Informacija

Kokiais būdais augalai ir gyvūnai evoliucionavo, kad vienas kitą palaikytų per visą istoriją?


Man įdomu, kaip augalų ir gyvūnų gyvenimas visą laiką galėjo palaikyti vienas kitą ir kaip kiekvienas išsivystė taip, kad padėtų kitam?

Pavyzdžiui, girdėjau, kad augalai išsivystė, kad pritrauktų gyvūnus, pavyzdžiui, bites, kad būtų galima apdulkinti. Šie augalai gamina dvokiančias gėles, kurios dažniausiai būna baltos ... arba spalvingos, nekvepiančios gėlės. Leidžiant bitėms rinkti nektarą sau ir savo aviliui, augalai gali būti apdulkinti.

Anksčiau šiandien pastebėjau paukštį, šokinėjantį ant tvirtai šakoto medžio šakų, ir tai privertė mane pagalvoti, kaip augalai ir gyvūnai visą laiką palaikys vienas kitą. Medžiai paprastai yra daugelio gyvūnų, įskaitant paukščius, namai, todėl man buvo įdomu sužinoti apie medžių raidą, kad būtų galima pastatyti tigresnes baldakimus, kad gyvūnai būtų apsaugoti nuo oro sąlygų.

Mano klausimas yra, kaip augalai ir gyvūnai paveikė vienas kito evoliuciją, padėdami vieni kitiems per visą istoriją?


Tikriausiai yra keletas tokių atvejų ir tai, kaip skirtingai vystosi gyvūnai ir augalai, greičiausiai skiriasi. Vienas „garsus“ pavyzdys, kuris man patinka, yra tarp skruzdėlių ir akacijų augalų. Akacijų augalas išsivystė taip, kad gamintų maistą tam tikrai skruzdžių rūšiai, o mainais skruzdėlės apsaugo jį nuo žolėdžių ganymo.

Čia geriau paaiškinta: http://bioblog.biotunes.org/bioblog/2007/10/02/cool-bug-9-acacia-ants/


Augalų ir gyvūnų santykiai

Augalai ir gyvūnai vystėsi kartu, todėl nenuostabu, kad yra daug sudėtingų augalų ir gyvūnų santykių. Šis dviejų ar daugiau rūšių tarpusavio priklausomybės evoliucijos procesas vadinamas koevoliucija. Kai kurie santykiai yra naudingi abiem pusėms, o kiti turi aiškią naudą vienai kitos sąskaita ar net mirtimi. Čia nagrinėjamos keturios svarbios augalų ir gyvūnų sąveikos: augalas/žolėdis, augalas/apdulkintojas, augalas/skleidėjas ir kiti abipusiškumo pavyzdžiai.


Kokiais būdais augalai ir gyvūnai evoliucionavo, kad vienas kitą palaikytų per visą istoriją? - Biologija

​​​ 5.4 tema - Kladistika

Esminė idėja: Rūšių grupių protėvius galima nustatyti palyginus jų bazines ar aminorūgščių sekas.

Teorijų klastojimas, kai viena teorija buvo pakeista kita - augalų šeimos buvo perklasifikuotos dėl kladistikos įrodymų. (1.9)

Supratimai:

∑ - Kladas yra organizmų grupė, išsivysčiusi iš bendro protėvio.

  • Laikui bėgant rūšys vystosi ir suskaidomos, kad susidarytų naujos rūšys
  • Šis procesas gali pasikartoti su kai kuriomis labai sėkmingomis rūšimis, todėl susidaro didelė organizmų grupė, turinti bendrą protėvį
  • Šios rūšių grupės išsivystė iš bendro protėvio, turinčio bendrų savybių, vadinamas kladu
  • Šakos medyje rodo laiką, kai du taksonai išsiliejo vienas nuo kito
  • Šakų skirtumų laipsnis atspindi skirtumus, atsiradusius tarp dviejų taksonų nuo tada, kai jie išsiskyrė

∑ - Įrodymus, kurios rūšys yra klado dalis, galima gauti iš bazinių geno sekų arba atitinkamos baltymo aminorūgščių sekos.

  • Kartais sunku nustatyti, kurios rūšys yra tam tikros rūšies dalis
  • Tiksliausi įrodymai gauti iš tam tikrų baltymų, tokių kaip hemoglobinas ir citochromas C, aminorūgščių sekų ir bazinių genų sekų

DNR bazės sekos

  • DNR hibridizacija atliekama su kitų gyvūnų rūšių DNR, siekiant išsiaiškinti, kaip jie yra susiję su žmonėmis
  • Diagrama dešinėje

Tam tikrų baltymų amino rūgščių seka

  • Alfa ir beta hemoglobino sekos yra žinomos žmonėms, šimpanzėms ir goriloms. Žmonės ir šimpanzės turi identiškas alfa ir beta sekas, nuo kurių gorilos skiriasi tik viena liekana kiekvienoje grandinėje.
  • Pavyzdžiui, 23 -oje alfa -hemoglobino padėtyje gorilos vietoj glutamo rūgšties turi aminorūgšties asparto rūgšties, o 104 -oje - beta -hemoglobino gorilos vietoj arginino.

Nuoroda apie žmogaus ir šimpanzės panašumus DNR http://bit.ly/1DXeU0N

  • Aminorūgštys taip pat turi orientaciją dešine arba kaire ranka
  • Dauguma organizmų žemėje savo baltymams gaminti naudoja kairiarankes amino rūgštis, o tik nedaugelis naudoja dešiniarankes amino rūgštis (dažniausiai tam tikras bakterijas). Tai reiškia bendrą šių gyvybės formų, turinčių tą pačią aminorūgščių orientaciją, protėvius

Kitas pavyzdys yra iš imunologinių tyrimų, kuris yra būdas aptikti specifinių rūšių baltymų skirtumus, netiesiogiai parodant, kaip glaudžiai susijusios dvi rūšys

  • Žmogaus kraujo serumas (kraujas atėmus ląsteles ir fibrinogenus) gaunamas ir suleidžiamas triušiui
  • Vėliau imamas triušių kraujo mėginys, kuriame yra anti-žmogaus antikūnų prieš žmogaus baltymus
  • Kitų žinduolių serumas sumaišomas su anti-žmogaus antikūnais
  • Kuo daugiau kritulių, tuo labiau gyvūnas yra susijęs su žmonėmis

Rūšis
Krituliai su žmogaus serumu
% Skirtumas nuo žmogaus
Žmogus
100
-
Šimpanzė
95
5
Gorila
95 5
Orangutanas
85
15
Gibbon
82 18
Babuinas
73
27
Voras beždžionė
60
40

∑ - Sekų skirtumai kaupiasi palaipsniui, todėl yra teigiama koreliacija tarp skirtumų tarp dviejų rūšių skaičiaus ir laiko, kai jos išsiskyrė iš bendro protėvio.

  • DNR bazinės sekos skirtumus lemia mutacijos. Jie palaipsniui kaupiasi laikui bėgant.
  • Sekvenuodami branduolinę DNR ir mitochondrijų DNR, mes galime nustatyti biocheminę filogeniją tarp rūšių, kad parodytume bendrą protėvį
  • Sekų skirtumą galima panaudoti norint nustatyti, kada tam tikra rūšis atsiskiria nuo bendro protėvio

∑ - Bruožai gali būti analogiški arba homologiški.

Analogiškos struktūros

  • Kai kurie gyvūnai, priklausantys skirtingoms grupėms, gyvena toje pačioje ar panašioje buveinėje
  • Dėl to organizmai, kurie gyvena panašiai, gali sukurti panašias paviršines struktūras
  • Iš išorės struktūros anatomiškai atrodo panašios, tačiau iš vidaus nėra panašios (neturi bendro protėvio)

Pavyzdys įvairių tipų sparnų arba pelekai tarp ryklių ir delfinų

Homologinės struktūros

  • Bendros vidinės struktūros, panašios į iš pažiūros nepanašius gyvūnus, išsivysčiusius iš bendro protėvio.
  • Standartinis homologinių struktūrų pavyzdys yra „pentadactyl galūnė“, kuri yra penkių skaitmenų galūnė, randama gyvūnuose, tokiuose kaip žmonės, delfinai, šikšnosparniai ir šunys.
  • Nors šios struktūros forma, dydis ir funkcija įvairiose rūšyse skiriasi, bendra šių galūnių kaulų struktūra ir padėtis yra ta pati.

