Κεφάλαιο 1 ο. 3.1 Εισαγωγή. Η θεωρία του κεφαλαίου 3 δίνεται υπό μορφή ερωτήσεων

Transcript

1 Κεφάλαιο 1 ο 3.1 Εισαγωγή Η θεωρία του κεφαλαίου 3 δίνεται υπό μορφή ερωτήσεων 1. Γιατί άργησε να γίνει αποδεκτή η θεωρία της εξέλιξης που διατυπώθηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο; Γιατί οι άνθρωποι δύσκολα αποδέχονται επιστημονικές ιδέες, που φαίνονται να α- ντιβαίνουν στην εμπειρία. Το ίδιο συνέβη και με τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών του Δαρβίνου, επειδή οι αλλαγές που υφίστανται τα είδη συμβαίνουν με πολύ αργούς ρυθμούς, με αποτέλεσμα να είναι αδύνατο να γίνουν αντιληπτές κατά τη μικρή χρονική διάρκεια της ανθρώπινης ζωής.

2 4 Κεφάλαιο 3 ο 2. Γιατί η ιδέα της εξέλιξης κατοχυρώθηκε στο Δαρβίνο, παρόλο που δεν την υποστήριξε πρώτος; Για δύο λόγους: α) ο Δαρβίνος διατύπωσε την ιδέα της εξέλιξης με επιστημονικούς όρους και β) υπέδειξε το μηχανισμό με τον οποίο συμβαίνει (δηλαδή τη φυσική επιλογή). 3. Είναι αποδεκτή η θεωρία της εξέλιξης σήμερα; Σήμερα, η θεωρία της εξέλιξης είναι αποδεκτή από το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας, και επιπλέον είναι ιδιαίτερα σημαντική για δύο λόγους: α) έχει επηρεάσει, ίσως περισσότερο από κάθε άλλη θεωρία, το δυτικό πολιτισμό β) έχει σφραγίσει τη βιολογία ως επιστήμη, αφού αποτελεί μια θεμελιώδη γενίκευση γι αυτήν. 4. Σε ποιες θεμελιώδεις γενικεύσεις βασίζεται η επιστήμη της βιολογίας; Η Βιολογία, όπως κάθε επιστήμη, βασίζεται σε δύο θεμελιώδεις γενικεύσεις, δηλαδή σε δύο αρχές που ισχύουν σε όλη την έκταση των αντικειμένων που μελετά: α) την κυτταρική θεωρία, σύμφωνα με την οποία όλα τα έμβια όντα αποτελούνται από κύτταρα και από προϊόντα κυττάρων και β) τη θεωρία της εξέλιξης, σύμφωνα με την οποία, όλα τα έμβια όντα προέρχονται από την εξέλιξη προγενέστερων οργανισμών. 5. Τι προσέφερε η θεωρία της εξέλιξης στη Βιολογία; Η θεωρία της εξέλιξης προσέφερε στη Βιολογία προοπτική, γιατί χωρίς αυτήν η Βιολογία απλώς θα περιέγραφε τους φυτικούς και τους ζωικούς οργανισμούς με έναν τρόπο στείρο. Δε θα μπορούσε όμως να βρει σχέσεις μεταξύ αυτών των οργανισμών. Όπως λέει ένας μεγάλος εξελικτικός βιολόγος του 20 ου αιώνα, ο Θεοδόσιος Ντομπζάνσκυ, χωρίς τη θεωρία της εξέλιξης δε θα μπορούσαμε να κατανοήσουμε πώς ένα άθροισμα από χημικά συστατικά και κύτταρα, όπως ο άνθρωπος, έγινε ικανό: να είναι ζωντανό, να αισθάνεται χαρά και πόνο, να ξεχωρίζει την ομορφιά από την ασχήμια και να διακρίνει το καλό από το κακό

3 Κεφάλαιο 1ο Ταξινόμηση των οργανισμών και εξέλιξη 6. Υπάρχουν εντελώς όμοιοι οργανισμοί; Υπάρχει μεγάλη ποικιλομορφία στον πλανήτη μας. Γι αυτό δεν μπορούν να υ- πάρξουν, έστω δύο, εντελώς όμοιοι οργανισμοί. Μοναδικές εξαιρέσεις αποτελούν τα μονοζυγωτικά δίδυμα (δηλαδή τα δίδυμα, που προέρχονται από τη γονιμοποίηση ενός ωαρίου από το ίδιο σπερματοζωάριο) και οι μικροοργανισμοί που ανήκουν στον ίδιο κλώνο (δηλαδή οι μικροοργανισμοί που πολλαπλασιάζονται με απλή διχοτόμηση). 7. Γιατί οι επιστήμονες κατατάσσουν τους οργανισμούς (που ούτως ή άλλως είναι ανόμοιοι) σε ομάδες; Παρόλο που οι οργανισμοί δεν όμοιοι μεταξύ τους, κάποιοι μοιάζουν αρκετά. Έτσι οι επιστήμονες τους κατατάσσουν σε ομάδες: α) για να διευκολύνουν τη μελέτη τους και β) γιατί μέσα από τη συλλογή, την κατάταξη και τη σύγκριση των οργανισμών αναδεικνύεται και ο τρόπος με τον οποίο αυτοί εξελίχθηκαν. 8. Προσδιόρισε την έννοια του πληθυσμού. Μπορούμε να κατατάξουμε τους οργανισμούς με βάση τον πληθυσμό στον οποίο ανήκουν; Πληθυσμός ονομάζεται το σύνολο των ατόμων που μπορούν να αναπαραχθούν επειδή βρίσκονται στην ίδια γεωγραφική περιοχή. Π.χ. οι γάτες που ζουν στην ίδια συνοικία αποτελούν έναν πληθυσμό γιατί αναπαράγονται μόνο μεταξύ τους και όχι με μέλη άλλων πληθυσμών αυτής της συνοικίας, λ.χ. με σκύλους ή σπουργίτια. Δεν μπορούμε να κατατάξουμε τους οργανισμούς με βάση τον πληθυσμό στον ο- ποίο ανήκουν, γιατί η έννοια του πληθυσμού, παρά τη χρησιμότητά της (π.χ. στην Οικολογία), δεν έχει αυστηρά όρια. Έτσι, στο παράδειγμα με τις γάτες, μια γάτα που ανήκει σε άλλο πληθυσμό, ζει δηλαδή σε άλλη συνοικία, δεν αναπαράγεται με τις γάτες της συνοικίας μας, γιατί δεν έρχεται σ επαφή μ αυτές. Αν όμως μεταφερθεί στη συνοικία μας, μπορεί να αναπαραχθεί με τις γάτες που ζουν εκεί. Γίνεται επομένως μέλος του πληθυσμού των γατών της συνοικίας μας. Καταλαβαίνουμε συνεπώς ότι η

