Содержание
Trojden | Мир, в котором мы живём: Баринова И. И.
Дорогие ребята!
Вы начинаете изучать географию — один из самых интересных предметов в школе. Он познакомит вас с миром, в котором мы все живём. Вы узнаете, что такое живая природа и что относится к природе неживой, познакомитесь с древнейшим изобретением человечества — географической картой, которая актуальна и очень нужна человеку и в наши дни. Учебник поможет вам найти ответы на самые разные вопросы: почему только на Земле из всех планет Солнечной системы есть жизнь? Как не заблудиться в лесу? Почему вода из моря или океана не годится для питья? Почему дует ветер? Как образуется поверхность нашей Земли?
На многие-многие «почему» вам поможет ответить этот учебник, если вы научитесь внимательно читать, понимать его условные обозначения и символику.
Знания и умения, полученные при изучении географии в 5 классе, станут основой для освоения последующих курсов географии.
Надеемся, что вы научитесь внимательнее смотреть на окружающий вас мир, слышать и понимать язык живой природы.
Новых вам открытий и путешествий по стране знаний, по планете Земля!
1. Что такое природа? 2. Как называется мир, в котором мы живём?
1. Мир живой и неживой природы. Мы живём на планете Земля. Это уникальная планета: пока только на ней учёным удалось обнаружить жизнь.
Земля, как заботливая, любящая мать, создала условия для зарождения и развития разнообразных живых организмов. Среди них и невидимые без микроскопа микробы, и едва заметная тля, и гигантские киты, и огромные эвкалипты. Но не только размерами тела отличаются живые организмы друг от друга. Что общего между грибом и мышью, муравьём и ряской, зайцем и ягодным кустиком? Они примерно одинаковы по размерам, но так не похожи друг на друга! И всё-таки у них есть много общего: каждый из них питается, растёт, дышит, размножается — все они живые организмы. Всё многообразие живых организмов, включая человека, составляет мир живой природы.
Земля обладает огромными богатствами. Ручейки, реки, озёра, моря, океаны; суша с её равнинами, пригорками, горами, покрытая слоем почвы; недра Земли с полезными ископаемыми; воздушное пространство, окутывающее Землю, — всё это составляет мир неживой природы (рис. 1).
Рис. 1. Мир живой и неживой природы
Живая и неживая природа существуют в тесной взаимосвязи. Их невозможно разделить. Давайте совершим заочную экскурсию, например в лес, захватив с собой лопату и лупу. Вы знаете, что в лесу много насекомых, птиц, зверей, грибов, растений. А есть ли живые организмы в почве? Чтобы это проверить, нам понадобится лопата. И мы убедимся в том, что почва — среда обитания растений и животных. Кроты, жуки, дождевые черви, невидимые даже с помощью лупы микроорганизмы трудятся, «устраивают» своё существование. Корни растений и грибницы забирают из почвы питательные вещества и воду. На поверхности почвы тоже идёт активная жизнь: почвенные животные измельчают, перерабатывают отмершие растительные остатки и затаскивают их в почву. Они прорывают в ней ходы, рыхлят и перемешивают (рис. 2).
Теперь давайте заглянем в какой-нибудь водоём. И там есть жизнь: рачки снуют, ряска заволокла почти всю водную поверхность, лягушки лениво ловят комаров (рис. 3).
Рис. 2. Жизнь на поверхности почвы
Рис. 3. Жизнь в водоёме
Но, может быть, на камнях нет жизни? Подойдём поближе и увидим на них пятна причудливой формы — это лишайники (рис. 4). Всюду жизнь!
Объекты неживой природы являются средой обитания живых организмов. Они изменяют и дополняют друг друга. И вместе создают уникальную, разнообразную и неповторимую по красоте природу Земли.
Рис. 4. Жизнь на камнях
2. Явления природы. Природа Земли — не застывшие картины гор с заснеженными вершинами, залитых солнцем опушек леса, искрящихся брызгами воды водопадов. Природа постоянно изменяется.
Процессы, происходящие в природе и изменяющие её, называют явлениями природы (рис. 5).
Дождь и гроза, снег и ветер, рассвет и закат, смена дня и ночи, смена времён года — это явления, происходящие в неживой природе (физические).
Изменение окраски меха у некоторых животных (например, зайцев) и листьев у деревьев, листопад — это явления, происходящие в живой природе (биологические).