∑ - Kladogramos yra medžių diagramos, parodančios labiausiai tikėtiną kladų skirtumų seką.

β - Naudojimas: kladogramos, įskaitant žmones ir kitus primatus.

Nubraižykite kladogramą, kurioje yra žmonės ir kiti primatai, remiantis ankstesnio supratimo imunologinių tyrimų lentelėje nurodyta tvarka

∑ - Kladistikos įrodymai parodė, kad kai kurių grupių klasifikacija pagal struktūrą neatitiko grupės ar rūšies evoliucinės kilmės.

  • Kadangi bazės ir aminorūgščių sekų įrodymai tapo įmanomi tik 1900 -ųjų viduryje ir pabaigoje, kai kurie pokyčiai įvyko tradicinėje tam tikrų augalų ir gyvūnų klasifikacijoje, pagrįstoje tik morfologija
  • Kladistika pateikė įrodymų, kad kai kurios morfologijos neatitinka organizmų grupių, į kurias jie buvo įtraukti, evoliucinės kilmės
  • Dėl to kai kurios grupės buvo perklasifikuotos, kai kurios grupės sujungtos arba suskaidytos, o kai kuriais atvejais kai kurios rūšys buvo perkeltos į kitą grupę
  • Šis procesas užima daug laiko, tačiau naujos klasifikacijos, pagrįstos kladistika, suteikia aiškų ir glaustą vaizdą apie tikrąją natūralią organizmo klasifikaciją

β - Taikymas: figmedžių šeimos perklasifikavimas naudojant kladistikos įrodymus.

  • Organizmo perklasifikavimo pavyzdys yra Scrophlahulariaceae šeima
  • Vienu metu šią šeimą sudarė daugiau nei 275 gentys ir 5000 rūšių
  • Mokslininkai neseniai naudojo kladistiką, kad perklasifikuotų Figwortų šeimą
  • Jie sutelkė dėmesį į trijų chloroplastų genų pagrindines sekas ir atrado, kad Figwort šeimos rūšys buvo ne viena klade, o penkios kladės ir buvo neteisingai sugrupuotos į vieną šeimą

Žemiau yra kai kurių grupių nuotrauka dabar

​​ β - Įgūdis: kladogramų analizė, siekiant nustatyti evoliucinius ryšius.

Tai yra keletas nuotraukų, kuriose parodyta, kuri kladogramos dalis yra klade, ir kita nuotrauka, kurią sukūriau iš protėvių, naudodamas kladogramą. Raudoni taškai vadinami mazgais ir reiškia laiką, kai apskaičiuota, kad dvi rūšys išsiskyrė.

Reikia pastebėti vieną dalyką - vien todėl, kad tokia rūšis kaip C išsiskyrė anksčiau nei iš B, tai nereiškia, kad B išsivystė labiau. Visos viršuje esančios rūšys yra D rūšys. Tie, kurie mirė ar pasikeitė, būtų mazguose.

[MedSocNet Ilinojus]

**** Sukurkite savo kladogramą, kurioje yra bent 8 organizmai, naudodami biocheminius įrodymus, tokius kaip DNR, baltymų panašumai ar imunologiniai tyrimai. ****

5.2 Natūrali atranka

Esminė idėja: Gyvenimo įvairovė vystėsi ir toliau vystosi natūralios atrankos būdu.

Mokslo pobūdis:

Gamtos reiškiniams paaiškinti naudokite teorijas - natūralios atrankos evoliucijos teorija gali paaiškinti bakterijų atsparumo antibiotikams vystymąsi. (2.1)

Supratimai:

Natural - Natūrali atranka gali įvykti tik tuo atveju, jei tos pačios rūšies atstovai skiriasi.

  • Asmenys, geriausiai tinkantys savo aplinkai, išgyvens ir dauginsis.
  • Jei rūšies viduje nebūtų skirtumų, visi individai būtų vienodi ir nė vienas individas nebūtų palankesnis už kitą, o natūrali atranka neįvyks

∑ - Mutacija, mejozė ir lytinis dauginimasis sukelia skirtumus tarp rūšies individų.

  • Lytinis dauginimasis gali sukelti įvairovę rūšyje dėl apvaisinimo ir mejozės.
  • Lytinis dauginimasis įvyksta, kai du skirtingi rūšies nariai sukuria palikuonių, turinčių abiejų tėvų genetinės medžiagos derinį.
  • Mejozės metu 50% patelės chromosomų atsidurs kiaušinyje (haploidinė lytinė ląstelė), o 50% patino chromosomų - spermoje (haploidinės lytinės ląstelės).
  • Mejozės metu chromosomos išsirikiuoja arba išsirikiuoja nepriklausomai viena nuo kitos, sukurdamos (2n) galimus chromosomų variantus lytinėse ląstelėse.
  • Mejozės metu, ypač 1 fazės metu, kryžminimasis gali įvykti homologinėse chromosomose, kuriose keičiamos kiekvienos chromosomos dalys.
  • Atsitiktinis apvaisinimas per lytinį dauginimąsi suteikia milijonams spermatozoidų galimybę apvaisinti kiaušinį. Tai leidžia mutacijoms, įvykusioms skirtinguose individuose, susiburti į savo palikuonis.
  • Galiausiai gali atsirasti genetinių mutacijų, kai gaminami nauji aleliai. Genetinės mutacijos yra pirminis rūšies variacijos šaltinis.

∑ - Prisitaikymas yra savybės, leidžiančios asmeniui prisitaikyti prie jo aplinkos ir gyvenimo būdo.

  • Kur ir kaip organizmas gyvena, daugiausia lemia specifiniai prisitaikymai, leidžiantys jam išgyventi ir daugintis tam tikroje vietovėje ar buveinėje
  • Kitaip tariant, jų struktūra leidžia jiems veikti toje aplinkoje
  • Baltieji lokiai yra gerai pritaikyti gyvenimui Arktyje. Jie turi didelį blizgesio sluoksnį, kad jie būtų šilti. Jie yra stiprūs plaukikai, padedami stiprių dilbių ir plūdrumo sluoksnio. Jie turi tuščiavidurį kailį, kuris taip pat padeda izoliuoti. Augalams kaktusai turi vandens kaupimo audinį ir stuburus (neleidžia prarasti vandens) dėl retų kritulių dykumoje.

Prisitaikymas vystosi laikui bėgant per natūralią atranką

Gyvūnai kraštutinumuose - Mimikos aštuonkojai

∑ - Rūšys linkusios susilaukti daugiau palikuonių, nei gali išlaikyti aplinka.

  • Populiacijos linkusios susilaukti daugiau palikuonių, nei aplinka gali išlaikyti, kuri galėtų išgyventi tam tikroje bendruomenėje ar ekosistemoje.
  • Pavyzdžiui, žuvys duoda tūkstančius kiaušinių, tačiau tik nedaugelis sulaukia pilnametystės.
  • Augalai taip pat gali pagaminti šimtus ar tūkstančius sėklų, kurios bus išleistos į aplinką.
  • Kai tėvai daug ar net neskiria laiko savo jaunikliams prižiūrėti, jie susilaukia daug palikuonių. Tai yra reprodukcinis metodas, naudojamas siekiant užtikrinti, kad kai kurie palikuonys patektų į kitą kartą.
  • Tėvai, skiriantys daug laiko ir energijos savo jaunikliams apsaugoti ir auginti, dažniausiai turi daug mažesnes vadas, t. Y. Daugumą žinduolių.
  • Gyventojų tankis, kurį gali palaikyti aplinka, vadinamas nešiojimo pajėgumu.
  • Jei organizmų yra per daug, išteklių paklausa padidėja.
  • Tačiau ekosistemoje ištekliai yra riboti.
  • Per didelis gyventojų skaičius ir ribotas išteklių kiekis sukuria konkurenciją tarp gyventojų.

∑ - Asmenys, kurie yra geriau prisitaikę, linkę išgyventi ir susilaukti daugiau palikuonių, tuo tarpu mažiau gerai prisitaikę žmonės linkę mirti arba susilaukti mažiau palikuonių.