4 6 Κεφάλαιο 3 ο έννοια του πληθυσμού δεν αποτελεί ασφαλές κριτήριο για την κατάταξη των οργανισμών, αφού ένας οργανισμός, μπορεί ν ανήκει τη μια σε έναν και την άλλη σε κάποιον άλλο πληθυσμό. 9. Προσδιόρισε την έννοια του είδους. Μπορούμε να κατατάξουμε τους οργανισμούς με βάση το είδος τους; Είδος ονομάζουμε όλους τους πληθυσμούς των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και ν αποκτήσουν γόνιμους απογόνους. Στο παράδειγμα με τις γάτες της ερώτησης 8, όλοι οι πληθυσμοί των γατών, όλες οι γάτες δηλαδή ανεξάρτητα από το που ζουν, ανήκουν στο ίδιο είδος. Η έννοια του είδους, επομένως, έχει ένα φυσικό όριο (περιλαμβάνει ή αποκλείει οργανισμούς με σαφή και αντικειμενικό τρόπο). Γι αυτό αποτελεί τη θεμελιώδη μονάδα κατάταξης. 10. Έχει περιορισμούς ο ορισμός του είδους; Πώς ορίζεται ευρύτερα; Έχει κάποιους περιορισμούς, ο βασικότερος από τους οποίους είναι ότι υπάρχουν οργανισμοί που δεν αναπαράγονται με επαφή με άτομο του άλλου φύλου, αλλά μονογονικά, όπως κάποιοι μονοκύτταροι οργανισμοί (π.χ. η αμοιβάδα), που αναπαράγονται με κυτταρική διαίρεση. Στην περίπτωση αυτή εφαρμόζεται το τυπολογικό κριτήριο, δηλαδή το κριτήριο της ομοιότητας μεταξύ των οργανισμών. Έτσι ονομάζουμε είδος το σύνολο των οργανισμών που έχουν ίδια μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά. 11. Με βάση ποια κριτήρια ορίζεται το είδος γενικά; Γενικά, το είδος ορίζεται με δύο κριτήρια: α) Το μειξιολογικό κριτήριο, το κριτήριο δηλαδή της δυνατότητας αναπαραγωγής με άτομα του άλλου φύλου. Στην περίπτωση αυτή είδος ονομάζεται το σύνολο των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να δώσουν γονίμους απογόνους. β) Το τυπολογικό κριτήριο, το κριτήριο δηλαδή της ομοιότητας των οργανισμών, που χρησιμοποιείται όταν δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί το μειξιολογικό κριτήριο. Στην περίπτωση αυτή είδος ονομάζεται το σύνολο των οργανισμών που έχουν κοινά μορφολογικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά.

5 Κεφάλαιο 1ο Ποιος επινόησε το τυπολογικό κριτήριο και πώς ταξινομούνται οι οργανισμοί με βάση αυτό; Το τυπολογικό κριτήριο επινοήθηκε από το Σουηδό φυσιοδίφη Λίνναιο (18 ος αιώνας). Με βάση αυτό το κριτήριο, οι οργανισμοί, εκτός από το είδος, ταξινομούνται σε ευρύτερες ταξινομικές βαθμίδες (ομάδες δηλαδή). Έτσι: α) τα είδη που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο απ ό, τι άλλα συνιστούν ένα γένος β) τα γένη που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο απ ό, τι άλλα συνιστούν μια οικογένεια γ) οι οικογένειες που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο απ ό, τι άλλες συνιστούν μια τάξη δ) οι τάξεις που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο απ ό, τι άλλες συνιστούν μια κλάση ε) οι κλάσεις που μοιάζουν μεταξύ τους περισσότερο απ ό, τι άλλα συνιστούν ένα φύλο. 13. Δώστε ένα παράδειγμα συστηματικής κατάταξης οργανισμών. Πώς μας βοηθά η κατάταξη αυτή να καταλάβουμε την εξελικτική συγγένεια των οργανισμών; Αρχικά, κατατάσσουμε τους οργανισμούς (κάθετες στήλες) σε ταξινομικές βαθμίδες (οριζόντιες γραμμές) που γίνονται ευρύτερες όσο προχωράμε προς τα κάτω. ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ Οργανισμοί Άνθρωπος Γορίλας Γίββωνας Γάτα Λύγκας Κροκόδειλος Βαθμίδες Είδος H. sapiens G. gorilla H. lar F. domesticus F. sylvestris C. niloticus Γένος Homo Gorilla Hylobates Felis Crocodilus Οικογένεια Ανθρωπίδες Ανθρωποπίθηκοι Αιλουροειδή Crocodylidae Τάξη Πρωτεύοντα Σαρκοφάγα Κροκοδείλια Κλάση Θηλαστικά Ερπετά Φύλο Χορδωτά Στη συνέχεια σχεδιάζουμε το φυλογενετικό δέντρο των οργανισμών στο οποίο απεικονίζεται η εξελικτική συγγένειά τους με τα σημεία τομής (βούλες) των γραμμών. Τα είδη δηλαδή που ανήκουν στο ίδιο γένος έχουν στενή συγγένεια (μοιάζουν πολύ). Τα είδη που ανήκουν στην ίδια οικογένεια έχουν λιγότερο στενή εξελικτική συγγένεια (μοιάζουν λιγότερο), κ.ο.κ.

