ка­ет дан­ное яв­ле­ние. Что про­ис­хо­ди­ло с ге­но­фон­дом по­пу­ля­ции лем­мин­гов в те годы, когда их чис­лен­ность сни­жа­лась до 10–20 осо­бей на 1 га? Чем такое из­ме­не­ние ге­но­фон­да может быть опас­но для даль­ней­шей эво­лю­ции вида?

Слож­ность вза­и­мо­от­но­ше­ний между ор­га­низ­ма­ми была более 100 лет назад про­ил­лю­стри­ро­ва­на Ч. Дар­ви­ном, до­ка­зав­шим, что чис­лен­ность сов опре­де­ля­ет­ся уро­жа­ем сос­но­вых шишек. Объ­яс­ни­те эту под­ме­чен­ную Ч. Дар­ви­ном вза­и­мо­связь в при­ро­де. Как на­зы­ва­ют пе­ри­о­ди­че­ские ко­ле­ба­ния чис­лен­но­сти сов, свя­зан­ные с оби­ли­ем или не­до­стат­ком шишек? Какое зна­че­ние для эво­лю­ции могут иметь эти ко­ле­ба­ния?

В Яку­тии в слое веч­ной мерз­ло­ты были об­на­ру­же­ны хо­ро­шо со­хра­нив­ши­е­ся остан­ки ма­мон­та. Ис­сле­до­ва­ния по­ка­за­ли, что ма­мон­ты были ко­р­от­хо­хво­сты, а пло­щадь их ушной ра­ко­ви­ны была в 15–20 раз мень­ше, чем у аф­ри­кан­ско­го слона. Этот при­мер яв­ля­ет­ся ти­пич­ной ил­лю­стра­ци­ей пра­ви­ла Ал­ле­на, опи­сы­ва­ю­ще­го вза­и­мо­связь между стро­е­ни­ем тела теп­ло­кров­но­го жи­вот­но­го и кли­ма­том, в ко­то­ром он живёт. Какой фи­зи­че­ский прин­цип лежит в ос­но­ве этого пра­ви­ла? Какие пре­иму­ще­ства да­ва­ли ма­мон­там такие осо­бен­но­сти внеш­не­го стро­е­ния в их среде оби­та­ния? По­че­му под пра­ви­ло Ал­ле­на не под­па­да­ют поч­вен­ные мле­ко­пи­та­ю­щие, оби­та­ю­щие в раз­ных кли­ма­ти­че­ских зонах? Ука­жи­те две при­чи­ны.

Сер­по­вид­но-⁠кле­точ­ная ане­мия  — ле­таль­ная ре­цес­сив­ная му­та­ция, при ко­то­рой на­ру­ша­ет­ся форма эрит­ро­ци­тов. В че­ло­ве­че­ской по­пу­ля­ции встре­ча­ет­ся три воз­мож­ных фе­но­ти­па: люди без ане­мии с нор­маль­ны­ми эрит­ро­ци­та­ми, люди с лег­кой фор­мой ане­мии, при ко­то­рой часть эрит­ро­ци­тов из­ме­не­на, и люди с ле­таль­ным эф­фек­том дей­ствия гена, все эрит­ро­ци­ты ко­то­рых из­ме­не­ны. В таких эрит­ро­ци­тах не может раз­мно­жать­ся воз­бу­ди­тель ма­ля­рии  — ма­ля­рий­ный плаз­мо­дий. В Аф­ри­ке, где рас­про­стра­не­на ма­ля­рия, встре­ча­е­мость людей с лег­кой фор­мой ане­мии очень вы­со­ка. Какая форма есте­ствен­но­го от­бо­ра про­яв­ля­ет­ся в дан­ном при­ме­ре? Опре­де­ли­те ге­но­ти­пы, со­от­вет­ству­ю­щие всем воз­мож­ным фе­но­ти­пам по гену сер­по­вид­но-⁠кле­точ­ной ане­мии. Объ­яс­ни­те с по­зи­ции эво­лю­ци­он­но­го уче­ния вы­со­кую встре­ча­е­мость в Аф­ри­ке людей, боль­ных лег­кой фор­мой ане­мии.