  • Organai, turintys naudingų savybių, dėl ribotų išteklių ir porų galės konkuruoti su kitais asmenimis, turinčiais mažiau naudingų ar kenksmingų genetinių savybių.
  • Todėl šie individai išgyvens, dauginsis ir perduos šiuos genetinius požymius naujos kartos palikuonims.
  • Organai, turintys mažiau pageidaujamų savybių, žus arba susilauks mažiau palikuonių

∑ - Daugindamiesi asmenys perduoda savo palikuonims savybes.

  • Šie organizmai, kurie išgyvena ir dauginasi, perduoda šias naudingas savybes savo palikuonims
  • Per daugelį kartų šių naudingų genetinių savybių kaupimasis gali pakeisti populiaciją, vadinamą evoliucija.
  • Kad išsivystytų kita rūšis, šie genetiškai skirtingi individai ilgainiui turi būti atskirti nuo reprodukcinės sistemos (atskirti nuo bendros populiacijos), kur jie dauginsis tik su panašių genetinių savybių turinčiais asmenimis.
  • Įgytos individo savybės, tokios kaip dideli raumenys, nėra perduodamos organizmo palikuonims

∑ - Natūrali atranka padidina savybių, dėl kurių individai geriau prisitaiko, dažnį ir sumažina kitų savybių, dėl kurių pasikeičia rūšis, dažnumą.

  • Kadangi geriau prisitaikę tam tikros rūšies individai išgyvena, dauginasi ir perduoda savo genus kitai kartai, šie aleliai taps dažnesni populiacijoje
  • Tas pats pasakytina apie asmenis, kurie mažiau tinka aplinkai. Šie individai dauginasi rečiau ir miršta dažniau, todėl sumažėja jų alelių dažnis populiacijoje
  • Šie pokyčiai vyksta per daugelį kartų

Žiūrėkite „Kosmoso apie natūralią atranką“ (šunų evoliucija) 2 epizodą

*** Užduokite duomenimis pagrįstus klausimus 253 puslapyje ***

Taikymas ir įgūdžiai:

β - Naudojimas: „Daphne Major“ kikilių snapų pokyčiai.

Žiūrėkite trumpą filmą apie Galapagų kikilių snapų dydžio pasikeitimus

Atlikite veiksmų duomenų analizės ir grafikų raidą

Duomenų analizei skirta dalomoji medžiaga bus įteikta klasėje. (Tvarkyti Bac)

β - Naudojimas: atsparumo antibiotikams raida bakterijose.

Atsparumas antibiotikams bakterijose

  • Antibiotikai tiesiogiai naikina bakterijas arba susilpnina bakterijas, kad jūsų imuninė sistema galėtų kovoti ir sunaikinti įsibrovusį patogeną.
  • Jei pacientas serga bakterine infekcija, kai antibiotikai skiriami kovai su infekcija, dauguma pirminės bakterijų populiacijos bus sunaikinta.
  • Tačiau kai kurios iš šių bakterijų gali nemirti dėl jų DNR pokyčių. Šiuos pokyčius gali sukelti mutacijos jų genome arba antibiotikams atsparių genų perkėlimas iš kitos bakterijos.
  • Atsparumas labiau tikėtinas, jei nebus vartojamas tinkamas antibiotikų kiekis arba jei pacientas nebaigs recepto.
  • Šios atsparios bakterijos išgyvens ir dauginsis, sukurdamos identiškesnes atsparias bakterijas.
  • Dėl šių atsparių bakterijų žmogus vėl susirgs ateityje.
  • Tačiau jei jiems bus skiriamas tas pats antibiotikas, šios bakterijos nebebus sunaikintos.
  • Šių naujų atsparių bakterijų naikinimui gali būti paskirtas kitas antibiotikas.
  • Atsparumas gali būti perduotas kitoms patogeninėms bakterijoms, sukuriant daugiau atsparių bakterijų rūšių.
  • Kai kurie bakterijos, kurios, kaip žinoma, sukelia atsparumą, yra pavyzdžiai: Treponema pallidum, sukelianti sifilį, ir bakterijos, sukeliančios tuberkuliozę (Mycobacterium tuberculosis)

*** Taip pat užduokite duomenimis pagrįstą klausimą 255 puslapyje ***

• Mokiniams turėtų būti aišku, kad žmogaus gyvenimo metu įgytos savybės nėra paveldimos. Sąvoka „lamarkizmas“ nėra privaloma.

• Natūrali atranka yra teorija. Kiek įrodymų reikia teorijai pagrįsti ir kokių priešingų įrodymų reikia norint ją paneigti?

5.1 Evoliucijos įrodymai

Esminė idėja: Yra daug įrodymų apie gyvybės evoliuciją Žemėje.

Ieškoma modelių, tendencijų ir neatitikimų - nepaisant jų įvairios paskirties, stuburinių galūnių kaulų struktūroje yra bendrų bruožų. (3.1)

Supratimai:

∑ - Evoliucija vyksta keičiantis paveldimoms rūšies savybėms.

  • Kai paveldimos rūšies ar biologinės populiacijos savybės keičiasi per kelias kartas
  • Šių bruožų negalima įgyti per visą gyvenimą, jie yra paveldimi organizmo DNR bruožai ar aleliai

∑ - Iškastinis įrašas pateikia evoliucijos įrodymų.

  • Fosilijos yra išsaugotos praeities gyvūnų, augalų ir kitų organizmų liekanos.
  • Iškastinis įrašas rodo laipsnišką rūšių pasikeitimą laikui bėgant.
  • Mokslininkai tikisi fosilijų atsiradimo laiko juostos, o bakterijos ir dumbliai yra seniausi iškasenų įraše. Vėliau sekė gliaudyti gyvūnai ir trilobitai, vėliau dinozaurai ir ankstyvieji ropliai, paukščiai ir žinduoliai.
  • Daugelis iškastinių sekų susieja dabartinius organizmus su tikėtinais protėviais. Pavyzdžiui, dabartiniai arkliai ir zebros yra glaudžiai susiję su tapyrais ir raganosiais, kurie visi yra susiję su „Hyracotherium“-gyvūnu, panašiu į raganosį.

*** Pateikite duomenimis pagrįstus klausimus 243 puslapyje ***

∑ - Atrankinis naminių gyvūnų veisimas rodo, kad dirbtinė atranka gali sukelti evoliuciją.

Selektyvus veisimas

  • Veisimas augalais ir gyvūnais pagal specifinius genetinius požymius.
  • Parodo gerą įrašą apie naujausius genetinių savybių pokyčius per kelias dešimtis kartų, kurias žmogus pasirinko veisti.
  • Pavyzdžiui, viščiukai, kurie duoda daugiau kiaušinių, arba karvės, kurios duoda daugiau pieno, yra atrenkamos veistis, tikiuosi, kad šias savybes perduos kitoms kartoms.
  • Augalai gali būti veisiami panašiu būdu, atsižvelgiant į naudingas ar naudingas savybes, kurias selekcininkai norėtų matyti naujos kartos augaluose.
  • Prijaukintų šunų evoliucija sukūrė daug skirtingų veislių dirbtinės atrankos būdu

Keletas gerų vaizdo įrašų apie dirbtinę atranką

∑ - Homologinių struktūrų evoliucija prisitaikančia spinduliuote paaiškina struktūros panašumus, kai yra funkcijų skirtumų.

  • Bendros vidinės struktūros, panašios į iš pažiūros nepanašius gyvūnus, išsivysčiusius iš bendro protėvio.
  • Standartinis homologinių struktūrų pavyzdys yra „Pentadactyl galūnė“, kuri yra penkių skaitmenų galūnė, randama gyvūnuose, tokiuose kaip žmonės, delfinai, šikšnosparniai ir šunys.
  • Nors šios struktūros forma, dydis ir funkcija įvairiose rūšyse skiriasi, bendra šių galūnių kaulų struktūra ir padėtis yra ta pati.

*** Pateikite duomenimis pagrįstus klausimus 244 puslapyje ***

β - Naudojimas: žinduolių, paukščių, varliagyvių ir roplių pentadactyl galūnės palyginimas su skirtingais judėjimo metodais.

Nubraižykite ir palyginkite žinduolio, paukščio, varliagyvio ir roplio pentadaktilo galūnę.