6 8 Κεφάλαιο 3 ο Εξελικτική συγγένεια σημαίνει ότι τα είδη έχουν κάποιο κοινό πρόγονο. Όσο πιο μακρινή είναι η εξελικτική συγγένεια (όσο ευρύτερη δηλαδή είναι η ταξινομική βαθμίδα στην οποία ανήκουν τα είδη), τόσο πιο πίσω στο χρόνο είναι ο κοινός πρόγονος, που έχει ανακαλύψει η εξελικτική έρευνα. ΦΥΛΟΓΕΝΕΤΙΚΟ ΔΕΝΤΡΟ Άνθρωπος Γορίλας Γίββωνας Γάτα Λύγκας Κροκόδειλος Έτσι, π.χ. από τα σημεία τομής στο παραπάνω φυλογενετικό δέντρο καταλαβαίνουμε ότι: Η γάτα και ο λύγκας ανήκουν στο ίδιο γένος, άρα έχουν στενή συγγένεια, γιατί έχουν κοινό πρόγονο που έζησε στο πρόσφατο παρελθόν. Ο γορίλας και ο γίββωνας ανήκουν στην ίδια οικογένεια (ευρύτερη βαθμίδα από το γένος). Άρα έχουν λιγότερο στενή συγγένεια, γιατί η εξελικτική έρευνα έδειξε ότι ο κοινός τους πρόγονος έζησε σε πιο μακρινό παρελθόν. Ο άνθρωπος, ο γορίλας και ο γίββωνας ανήκουν στην ίδια τάξη (ευρύτερη βαθμίδα από την οικογένεια). Άρα είναι ακόμη πιο μακρινοί συγγενείς, γιατί ο κοινός τους πρόγονος έζησε πιο πίσω στο χρόνο.

7 Κεφάλαιο 1ο 9 Ο άνθρωπος, ο γορίλας, ο γίββωνας, η γάτα και ο λύγκας ανήκουν στην ίδια κλάση, τα θηλαστικά (ευρύτερη βαθμίδα από την τάξη). Άρα έχουν α- κόμη πιο μακρινή συγγένεια (μοιάζουν λιγότερο), γιατί ο κοινός τους πρόγονος είναι ακόμη πιο μακρινός (πιο πίσω στο χρόνο). Τέλος, ο κροκόδειλος δε μοιάζει με τα υπόλοιπα ζώα, γι αυτό ανήκει σε διαφορετική κλάση (ερπετά). Ωστόσο, η εξελικτική έρευνα έδειξε ότι έχει έναν πολύ μακρινό πρόγονο με τα θηλαστικά, που έζησε πριν από 240 εκατ. χρόνια. Γι αυτό όλα τα ζώα του παραδείγματος ανήκουν στο ίδιο φύλο, την ευρύτερη ταξινομική βαθμίδα Η θεωρία του Λαμάρκ 14. Τι θεωρούσαν οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι για την προέλευση της ζωής; Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι συνέλαβαν την ιδέα της εξέλιξης ήδη από τον 6 ο αιώνα π.χ. (Ηράκλειτος, Θαλής ο Μιλήσιος, Αναξίμανδρος, Εμπεδοκλής, κ.ά.). Ο Α- ριστοτέλης και ο Πλάτωνας όμως υποστηρίζουν την ιδέα της σταθερότητας των ειδών. Κι επειδή η σκέψη τους κυριάρχησε στη Δύση για πάνω από 2000 χρόνια (μέχρι το 18 ο αιώνα), η ιδέα της εξέλιξης παραμερίστηκε. 15. Ποιος ξαναέφερε στο προσκήνιο την ιδέα της εξέλιξης κατά τη νεότερη εποχή; Το 18 ο αιώνα ο Γάλλος ζωολόγος Ζαν Μπατίστ Λαμάρκ (ο «πατέρας» του όρου Βιολογία) υποστήριξε με επιχειρήματα την ιδέα της εξέλιξης, τη μεταβολή δηλαδή των ειδών και την προέλευση της ζωής από απλούστερες μορφές, που σταδιακά έγιναν πιο περίπλοκες. Στο βιβλίο του Η φιλοσοφία της Ζωολογίας (1809) για πρώτη φορά παρουσιάστηκε μια ολοκληρωμένη θεωρία για τον τρόπο που τα φυτά και τα ζώα εξελίσσονται. 16. Ποιες ήταν οι απόψεις του Λαμάρκ για την εξέλιξη; Οι απόψεις του Λαμάρκ συνοψίζονται στα εξής: i. Η άβια ύλη παράγει ατελείς μορφές ζωής,