Не­ко­то­рые птицы, оби­та­ю­щие на ост­ро­вах, такие как вы­мер­ший додо на ост­ро­ве Мав­ри­кий или киви в Новой Зе­лан­дии, утра­ти­ли в про­цес­се эво­лю­ции пол­но­цен­ные кры­лья, со­хра­нив их толь­ко в ру­ди­мен­тар­ном со­сто­я­нии.

Какие био­ти­че­ские фак­то­ры могли спо­соб­ство­вать тому, что кры­лья в усло­ви­ях жизни на ост­ро­ве стали бес­по­лез­ны? Как, со­глас­но тео­рии есте­ствен­но­го от­бо­ра, объ­яс­нить ме­ха­низм ре­дук­ции кры­льев?

Ко­э­во­лю­ция  — это сов­мест­ная эво­лю­ция двух видов, ко­то­рые на­хо­дят­ся в тес­ных пи­ще­вых или иных эко­ло­ги­че­ских от­но­ше­ни­ях. До­пу­стим, в ре­зуль­та­те эво­лю­ции у рас­те­ния об­ра­зо­ва­лись жёсткие ли­стья с плот­ным по­кро­вом, ко­то­рый пре­пят­ству­ет по­еда­нию на­се­ко­мы­ми. Пе­ре­чис­ли­те не менее четырёх адап­та­ций, ко­то­рые могут воз­ник­нуть у на­се­ко­мых, пи­та­ю­щих­ся ли­стья­ми этого рас­те­ния, в ре­зуль­та­те их ко­э­во­лю­ции.

Какие аро­мор­фо­зы обес­пе­чи­ли по­яв­ле­ние од­но­кле­точ­ных эу­ка­ри­о­ти­че­ских ор­га­низ­мов в про­цес­се эво­лю­ции? На­зо­ви­те три аро­мор­фо­за в стро­е­нии клет­ки. Обос­нуй­те их зна­че­ние.

Об­на­ру­же­ние и изу­че­ние ис­ко­па­е­мых пе­ре­ход­ных форм и со­став­ле­ние фи­ло­ге­не­ти­че­ских рядов  — важ­ные эле­мен­ты па­ле­он­то­ло­ги­че­ских до­ка­за­тельств эво­лю­ции. Объ­яс­ни­те суть и зна­че­ние этих ме­то­дов. При­ве­ди­те по од­но­му при­ме­ру.

В чем за­клю­ча­ет­ся био­ло­ги­че­ский смысл по­яв­ле­ния ди­пло­ид­но­го на­бо­ра хро­мо­сом в клет­ках? При­ве­ди­те не менее трёх по­след­ствий этого гло­баль­но­го аро­мор­фо­за для эво­лю­ции ор­га­ни­че­ско­го мира. Ответ обос­нуй­те.

Виды ти­хо­оке­ан­ской са­ла­манд­ры (Ensatina) рас­про­стра­не­ны во­круг до­ли­ны в Ка­ли­фор­нии, ко­то­рая огра­ни­че­на гор­ным мас­си­вом. В про­цес­се эво­лю­ции по­сле­до­ва­тель­но об­ра­зо­ва­лись виды (E. klauberi, E. oregonensis, E. picta и E. platensis), ко­то­рые раз­ли­ча­ют­ся по окрас­ке и дру­гим мор­фо­ло­ги­че­ским при­зна­кам (на­прав­ле­ние рас­про­стра­не­ния видов ука­за­но на ри­сун­ке стрел­ка­ми). Со­сед­ние виды спо­соб­ны сво­бод­но скре­щи­вать­ся (на­при­мер, E. klauberi и E. oregonensis). Од­на­ко виды (E. klauberi и E. platensis), аре­а­лы ко­то­рых тоже со­при­ка­са­ют­ся, не могут скре­щи­вать­ся. Какой тип ви­до­об­ра­зо­ва­ния ил­лю­стри­ру­ет дан­ный при­мер? По­че­му у видов E. klauberi и E. platensis скре­щи­ва­ние от­сут­ству­ет? Ответ по­яс­ни­те.