∑ - Rūšių populiacijos evoliucijos būdu gali palaipsniui išsiskirti į atskiras rūšis.

  • Populiacijoje yra genetinė variacija
  • Jei dvi tos pačios rūšies populiacijos atsiskiria taip, kad jos nesidaugina ir nesusikerta, nes jas atskiria geografinės ribos, pavyzdžiui, viena grupė migruoja į salą arba jos yra atskirtos kalnų, tada natūrali atranka veiks skirtingai atskiros populiacijos
  • Laikui bėgant šios populiacijos keičiasi taip, kad jos yra atpažįstamai skirtingos ir gali arba nesusikerta, jei vėl susijungtų
  • Šis procesas vadinamas speciacija

∑ - Nuolatinis kintamumas tarp susijusių populiacijų geografinio diapazono atitinka laipsniško skirtumo sampratą.

  • Kai populiacijos laikui bėgant skiriasi ir yra atskirtos, galima tikėtis, kad šios populiacijos bus skirtingose ​​kitimo ar išsiskyrimo stadijose, o ne visi atskiri atskiri organizmai iš karto arba visos tos pačios nepakitusios rūšys
  • Darvinas pateikė daugybę šių pavyzdžių, kurie parodė populiacijas, kurios šiek tiek skiriasi, bet nėra aiškiai atskiros rūšys
  • To pavyzdžiai yra Galapagų lavos driežai ir kikiliai bei Kristaus spygliai.

β - Naudojimas: melanistinių vabzdžių vystymasis užterštose vietose.

Atlikite pipirinių kandžių modeliavimą

*** Pateikite duomenimis pagrįstus klausimus 248-249 puslapyje ***

• Evoliucinė istorija yra ypač sudėtinga mokslo sritis, nes negalima atlikti eksperimentų, siekiant nustatyti praeities įvykius ar jų priežastis.

Vis dėlto yra mokslinių metodų, leidžiančių be jokios abejonės nustatyti, kas atsitiko kai kuriais atvejais. Kaip šie metodai lyginami su tais, kuriuos istorikai naudojo rekonstruodami praeitį?

5.3 Biologinės įvairovės klasifikacija

Mokslininkų grupių bendradarbiavimas ir bendradarbiavimas - mokslininkai naudoja binominę sistemą, kad nustatytų rūšį, o ne daugybę skirtingų vietinių pavadinimų. (4.3)

Supratimai:

∑ - Binominė rūšių pavadinimų sistema yra universali tarp biologų ir buvo susitarta bei sukurta daugybėje kongresų.

  • Oficiali dviejų rūšių klasifikavimo sistema.
  • Iš pradžių sukūrė švedų gamtininkas Carolus Linnaeus.
  • Šiuo metu daugelis mokslininkų ir specialistų susirenka į tarptautinius zoologijos kongresus, kurie vyksta kas ketverius metus skirtinguose miestuose
  • Jie susitinka aptarti savo išvadų apie genetiką, gyvūnų elgesį ir klasifikaciją
  • Pagrindinė tema yra binominė nomenklatūros sistema ir sprendimai dėl naujų organizmų klasifikavimo ar senų perklasifikavimo dėl naujų protėvių įrodymų.

Pagrindiniai tikslai, susiję su sukurtos binominės nomenklatūros sistemos naudojimu, yra:

  1. Įsitikinkite, kad kiekvienas organizmas turi unikalų pavadinimą, kurio negalima supainioti su kitu organizmu
  2. Pavadinimas gali būti visuotinai suprantamas, nepriklausomai nuo tautybės ar kultūros, kuri naudoja pavadinimą
  3. Sistemoje egzistuoja stabilumas, nes neleidžiama žmonėms pakeisti pavadinimo be pagrįstų mokslinių priežasčių

∑ - Kai aptinkamos rūšys, joms suteikiami moksliniai pavadinimai, naudojant binominę sistemą.

  • Oficiali dviejų rūšių klasifikavimo sistema.
  • Iš pradžių sukūrė švedų gamtininkas Carolus Linnaeus.
  • Binominės vardų sistemos pirmasis vardas vadinamas gentis ir visada rašomas didžiąja raide.
  • Antrasis vardas prasideda maža raide ir vadinamas rūšimi.
  • Binominė sistema leidžia įvairių kultūrų, regionų ir kalbų mokslininkams efektyviai bendrauti konkrečių organizmų atžvilgiu.

∑ - Taksonomai klasifikuoja rūšis pagal taksonų hierarchiją.

  • Taksonas reiškia kažko grupę
  • Mokslininkai suskirsto rūšis į hierarchinį grupių grupę, kad organizmai būtų suskirstyti į konkrečias panašias grupes pagal panašias savybes
  • Kylant aukščiau klasifikavimo diagramoje, tuo didesnis rūšių skaičius įtraukiamas į grupę


∑ - Visi organizmai yra suskirstyti į tris domenus.

  • Archaea ir bakterijų domenai yra prokariotai. Tai organizmai, neturintys membranos surišto branduolio ir jų DNR nesusijusi su baltymais.
  • Bakterijų sritį sudaro eubakterijos, o archebakterijos priskiriamos archeanams.
  • Eukarya sritis apima eukariotus arba organizmus, turinčius su membrana susijusį branduolį. Ši sritis dar skirstoma į karalystes Protista, Fungi, Plantae ir Animalia
  • Grupuoja organizmus pirmiausia pagal ribosomų RNR struktūros skirtumus. Ribosomų RNR yra ribosomų molekulinė statybinė medžiaga.

∑ - Pagrindiniai eukariotų klasifikavimo taksonai yra karalystė, prieglobstis, klasė, tvarka, šeima, gentis ir rūšis.

Taksonai
Žmogus
Pilkas vilkas
Karalystė
Animalia
Animalia
Pylum
Chordata
Chordata
Klasė
Mammalia
Mammalia
Įsakymas
Primatas
Karnivora
Šeima
Hominidae
Canidae
Genus
Homo
Canus
Rūšis
sapiens
vilkligė

∑ - Pagal natūralią klasifikaciją gentis ir lydintys aukštesni taksonai susideda iš visų rūšių, išsivysčiusių iš vienos bendros protėvių rūšies.

  • Dėl natūralios klasifikacijos daroma prielaida, kad visi tos grupės nariai tam tikru savo istorijos momentu turėjo bendrą protėvį. Tai matyti iš jų struktūros. Pavyzdžiui, nenatūrali ar dirbtinė klasifikacija būtų paukščiai ir musės. Jie abu gali skristi, nors skrydis vystėsi atskirai, ir jie klasifikuojami atskirai

β - Taikymas: vieno augalo ir vienos gyvūnų rūšies klasifikavimas pagal domeną pagal rūšies lygį.

Ištirkite vieno augalo ir vieno gyvūno pavyzdį ir užpildykite žemiau esančią lentelę.

Taksonai Augalų pavyzdys (__________________)
Gyvūnų pavyzdys (___________________)
Domenas


Karalystė


Pylum


Klasė


Įsakymas


Šeima


Genus


Rūšis


∑ - Taksonomai kartais perklasifikuoja rūšių grupes, kai nauji įrodymai rodo, kad ankstesniame taksone yra rūšių, išsivysčiusių iš skirtingų protėvių rūšių.


Panašumai

Akivaizdžiausias grybų ir gyvūnų panašumas yra jų trofinis lygis, tai yra vieta maisto grandinėje. Nei grybai, nei gyvūnai nėra gamintojai, kaip augalai. Abu jie turi naudoti išorinius maisto šaltinius energijai gauti.

Grybai ir gyvūnai turi molekulę, vadinamą chitinu, kurios nėra augaluose. Grybai ir daugelis bestuburių gyvūnų naudoja šį sudėtingą angliavandenį struktūriniams tikslams. Grybeliuose chitinas yra struktūrinis ląstelių sienelių komponentas. Gyvūnams jis pasireiškia kietose struktūrose, tokiose kaip vabzdžių egzoskeletas ir aštuonkojų bei kitų moliuskų snapai. Molekuliniu požiūriu chitinas yra panašus į augalinės molekulės celiuliozę, naudojamą augalų ląstelių sienelėse ir kitose struktūrose, tačiau chitino molekulė turi modifikaciją, dėl kurios ji yra stipresnė už celiuliozę.