8 10 Κεφάλαιο 3 ο ii. οι οποίες εξελίσσονται σε πιο σύνθετες, επειδή τα φυτά έχουν μια έμφυτη τάση για συνεχή πρόοδο, δηλαδή μια εσωτερική δύναμη για βελτίωση. iii. Η εξέλιξη αυτή συμβαίνει αργά και σταδιακά κατά μήκος μιας νοητής φυσικής κλίμακας, που ξεκινά από την άβια ύλη. iv. Οι αλλαγές στο περιβάλλον επηρεάζουν τα ζώα: τους δημιουργούν νέες συνήθειες, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούν περισσότερο κάποια όργανα ή καθόλου κάποια άλλα. v. Ισχύει η αρχή της χρήσης και της αχρησίας, σύμφωνα με την οποία αναπτύσσονται περισσότερο τα όργανα του ζώου που χρησιμοποιούνται περισσότερο, αυτά δηλαδή που το βοηθούν να προσαρμοστεί στις αλλαγές που συμβαίνουν στο περιβάλλον, ενώ τα όργανα που δε συμβάλλουν στην προσαρμογή του, περιπίπτουν σε αχρησία, ατροφούν και εξαφανίζονται. Έτσι, τα ζώα αποκτούν νέα χαρακτηριστικά, τα οποία είναι επίκτητα, δεν τα είχαν δηλαδή από τη γέννησή τους. vi. Τα επίκτητα αυτά χαρακτηριστικά (οι αλλαγές δηλαδή στα όργανα) κληροδοτούνται στους απογόνους. vii. Έτσι, με την πάροδο του χρόνου, συσσωρεύονται πολλές αλλαγές, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται νέα είδη διαφορετικά από τα αρχικά. 17. Είναι αποδεκτή σήμερα η θεωρία του Λαμάρκ; Δεν είναι αποδεκτή σήμερα η θεωρία του Λαμάρκ για την εξέλιξη, γιατί πολυάριθμα πειράματα που έχουν γίνει, απέτυχαν να αποδείξουν ότι τα επίκτητα χαρακτηριστικά κληρονομούνται Η θεωρία της φυσικής επιλογής 18. Πώς συνέβαλε η υπερπόντια αποστολή του Βρετανικού Ναυτικού με τη φρεγάτα Beagle στη διατύπωση της θεωρίας του Δαρβίνου για την εξέλιξη; Ο Κάρολος Δαρβίνος γεννήθηκε στην Αγγλία το 1809 (τη χρονιά που δημοσιεύτηκε η θεωρία του Λαμάρκ). Σπούδασε Ιατρική και Θεολογία. Απογοητεύτηκε όμως από την ενασχόλησή του μ αυτές τις επιστήμες και αποφάσισε να πάρει μέρος ως άμισθος φυσιοδίφης σε μια υπερπόντια αποστολή του Βρετανικού Ναυτικού για να ασχοληθεί με το αγαπημένο του αντικείμενο, τη μελέτη του φυσικού κόσμου.

9 Κεφάλαιο 1ο 11 Το ταξίδι ξεκίνησε το 1831 με τη φρεγάτα Beagle (Ιχνηλάτης) και διήρκησε 5 χρόνια. Κατά τη διάρκεια του ο Δαρβίνος: Συνέλεξε πολλά διαφορετικά ζώα, φυτά και απολιθώματα. Πραγματοποίησε γεωλογικές, κλιματολογικές και ανθρωπολογικές παρατηρήσεις σε μια ευρεία περιοχή (από τη ζούγκλα του Αμαζονίου και τις πεδιάδες της Αργεντινής ως τα υψίπεδα των Άνδεων και τα νησιά Γκαλαπάγκος). Με βάση αυτά οδηγήθηκε στην ιδέα της εξέλιξης, αν και αρχικά πίστευε, όπως οι περισσότεροι στην εποχή του, ότι τα είδη είναι σταθερά και δε μεταβάλλονται. 19. Πότε δημοσίευσε ο Δαρβίνος τη θεωρία του και γιατί; Ο Δαρβίνος είχε διατυπώσει βασικές αρχές της θεωρίας του από το Τη δημοσίευσε όμως το 1858 (19 χρόνια αργότερα!), γιατί είχε προβλέψει τις φοβερές αντιδράσεις που θα συναντούσε (επικρατούσαν όπως είπαμε ερώτηση 14- οι ιδέες του Πλάτωνα και του Αριστοτέλη για τη σταθερότητα των ειδών). Γι αυτό ήθελε να συλλέξει πρόσθετο αποδεικτικό υλικό. Το βιβλίο του Προέλευση των ειδών διά της φυσικής επιλογής εξαντλήθηκε την πρώτη μέρα της κυκλοφορίας του. Αποτελεί ένα από τα βιβλία που έχουν τις περισσότερες εκδόσεις παγκόσμια. Η θεωρία της εξέλιξης με βάση τη φυσική επιλογή ήταν ένα μοναδικό επίτευγμα του 19 ου αιώνα. Σφράγισε την επιστήμη της βιολογίας και άλλαξε ριζικά την άποψή μας για μας τους ίδιους και το φυσικό κόσμο. 20. Τι υποστηρίζει η θεωρία της φυσικής επιλογής του Δαρβίνου; Η θεωρία της εξέλιξης του Δαρβίνου με βάση τη φυσική επιλογή αναλύεται σε 4 βασικές παρατηρήσεις και σε 3 συμπεράσματα που προκύπτουν από αυτές:

