Главные закономерности эволюции. Дивергенция, конвергенция, параллелизм — Электронный учебник по биологии
Эволюционная форма групп живых организмов делится на дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.
1. Дивергенция — расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей. Чем больше различаются живые организмы по строению, способу существования, тем больше расходятся они на более разнообразные пространства. Обычно одну область или участок занимают животные с одинаковой потребностью к качеству и запасу пищи. Через определенное время, когда запас пищи заканчивается, животные вынуждены поменять местообитание, переселяться на новые места. Если на одной территории обитают животные с различной потребностью к условиям среды, то конкуренция между ними ослабевает. Так, Ч. Дарвин определил, что в природе на участке в 1 м2 встречается до 20 видов растений, принадлежащих к 18 родам и 8 семействам. В процессе дивергенции от зачинающейся популяции расходятся как бы ветви дерева нескольких форм.
Например, можно назвать семь видов оленей, сформировавшихся в результате дивергенции: пятнистый олень, марал, северный олень, лось, косуля, лань, кабарга (рис. 37).
Рис. 37. Многообразие видов оленей, возникших в результате дивергенции: 1 — пятнистый олень; 2 — марал; 3 — лань; 4 — северный олень; 5 — лось; 6′ — косуля; 7 — кабарга
Под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений одни формы выживают, другие вымирают. Процессы вымирания и дивергенции тесно связаны между собой. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать в процессе естественного отбора, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно редеют и вымирают.
В результате дивергенции популяция одного вида подразделяется на подвиды. Подвид, образовавшийся под действием естественного отбора, по признакам наследственного изменения превращается в вид.
2.
Конвергенция — приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп. Например, у акулы (класс рыб), ихтиозавров (класс пресмыкающихся), дельфинов (класс млекопитающих) формы тела сходны. Это связано с тем, что у них одинаковые среда обитания (вода) и условия жизни. Хамелеон и лазающая агама, относящиеся к разным подотрядам, внешне очень похожи. Сходство различных систематических групп обусловлено жизнью в сходной среде обитания. У организмов, обитающих в воздухе, имеются крылья. Крылья птицы и летучей мыши — измененные передние конечности, а крылья бабочки — выросты тела. Явление конвергенции широко распространено в животном мире.
3. Параллелизм (греч. parallelos — «рядом идущий») — эволюционное развитие генетически близких групп, заключающееся в независимом приобретении ими сходных черт строения на основании особенностей, унаследованных от общих предков. Параллелизм широко распространен среди различных групп организмов в процессе их исторического развития (филогенеза).
Например, приспособление к водному образу жизни в эволюции ластоногих развивалось в трех направлениях. У китообразных и ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени) в результате перехода к водному образу жизни, независимо друг от друга, появилось приспособление к воде — ласты. Преобразование передних крыльев у многих групп крылатых насекомых в надкрылья, развитие у кистеперых рыб признаков земноводных, возникновение признаков млекопитающих у зверозубых ящериц и т. д. Сходство в параллелизме указывает на единство происхождения организмов и наличие сходных условий существования.
Эволюция — необратимый процесс. У каждого организма, приспособленного к новым условиям, измененный орган исчезает. Вернувшись в прежнюю среду обитания, исчезнувший орган не восстанавливается. Еще Ч. Дарвин писал о необратимости эволюции: «Если даже среда обитания полностью повторяется, то вид никогда не может вернуться к прежнему состоянию». Например, дельфины, киты никогда не становились рыбами.
При переходе наземных животных в водную среду конвергентно изменяются конечности — при этом конвергенция участвует лишь в изменении внешнего строения органов.
Во внутреннем строении плавников дельфина, кита сохранены признаки пятипалой конечности млекопитающих. Так как мутация приводит к обновлению генофонда популяции, она никогда не повторяет генофонд прошлого поколения. Так, если на каком-то этапе от примитивных земноводных возникли пресмыкающиеся, то пресмыкающиеся не могут вновь дать начало земноводным.
На стебле вечнозеленого кустарника — иглицы имеются блестящие толстые листья. На самом деле это видоизмененные ветви. Настоящие чешуевидные листья располагаются в центральной части этих видоизмененных стеблей. Ранней весной из пазухи чешуек появляются цветы, из которых в дальнейшем развиваются плоды.
Листья у иглицы исчезли еще в древности, в процессе приспособления к засухе. Затем при переходе опять в водную среду вместо листьев у них появились ветви, похожие на листья.