Istorija

2005 m. Liepos mėn. UC Regents vienbalsiai balsavo už biologinių mokslų kolegijos įkūrimą UC Davis mieste. Prieš šį balsavimą biologijos mokslų specialybės buvo įsteigtos Biologijos mokslų skyriuje, kurį dalijasi dvi kitos kolegijos.

Nors jo steigiamieji skyriai buvo įsteigti dar 1922 m., Biologijos mokslų skyrius buvo oficialiai įsteigtas 1970 m. Sukurtas taip, kad sudarytų organizacinę pagrindų biologijos programų struktūrą, padalinys susiejo Raidžių ir mokslo kolegijos bakteriologijos, botanikos ir zoologijos skyrius. su Žemės ūkio ir aplinkos mokslų kolegijos gyvūnų fiziologijos, biochemijos ir biofizikos bei genetikos katedromis.

Pradiniai šeši skyriai buvo pertvarkyti į šiuos penkis skyrius: (1) evoliucija ir ekologija, (2) mikrobiologija, (3) molekulinė ir ląstelių biologija, (4) neurobiologija, fiziologija ir elgesys, (5) augalų biologija. Jie buvo pervadinti į skyrius 2008 m. Ir išlieka iki šiol.

2010 -ieji

Dideli duomenys ir nauja biologija yra pagrindinės mūsų epochos frazės, kaip kolegijos fakulteto pionierių pažanga pagrindinės biologijos tyrimuose ir bendradarbiaujant įvairiose disciplinose, kad būtų galima rasti atradimų, kurie padės išspręsti aktualiausius šiandienos mokslinius klausimus.

  • 2020: Gyvybės mokslų pastatas pervadintas į „Green Hall“, pagerbiant velionį novatorišką biologijos fakulteto narį ir jo velionę žmoną.
  • 2016: Markas Winey tampa kolegijos dekanu.
  • 2015: Atšventėme dešimt metų kaip kolegija ir dešimties metų poveikį.
  • 2014: Kolegija pradeda savo pirmakursių grupės programą, sukurdama bendruomenės ir mentorystės galimybes pirmakursiams, kai tik jie atvyksta į UC Davis.
    Miestelyje atidaromas Pakrantės jūrų mokslų institutas, prie kurio vadovauja įkūrėjas ir EVE profesorius Rickas Grosbergas. Profesoriai Jamesas Trimmeris, Martinas Usrey ir Karen Zito vadovauja komandoms, laimėjusioms NIH BRAIN iniciatyvos finansavimą, kad būtų galima geriau pažinti smegenų struktūrą ir funkcijas.
  • 2013: Kolegija diegia naują bakalauro konsultavimo modelį, atidarydama Biologijos akademinės sėkmės centrą (BASC) ir įvesdama privalomą pirmakursio konsultavimą. BASC konsultavimo ir konsultavimo paslaugų „vieno langelio“ punktas iškart patiria studentus. Augalų biologė Anne Britt ir ląstelių biologė JoAnne Engebrecht bendradarbiauja per pirmąją koledžo „Kingdom-Crossing“ stipendiją, kuri finansuoja įvairių gyvenimo sistemų ekspertų bendrus tyrimus. Jų darbas nustato genus, kuriais dalijasi augalai ir kirminai, dalyvaujantys DNR metabolizme. Neuromokslininkė Kimberley McAllister paskelbia proveržio dokumentą apie tai, kaip virusinė infekcija nėštumo metu sutrikdo palikuonių nervų vystymąsi ir padidina autizmo riziką. Evoliucinis genetikas Grahamas Coopas paskelbia novatoriškus tyrimus, nustatančius, kad visi europiečiai yra kilę iš tų pačių protėvių prieš 1000 metų.
  • 2012: Komandos iš biochemikų Wolf-Dietrich Heyer ir Stephen Kowalczykowski laboratorijų tampa pirmosiomis pasaulyje, išgryninančiomis BRCA2 geno baltymą, stipriai susijusį su krūties vėžiu. Jų darbas atskleidžia, kaip baltymas atlieka lemiamą vaidmenį atkuriant DNR. Augalų biologė Katayoon Dehesh nustato evoliuciškai konservuotą ir esminį signalinį metabolitą, esantį augaluose ir patogeninėse bakterijose, įskaitant Mycobacterium tuberculosis ir nefotosintezuojančias „apikoplastines“ parazitų, tokių kaip maliarinis parazitas, plastidus.
  • 2011: Jamesas E.K. Hildreth, kilęs iš Meharry medicinos koledžo, tampa Biologijos mokslų kolegijos dekanu. Augalų biologas Simonas Chanas paskelbia metodą, kaip atgaminti augalus, turinčius genus tik iš vieno iš tėvų, kad būtų galima „veistis tikra“ be giminingų kartų. Darbas žada padidinti maisto gamybą ir padėti numalšinti badą pasaulyje.
  • 2010: Biotechnologijų pionierius Raymondas Rodriguezas kartu įkūrė „Global HealthShare Initiative“-projektais pagrįstą programą, skirtą sveikatos ir gerovės skatinimui besivystančiose pasaulio šalyse.

2000 -ieji

Visame pasaulyje žinomos biologijos mokslų tyrimų ir mokymo programos ir toliau auga tiek dydžiu, tiek dydžiu, padalinys tampa nepriklausoma UC Davis kolegija.

  • 2009: Ekologas Gail Patricelli pionieriai naudojasi „fembot“-robotu moterišku šalaviju, kurį siunčia į savo Vajomingo lauko laboratoriją stebėti rūšies piršlybų ritualų ir poravimosi strategijų.
  • 2008: Ankstesni evoliucijos ir ekologijos mikrobiologijos skyriai molekulinė ir ląstelių biologija neurobiologija, fiziologija ir elgesys bei augalų biologija tampa CBS padaliniais.
  • 2005: Mokslų laboratorijos pastatas yra oficialiai skirtas. Šis 58 milijonų dolerių projektas sukūrė vienintelį UC pastatą, skirtą tik laboratorijos biologijos ir įvadinės chemijos mokymui. Šios unikalios patalpos planavimas ir statyba buvo atlikta bendradarbiaujant su Raidžių ir mokslo kolegijos Chemijos katedra. Jame yra 34 modernios mokymo laboratorijos ir pagalbinės erdvės, tokios kaip studijų salės, diskusijų kambariai, dvi kompiuterių laboratorijos ir tekanti jūra. vandens sistema. The University of California Regents voted unanimously to establish the College of Biological Sciences. Bylaw 153 of the Davis Division of the Academic Senate establishes the Faculty of the College of Biological Sciences.
  • 2001: The Genome Center is established. The Associate Director for Bioinformatics, Professor Craig Benham, is the Acting Director until 2003 when the founding Director, Richard Michelmore, is appointed. The Genome and Biomedical Sciences Facility, which houses the Genome Center, is officially dedicated on October 13, 2004. Molecular and cellular biologist Ron Baskin and colleagues release a video capturing images of an enzyme “unzipping” a strand of DNA, an important technique aimed at repairing DNA in patients with genetic illnesses.
  • 2000: Cellular biologist Jodi Nunnari publishes seminal research on mitochondria as dynamic networks that undergo division and fusion events. Her discoveries revolutionize mitochondrial research and correct college textbooks’ previous description of mitochondria as static entities. The program in Exercise Biology is transferred to the Division of Biological Sciences from the College of Letters and Science.

1990s

With the completion of the Life Sciences building and the establishment of our five current academic departments, the pieces fall into place for today’s College of Biological Sciences.

  • 1998: Professors John Crowe and Lois Crowe successfully freeze-dry blood platelets for the first time, extending the shelf-life of blood transfusion supplies.
  • 1997: The 63,000 sq. ft. Life Sciences building is finished and faculty move in. The building brings together more than 30 faculty research laboratories and is architecturally designed to foster collaborations, featuring interconnected labs and common-area spaces that house essential research equipment and facilities.
  • 1997: Mathematical biologist Marc Mangel co-authors a seminal book on linking field work with lab work, models with data: The Ecological Detective. His book influences a new generation of ecology graduate students.
  • 1993: The Division of Biological Sciences reorganizes into five sections: Evolution and Ecology Microbiology Molecular & Cellular Biology (by combining the Department of Biochemistry and Biophysics with the Department of Genetics) Neurobiology, Physiology and Behavior and Plant Biology.
  • 1992: Biologist Joel Keizer publishes a model for insulin secretion that has a major impact of science’s understanding of this fundamental biomedical process.
  • 1990: The Center for Neuroscience is established. The Center’s first building in South Davis opens in 1992 under the directorship of Professor Michael Gazzaniga.