Некоторые явления — землетрясения, наводнения, извержения вулканов, цунами, смерчи, торнадо — действуют разрушительно на живую и неживую природу.
Рис. 5. Явления природы
• Какие явления природы изображены на фотографиях?
Рис. 6. Мир, созданный руками человека
3. Человек на Земле. Особое влияние на изменение облика нашей планеты оказывает человек: он строит дома, дороги, возводит мосты, производит машины, самолёты, космические ракеты, создаёт множество различных изделий (рис. 6). Кроме того, по вине человека возникают пожары, происходят взрывы газа, выбросы в воздух радиоактивных веществ, утечки нефти и ядовитых отходов производства. Это — техногенные катастрофы, в результате которых погибают люди и животные, загрязняются почва, вода и воздух (рис. 7).
Рис. 7. Загрязнение воздуха
Каковы же причины природных явлений? Можно ли прогнозировать изменения в природе и управлять явлениями природы? Как предотвратить техногенные катастрофы? Как сохранить природу? Как защитить людей и другие живые организмы от природных и техногенных катастроф? Как рационально использовать полезные ископаемые? Как обеспечить население Земли продуктами питания и нужными для жизни изделиями? Как строить отношения между людьми разных стран? Как сохранить планету и не привести её к катастрофе?
Этими вопросами должен быть обеспокоен каждый человек. Но чтобы ответить на них, нужны знания. В этом вам во многом поможет изучение географии.
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
1. Что составляет мир живой природы Земли?
2. Используя различные источники информации, подберите рисунки, фотографии, иллюстрирующие взаимосвязь объектов живой и неживой природы.
3. Как живые организмы приспособились к физическим явлениям природы?
4. Вспомните, какие биологические явления природы вам приходилось наблюдать.
ПОДУМАЙТЕ
1. Как человек влияет на изменение облика Земли? Приведите примеры изменения природы человеком в вашей местности.
2. Что вы можете сделать, чтобы сохранить живую природу?
Земля — уникальная планета: из всех планет Солнечной системы только на ней существует жизнь. Всё многообразие живых организмов, включая человека, составляет мир живой природы. Мир неживой природы — это моря и океаны, равнины и горы, полезные ископаемые и воздух. Объекты живой и неживой природы Земли тесно взаимосвязаны: они изменяют и дополняют друг друга. И вместе создают разнообразную и неповторимую природу Земли. Процессы, происходящие в природе и изменяющие её, — явления природы — делят на физические и биологические. Некоторые явления действуют разрушительно на живую и неживую природу. Огромное влияние на изменение облика Земли оказывает человек. Нередко по вине человека происходят техногенные катастрофы, от которых страдают люди и другие живые организмы, а также почва, вода и воздух.
Предыдущая
Страница
Следующая
Страница
Оглавление
«Мир, в котором мы живем»
Урок Мир, в котором мы живем
Тип урока. Урок изучения нового.
Цели и задачи.
Сформировать понятия: «живая природа», «неживая природа», «явления природы».
Сформировать представления о мире, в котором мы живем, об уникальной планете Земля и
о науке географии.
Развивать познавательный интерес к предмету.
Средства обучения. Учебник, атлас, рабочая тетрадь, презентация, физическая карта полушарий.
Методы и формы учебной деятельности. Объяснительно-иллюстративный. Эвристическая беседа.
Основные понятия и термины. Живая природа; неживая природа; явления природы: физические, биологические.
Основное содержание. Земля — уникальная планета: из всех планет Солнечной системы пока только на ней ученым удалось обнаружить жизнь.
Все многообразие живых организмов, включая человека, составляет мир живой природы. Мир неживой природы — это моря и океаны, равнины горы, полезные ископаемые и воздух. Объекты живой и неживой природы Земли тесно взаимосвязаны — они изменяют и дополняют друг друга.
И вместе создают разнообразную и неповторимую природу Земли. Процессы, происходящие в природе и изменяющие ее, — явления природы — делят на физические и биологические. Некоторые явления действуют разрушительно на живую и неживую природу. Огромное влияние на изменение облика Земли оказывает человек. Нередко по вине человека происходят техногенные катастрофы, от которых страдают люди и другие живые организмы, а также почва, вода и воздух.
Результаты урока. Знакомство с новым предметом «География» и новым учебником.
Закрепление метапредметных умений работать с учебником. Формирование предметного умения работать с учебником географии.
Вопросы и задания
1. Что составляет мир живой природы Земли?