Ле­му­ро­вые  — се­мей­ство дре­вес­ных теп­ло­лю­би­вых мле­ко­пи­та­ю­щих из от­ря­да При­ма­ты. Ис­ко­па­е­мые остат­ки пред­ков ле­му­ров были най­де­ны на раз­ных кон­ти­нен­тах, но в на­сто­я­щее время ле­му­ры яв­ля­ют­ся эн­де­ми­ка­ми Ма­да­га­ска­ра (ост­ро­ва у юго-во­сточ­но­го по­бе­ре­жья Аф­ри­ки). Чем может объ­яс­нять­ся со­хра­не­ние этих жи­вот­ных на Ма­да­га­ска­ре и вы­ми­ра­ние в дру­гих ре­ги­о­нах? Какие фак­то­ры эво­лю­ции спо­соб­ство­ва­ли ди­вер­гент­но­му ви­до­об­ра­зо­ва­нию ле­му­ров в усло­ви­ях Ма­да­га­ска­ра?

Белок бай­и­дин (bindin)  — ак­ро­со­маль­ный белок спер­ма­то­зо­и­дов мор­ских ежей, ко­то­рый кон­так­ти­ру­ет с ре­цеп­то­ром на по­верх­но­сти яй­це­кле­ток и не­об­хо­дим для по­сле­ду­ю­ще­го вы­сво­бож­де­ния фер­мен­тов ак­ро­со­мы. У двух близ­ких видов мор­ских ежей пур­пур­но­го (Scrongylocenirotis рurрuratus) и крас­но­го (Strongylocentrotus franciscanus) дан­ные белки раз­ли­ча­ют­ся на не­сколь­ко ами­но­кис­лот. Ре­цеп­то­ры яй­це­кле­ток од­но­го вида мор­ских ежей не могут вза­и­мо­дей­ство­вать с бай­и­ди­ном спер­ма­то­зо­и­дов дру­го­го вида. Какой тип изо­ля­ции ил­лю­стри­ру­ет опи­сан­ный при­мер? В чем за­клю­ча­ет­ся суть этого типа изо­ля­ции? Ген­но­ин­же­нер­ным путем был по­лу­чен мор­ской ёж, лишённый белка бай­и­ди­на. Смо­гут ли его спер­ма­то­зо­и­ды опло­до­тво­рить яй­це­клет­ку пур­пур­но­го или крас­но­го мор­ско­го ежа? Ответ по­яс­ни­те.

Эф­фек­тив­ность есте­ствен­но­го от­бо­ра за­ви­сит от плот­но­сти по­пу­ля­ции. Так, если не­боль­шую тер­ри­то­рию за­ни­ма­ет по­пу­ля­ция с боль­шой чис­лен­но­стью, то эф­фек­тив­ность есте­ствен­но­го от­бо­ра вы­со­кая. Как можно объ­яс­нить дан­ную за­ко­но­мер­ность? Из­вест­но, что в ге­но­ме живых ор­га­низ­мов име­ют­ся вред­ные му­та­ции, по­ни­жа­ю­щие при­спо­соб­лен­ность. В ге­но­ме каких ор­га­низ­мов ожи­да­ет­ся боль­шее ко­ли­че­ство вред­ных му­та­ций  — си­не­го кита или серой крысы?

В по­пу­ля­ци­ях вы­со­кой плос­ко­сти, где боль­шое ко­ли­че­ство осо­бей живет на огра­ни­чен­ной тер­ри­то­рии, есте­ствен­ный отбор идет более ин­тен­сив­но. Чем это можно объ­яс­нить? Ино­гда в ге­но­ме ор­га­низ­мов встре­ча­ют­ся вред­ные му­та­ции, умень­ша­ю­щие их при­спо­соб­лен­ность. Где этих вре­до­нос­ных му­та­ций будет боль­ше: в ге­но­ме аф­ри­кан­ско­го лес­но­го слона или в ге­но­ме дрож­жей? Ответ по­яс­ни­те с точки зре­ния по­пу­ля­ци­он­ной струк­ту­ры вида.