1980s

Campus goes digital. With the invention of powerful mainframes and the mass-marketing of affordable PCs, the computer age revolutionizes academia -- changing everything from how scientists conduct research to how undergrads type term papers.

  • 1989: The Center for Population Biology is established and the founding Director, Professor Marc Mangel, is appointed. The Center is located in Storer Hall. Biotechnology pioneer Raymond Rodriguez co-founds and chairs the International Rice Genome Organization, a project that laid the groundwork for sequencing the genome of this essential food staple.
  • 1988: Bacteriology changes its name to the Department of Microbiology.
  • 1985: Molecular and cellular biologist Ron Baskin and a UC San Diego colleague patent the “myometer,” a laser-based device that accurately adjusts injured muscles to the appropriate resting length for surgical reattachment.
  • 1983: UC Davis obtains the Bodega Marine Laboratory, positioning the university to become a leader of research of coastal ecosystems.
  • 1980: The Division coordinates campus-wide curricula in basic biological sciences, initiating cross-college collaborations that continue to this day. The Department of Botany is the largest of its kind in the nation.

1970s

The civil rights and women’s movements bring increased diversity to higher education, while a lower voting age means undergraduates can now have a say in educational policies. Meanwhile, harder economic times bring an end to the golden era of UC growth.

  • 1979: The Division becomes administratively independent, and Donald McLean takes the reins as the first dean of biological sciences.
  • 1972: Ecologist Art Shapiro holds his first annual beer-for-a-butterfly contest, with a pitcher of beer going to the contestant who finds the first cabbage white butterfly of the new year – a tradition that continues today.
  • 1970: Zoology classes are reorganized into two categories: “skin out” and “skin in,” officially called Organismal and Environmental Biology, and Cell and Molecular Biology. Zoologist Milton Hildebrand teaches the first courses in human sexuality. Enrollment quickly balloons from 700 students the first year to 1,700 per year. Founding of the Division of Biological Sciences, with six departments: Zoology, Botany, Bacteriology, Animal Physiology, Genetics and Biochemistry and Biophysics.

1960s

National prosperity means a time of generous support for universities, and the UC system grows exponentially throughout the decade. Enrollment at Davis balloons from about 2,000 students at the decade’s start to 12,000 at its end.

  • 1969: Students march on the chancellor’s office in peaceful demonstrations to protest the war in Vietnam.
  • 1967: Unitrans purchases two red double-decker buses from London Transport for $3,500 each, plus $1,000 in shipping costs. Thousands of students ride the iconic London reds to and from class in the ensuing decades.
  • 1966: Zoologists help form the Institute of Ecology to study interrelationships between people, plants, animals and the environment.
  • 1964: Department of Animal Physiology (now Neurobiology, Physiology and Behavior) forms.
  • 1960: Biological Sciences is an official program, jointly residing in the College of Agriculture and the College of Letters and Science.

1950s

UC Davis welcomes the dawn of modern science: 1950 brings a new department, Genetics, and in 1958 the Botany Department acquires campus’ first electron microscope.

  • 1959: UC Davis begins to offer doctoral degrees in zoology.
  • 1958: Esau acquires the Botany Department’s first electron microscope researchers pioneer work in that emerging field. Department of Biochemistry and Biophysics (now Molecular and Cellular Biology) forms. The word “agricultural” is quietly dropped from the title when a founding faculty member tells a painter to leave it off the name on the new department office’s door in Hoagland Hall.
  • 1953: Katherine Esau publishes a renowned plant anatomy textbook that is still taught today.
  • 1950: The botany department resides in an old garage near Putah Creek. Student microscopes are illuminated by light bulbs covered by asparagus cans. G. Ledyard Stebbins founds the Department of Genetics (now Molecular and Cellular Biology). A leading expert on plant evolution, Stebbins builds a world-renowned evolutionary biology research program at UC Davis.

1940s

World War II brings academic pursuits to a halt as campus closes to become an Army training site. When college life resumes after 1945, so many students arrive on the GI Bill that residents must bunk in the gym.

  • 1947: Edgar Painter offers the first biochemistry courses will become its own department in 1958.
  • 1946: Department of Bacteriology forms (now Microbiology).
  • 1943: The entire Davis campus is converted into an Army training facility for the duration of World War II. Faculty not in military service or otherwise needed at Davis are transferred to Berkeley or UCLA.
  • 1942: Botany faculty publish the first-ever college textbook on weed control, based on research conducted here.
  • 1940: Graduate instruction in microbiology begins. Katherine Esau wins a Guggenheim fellowship to study the anatomy and physiology of vascular plants.

1930 -ieji

The first botany faculty arrive, including sugar-beet expert Katherine Esau. Research and teaching grow throughout the decade as the university continues to develop an identity distinct from UC Berkeley.

  • 1939: With the advent of a home economics program in the 1930s, the female student population at Davis rises to 168.
  • 1938: Crafts wins a Guggenheim fellowship to study the functioning of sieve tubes of plants.
  • 1934: The 17 female students on campus organize the Cal Aggie Women’s Association.
  • 1931: Botanist Katherine Esau joins the faculty her research focuses on plant viruses damaging California crops. Botanist Alden S. Crafts is hired to conduct research on strategies for agricultural weed control.
  • 1930: Donald M. Reynolds assists in discovery of streptomycin.

1920s

Still officially a part of UC Berkeley, the Davis campus begins offering four-year degrees. Its name changes from the University Farm to the Northern Branch of the College of Agriculture.

  • 1928: The school’s only zoologist, Tracy Storer, opens a museum with animal specimens and publishes influential papers on rodent control to prevent bubonic plague outbreaks.
  • 1924: The Department of Botany is established (now Plant Biology), with courses mandatory for plant science majors.
  • 1923: Tracy Storer teaches the first zoology courses, required for animal husbandry majors. Between 21-47 students take his class each year from 1923-1928.
  • 1922: First course in Bacteriology taught (now Microbiology). Department of Zoology forms (now Evolution & Ecology). Tracy Storer offered first course in general zoology. Courtland Mudge joins the faculty as the campus’ first bacteriologist.

Dean's of the College

  • Mark Winey
    Dean, 2016-present
  • Peter Wainwright
    Interim Dean, 2015-2016
  • James Hildreth
    Dean, 2011-2015
  • Kenneth Burtis
    Interim Dean, 2005 - 2006
    Dean, 2006-2011
  • Phyllis Wise
    Dean, 2002-2005
  • Leo Chalupa
    Interim Dean, 2001-2002
  • Mark McNamee
    Interim Dean, 1993-1995
    Dean, 1995-2001
  • Robert D. Grey
    Dean, 1985-1993
  • Donald McLean
    Dean, 1979 - 1985
  • James De Vay
    Associate Dean, 1976 - 1979
  • Eric Conn
    Associate Dean, 1975 - 1976
  • S.R. Sniegas
    Associate Dean, 1971 - 1975

University of California, Davis, One Shields Avenue, Davis, CA 95616 | 530-752-1011

Copyright © The Regents of the University of California, Davis campus. Visos teisės saugomos.


How Plants Helped Make the Earth Unique

Plants have helped shape our planet. New research indicates the first arrivals on land not only helped alter nutrient cycles, but contributed to one of Earth's mass extinctions. And as plants evolved, so did rivers, creating more habitats for green things and the animals that followed.

This is further evidence that the Earth has been molded by more than physical processes, write the editors of journal Nature Geoscience in an editorial accompanying two new studies. The findings help explain why Earth is probably unique in the universe: because it co-evolved with the life that inhabits it.

"Without the workings of life, the Earth would not be the planet it is today," they write in an editorial published online Wednesday (Feb. 1). "Even if there are a number of planets that could support tectonics, running water and the chemical cycles that are essential for life as we know it, it seems unlikely any of them would look like Earth."