10 12 Κεφάλαιο 3 ο 1. Οι πληθυσμοί των διάφορων ειδών τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου. 2. Τα μεγέθη των πληθυσμών παραμένουν σχετικά σταθερά, αν εξαιρεθούν οι εποχικές διακυμάνσεις. 3. Τα άτομα κάθε είδους δεν είναι όμοια. Στους πληθυσμούς υπάρχει τεράστια ποικιλομορφία στα φυσικά χαρακτηριστικά των μελών τους. 4. Τα περισσότερα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους τους. 1. Τα μεγέθη των πληθυσμών παραμένουν σταθερά, παρά την τάση για αύξηση. Αυτό σημαίνει ότι κάποια δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται. Άρα μεταξύ των ατόμων κάθε πληθυσμού διεξάγεται ένας αγώνας επιβίωσης. 2. Το ποια άτομα θα επιβιώσουν σ αυτό τον αγώνα δεν είναι τυχαίο. Εξαρτάται από ποια χαρακτηριστικά έχει κληρονομήσει κάθε άτομο από τους προγόνους του. Δηλαδή επιβιώνουν περισσότερο ή /και α- φήνουν περισσότερους απογόνους τα άτομα που έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά, τα οποία τους επιτρέπουν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους. Ενώ τα άτομα που έχουν κληρονομήσει χαρακτηριστικά λιγότερο ευνοϊκά για την προσαρμογή τους δεν καταφέρνουν να ε- πιβιώσουν ή να αναπαραχθούν αρκετά. 3. Έτσι, τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από τα λιγότερο ευνοϊκά χαρακτηριστικά, γιατί οι φορείς τους επιβιώνουν και αφήνουν περισσότερους απογόνους από τους φορείς λιγότερων ευνοϊκών χαρακτηριστικών. Μ αυτό τον τρόπο συσσωρεύονται όλο και περισσότερο ευνοϊκά χαρακτηριστικά σ έναν πληθυσμό με την πάροδο του χρόνου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση νέου είδους. 21. Τι ονόμασε ο Δαρβίνος φυσική επιλογή; Ο Δαρβίνος ονόμασε φυσική επιλογή τη διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί που είναι περισσότερο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον τους επικρατούν, δηλαδή επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους οργανισμούς.

11 Κεφάλαιο 1ο Με ποιο σκεπτικό χρησιμοποιήθηκε ο όρος φυσική επιλογή από το Δαρβίνο; Χρησιμοποιήθηκε σε αντιδιαστολή με την τεχνητή επιλογή, που κάνει ο άνθρωπος ευνοώντας την επιβίωση και την αναπαραγωγή ζώων ή φυτών με χαρακτηριστικά ωφέλιμα ή με οικονομικό ενδιαφέρον για τον άνθρωπο, δηλαδή με επιθυμητά γι αυτόν χαρακτηριστικά. 23. Πώς εξηγεί η θεωρία του Δαρβίνου την ποικιλία των ειδών στη Γη; Η θεωρία του Δαρβίνου εξηγεί απλά και πειστικά την ποικιλία των ειδών στη Γη. Σε διάφορες περιοχές επικρατούν διαφορετικές συνθήκες και ευκαιρίες επιβίωσης. Επομένως, σε κάθε περιοχή επιλέγονται (φυσική επιλογή) διαφορετικοί οργανισμοί (οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον) Μερικές χρήσιμες αποσαφηνίσεις στη θεωρία της φυσικής επιλογής 24. Που δρα η φυσική επιλογή; Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης, η φυσική επιλογή δρα στον πληθυσμό. Δηλαδή ο πληθυσμός είναι η μικρότερη δυνατή μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί και όχι τα μεμονωμένα άτομα (όπως πιθανόν θα περιμέναμε), αυτά δηλαδή που αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον (για να δράσει η φυσική επιλογή). Αυτό ισχύει γιατί κάθε άτομο παρουσιάζει το πολύ ένα νέο χαρακτηριστικό (δηλαδή ελάχιστες μεταβολές): είτε λόγω μεταβολής του γενετικού του υλικού (μετάλλαξη) είτε λόγω της επίδρασης του περιβάλλοντος (επίκτητο γνώρισμα) Ενώ εξέλιξη υπάρχει όταν συσσωρεύονται πολλά νέα χαρακτηριστικά που: μπορούν να κληρονομούνται και έχουν εδραιωθεί. Αυτό συμβαίνει στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής.

12 14 Κεφάλαιο 3 ο 25. Γιατί η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη; Η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά και χρονικά προσδιορισμένη, δηλαδή αναφέρεται σε συγκεκριμένο τόπο και χρόνο, γιατί οι συνθήκες του περιβάλλοντος αλλάζουν από τόπο σε τόπο και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή, οπότε και η φυσική επιλογή δρα με διαφορετικό τρόπο. Αυτό συμβαίνει γιατί μπορεί ένα χαρακτηριστικό να ευνοεί την προσαρμογή σε μια περιοχή σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, αλλά να είναι άχρηστο και δυσμενές για την προσαρμογή σε μια άλλη περιοχή ή σε μια άλλη χρονική στιγμή Η φυσική επιλογή εν δράσει 26. Τι ονομάζεται φαινόμενο βιομηχανικού μελανισμού και πώς εξηγείται με τη δράση της φυσικής επιλογής; Βιομηχανικός μελανισμός ονομάζεται το φαινόμενο της επικράτησης ατόμων με μαύρο χρώμα λόγω της βιομηχανικής ρύπανσης. Το φαινόμενο αυτό έχει παρατηρηθεί σε δεκάδες είδη εντόμων που ζουν σε βιομηχανικές περιοχές και οφείλεται στη δράση της φυσικής επιλογής. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η πεταλούδα Biston betularia, έντομο πολύ διαδεδομένο στην Αγγλία και τη Σκωτία. Η πεταλούδα αυτή συναντιέται σε δύο παραλλαγές: ανοιχτόχρωμη με σκούρες κηλίδες στις πτέρυγες και τελείως μαύρη. Πριν τη Βιομηχανική Επανάσταση περισσότερες ήταν οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες. Μετά τη Βιομηχανική Επανάσταση όμως άρχισαν να επικρατούν οι μαύρες πεταλούδες. Από τις αρχές του 20 ου αιώνα σε πολλές βιομηχανικές περιοχές (π.χ. Μάντσεστερ) εμφανίζονται σχεδόν μόνο μαύρες. Το φαινόμενο του βιομηχανικού μελανισμού εξηγείται όπως είπαμε, με τη δράση της φυσικής επιλογής. Οι πεταλούδες αυτές τρέφονται τη νύχτα και αναπαύονται τη μέρα πάνω στους κορμούς των δέντρων, οι οποίοι, πριν τη Βιομηχανική Επανάσταση, είχαν το φυσικό ανοιχτό χρώμα τους. Έτσι οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες, σε σχέση με τις μαύρες διακρίνονταν δυσκολότερα από τους θηρευτές τους, τα εντομοφάγα πτηνά. Είχαν δηλαδή μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης και μεταβίβασης του