В со­вре­мен­ной био­ло­гии су­ще­ству­ет кон­цеп­ция ган­ди­ка­па, со­глас­но ко­то­рой вред­ные для вы­жи­ва­ния при­зна­ки, на­при­мер длин­ный хвост у пав­ли­на, могут де­мон­стри­ро­вать ка­че­ство ге­но­ма самца. Бла­го­да­ря какой форме есте­ствен­но­го от­бо­ра воз­мож­но со­хра­не­ние дан­но­го при­зна­ка? По­че­му дан­ный при­знак со­хра­ня­ет­ся у пав­ли­на? Как свя­за­но на­ли­чие длин­но­го хво­ста с ка­че­ством ге­но­ти­па самца?

Между ост­ро­ва­ми в Оке­а­нии можно про­ве­сти линию Уо­л­ле­са. Со сто­ро­ны Азии от линии можно об­на­ру­жить сло­нов и при­ма­тов, а со сто­ро­ны ав­стра­лии  — сум­ча­тых и пер­воз­ве­рей. Раз­ли­ча­ет­ся и флора ост­ро­вов. По­че­му можно на­блю­дать такую за­ко­но­мер­ность в рас­пре­де­ле­нии флоры и фауны? Какая гео­ло­ги­че­ская тео­рия лежит в ее ос­но­ве? Для каких жи­вот­ных дан­ная за­ко­но­мер­ность почти не на­блю­да­ет­ся?

Сум­ча­тые жи­вот­ные се­год­ня рас­про­стра­не­ны в Южной Аме­ри­ке и Ав­стра­лии. Пред­по­ло­жи­те, где оби­та­ли наи­бо­лее древ­ние пред­ки со­вре­мен­ных сум­ча­тых. Объ­яс­ни­те, по­че­му можно на­блю­дать био­гео­гра­фи­че­скую за­ко­но­мер­ность в рас­се­ле­нии сум­ча­тых. Какая гео­ло­ги­че­ская тео­рия лежит в ее ос­но­ве?

Груп­па крови опре­де­ля­ет­ся по си­сте­ме АВО тремя ал­ле­ля­ми (I^A, I^B, i⁰). На ри­сун­ке пред­став­ле­на ча­сто­та встре­ча­е­мо­сти ал­ле­ля I^B на раз­ных кон­ти­нен­тах. Какой эво­лю­ци­он­ный фак­тор обу­слав­ли­ва­ет низ­кую ча­сто­ту встре­ча­е­мо­сти ал­ле­ля I^B в ко­рен­ных юж­но­аме­ри­кан­ских по­пу­ля­ци­ях? Пред­ло­жи­те, какой кон­ти­нент люди за­се­ли­ли ранее  — Се­вер­ную Аме­ри­ку или Южную Аме­ри­ку? Ответ по­яс­ни­те. Какая груп­па крови пре­об­ла­да­ет в юж­но­аме­ри­кан­ской по­пу­ля­ции, если ча­сто­та ал­ле­ля I^A там тоже ниже 5%.

В на­сто­я­щее время чис­лен­ность ки­то­об­раз­ных жи­вот­ных на­рва­лов до­сти­га­ет около 170000 осо­бей. Меж­ду­на­род­ный союз охра­ны при­ро­ды в 2017 г. перевёл на­рва­лов из груп­пы видов, на­хо­дя­щих­ся под угро­зой вы­ми­ра­ния, в груп­пу видов, вы­зы­ва­ю­щих наи­мень­шие опа­се­ния. Од­на­ко, как по­ка­за­ло ге­ном­ное ис­сле­до­ва­ние, на­рва­лы на удив­ле­ние ге­не­ти­че­ски од­но­род­ны для такой боль­шой по чис­лен­но­сти по­пу­ля­ции. Каким об­ра­зом могла сфор­ми­ро­вать­ся такая ге­не­ти­че­ская од­но­род­ность? Чем может быть опа­сен для вида низ­кий уро­вень ге­не­ти­че­ско­го раз­но­об­ра­зия? Можно ли утвер­ждать, что в на­сто­я­щее время на­рва­лы на­хо­дят­ся в со­сто­я­нии био­ло­ги­че­ско­го ре­грес­са. Ответ по­яс­ни­те.