2. Используя различные источники информации, подберите рисунки, фотографии, иллюстрирующие взаимосвязь объектов живой и неживой природы.
3. Как живые организмы приспособились к физическим явлениям природы?
4. Вспомните, какие биологические явления природы вам приходилось наблюдать.
5. Как человек влияет на изменение облика Земли? Приведите примеры изменения природы человеком в вашей местности.
6. Что вы можете сделать, чтобы сохранить живую природу?
Домашнее задание. § 1 учебника, задания рабочей тетради
Этапы урока | Содержание урока | Формирование УУД и технология оценивания учебных успехов |
Проблемная ситуация и актуализация знаний. Знакомство с требованиями к учебному предмету | Вступление Есть одна планета-сад 1. – Ребята, наш учебник называется «География. Начальный курс». Как вы думаете, о чём мы узнаем со страниц учебника? Знакомство с учебником. Работа с текстом «Как работать с учебником». 3 2 Требования к введению тетрадям, к.к , Нормами оценок 3. – Раздел I называется «Что изучает география». Рассмотрите рисунки на стр 5 -26 Как вы думаете что изучает наука география? 4. – Считается, что на земного шара уже не осталось неизвестных растений и животных, морей и океанов. – Согласны ли вы с этим утверждением? – Какой вопрос у вас возникает? 2 1 1 5. – Сформулируйте тему урока. Мир в котором мы живем – Какие задачи урока мы будем решать сегодня? Т.е о чем мы сегодня будем говорить на урок 2 (Ответье на вопросы перед парагрофом) | Познавательные УУД 1. Анализировать, сравнивать и обобщать факты. 2. Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей. 3. Преобразовывать информацию из одного вида в другой (раб с рисунками). 4. Вычитывать все уровни текстовой информации. 5. Определять возможные источники необходимых сведений, производить поиск информации, анализировать и оценивать её достоверность. Коммуникативные УУД 1. Отстаивая свою точку зрения, приводить аргументы и подтверждать их фактами. 2. В дискуссии уметь выдвинуть контраргументы, перефразировать свою мысль. 3. Понимая позицию другого, различать в его речи: мнение (точку зрения), доказательство (аргументы), факты. 4. Уметь взглянуть на ситуацию с иной позиции и договариваться с людьми иных позиций. Регулятивные УУД: 1. Самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности. 2. Выдвигать версии решения проблемы, осознавать конечный результат, выбирать из предложенных и искать самостоятельно средства достижения цели. 3. Сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно. Ι. Актуализация знаний. * Отметить учеников, которые правильно сформулировали тему урока. ΙΙ. Открытие нового знания. * Отметить учеников, которые хорошо работали с текстом учебника . ΙΙΙ. Применение нового знания. * Отметить учеников, которые хорошо отвечали на вопросы, корректно вели дискуссию и делали выводы. |
II. Поиск решения Работа с текстом учебника Работа в тетради. | – Прочитайте текст с 4-7 и ответьте на вопрос: 1 стр 10 Ответ аргументируйте. 1 4 1 2. 3. – Используя с. 8 – после чтения приведите свои примеры явлений в природе которые вам приходилось наблюдать? Вопрос 3-4 стр 10 4 человек считает себя хозяином нашей планеты . Так ли это приведите примеры в 2 столбика + и — действия человека на планету. Что произойдет с планетой если мы не начнем задумываться о последствиях своей деятельности? | |
III. Самосто-ятельное применение знаний. | 1. Вопросы в рубрике «Подумайте» с.10 2. Дискуссия «Может ли человек, благотворно влиять на будущее планеты?» 1 2 3 4 3 | |
ΙV. Итог урока. Д. з Рефлексия | – Сформулируйте вывод по уроку. – Сравните его с выводом учебника на с. 10. 3 Домашнее задание: §1, задание 3, с. 10. – Какую работу мы сегодня выполняли? – Чему научились? – Кто или что вам помогало справиться? – Кто доволен сегодня своей работой? |
Исследуйте адаптации животных | Смитсоновский национальный музей естественной истории
Исследуйте приспособления животных | Smithsonian Video for Kids
У всех живых существ есть приспособления для выживания. От крошечной колибри, парящей в вашем районе, до гигантского кита, плавающего в океане, животные приспособились жить в самых разных средах. Теперь, что именно это означает и что такое адаптация? В этом видео мы расскажем, что такое адаптация, и посмотрим, как несколько разных животных используют свои адаптации, чтобы помочь себе выжить.
