ГДЗ до підручника «Біологія і екологія» В.І. Соболь. 11 клас

§ 7. Поняття про спряжену еволюцію та коадаптацію

Пригадайте!

Що таке еволюція?

Еволюція — це процес, за допомогою якого види адаптуються з часом у відповідь на зміну середовища. Це зміна спадкових ознак популяції протягом наступних поколінь, що призводить до розвитку нових видів. Він обумовлений природним відбором, під час якого найбільш пристосовані особини мають більше шансів вижити та розмножитися. Еволюція є основним механізмом, за допомогою якого генерується та підтримується біорізноманіття на Землі.

Поміркуйте!

Гіпотеза Чорної Королеви (англ. Red Queen hypothesis), або ефект Чорної Королеви (в англійській мові відома як гіпотеза Червоної королеви, оскільки колір шахових фігур за часів Л. Керролла був близьким до червоного) - це еволюційна гіпотеза Л. ван Валена, що пояснює переваги статевого розмноження організмів і постійні еволюційні перегони озброєнь між конкуруючими видами та між паразитом і хазяїном. Принцип Чорної Королеви формулюється так: «Для еволюційної системи сталий розвиток необхідний лише для того, щоб зберігати свою відносну пристосованість щодо систем, які коеволюціонують з нею». Що ж таке коеволюція?

Коеволюція — це процес, за допомогою якого два види еволюціонують разом у відповідь на зміни в популяції іншого. Це може відбутися протягом довгих еволюційних часових масштабів або це може відбутися протягом дуже короткого періоду часу. У випадку з гіпотезою Чорної Королеви це стосується еволюційної гонки озброєнь між конкуруючими видами, а також між паразитами та їхніми господарями. У цій гонці озброєнь обидва види повинні постійно розвиватися, щоб підтримувати свою відносну придатність по відношенню один до одного. Цей процес відомий як коеволюція, і він є рушійною силою гіпотези Чорної Королеви. Коеволюція може відбуватися різними способами, але найпоширенішим є розвиток двох видів у відповідь на зміни в популяції один одного. Наприклад, якщо один вид розвиває новий захисний механізм проти паразита, паразит може потім розвинути протизахист, щоб залишатися життєздатним. Цей процес може тривати нескінченно, при цьому обидва види постійно пристосовуються до змін один одного.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Однією з форм коеволюції є відносини галоутворювачів з рослинами. Так, дуб звичайний (Quercus robur) коеволюціонує з горіхотворкою дубовою (Diplolepis quercusfolii), яка відкладає яйця в листки. Крихітна личинка проколює листки й починає смоктати сік. У ділянках пошкоджень накопичується велика кількість дубильних речовин-галотанінів, які, змішуючись із сіллю ферум(ІІ) сульфатом, спричиняють утворення горіхоподібних виростів. Їх називають «чорнильними горішками», оскільки з них у минулому виготовляли стійкі чорнила. У чому полягає взаємонеобхідність цих коеволюційних відносин між дубом і горіхотворками?

Взаємна необхідність коеволюційного зв’язку між дубом і горіхівками полягає в тому, що вони допомагають захистити дуб від личинок горіхівок, які інакше харчувалися б листям дерева і завдавали йому шкоди. Дубильні речовини та сіль сульфату заліза (II), які накопичуються навколо місць пошкодження, діють як механізм захисту від личинок і ускладнюють їм живлення листям. Натомість присутність горіхівників сприяє поширенню насіння дуба, оскільки їх приваблюють горіхи дуба і розносять їх в інші райони. Ці взаємні стосунки допомагають забезпечити виживання як дуба, так і горіхівки.

СТАВЛЕННЯ

«До дуба підлетіла чимала пташка. Вона накинулася на жолуді. Набрала у дзьоб, змахнула крилами, полетіла до старої ялини. Підозріло обдивилася навкруг, певно, пересвідчувалася, чи ніхто не стежить за нею, не придивляється, де вона ховає на зиму свої жолуді» (В. Титаренко). Назвіть лісового птаха з родини Воронові. Яка роль сойок у житті лісових екосистем?

Лісовим птахом з родини воронових є сойка європейська (Garrulus glandarius). Сойка — великий горобцеподібний птах, поширений у Європі, Азії та Північній Африці. Сойки відіграють важливу роль у житті лісових екосистем, оскільки вони допомагають поширювати насіння, що сприяє відновленню дерев та інших видів рослин. Сойки також допомагають контролювати популяції шкідників, оскільки вони харчуються комахами та іншими безхребетними. Крім того, сойки надають важливі екологічні послуги, виступаючи індикаторами здоров’я лісу та його мешканців, оскільки вони чутливі до змін у навколишньому середовищі.

РЕЗУЛЬТАТ

1. Що таке коеволюція?

Коеволюція — це еволюційний процес, у якому два або більше видів взаємно впливають на еволюцію один одного. Найчастіше це спостерігається у видів, які мають симбіотичні стосунки, таких як хижаки та їх здобич, або рослини та їх запилювачі. У коеволюції кожен вид пристосовується до змін в інших видах, що призводить до взаємної еволюційної гонки озброєнь з часом. Наприклад, якщо здобич розвиває новий механізм захисту, хижак може розвинути нову стратегію полювання, щоб подолати його, і навпаки. Коеволюція є важливим фактором у розвитку видового різноманіття, оскільки вона спонукає види пристосовуватися до навколишнього середовища унікальними способами.