13 Κεφάλαιο 1ο 15 χαρακτηριστικού τους (ανοιχτό χρώμα) στις επόμενες γενιές. Γι αυτό στους τοπικούς πληθυσμούς της πεταλούδας επικράτησαν οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες, ενώ οι μαύρες ήταν ελάχιστες. Μετά τη Βιομηχανική Επανάσταση, όμως, οι κορμοί των δέντρων μαύρισαν λόγω της βιομηχανικής ρύπανσης. Έτσι, η δράση της φυσικής επιλογής αντιστράφηκε. Οι μαύρες πεταλούδες είχαν πια το προσαρμοστικό πλεονέκτημα, γιατί ήταν πιο δυσδιάκριτες πάνω στους κορμούς από τις ανοιχτόχρωμες. Επιβίωναν λοιπόν περισσότερο και μεταβίβαζαν με μεγαλύτερη συχνότητα το χρωματισμό τους στις επόμενες γενιές από τις ανοιχτόχρωμες. Γι αυτό βαθμιαία να επικρατούν αριθμητικά. 27. Γιατί εξακολουθούν να υπάρχουν ανοιχτόχρωμες πεταλούδες Biston betaluria; Το παράδειγμα με τις πεταλούδες Biston betaluria είναι πολύ χρήσιμο για να διευκρινίσουμε παρανοήσεις για το μηχανισμό της εξέλιξης. Οι πεταλούδες δεν ανταποκρίθηκαν στη μεταβολή του περιβάλλοντος (δηλαδή στο μαύρισμα των κορμών) α- ναπτύσσοντας ένα γνώρισμα που δεν υπήρχε πριν τη Βιομηχανική Επανάσταση, όπως προέβλεπε η θεωρία του Λαμάρκ. Οι μαύρες πεταλούδες προϋπήρχαν αυτής της αλλαγής στο περιβάλλον. Απλώς η φυσική επιλογή έδρασε ευνοώντας από τα ήδη υπάρχοντα κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά (όχι τα επίκτητα), εκείνο που έδινε μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης στους φορείς σε κάθε χρονική στιγμή και σε κάθε περιβάλλον. Δηλαδή: το ανοιχτό χρώμα, όταν οι κορμοί ήταν ανοιχτόχρωμοι, όποτε επικρατούσαν οι ανοιχτόχρωμες πεταλούδες και το μαύρο χρώμα, όταν οι κορμοί έγιναν σκούροι, οπότε επικράτησαν οι μαύρες πεταλούδες.

14 16 Κεφάλαιο 3 ο Σύγκριση της θεωρίας του Λαμάρκ με τη θεωρία του Δαρβίνου 28. Πώς εξηγεί την εξέλιξη των ειδών η θεωρία του Λαμάρκ και πώς η θεωρία του Δαρβίνου; Ο Λαμάρκ εξηγούσε την εξέλιξη των ειδών με βάση την αρχή της χρήσης και της αχρησίας και την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών. Ο Δαρβίνος από την άλλη εξηγούσε την εξέλιξη των ειδών με βάση τη θεωρία της φυσικής επιλογής. Ας δούμε πως εξηγούν την εμφάνιση του ψηλού λαιμού στις καμηλοπαρδάλεις οι δύο θεωρίες. Θεωρία του Λαμάρκ Θεωρία του αρβίνου προέλευση Οι καμηλοπαρδάλεις δημιουργήθηκαν από οργανισμούς κατώτερων βαθμίδων διαμέσου της φυσικής κλίμακας. Στο φυλογενετικό δέντρο των καμηλοπαρδάλεων υπήρχαν ζώα με λαιμούς ποικίλου μήκους σε κάποιο προγονικό είδος. Αίτια αλλαγής Τα χαμηλότερα κλαδιά έχασαν τα φύλλα τους, οπότε οι καμηλοπαρδάλεις, που ως τότε είχαν κοντούς λαιμούς, έπρεπε να βρουν ένα τρόπο, ώστε να φτάνουν τα ψηλότερα κλαδιά, ν αλλάξει δηλαδή κάποιο χαρακτηριστικό τους. Οι πληθυσμοί των καμηλοπαρδάλεων αυξάνονταν με ρυθμούς γεωμετρικής προόδου με αποτέλεσμα το περιβάλλον να μην μπορεί να τις θρέψει όλες. Μεταξύ δηλαδή των ατόμων του πληθυσμού διεξάγονταν ένας αγώνας επιβίωσης, αφού δεν μπορούσαν να επιβιώσουν όλα, με αποτέλεσμα να σταθεροποιηθεί το μέγεθος του πληθυσμού.