К ка­ко­му от­ря­ду мле­ко­пи­та­ю­щих от­но­сит­ся Че­ло­век ра­зум­ный? Яв­ля­ет­ся ли шим­пан­зе пред­ком че­ло­ве­ка? Ар­гу­мен­ти­руй­те свой ответ. Какая форма эво­лю­ци­он­но­го про­цес­са при­ве­ла к по­яв­ле­нию четырёх со­вре­мен­ных родов в се­мей­стве Го­мини­ды? Как с по­зи­ции му­та­ци­он­ной тео­рии объ­яс­нить тот факт, что со­вре­мен­ные обе­зья­ны не «пре­вра­ща­ют­ся» в че­ло­ве­ка?

По­ми­мо при­ма­тов, па­пил­ляр­ные линии на паль­цах встре­ча­ют­ся у коал, тогда как у дру­гих сум­ча­тых жи­вот­ных они от­сут­ству­ют. Какая форма эво­лю­ции ил­лю­стри­ру­ет­ся дан­ным при­ме­ром. Ответ по­яс­ни­те. Какие осо­бен­но­сти эко­ло­гии при­ма­тов и коал могли при­ве­сти к раз­ви­тию па­пил­ляр­ных линий? Можно ли счи­тать ру­ди­мен­том на­ли­чие па­пил­ляр­ных линий у че­ло­ве­ка? Ответ по­яс­ни­те.

В малых по­пу­ля­ци­ях су­ще­ствен­ное зна­че­ние при­об­ре­та­ют слу­чай­ные из­ме­не­ния ча­сто­ты встре­ча­е­мо­сти ал­ле­лей. Такое из­ме­не­ние ча­сто­ты встре­ча­е­мо­сти опре­делённых ал­ле­лей в по­пу­ля­ции, как пра­ви­ло, воз­ни­ка­ет при рез­ком со­кра­ще­нии её чис­лен­но­сти и яв­ля­ет­ся одним из фак­то­ров эво­лю­ции. Это яв­ле­ние можно на­блю­дать на при­ме­ре «эф­фек­та бу­ты­лоч­но­го гор­лыш­ка», ко­то­рый про­ил­лю­стри­ро­ван на ри­сун­ках ниже в по­пу­ля­ции се­вер­ных мор­ских сло­нов, став­ших объ­ек­та­ми мас­со­вой охоты в 19 веке. Дайте на­зва­ние этому эво­лю­ци­он­но­му яв­ле­нию. Опи­ши­те «эф­фект бу­ты­лоч­но­го гор­лыш­ка» на при­ме­ре мор­ских сло­нов.

У пла­цен­тар­ных мле­ко­пи­та­ю­щих фер­мент гли­ко­ли­за ко­ди­ру­ет­ся одним и тем же геном. Какая форма есте­ствен­но­го от­бо­ра спо­соб­ству­ет этому? При ана­ли­зе ге­но­мов было вы­яв­ле­но, что у раз­ных ор­га­низ­мов дан­ный ген может иметь за­ме­ны нук­лео­ти­дов. По­яс­ни­те, по­че­му при за­ме­не нук­лео­ти­дов фер­мент не ме­ня­ет свою бел­ко­вую струк­ту­ру? Какое свой­ство ге­не­ти­че­ско­го кода про­яв­ля­ет­ся в дан­ном слу­чае?