Неоднородность эволюции. В течение нескольких сотен миллионов лет на Земле существуют в неизменном виде саблехвост, кистеперые рыбы, гаттерия. Их называют «живыми ископаемыми». Однако некоторые растения и животные изменяются быстро. Например, на Филиппинах и в Австралии за 800 тыс. лет появилось несколько новых родов грызунов. Приблизительно за 20 млн. лет на Байкале возникло 240 видов раков, принадлежащих к 34 новым родам. Темпы эволюции не определяются астрономическим временем. Возникновение нового вида определяется необходимым числом поколений и приспособленностью.
Темпы эволюции снижаются и замедляются в одинаковых устойчивых условиях среды (глубоководные океаны, пещерные воды). На островах, где мало хищников, естественный отбор идет очень медленно. Наоборот, где проходит интенсивный отбор, эволюция также протекает быстрее. Например, в 30-х годах XX в. против вредителей использовали ядовитый препарат (ДДТ). Через несколько лет появились устойчивые к препарату формы, которые быстро распространились на Земле.
Широкое применение антибиотиков — пенициллина, стрептомицина, грамицидина — в 40—50-х годах XX в. привело к появлению устойчивых форм микроорганизмов.
Дивергенция. Конвергенция. Параллелизм. Необратимый процесс. «Живые ископаемые».
1.Эволюционные формы групп живых организмов: дивергенция, конвергенция, параллелизм.
2.Эволюция — необратимый процесс, т. е. исчезнувший вид или орган никогда не может вернуться к прежнему состоянию.
3.Темпы эволюции меняются.
1.Объясните на примере процесс дивергенции.
2.Опишите конвергенцию, разберите ее на примере.
1.Объясните необратимость эволюции на примерах растений.
2.В чем причина исчезновения некоторых форм, приобретенных во время дивергенции?
1.Докажите на примере неоднородность эволюции.
2.Разберите с помощью схемы или таблицы дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.
эволюция, дивергенция, группы, например, форма, организм, обитание, никогда, олени, процессы, животным, результат, признаки, виды, пример, конечность, между, параллелизм
Раскройте содержание понятий дивергенция и конвергенция
Ответ или решение2
Б
Дивергенция и конвергенция относятся к процессу эволюции.
Если в процессе эволюции у разных неблизких групп организмов произошло схождение некоторых признаков и и строения в процессе воздействия одинаковых условии окружающей среды, то это конвергенция. А дивергенция, наоборот, расхождение признаков у изначально схожих организмов под действием различных условий окружающей их среды.
С
В ходе эволюционного развития организмов они приобретали новые признаки. В зависимости от направления эволюции близкие виды приобретали множество отличий, а далекие — получали общие черты. Эти явления называются конвергенция и дивергенция.
Конвергенция
В переводе с латинского «схождение». В биологии так называется явление, при котором далекие виды приобретают общие черты. В ходе естественного отбора организмы обитающие в одинаковых условиях среды приобретают общие признаки. Это может проявляться в изменении конечностей, формы тела или характера питания. Например, насекомые медведки и млекопитающие кроты имеют одинаковое строение передних конечностей.
Они предназначены для рытья почвы, поэтому они крепкие и лопатообразные. Похожие органы у неродственных видов называются аналогичными. несмотря на то, что насекомые и млекопитающие относятся к разными классам, у них есть общие черты вызванные конвергенцией.
Дивергенция
В переводе с латинского «расхождение». Противоположное конвергенции понятие, которое обозначает появления различий в ходе эволюции у близких видов. Это объясняет многообразие видов кошачьих, жуков и других животных. Каждый организм приобретал признаки, необходимые ему для выживания в конкретной среде. При этом организмы развиваются одинаково, происхождение и морфология всех структур одинаковая, изменяется только строение. Органы, имеющие общее происхождение, но различное строение называют гомологичными.
Дивергентный путь развития характерен если:
- организмы занимают большую территорию с различными условиями.
- На каждую популяцию влияют свои факторы. Это заставляет животных изменяться.
- Разнообразие помогает выживать. Чем больше вариантов строения, тем больше вероятность сохранить популяцию.
Расхождение признаков характерно не только для животных. Многие растения имеют гомологичные органы. Ярким примером этого являются листья, колючки и усики у барбариса, гороха и любого другого растения. Они имеют разный вид, но развиваются одинаков. Колючки и усики также называют видоизмененными листьями, что указывает на расхождение их развития в процессе эволюции.