15 Κεφάλαιο 1ο 17 Μηχανισμός αλλαγής Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης και της αχρησίας, ορισμένα ζώα τέντωναν το λαιμό τους, για να φτάνουν τα ψηλά κλαδιά. Έτσι, σταδιακά οι καμηλοπαρδάλεις, εξαιτίας του διαρκούς τεντώματος και χάρη σε μια εσωτερική δύναμη για συνεχή βελτίωση, α- πέκτησαν μακρύ λαιμό, απέκτησαν δηλαδή ένα επίκτητο χαρακτηριστικό. Με αυτό τον τρόπο προσαρμόστηκαν, χωρίς να ε- ξαφανιστούν. Η φυσική επιλογή ευνόησε τα άτομα που είχαν μακρύτερο λαιμό, γιατί αυτά έφταναν τα ψηλά κλαδιά, άρα μπορούσαν να τραφούν καλύτερα και περισσότερο. Δηλαδή οι καμηλοπαρδάλεις με μακρύ λαιμό επιβίωναν περισσότερο, ενώ αυτές που είχαν κοντό λαιμό σταδιακά λιγόστευαν και τελικά εξαφανίστηκαν. Επομένως, η φυσική επιλογή ευνόησε ένα ήδη υπάρχον χαρακτηριστικό, το μακρύ λαιμό. Εδραίωση της αλλαγής (εξέλιξη) Σύμφωνα με την αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών, ο μακρύς λαιμός κληροδοτήθηκε στους απογόνους και αποτέλεσε ένα νέο χαρακτηριστικό του είδους (των καμηλοπαρδάλεων). Αφού οι καμηλοπαρδάλεις με μακρύ λαιμό επιβίωναν περισσότερο, άφηναν περισσότερους απογόνους. Επομένως, ο μακρύς λαιμός κληροδοτούνταν στους απογόνους με μεγαλύτερη συχνότητα και τελικά αποτέλεσε ένα κύριο χαρακτηριστικό του είδους (των καμηλοπαρδάλεων).

16 18 Κεφάλαιο 3 ο Ποια από τις παρακάτω απαντήσεις είναι σωστή; 1. Γιατί άργησε να γίνει αποδεκτή η θεωρία της εξέλιξης των ειδών, που διατυπώθηκε από τον Κάρολο Δαρβίνο; α. Γιατί δεν ήταν επαρκώς τεκμηριωμένη. β. Γιατί ήταν ακατανόητη. γ. Γιατί οι μεταβολές των οργανισμών είναι πολύ αργές και δε γίνονται εύκολα αντιληπτές. δ. Για κανέναν από τους παρακάτω λόγους. 2. Γιατί η θεωρία της εξέλιξης αποτελεί θεμελιώδη γενίκευση για την επιστήμη της Βιολογίας; α. Γιατί είναι μια θεωρία γενική, χωρίς λεπτομέρειες. β. Γιατί η επιστήμη της Βιολογίας βασίζεται αποκλειστικά σ αυτήν. γ. Γιατί συμπληρώνει την κυτταρική θεωρία. δ. Γιατί ισχύει σ όλη την έκταση των αντικειμένων που μελετά η Βιολογία. 3. Ποια από τα παρακάτω αποτελεί θεμελιώδη μονάδα κατάταξης; α. Ο πληθυσμός β. Το είδος γ. Το γένος δ. Η οικογένεια

17 Κεφάλαιο 1ο Ποιο κριτήριο ισχύει πάντα στον ορισμό του είδους; α. Το μειξιολογικό κριτήριο β. Το τυπολογικό κριτήριο γ. Και τα δύο δ. Κανένα απ τα δύο 5. Οι οργανισμοί, πέρα από το είδος, ταξινομούνται σε ευρύτερες ταξινομικές βαθμίδες με την ακόλουθη σειρά: α. γένος, οικογένεια, τάξη, κλάση, φύλο β. γένος, τάξη, οικογένεια, φύλο γ. οικογένεια, γένος, τάξη, κλάση, φύλο δ. φύλο, οικογένεια, γένος, τάξη, κλάση 6. Δύο είδη μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους, όταν ανήκουν: α. στο ίδιο γένος β. στο ίδιο φύλο γ. στην ίδια οικογένεια δ. στην ίδια τάξη 7. Η θεωρία Λαμάρκ: α. διατυπώθηκε μετά τη θεωρία του Δαρβίνου. β. στηρίζεται στην αρχή της χρήσης και της αχρησίας και στην αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών. γ. στηρίζεται στη φυσική επιλογή και στην αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης των επίκτητων χαρακτηριστικών. δ. είναι αποδεκτή σήμερα.

18 20 Κεφάλαιο 3 ο 8. Η νοητή φυσική επιλογή του Λαμάρκ ξεκινάει από: α. τις ατελείς μορφές ζωής β. την εσωτερική δύναμη για συνεχή βελτίωση γ. την άβια ύλη δ. τις αλλαγές στο περιβάλλον 9. Σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, οι πληθυσμοί των διάφορων ειδών: α. τείνουν να αυξάνονται από γενιά σε γενιά με ρυθμό γεωμετρικής προόδου. β. παραμένουν σχετικά σταθεροί σε μέγεθος. γ. είναι πεδία διεξαγωγής ενός αγώνα επιβίωσης μεταξύ των ατόμων που τους αποτελούν. δ. όλα τα παραπάνω. 10. Η διαδικασία με την οποία οι περισσότερο προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον οργανισμοί επικρατούν, δηλαδή επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους οργανισμούς ονομάστηκε από το Δαρβίνο: α. αγώνας επιβίωσης β. αρχή χρήσης και αχρησίας γ. εξέλιξη δ. φυσική επιλογή 11. Η μικρότερη μονάδα που μπορεί να εξελιχθεί είναι: α. το είδος β. το άτομο γ. ο πληθυσμός δ. η οικογένεια