The first mass extinction

Fossils of microscopic spores indicate that simple plants &mdash perhaps similar to mosses and liverworts of today &mdash first arrived on land roughly 470 million years ago.

This happened relatively recently compared to another Earth-shaping event perpetrated by tiny microorganisms that share plants ability to photosynthesize, or use sunlight to produce sugar. About 2 billion years earlier, cyanobacteria, also called blue green algae, are believed to have begun pumping oxygen into our atmosphere as a by-product of photosynthesis.

At roughly this time, perhaps a little later, the planet cooled, glaciers spread and sea levels dropped. The result was the end-Ordovician mass extinction, which decimated the oceans, where life was largely confined at the time.

Before the extinction, the atmosphere had many times the level of carbon dioxide, an important greenhouse gas, we see today. But something caused the carbon dioxide &mdash and subsequently, temperatures &mdash to drop. Scientists say early plants may have contributed.

Plants enhance a process called silicate weathering, which sucks carbon out of the atmosphere and ultimately tucks it away at the bottom of the oceans.

Here's how it works: Caron dioxide in the atmosphere forms carbonic acid. It falls as acid rain, reacting with rocks, which contain silicates, to form bicarbonate. The bicarbonate eventually washes into the ocean and where it forms limestone.

"So, it's almost like a pump that pumps carbon dioxide into the ocean floor," said Liam Dolan, a study researcher and a professor of botany at Oxford University in the United Kingdom. "The ocean floor is where it's sequestered."

Plants help in multiple ways. To get the nutrients they need, plans secrete acids that dissolve rocks, releasing the needed minerals. Later, when roots evolved, plants began physically breaking up the rocks.

A theory called the "Devonian plant hypothesis" suggests that more complex plants, called vascular plants that arrived on the scene much later, contributed to the Devonian mass extinction by the same cooling mechanism.

Dolan and his colleagues suspected that the earlier pioneers had a similar impact. He and colleagues, including Timothy Lenton of the University of Exeter, tested how a modern moss, Physcomitrella patens, affected the release of elements from two types of rock: granite and the softer andesite. They found that the moss enhanced the weathering comparable to vascular plants.

Using a climate model, they showed that, if plants like the moss inhabited 15 percent of the currently vegetated land between 475 million and 460 million years ago, atmospheric carbon dioxide would drop enough to cause global cooling and trigger the spread of glaciers.

The land plants may also have contributed to the extinction by fertilizing the oceans with phosphorus they released from rocks, Dolan said. This extra phosphorus would have caused the waters to lose oxygen as occurs in modern dead zones, such as in the Gulf of Mexico.

"Thus, the evolution of the first land plants could have indirectly contributed to killing of many of their compatriots in the ocean," the researchers wrote.

Rivers as we know them

Plants also appear to have had a hand in shaping the face of the planet. In the Cambrian Period, more than 500 million years ago, rivers were broad and shallow, and laid down wide, flat sheets. Traces of their banks are elusive in the geologic record. Some have estimated they had width-to-depth ratios on the order of 1,000 to 1, according to Martin Gibling, a professor of earth sciences at Dalhousie University.

The evolution of land plants, along with some help from mud, ultimately gave rivers the sinuous, narrow channels, islands, muddy floodplains and the species-rich corridors associated with modern rivers, at least those left in their natural state, according to Gibling and colleague Neil Davies of the University of Ghent in Belgium. Most modern rivers do not follow their natural courses as a result of human modifications. [Humans Originated Near Rivers]

As the plants caused changes in the riversand the areas around them &mdash by holding banks in place, dropping in woody debris or contributing to soil formation &mdash they also opened up new opportunities for the plants themselves and for animals, like fish.

The first simple plants appear to have arrived on land by around 470 million years ago. Mud&mdash which is more cohesive than sand &mdash showed up around this time, possibly a little earlier. It gave riverbanks more stability, allowing channels to deepen and eventually follow meandering paths. While mud got this process started, it was plants that got it going, according to Gibling.

Plants contribute to the production of mud by breaking down rock, both with acids and, a little later, with their roots, which further stabilized the river banks.

The first signs of meandering rivers emerge around 416 million years ago. As the rivers changed, this created new opportunities for plants themselves, and for animals, like insects and fish.

Around 320 million years ago, sets of narrow channels with rigid banks, appeared.

"Something happens, and we think this is the conifers," Gibling said, referring to cone-bearing trees. These have deep root systems and they appear in the fossil record at about this time.

Woody debris, which had been showing up long before the conifers arrived, also has important effects on rivers. Modern rivers with logs and snags are narrower, slower-moving, and have more stable banks. (European colonists, seeking to make rivers more navigable, removed logs and debris for the opposite result.) The wood also provides important habitat for freshwater fish.

As trees became more abundant, islands, held in place by their roots, began to appear in rivers more than 300 million years ago.

"Organic matter is often not well-preserved into the geological record. It decays away rapidly &ndash even large trees and logs. So, geologists can easily assume that no plants were present," Gibling told LiveScience in an email, noting there is now enough evidence that plants were widespread by the time modern rivers arose. "We need to think more about how this would have affected landscapes."

You can follow LiveScience senior writer Wynne Parry on Twitter@Wynne_Parry. Follow LiveScience for the latest in science news and discoveries on Twitter @livescience ir toliau Facebook.


Biological Altruism: Why Do Animals Help Each Other?

When a firefighter enters a burning building to save an elderly man, his willingness to risk his own life may be attributed at least partly to his desire to help others. We see frequent examples of self-sacrifice by humans, in both professional and spontaneous capacities. What about self-sacrifice among other animals? Evolutionary biologists and animal behaviorists study such behaviors, looking for both immediate and evolutionary explanations.

Rationales for self-sacrificing behavior are discussed and debated across the fields of animal behavior, evolution, ecology, psychology, and philosophy. Most biologists agree on a concept of biological altruism: an act that increases the recipient’s chances for reproductive success at the expense of the perpetrator’s.

Biological altruism presents an evolutionary puzzle. If individuals act under the pressures of self-preservation and the desire to reproduce, then why would 1 organism help another, putting its own reproductive success at risk? Further, if the tendency toward altruism is a heritable trait and individuals with the trait are less reproductively successful, then why is the frequency of altruism relatively high?

Before getting into the changing views of altruism, I will present 3 often-cited examples from altruism research. They may serve as case studies and topics of further research for your class.

Vampire bats

Vampire bats are long-lived, social animals that feed during the night and return to their group for daytime roosting. Gerald Wilkinson’s research team at the University of California, San Diego investigated the altruistic behavior in vampire bat groups in Costa Rica.

Researchers tagged each bat for identification. The bats can survive only 2 or 3 days without feeding. In the early evening, the researchers captured a subset of bats and confined them, reintroducing them to their social group later in the night after the others had returned from feeding. The feeders who donated food to their starving roost-mates potentially compromised their own health.

The researchers tracked the relatedness between those donating and receiving the blood meals. There was a greater frequency of blood sharing between related individuals within the group however, unrelated bats also exchanged meals. Over time, former recipients were observed feeding former donors, exemplifying “reciprocal altruism,” a behavior associated with long-lived, close-knit animals.

Vervet monkeys

Like some other animals (e.g., prairie dogs), vervet monkeys give warning calls when they sense nearby predators. Calling out a warning is considered an altruistic behavior because the signaler puts itself at greater risk by giving away its own location to the predator.

Robert Seyfarth and Dorothy Cheney at the University of Pennsylvania investigated the system and types of warning calls in a group of vervets. Juvenile callers sometimes overreact (e.g., a windblown leaf may stimulate the �gle!” alert), but, as they mature, they learn to distinguish real threats and warn of them exclusively.

European minnows

Many fish species release a specific chemical after their skin has been damaged in some way, as by a predator. This chemical was named Schreckstoff by its discoverer Karl von Frisch in 1938. Von Frisch found that European minnows displayed a fright reaction when exposed to this chemical in the water. He inferred that the Schreckstoff served as a warning to other minnows nearby.

For many people, this example is not as easy to view as altruism since there is no appearance of a 𠇌hoice” involved however, the effect is that other individuals of the species survive longer as a result of the production and release of the chemical.

Explaining biological altruism

Mid-twentieth century behaviorists such as Nobel Prize winner Konrad Lorenz believed that altruistic behavior may harm the individual yet benefit the group as a whole, and that a group without altruistic members is less reproductively successful.