Таким образом, конвергентный и дивергентный путь развития является основой эволюционного процесса, который направлен на появления новых видов живых организмов.
Знаешь ответ?
Как написать хороший ответ?Как написать хороший ответ?
Будьте внимательны!
- Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. 🙂
- Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!
0 /10000
Концепции конвергенции и дивергенции
Все ресурсы исчисления 2
9 Диагностические тесты 308 практических тестов Вопрос дня Карточки Learn by Concept
← Предыдущая 1 2 Следующая →
Исчисление 2 Помощь » Серия по исчислению » Введение в ряды в исчислении » Понятия схождения и расхождения
Один из следующих бесконечных рядов СХОДИТСЯ.
Что он?
Возможные ответы:
Другие не сходятся.
Правильный ответ:
Объяснение:
сходится из-за сравнительного теста.
Начнем с уравнения . Так как для всех значений k мы можем умножить обе части уравнения на неравенство и получить для всех значений k. Так как является сходящимся p-рядом с , то, следовательно, также сходится по критерию сравнения.
Сообщить об ошибке
Определите характер следующего ряда, имеющего общий член:
Возможные ответы:
Ряд сходится.
Правильный ответ:
Ряд сходится.
Объяснение:
Мы воспользуемся тестом сравнения пределов, чтобы показать этот результат.
Обозначим родовой член ряда сначала:
и .
У нас есть и серии имеют одинаковую природу.
Мы знаем, что
сходится, сравнив интеграл
, который, как мы знаем, сходится.
Следовательно, с помощью сравнительного теста пределов.
у нас есть.
Сообщить об ошибке
Если сходится, какое из следующих утверждений должно быть верным?
Возможные ответы:
Ни один из других ответов не должен быть верным.
Предел срока при приближении к бесконечности не равен нулю.
Для некоторого большого значения , .
Предел частичных сумм при стремлении к бесконечности равен нулю.
Правильный ответ:
Для некоторого большого значения , .
Пояснение:
Если ряд сходится, то мы знаем, что члены должны стремиться к нулю.
В какой-то момент члены будут меньше 1, то есть, когда вы возьмете третью степень члена, он будет меньше исходного члена.
Другие ответы неверны для сходящегося ряда по термину тест на расхождение.
Кроме того, предел частичных сумм относится к значению, к которому сходится ряд. Сходящийся ряд не обязательно должен сходиться к нулю. Перемежающийся гармонический ряд является хорошим контрпримером этому.
Сообщить об ошибке
Какой из следующих интервалов сходимости не может существовать?
Возможные ответы:
Для любого такого, что интервал
Для любого интервал для некоторого
Правильный ответ:
Объяснение:
не может быть интервалом сходимости, поскольку теорема гласит, что радиус должен быть либо ненулевым и конечным, либо бесконечным (из чего следует, что он имеет интервал сходимости ).
Таким образом, никогда не может быть интервалом сходимости.
Сообщить об ошибке
Какое из следующих утверждений верно относительно следующего бесконечного ряда?
Возможные ответы:
Ряд расходится по критерию расходимости, потому что предел последовательности не приближается к значению, равному
Ряд сходится, потому что
Ряд расходится и конечен, потому что для некоторых .
Ряд расходится до .
Правильный ответ:
Ряд расходится по критерию расходимости, потому что предел последовательности не приближается к значению
Объяснение:
Тесты на расхождение утверждают, что для ряда , если отлично от нуля или не существует, то ряд расходится.
Предел не существует, поэтому ряд расходится.
Сообщить об ошибке
Определите, сходится или расходится следующий ряд:
Ни один из других ответов.
Ряд сходится.
Ряд расходится.
Ряд условно сходится.
Правильный ответ:
Ряд сходится.
Объяснение:
Чтобы доказать, что ряд сходится, должно быть верно следующее:
Если сходится, то сходится.
Теперь мы просто оцениваем предел:
Упрощение, которое использовалось для оценки предела, когда n приближается к бесконечности, состояло в том, что коэффициенты старшего члена в числителе и знаменателе были разделены.
Предел приближается к числу (сходится), поэтому ряд сходится.
Сообщить об ошибке
Определите, сходится или расходится следующий ряд. Если сходится, то к чему?
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Объяснение:
Сначала мы упростим ряд.