У не­ко­то­рых видов ор­га­низ­мов об­на­ру­же­но яв­ле­ние, по­лу­чив­шее на­зва­ние мей­о­ти­че­ский драйв. Это на­ру­ше­ние рав­но­ве­ро­ят­но­го рас­пре­де­ле­ния ал­ле­лей при мей­о­зе: один из ал­ле­лей (обо­зна­чим его D) спо­со­бен по­дав­лять раз­ви­тие гамет, не­су­щих аль­тер­на­тив­ный ал­лель d. В ре­зуль­та­те ал­лель D пе­ре­да­ет­ся потом­ству зна­чи­тель­но чаще, чем d, хотя в го­мо­зи­гот­ном со­сто­я­нии (DD) он может сни­жать жиз­не­спо­соб­ность особи. По­че­му мей­о­ти­че­ский драйв на­ру­ша­ет за­ко­ны Мен­де­ля? По­че­му на­коп­ле­ние драй­во­во­го ал­ле­ля может быть опас­ным для по­пу­ля­ции? При­ве­ди­те при­мер ме­ха­низ­ма, с по­мо­щью ко­то­ро­го есте­ствен­ный отбор может пре­пят­ство­вать рас­про­стра­не­нию та­ко­го ал­ле­ля.

Ещё со времён Дар­ви­на было из­вест­но, что для по­лу­че­ния но­во­го сорта или новой по­ро­ды не­об­хо­ди­мо ис­поль­зо­вать ди­ко­го пред­ка (дикий тип) ор­га­низ­ма. Если же вме­сто него ис­поль­зо­вать дру­гие сорта (по­ро­ды) или линии, в ко­то­рых мно­же­ство раз про­ис­хо­дил ин­бри­динг (близ­ко­род­ствен­ное скре­щи­ва­ние), то же­ла­е­мо­го эф­фек­та се­лек­ци­о­нер может не до­стиг­нуть.

Как можно объ­яс­нить дан­ный факт? По­че­му даже в ин­бред­ных ли­ни­ях спу­стя мно­же­ство по­ко­ле­ний по­сте­пен­но по­вы­ша­ет­ся эф­фек­тив­ность от­бо­ра (на­сле­ду­е­мое и на­прав­лен­ное из­ме­не­ние при­зна­ка в по­ко­ле­ни­ях)?

Из­вест­но, что в че­ло­ве­че­ской по­пу­ля­ции му­та­ция, поз­во­ля­ю­щая пе­ре­ва­ри­вать лак­то­зу у взрос­лых людей дол­гое время была ней­траль­ной. Как фор­ми­ро­ва­лась по­ло­жи­тель­ная об­рат­ная связь между есте­ствен­ным от­бо­ром в поль­зу людей, об­ла­да­ю­щих дан­ной му­та­ци­ей, и по­яв­ле­ни­ем ско­то­вод­ства? Как можно объ­яс­нить тот факт, что не­сколь­ко раз­лич­ных му­та­ций на­ча­ли рас­про­стра­нять­ся в раз­ных ре­ги­о­нах па­рал­лель­но друг другу?

На схеме пред­став­ле­ны фи­ло­ге­не­ти­че­ское де­ре­во птиц из груп­пы Древ­ненёбных (Paleognathae), а также ин­фор­ма­ция об их со­вре­мен­ных аре­а­лах и ме­стах ис­ко­па­е­мых на­хо­док (для вы­мер­ших птиц). На ос­но­ва­нии пред­став­лен­ных дан­ных ука­жи­те на­зва­ние су­пер­кон­ти­нен­та, где воз­ник­ла груп­па древ­ненёбных, и по­ря­док, в ко­то­ром от этого су­пер­кон­ти­нен­та от­де­ля­лись участ­ки суши. Какая гео­ло­ги­че­ская тео­рия лежит в ос­но­ве дан­ных про­цес­сов? К какой груп­пе до­ка­за­тельств эво­лю­ции можно от­не­сти дан­ный при­мер? Опи­сан­ная за­ко­но­мер­ность в рас­про­стра­не­нии на­блю­да­ет­ся да­ле­ко не для всех групп жи­вот­ных. Какие при­чи­ны могут при­во­дить к на­ру­ше­нию этой за­ко­но­мер­но­сти?