Адаптация определяется как физическая или поведенческая особенность животного, которая помогает ему лучше выживать в окружающей среде. Другими словами, адаптация — это что-то в их теле или то, что они делают со своим телом, что помогает им находить пищу, воду, пару и убежище. Примером чего-то на теле могут быть птичьи крылья или рисунок перьев. Примером того, что вы делаете со своим телом, может быть пение птиц или перелет на большие расстояния во время миграции. В определенных местах обитания или окружающей среде животные с определенными особенностями тела или поведением выживают лучше, например, этот арктический заяц по сравнению с этим пустынным зайцем.
Теперь, когда у нас есть представление о том, что такое адаптация, мы рассмотрим трех разных животных и рассмотрим некоторые из их физических адаптаций. Мы сосредоточимся на том, что находится на их телах, чтобы подумать о том, как они были приспособлены к передвижению, поиску пищи, воды, убежища и партнеров, чтобы лучше выживать в окружающей среде.
Начнем с горбатого кита. Мы рассмотрим его физические приспособления или черты, которые есть на его теле. Мы рассмотрим три различных приспособления одно за другим, а затем рассмотрим, как эти приспособления помогают киту жить в его среде обитания.
Во-первых, что вы видите, что может помочь этому животному есть?
Возможно, вы заметили его большой рот. Во рту у горбатых китов есть специальные приспособления, которые помогают им есть. Некоторые киты, такие как горбатые киты, едят, плавая в воде с открытым ртом, и вода проходит через щеткообразные структуры во рту, называемые усами. Вода может проходить через китовый ус, но крошечные животные, такие как криль, попадают в китовый ус, чтобы его съел кит. Киты, у которых нет уса, вместо этого имеют зубы во рту и едят разные вещи, например рыбу.
Далее, что вы видите, что может помочь этому животному дышать? Это может быть трудно увидеть.
Правильно, дыхало кита. Для дыхала кита это адаптация, которую разделяют все киты и дельфины, которая помогает им дышать. Дыхание находится на верхней части головы животного и связано с его легкими. Когда киты едят, вода, которая попадает им в рот, не может попасть в их легкие, поэтому риск утонуть снижается. Киты также могут активно контролировать, когда им нужно дышать, открывая или закрывая дыхало. Это помогает им оставаться в воде обычно от 5 до 15 минут.
Что вы видите на животном, что помогает ему двигаться?
Да, ласты и хвост. Ласты и хвост кита — приспособления, помогающие киту передвигаться в воде. Его длинные ласты помогают управлять, а хвост, называемый двуустки, двигается вверх и вниз, чтобы передвигать его по воде. Его ласты похожи на ваши руки, только руки кита за миллионы лет превратились в ласты, которые помогают ему лучше плавать.
Хорошо, основываясь на этих адаптациях, как вы думаете, где кит приспособился жить? Из того, что мы видим сейчас, как кит движется, ест и дышит в воде, горбатый кит живет в океане, самом большом водном ареале на земле. Горбатый кит живет в океане, где он приспособлен плавать в воде, питаться крошечными животными и возвращаться на поверхность, чтобы дышать.
Далее мы рассмотрим другое животное, дымчатого леопарда. Мы также рассмотрим три физических приспособления, которые помогают ему выживать в окружающей среде.
Во-первых, что вы видите, что могло бы помочь дымчатому леопарду двигаться?
Начнем с ног. Глядя на ноги дымчатого леопарда, вы заметили, какие у них короткие ноги? Короткие ноги помогают леопарду держаться близко к поверхности, на которой он находится, что улучшает его баланс.
Теперь посмотрим на лапы дымчатого барса. Какие у тебя большие лапы! Большие лапы помогают дымчатому леопарду лучше схватывать предметы, когда они перемещаются по своей среде обитания. Это значит, что они не дают им скользить. Ноги и лапы дымчатого леопарда особенные по другой причине. Они помогают кошке спускаться по поверхности головой вперед, как белка. Дымчатый леопард — один из двух видов кошек, способных на это.
Вы видите другое приспособление, которое могло бы помочь дымчатому леопарду двигаться? Кто-нибудь сказал хвост? Дымчатые леопарды также имеют очень длинный хвост. Длинный хвост — это адаптация, которая помогает животному сохранять равновесие, когда они карабкаются, прыгают, ходят и бегают по окружающей среде. Он действует как противовес — вытягивание рук помогает вам балансировать при ходьбе по бревну.