Мы знаем, что этот ряд сходится, потому что
По теореме о геометрических рядах сумма этого ряда равна
Сообщить об ошибке
Определите, сходится или расходится следующий ряд. Если сходится, то к чему?
Возможные ответы:
Правильный ответ:
Пояснение:
Обратите внимание, как этот ряд можно переписать как
Следовательно, этот ряд расходится.
Сообщить об ошибке
Возможные ответы:
Расходящиеся
Сходящиеся
Неубедительные
Правильный ответ:
Сходящиеся
Объяснение:
Можно складывать и вычитать бесконечные серии.
Поскольку 2 ряда сходятся, сумма сходящихся бесконечных рядов также сходится.
Примечание. Начальное значение, в данном случае n=1, должно быть одинаковым перед сложением бесконечных рядов.
Сообщить об ошибке
У вас есть расходящийся ряд, и вы умножаете его на константу 10. Сходящийся или расходящийся новый ряд?
Возможные ответы:
Неопределенные
Расходящиеся
Сходящиеся
Правильный ответ:
Расходящиеся
Объяснение:
Это фундаментальное свойство рядов.
Для любой константы c, если сходится, то сходится, а если расходится, то расходится.
расходится в вопросе, и в этом случае константа c равна 10, поэтому также расходится.
Сообщить об ошибке
← Предыдущая 1 2 Следующая →
Уведомление об авторских правах
Все ресурсы исчисления 2
9 Диагностические тесты 308 практических тестов Вопрос дня Карточки Обучение по концепции
Конвергенция, дивергенция и сравнение
Конвергенция, дивергенция и сравнениеСледующий: Последовательности и ряды Верх: Несобственные интегралы Предыдущий: Несобственные интегралы
Напомним, что если и — непрерывные функции на
интервал и
, тогда Это наблюдение может быть невероятно полезным при определении того, является ли несобственный интеграл
сходится.Это не только метод помогает определить, сходятся ли интегралы, но он также дает вам некоторую информацию об их значениях, которая часто получить проще, чем вычислить точный интеграл.
Теорема 5.7.8 (Теорема сравнения (частный случай)) Позвольте и быть непрерывными функциями с за .
- Если сходится, то сходится.
- Если тогда расходится расходится.
Доказательство . Поскольку
для всех , функция
является неубывающей функцией. Если
сходится к некоторому значению , то для любого у нас есть
Таким образом, в этом случае неубывающая функция ограничена выше, отсюда предел
существует.
Это доказывает первое утверждение.
Аналогично, функция
также является неубывающей функцией. Если
расходятся, то функция определенное выше, по-прежнему не убывает и
не существует, поэтому не ограничен. С
мы иметь
для всех, следовательно также неограничен, что доказывает второе утверждение.
Теорема очень интуитивно понятна, если подумать о площадях под графиком. «Если сходится больший интеграл, то сходится и меньший, и если меньший расходится, то расходятся и большие».Пример 5.7.9 Сходится ли
? Ответ: ДА.
С , у нас действительно есть
как показано на рисунке 5.
7.5.
Таким образом
так что
сходится.
Но почему мы использовали ? Получилось догадок работать. Вы могли бы использовать что-то еще, например, за какая-то постоянная. Это иллюстрация того, как в математике иногда приходится использовать свое воображение или догадываться и смотреть, что бывает. Не волнуйтесь, вместо этого расслабьтесь, сделайте глубокий вдох и исследовать.
Например, в качестве альтернативы мы могли бы сделать следующее:
и это работает так же хорошо, так как
сходится (как
является непрерывным).
Пример 5.7.10 Рассмотрим
. Сходится ли или расходиться? При больших значениях член очень быстро стремится к 0, поэтому мы ожидаем, что это будет расходиться, так как
расходится.
Для у нас есть
, поэтому для всего, что у нас есть
(проверьте перекрестным умножением)
Но
Таким образом,
также должны расходиться.
Обратите внимание, что существует естественный аналог теоремы 5.7.8. для интегралов функций, которые «взрываются» в точке, но мы не будем заявлять об этом формально.
Пример 5.7.11 Рассмотреть возможность
У нас есть
(Придумывание этого сравнения может потребовать некоторой работы, воображения, и методом проб и ошибок) У нас есть
таким образом,
сходится, хотя мы не выяснили его значение. Мы просто знаем, что это так. (на самом деле
.