На­зо­ви­те среду оби­та­ния лен­точ­ных чер­вей. Какое зна­че­ние в этой среде имеют такие осо­бен­но­сти лен­точ­ных чер­вей как мик­ро­три­хии (мик­ро­ско-пи­че­ские вы­ро­сты кож­но­го по­кро­ва), гер­ма­фро­дит­ная по­ло­вая си­сте­ма и при­сос­ки на го­ло­ве? Какой путь эво­лю­ции ил­лю­стри­ру­ет утра­та пи­ще­ва­ри­тель­ной си­сте­мы у лен­точ­ных чер­вей?

Ге­не­ти­че­ское раз­но­об­ра­зие по­пу­ля­ции часто оце­ни­ва­ют через сред­ний уро­вень ге­те­ро­зи­гот­но­сти  — долю генов, на­хо­дя­щих­ся у осо­бей в ге­те­ро­зи­гот­ном со­сто­я­нии. Срав­ни­тель­ный ана­лиз по­ка­зы­ва­ет, что дан­ный по­ка­за­тель выше у ко­рен­ных аф­ри­кан­ских по­пу­ля­ций и ниже у ев­ро­пей­цев. Дей­стви­ем ка­ко­го ос­нов­но­го эво­лю­ци­он­но­го фак­то­ра вы­зва­но такое рас­пре­де­ле­ние ге­те­ро­зи­гот­но­сти? Ответ объ­яс­ни­те. По­че­му имен­но среди ко­рен­ных аме­ри­кан­цев за­ре­ги­стри­ро­ва­ны самые низ­кие зна­че­ния ге­те­ро­зи­гот­но­сти? Чем объ­яс­ня­ет­ся, что у ко­рен­ных аме­ри­кан­цев и ав­стра­лий­цев го­мо­зи­гот­ность за­кре­пи­лась по раз­ным генам? Чем можно объ­яс­нить на­блю­да­е­мую за­ко­но­мер­ность?

У мно­гих ба­бо­чек на зад­нем крыле есть осо­бая «лож­ная го­ло­ва» – со­во­куп­ность от­рост­ков, на­по­ми­на­ю­щих усики, и пятен, по­хо­жих на глаза. Учёные об­на­ру­жи­ли, что при по­вре­жде­нии в об­ла­сти «лож­ной го­ло­вы» крыло осо­бен­но легко рвётся. На­зо­ви­те две функ­ции, ко­то­рые могут вы­пол­нять «лож­ная го­ло­ва» и глаз­ча­тые пятна на кры­льях. По­яс­ни­те ме­ха­низм дей­ствия этих при­спо­соб­ле­ний в каж­дом слу­чае. По­че­му ино­гда этот при­знак может стать вред­ным для вы­жи­ва­ния? Ре­кон­струк­ция пред­ков ба­бо­чек по­ка­за­ла, что «лож­ная го­ло­ва» воз­ни­ка­ла не­за­ви­си­мо де­сят­ки раз в раз­ных вет­вях эво­лю­ции. Какую форму эво­лю­ции ил­лю­стри­ру­ет дан­ный при­мер?

Цвет­ко­вые рас­те­ния мил­ли­о­ны лет ис­поль­зо­ва­ли на­се­ко­мых для опы­ле­ния. Од­на­ко в на­сто­я­щее время на­блю­да­ет­ся рез­кое сни­же­ние чис­лен­но­сти на­се­ко­мых-опы­ли­те­лей. Фи­ал­ки и дру­гие рас­те­ния на­чи­на­ют пе­ре­хо­дить на са­мо­опы­ле­ние. Какая груп­па эко­ло­ги­че­ских фак­то­ров при­во­дит к рез­ко­му сни­же­нию ко­ли­че­ства на­се­ко­мых-опы­ли­те­лей в со­вре­мен­ных усло­ви­ях. Ответ по­яс­ни­те. Опи­ши­те из­ме­не­ния в стро­е­нии цвет­ка и про­из­вод­стве нек­та­ра, вы­зван­ные пе­ре­хо­дом фи­а­лок к са­мо­опы­ле­нию. Как пе­ре­ход на са­мо­опы­ле­ние от­ра­зит­ся на ге­но­фон­де фи­а­лок? Какой эф­фект это ока­жет на их даль­ней­шую эво­лю­цию?