Учитывая те приспособления, которые мы только что наблюдали, как вы думаете, где дымчатый леопард приспособился жить?
С короткими ногами и большими лапами для хватания и лазания по деревьям, длинным сильным хвостом для удержания равновесия, ответ — лесная среда обитания. У него есть приспособления, которые помогают ему двигаться и выживать в среде, полной деревьев.
Переходим к нашему последнему животному, полосатой неясыти. Опять же, мы рассмотрим три различных физических приспособления совы.
Во-первых, что вы видите, чтобы помочь ему двигаться?
Отличная работа! Сначала поговорим о крыльях. Крылья полосатой неясыти, как и у многих птиц, представляют собой приспособление, позволяющее ей летать. Полет позволяет полосатой неясыти быстро перемещаться по воздуху вокруг своей среды обитания. У полосатой неясыти также есть специальные перья на внешних частях крыльев, которые помогают ей почти не издавать звуков, когда она летит, чтобы поймать добычу.
Итак, что вы видите на сове, что помогает ей ориентироваться в своей среде обитания?
Да, глаза совы. У полосатой неясыти, как и у других сов, огромные глаза по сравнению с размером ее тела. Глаза совы приспособились лучше видеть, особенно при слабом освещении, когда сова активна. Его большие глаза отлично замечают добычу издалека и позволяют им летать быстрее и безопаснее в окружающей среде.
Итак, что вы заметили в сове, что может помочь ей спрятаться в своей среде обитания?
Правильно, рисунок пера совы. Рисунок перьев совы состоит из коричневых и белых пятен и полос. Ребра на груди — вот откуда полосатая сова получила свое название. Эти отметины на самом деле помогают совам сливаться с окружающей средой. Здесь вряд ли увидишь. Это смешение называется камуфляжем и помогает сове прятаться от хищников и жертв.
Отличные наблюдения! Как вы думаете, где приспособлена для жизни сова?
Мы видели, что у совы есть крылья, которые позволяют ей летать вокруг своей среды обитания, ее глаза приспособлены, чтобы лучше видеть ночью, а коричневые и белые узоры на ее перьях помогают ей маскироваться под фон. Судя по этой информации, полосатые совы живут в лесной среде обитания, полной деревьев. Кроме того, у полосатой неясыти есть приспособления, подходящие для полета в воздухе, и приспособления для охоты на добычу ночью.
Всем отличная работа! Мы только что узнали, как адаптации могут быть физическими или поведенческими особенностями, которые животные имеют на своем теле или делают со своим телом, чтобы помочь им выжить. Хотя сегодня мы сосредоточились только на нескольких физических адаптациях, у животных может быть много физических и поведенческих адаптаций, которые помогают им находить пищу, воду, убежище и партнеров в своей среде обитания.
Вы отрабатываете навыки, которые ученые используют для изучения животных и того, как они используют свои приспособления, чтобы жить и выживать в различных средах. Вы тоже можете стать ученым и внимательно наблюдать за окружающими вас животными.
Что такое естественный отбор? | Музей естественной истории
Естественный отбор — это механизм эволюции. Организмы, более приспособленные к окружающей среде, имеют больше шансов выжить и передать гены, которые способствовали их успеху. Этот процесс заставляет виды меняться и расходиться с течением времени.
Естественный отбор — один из способов объяснить миллионы видов, живших на Земле.
Чарльзу Дарвину (1809-1882) и Альфреду Расселу Уоллесу (1823-1913) совместно приписывают создание теории эволюции путем естественного отбора, они совместно опубликовали ее в 1858 году. Дарвин в целом затмил Уоллеса с момента публикации О происхождении видов в 1859 г., Однако.
Библиотека Музея содержит самую большую в мире концентрацию работ Дарвина: 478 изданий «Происхождения видов» на 38 языках.
Во времена Дарвина и Уоллеса большинство считало, что организмы слишком сложны, чтобы иметь естественное происхождение, и должны быть созданы трансцендентным Богом. Однако естественный отбор утверждает, что даже самые сложные организмы возникают в результате совершенно естественных процессов.
Профессор Адриан Листер, научный сотрудник музея, говорит: «Не то чтобы биологи не понимали, что организмы сложны и функциональны, и то, что они существуют, кажется почти чудом. Мы это понимаем, но думаем, что нашли другое объяснение.