2. Що є результатом коеволюції?

Результатом коеволюції часто є збільшення різноманітності видів, оскільки різні види пристосовуються до змін один одного унікальними способами. Це призводить до взаємної еволюційної гонки озброєнь з часом, оскільки види розвивають нові стратегії та адаптації для виживання в навколишньому середовищі. Крім того, коеволюція може призвести до ряду інших результатів, таких як розвиток симбіотичних стосунків між видами або поява нішових адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси в їхньому середовищі.

3. Назвіть найпоширеніші форми коеволюційних відносин.

Найпоширенішими формами коеволюційних відносин є відносини хижак-жертва, мутуалізм і комменсалізм. У стосунках між хижаком і жертвою обидва види взаємодіють таким чином, що приносить користь хижаку та шкодить жертві. Мутуалізм — це тип симбіотичних стосунків, коли обидва види отримують вигоду від взаємодії, тоді як комменсалізм — це форма симбіозу, де один вид отримує вигоду, а інший не отримує ні допомоги, ні шкоди.

4. Що таке коадаптація?

Коадаптація — це процес, за допомогою якого два або більше видів, гени або фенотипові ознаки адаптуються як пара чи група. Цей процес відбувається, коли види взаємодіють один з одним таким чином, що впливає на їхній еволюційний розвиток. У деяких випадках види можуть пристосовуватися один до одного у спосіб, який є вигідним для обох, наприклад у мутуалізмі. В інших випадках один вид може принести користь, тоді як іншому ні допомога, ні шкода, як, наприклад, при коменсалізмі. Крім того, коадаптація може призвести до ряду інших результатів, таких як розвиток нішевих адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси в їхньому середовищі.

5. Наведіть приклади коадаптацій.

Приклади коадаптації включають стосунки хижак-жертва, мутуалізм, комменсалізм і симбіоз. У стосунках між хижаком і жертвою обидва види взаємодіють таким чином, що приносить користь хижаку та шкодить жертві. Мутуалізм — це тип симбіотичних стосунків, коли обидва види отримують вигоду від взаємодії, тоді як комменсалізм — це форма симбіозу, де один вид отримує вигоду, а інший не отримує ні допомоги, ні шкоди. Інші приклади коадаптації включають міжвидову конкуренцію за ресурси, розвиток нішевих адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси в їхньому середовищі, і розвиток симбіотичних відносин між видами.

6. Що є рушійною силою коадаптацій?

Рушійною силою коадаптації є еволюційний процес, у якому два або більше видів взаємно впливають на еволюцію один одного. Це призводить до взаємної еволюційної гонки озброєнь з часом, оскільки види розвивають нові стратегії та адаптації для виживання в навколишньому середовищі. Крім того, коадаптація може призвести до ряду інших результатів, таких як розвиток симбіотичних стосунків між видами або поява нішових адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси в їхньому середовищі.

7. Яке біологічне значення коеволюційних відносин?

Біологічне значення коеволюційних зв’язків полягає в тому, що вони можуть стимулювати еволюцію видів унікальним і корисним способом. Коеволюція може призвести до збільшення різноманітності видів, оскільки різні види пристосовуються до змін один одного унікальним чином. Крім того, коеволюція може призвести до ряду інших результатів, таких як розвиток симбіотичних стосунків між видами або поява нішевих адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси у своєму середовищі. Розуміючи динаміку коеволюції, ми можемо краще зрозуміти, як види взаємодіють і як вони еволюціонують з часом.

8. Якими є механізми коадаптацій?

Механізми коадаптації можуть включати відносини між хижаком і жертвою, мутуалізм, комменсалізм, міжвидову конкуренцію за ресурси, розвиток нішевих адаптацій, які дозволяють видам краще використовувати ресурси в навколишньому середовищі, і розвиток симбіотичних відносин між видами. Крім того, коадаптація може призвести до ряду інших результатів, таких як розвиток стигмергії та поява поведінкових адаптацій. Стигмергія — це механізм комунікації, за якого окремі агенти зазнають впливу навколишнього середовища, тоді як адаптація поведінки передбачає розробку стратегій і тактик, які дозволяють видам виживати та процвітати в їхньому середовищі.

9. Дайте характеристику однієї з коадаптацій організмів.

Одним із прикладів коадаптації організмів є взаємозв’язок між бджолами та квітами. У цьому зв’язку бджоли можуть отримувати нектар і пилок із квітів, тоді як квіти можуть отримувати запилення від бджіл, що дозволяє їм розмножуватися та поширюватися. Цей зв’язок корисний для обох видів, оскільки бджоли отримують джерело їжі, а квіти запилюються.

10. Чому коеволюція є основою функціонування стабільних екосистем?

Коеволюція є основою функціонування стабільних екосистем, оскільки вона дозволяє видам взаємодіяти та розвиватися разом у спосіб, який приносить користь обом видам. Цей тип взаємодії може призвести до збільшення різноманітності видів, оскільки різні види пристосовуються до змін один одного унікальним чином. Крім того, коеволюція дозволяє видам розвивати мутуалістичні та комменсалістичні стосунки, а також створювати адаптаційні ніші, які дозволяють їм краще використовувати ресурси у своєму середовищі. Усі ці фактори поєднуються, щоб створити сильну та стійку екосистему, здатну підтримувати свій баланс протягом тривалого часу.