The following chart models the reproductive success of a group of monkeys with arbitrarily assigned reproductive success values and theoretical adjustments. Notice that Group 1 has a single altruistic member, while Group 2 is all selfish. Even though the reproductive success of the altruistic Monkey A is low, the reproductive success for Group 1 is greater than for Group 2 because of Monkey A’s sacrifice. The same model applies whether or not members of the group are related (kin).

Monkey Lytis Altruistic Basic reproductive success value Adjustment for altruistic group Final Reproductive success value
A Female Taip 5 𠄲 3
B Female Ne 5 +1 6
C Male Ne 5 +1 6
D Male Ne 5 +1 6
Total Group 20 +1 21
Monkey Lytis Altruistic Basic reproductive success value Adjustment for altruistic group Final Reproductive success value
E Female Ne 5 0 5
F Female Ne 5 0 5
G Male Ne 5 0 5
H Male Ne 5 0 5
Total Group 20 0 20

In the mid-1960s, evolutionary biologists G.C. Williams and J.M. Smith rejected Lorenz’s assumptions on the basis of the selective pressure that they assumed would work against any altruism trait. The main argument against group-level altruism claims that any selfish (freeloading) individuals of the altruistic group will have a greater probability of reproducing than the altruistic members. Thus, the “selfish gene” will prevail. The mode of inheritance for the altruism trait is not well understood and is probably oversimplified by saying there is a single selfish gene (or a single altruism gene) however, if the altruism trait is inherited, over many generations, the frequency of altruism would be expected to decline within the group.

Current theories, first articulated by William Hamilton in 1964, tend to focus on kin selection. Hamilton predicted that altruism occurs more often between genetically related individuals. If the members of a group are related, a freeloader carries many of the same genes as the altruistic member. Because relatives share genetic makeup, when an altruistic individual helps her relative, she is increasing the chance that their shared genes will be passed on. If we apply this model to a related population containing some altruistic members, the gain in reproductive success to the family group outweighs any loss in reproductive success of the altruistic individual. Consider a situation where there is a diallelic, dominant selfish gene. The recessive, altruistic allele is also carried in some of the selfish population. If the interrelated group survives more successfully as a result of the altruistic members’ behavior, then the recessive gene survives as well.

References>

Darwin, C. 1871. The Descent of Man and Selection in Relation to Sex.

Magurran, A.E., Irving, P.W. and Henderson, P.A. 1996. Is there a fish alarm pheromone? A wild study and critique. Proceedings of the Royal Society B (Biological Sciences) 263: 1551𠄵.

Okasha, S. 2009. Biological altruism. The Stanford Encyclopedia of Philosophy.

Seyfarth, R.M. and Cheney, D.L. 2000. Social self-awareness in monkeys. American Zoologist 40: 902𠄹.

Wilkinson, G.S. 1984. Reciprocal food sharing in the vampire bat. Gamta 308: 181𠄴.

Web resources

*AP is a registered trademark of the College Board, which was not involved in the production of, and does not endorse, these products.

Get Teacher Tips and Exclusive Offers

Sign up to receive useful teacher tips and exclusive discounts, starting with $25 off your next order.


Put Your Degree to Work

Biologijos katedra
Biosciences 2100
Phone: 989-774-3227
Fax: 989-774-3462

Program Overview

The course listings below are a atstovavimas of what this academic program requires. For a full review of this program in detail please see our official online academic bulletin AND consult with an academic advisor. This listing does not include the General Education courses required for all majors and may not include some program specific information, such as admissions, retention, and termination standards.

(Click on the course name or number for a complete course description.)


Education Level

Subject

Įvadas

Plants and animals share many of the same chemicals throughout their lives. In most ecosystems, O2, CO2, water, food and nutrients are exchanged between plants and animals. In this lab, you will be designing your own experiments to determine the relationships between two organisms—a plant (Elodea) and an animal (a snail).

Several hypotheses have been discussed in the past about possible relationships between the Elodea and the snail. You will test to determine how oxygen and CO2 are exchanged among Elodea plants, snails, and the water both exist in.

To perform the necessary tests, you will need to determine the presence of CO2. An easy way to do this is to monitor the pH of the pond water. If CO2 dissolves in water, it forms carbonic acid, H2CO3, and the pH decreases. If CO2 is removed from pond water, the amount of carbonic acid goes down and the pH increases. One can use a computer to monitor the pH and determine whether CO2 is released into the pond water or is taken from the water. Dissolved oxygen (DO) can be monitored with the aid of a Dissolved Oxygen Probe. Increases or decreases in the amount of dissolved oxygen can be rapidly assessed with this probe.

Tikslai

In this experiment, you will

  • Use a Dissolved Oxygen Probe to measure the dissolved oxygen in water.
  • Use a pH Sensor to measure the pH of water.
  • Use pH measurements to make inferences about the amount of CO2 dissolved in water.
  • Determine whether snails consume or produce oxygen and CO2 in water.
  • Determine whether plants consume or produce oxygen and CO2 in the light.
  • Determine whether plants consume or produce oxygen and CO2 in the dark.

Sensors and Equipment

This experiment features the following sensors and equipment. Additional equipment may be required.

1 variantas

2 variantas

About Us
Connect with Us

Get free experiments, innovative lab ideas, product announcements, software updates, upcoming events, and grant resources.

Privatumo apžvalga

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.

CookieTipasTrukmėapibūdinimas
Chatrathird party1 savaitėUsed for chat widget
CloudFlare (__cfduid)persistent1 monthUsed by CloudFlare service for rate limiting
Cookie Consent: Necessarysesija12 hoursUsed to preserve cookie consent answer for necessary cookies
Cookie Consent: Non-Necessarypersistant1 metaiUsed to preserve cookie consent answer for non-necessary cookies
Cookie Consent: Viewed Cookie Policypersistent1 metaiUsed to remember if user viewed the cookie policy
Facebook Pixelthird party3 mėnesiaiUsed to track clicks and submissions that come through Facebook and Facebook ads.
Google Analytics (_ga)persistent2 metaiUsed to distinguish users for Google Analytics
Google Analytics (_gat)persistent1 minuteUsed to throttle request rate of Google Analytics
Google Analytics (_gid)persistent24 hoursUsed to distinguish users for Google Analytics
HubSpot Analyticsthird partyVariesUsed to track consent and privacy settings related to HubSpot.
PHP SessionsesijasesijaUsed to store API results for better performance
WooCommerce: Cartlaikinassesija Helps WooCommerce determine when cart contents/data changes.
WooCommerce: Items in Cartsesijasesija Helps WooCommerce determine when cart contents/data changes.
WooCommerce: Sessionpersistent2 dienos Helps WooCommerce by creating an unique code for each customer so that it knows where to find the cart data in the database for each customer.
WordPress: Login Sessionpersistent, sessionSession or 2 weeks (if user clicks remember me)Used by WordPress to indicate that a user is signed into the website
WordPress: Secured Account Detailspersistent, sessionSession or 2 weeks if user chose to remember loginUsed by WordPress to securely store account details
WordPress: Test CookiesesijaSesijaUsed by WordPress to check if the browser accepts cookies

Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.

Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies.


1 Higher Intelligence In Birds And Primates

Several bird species, notably crows, are considered to be among the most intelligent animals on the planet. They display uncommon ingenuity in nature, and city-dwelling birds have been seen to adapt easily to human behaviors such as waiting for traffic to stop before venturing into the street.

In a 2004 meta-analysis, two Cambridge University professors observed that despite having completely different brain structures, crows and primates use a remarkably similar set of mental tools absent in nearly every other species&mdashanticipation and natural reasoning&mdashto solve problems. Most primates and other intelligent animals (such as dolphins) that share these qualities are social, like crows, and have large brains, again like crows, which have enormous brains for their size, about the same size as that of a chimpanzee brain.

Crows are also among the only animals other than primates to make tools, like hooks for catching prey. Crows from different regions will construct different tools for the same purpose. Another large-brained bird, the Western scrub jay, is able to remember and apply context to social interactions, such as remembering the bird that stole their food and not allowing that individual bird to see where their food is stored in the future.


Žiūrėti video įrašą: INVAZINIAI AUGALAI 2020 (Sausis 2022).