Уоллес (слева) и Дарвин (справа) выдвинули очень похожие теории эволюции. Однако Дарвин в целом затмил вклад Уоллеса.
Как работает естественный отбор?
При естественном отборе генетические мутации, полезные для выживания особи, передаются через размножение. Это приводит к появлению нового поколения организмов, которые с большей вероятностью выживут и размножатся.
Например, эволюция длинной шеи позволила жирафам питаться листьями, недоступными для других, что дало им конкурентное преимущество. Благодаря лучшему источнику пищи те, у кого были более длинные шеи, смогли выжить, размножаться и, таким образом, передать характеристики следующему поколению. Те, у кого более короткие шеи и доступ к меньшему количеству еды, с меньшей вероятностью выживут и передадут свои гены.
Эволюция длинной шеи — это адаптация, которая помогает жирафам выживать в окружающей среде © FluffyCreature через Flickr (CC BY-NC 2.0)
Адриан объясняет: «Если вы возьмете 1000 жирафов и измерите их шеи, все они будут немного отличаться друг от друга. Эти различия, по крайней мере, частично определяются их генами.
‘Те, у кого шея длиннее, могут оставить пропорционально больше потомства, потому что они лучше питаются и, возможно, лучше соревнуются за партнеров, потому что они сильнее. Затем, если вы измерите грифы следующего поколения, они также будут отличаться, но среднее значение будет немного смещено в сторону более длинных. Этот процесс продолжается из поколения в поколение».
Что такое адаптация?
Адаптация — это физическая или поведенческая характеристика, помогающая организму выживать в окружающей среде.
Но не все характеристики животного являются приспособлениями.
Адаптации для одной цели могут быть использованы для другой. Например, перья были приспособлением для терморегуляции — их использование для полета появилось позже. Это означает, что перья — это экзаптация для полета, а не адаптация.
Адаптации также могут устареть, например, жесткий внешний вид плодов калебаса ( Crescentia cujete ). Обычно считается, что эта тыква эволюционировала, чтобы ее не съели гомфотеры, семейство слоноподобных животных. Но эти животные вымерли около 10 000 лет назад, поэтому адаптация плода больше не дает преимущества для выживания.
Большой шаровидный плод калебаса имеет чрезвычайно прочную внешнюю поверхность. Но эта адаптация устарела © Венди Катлер через Flickr (CC BY-NC 2.0)
Отбор для приспособления — не единственная причина эволюции. Изменения видов также могут быть вызваны нейтральными мутациями, которые не приносят вреда или пользы индивидууму, генетическим дрейфом или потоком генов.
Что значит «выживает сильнейший»?
С точки зрения эволюции, «приспособленное» животное — это животное, приспособленное к окружающей среде. Эта концепция лежит в основе естественного отбора, хотя термин «выживание наиболее приспособленных» часто понимается неправильно, и его лучше избегать.
Существует также определенная степень случайности в эволюции, поэтому лучше всего приспособленное животное не всегда будет тем, кто выживет.
Адриан объясняет: «Если тебя ударит камень или что-то в этом роде, это просто невезение. Но в среднем и с течением времени выживают те, кто наиболее приспособлен, те, у кого лучшая адаптация».
Перцовая моль ( Biston betularia ) трудно увидеть, когда она садится на кору дерева. Те, кто сочетается лучше всего, с меньшей вероятностью станут добычей, поэтому имеют преимущество в выживании.
Что такое вьюрки Дарвина?
Дарвин собрал множество образцов животных во время путешествия на корабле HMS Beagle (1831-1836). Среди его самых известных — вьюрки, около 14 видов которых он собрал на Галапагосских островах. Птицы относятся к одному и тому же таксономическому семейству и имеют разнообразные размеры и формы клюва. Это соответствует как их разным основным источникам пищи, так и расхождению из-за изоляции на разных островах.
Зеленая камышевка ( Certhidea olivacea ), например, имеет острый тонкий клюв, который идеально подходит для кормления мелкими насекомыми. Для сравнения, у большого наземного вьюрка ( Geospiza magnirostris ) короткий коренастый клюв, которым он раскалывает семена и орехи.
У галапагосских вьюрков отчетливо различаются форма и размер клюва, что можно увидеть здесь у экземпляров зеленой камышевки (слева) и большого земляного вьюрка (справа)
Вьюрки Дарвина часто считаются источником вдохновения для «моментов озарения», но на самом деле именно пересмешники повлияли на мысли Дарвина об эволюции.
Перед путешествием на Галапагосские острова Дарвин собирал пересмешников в Южной Америке. На первом острове, Сан-Кристобаль (тогда известном как остров Чатем), он увидел птицу, которую узнал как пересмешника. Но на близлежащем острове Флореана он увидел, что пересмешники были совсем другими.
Дарвин понял, что различия между видами пересмешников на островах больше, чем между видами, которых он видел на другом континенте. Он начал размышлять на борту HMS Beagle, но потребовалось несколько лет, прежде чем он придумал свою теорию эволюции путем естественного отбора.
Вьюрки — после того, как британский орнитолог Джон Гулд идентифицировал их как разные виды, — стали одним из полезных примеров среди многих других животных, которых он видел.
Чарльз Дарвин собрал эти три экземпляра пересмешника во время своего пребывания на Галапагосских островах в 1835 году во время рейса HMS Beagle
.
Вьюрки сегодня представляют научный интерес. Изучение Дафны Майор, вулканического острова в составе Галапагосского архипелага, началось в 1972 году и показало, что естественный отбор привел к изменению формы и размера клюва у двух видов вьюрков: среднего донных вьюрков ( Geospiza fortis ) и обыкновенный кактусовый вьюрок ( Geospiza scandens ). Было замечено, что клювы обоих видов со временем уменьшаются, но по разным схемам.
Дарвин считал, что естественный отбор развивается медленно и происходит только в течение длительного периода времени. Часто это может быть правдой, но было показано, что в некоторых случаях новый вид может развиться в течение жизни.
В течение 31 года ученые изучали выживание самца вьюрка, эмигрировавшего с острова Санта-Крус, а также шести поколений его потомков на Дафне Майор. Начиная со второго поколения, птицы вели себя как отдельный вид по отношению к другим на острове.
Кактусовые вьюрки Daphne Major изучаются уже более 30 лет. За это время размер их клювов колебался, в конечном итоге уменьшаясь в течение 15 лет.
Что такое ламаркизм?
Ламаркизм — теория, названная в честь французского натуралиста Жана-Батиста Ламарка (1744–1829). Он предполагает, что животные приобретают характеристики, основанные на использовании или неиспользовании в течение жизни, а не в результате жестко закодированных генетических изменений.
Согласно теории Ламарка, жирафы вытягивают шеи, чтобы сделать их длиннее. Потомство этих животных унаследует более длинные шеи в результате усилий своих родителей.
Адриан говорит: «Если бы вы попытались размять шею в течение 10 минут каждое утро, то, вероятно, через несколько лет ваша шея стала бы на несколько миллиметров длиннее. Но ваши дети не унаследовали бы его. Вот где эта теория терпит неудачу.
Мы все еще развиваемся?
На протяжении тысячелетий мир считался статичным. Идеи о том, что горы могут подняться, а климат и организмы могут измениться, не существовало. Считалось, что Земля существует в оптимальной форме.
Но естественный отбор опирается на то, что мир постоянно меняется. Эволюция происходит автоматически для выживания, и миллионы лет она играет в догонялки с нашим динамичным миром.
Браконьерство и потеря среды обитания оказали огромное влияние на сайгака, находящегося в настоящее время под угрозой исчезновения ( Saiga tatarica ). В подобных случаях у естественного отбора мало шансов. © Андрей Гилёв через Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
‘Организмы либо достаточно приспособлены для выживания и размножения, либо они недостаточно оптимальны, и популяция сокращается. Он может даже уменьшиться до нуля, а это означает вымирание», — констатирует Адриан.
Ученые смогли предсказать естественный отбор в короткие сроки. Но точно определить его последствия в будущем практически невозможно из-за непредсказуемых колебаний окружающей среды.
Естественный отбор подразумевает, что если организмы выживают, то они адаптируются. Но по мере изменения окружающей среды мы можем обнаружить, что то, что когда-то было адаптацией, больше не может быть полезным.
Хотя эволюция может происходить быстро, чем быстрее меняется планета, тем сложнее эволюции идти в ногу и тем серьезнее становится риск массового вымирания.
Ваш вопрос
Спросите ученого музея
У вас есть животрепещущий вопрос о науке или природе, на который вы хотите получить ответ? Заполните форму ниже, чтобы сообщить нам.