19 Κεφάλαιο 1ο Ο λαιμός των καμηλοπαρδάλεων ψήλωσε γιατί: α. προϋπήρχαν άτομα με ψηλό λαιμό σε κάποιο προγονικό είδος. β. τα επίκτητα χαρακτηριστικά των γονέων κληροδοτούνται στους απογόνους τους. γ. προσπαθούσαν να φτάσουν τα ψηλά κλαδιά των δέντρων. δ. όλοι οι οργανισμοί έχουν μια έμφυτη τάση για συνεχή βελτίωση. 13*. Όταν διατύπωσε τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών ο Δαρβίνος δε γνώριζε: α. την ποικιλομορφία β. τις περιβαλλοντικές αλλαγές γ. το μηχανισμό κληρονόμησης των χαρακτηριστικών δ. την αναπαραγωγή 14*. Ανάλογα με την οπτική γωνία με την οποία εξετάζει κάποιος την εξέλιξη μπορεί να της αποδώσει διαφορετικούς ορισμούς. Σε καμιά περίπτωση όμως η εξέλιξη δεν μπορεί να ορισθεί ως: α. κάθε αλλαγή στη συχνότητα ενός γονιδίου ενός πληθυσμού β. η διαδικασία που οδηγεί στο σχηματισμό νέων ειδών γ. το φαινόμενο ν αλλάζουν τα χαρακτηριστικά ενός συστήματος με την πάροδο του χρόνου δ. η διαδικασία που οδηγεί στην τελειοποίηση του είδους. 15*. Η εξέλιξη, αν και θεωρείται γεγονός, δεν αποτελεί νόμο της Βιολογίας. Αυτό σημαίνει ότι: α. δε συμβαίνει πάντα στους διπλοειδείς οργανισμούς β. δε συμβαίνει σε όλους τους οργανισμούς γ. αποτελεί εξαίρεση που προκαλείται από διατάραξη της ομαλής λειτουργί-

20 22 Κεφάλαιο 3 ο ας των σταθεροποιητικών μηχανισμών που διαθέτουν οι οργανισμοί δ. οι μηχανισμοί της εξέλιξης δεν έχουν εξακριβωθεί πλήρως, ώστε να διατυπωθούν σε αναμφισβήτητους νόμους. 16*. Στην προσπάθεια για την επιβίωση μεταξύ των οργανισμών επιβιώνει: α. ο μεγαλύτερος σε ηλικία β. ο ισχυρότερος γ. ο βαρύτερος δ. ο καλύτερα προσαρμοσμένος. 17*. Ποιο είναι το χαρακτηριστικό των ατόμων μέσα σ ένα είδος: α. Μπορούν να παράγουν απογόνους. β. Οι βάσεις των νουκλεοτιδίων τους στο γενετικό υλικό τους διαφέρουν λιγότερο από 1%. γ. Ακόμα κι αν απομονώνονται γεωγραφικά στην πλειοψηφία τους παράγουν γόνιμους απογόνους. δ. Οι απόγονοι δύο ατόμων του είδους μετά την ενηλικίωσή τους μπορούν και παράγουν δικούς τους απογόνους. 18*. Η ιδέα-κλειδί στη φυσική επιλογή είναι ότι άτομα με καλύτερα προσαρμοσμένα κληρονομικά χαρακτηριστικά: α. επικρατούν εύκολα β. επιβιώνουν και αναπαράγονται γ. διατηρούν το περιβάλλον τους δ. υφίστανται νέες μεταλλάξεις.

21 Κεφάλαιο 1ο 23 19*. Η συλλογή γεγονότων, παρατηρήσεων και υποθέσεων για την ιστορία της ζωής πάνω στη Γη ονομάζεται: α. επιβίωση του καλύτερα προσαρμοσμένου β. προσαρμογή γ. εξελικτική θεωρία δ. τεχνητή επιλογή. 20*. Στην εποχή του Δαρβίνου οι περισσότεροι άνθρωποι πίστευαν ότι: α. η Γη άλλαζε σταθερά β. η Γη και οι οργανισμοί δεν άλλαζαν γ, η Γη είχε ηλικία μερικών εκατομμυρίων ετών δ. οι ζωντανοί οργανισμοί άλλαζαν σταδιακά. 21*. Οι κτηνοτρόφοι βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά των ζώων και οι γεωργοί τα φυτά με: α. παροχή των απαραίτητων τροφών β. επιλεκτική διασταύρωση γ. επιβίωση του καταλληλότερου δ. φυσική επιλογή. 22*. Ο Δαρβίνος υποστήριξε ότι συμβαίνει η φυσική επιλογή γιατί: α. υπάρχει ποικιλομορφία β. υπάρχει ανταγωνισμός για την επιβίωση γ. επιβιώνει ο καλύτερα προσαρμοσμένος δ. ισχύουν όλα τα παραπάνω.

22 24 Κεφάλαιο 3 ο 23*. Σ ένα σκουρόχρωμο δάσος, η δράση της φυσικής επιλογής για τους διάφορους μηχανισμούς, που γίνονται τροφή για άλλους, θα έχει ως αποτέλεσμα να: α. μειωθεί η συχνότητα των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα σκούρα χρώματα β. αυξηθεί η συχνότητα των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα σκούρα χρώματα γ. παραμείνει σταθερή η συχνότητα των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα σκούρα χρώματα δ. συμβαίνουν όσα αναφέρονται στα α, β και γ. Όσες ερωτήσεις έχουν δίπλα τους τον αστερίσκο (*) έχουν δημιουργηθεί από τη συγγραφική ομάδα του Κέντρου Εκπαιδευτικής Έρευνας (Κ.Ε.Ε.). Σημειώστε Χ στο Σωστό ή στο Λάθος, αν θεωρείτε ότι η αντίστοιχη πρόταση είναι σωστή ή λανθασμένη: 24. Ο Λαμάρκ διατύπωσε την ιδέα της εξέλιξης με επιστημονικούς όρους και υπέδειξε το μηχανισμό με τον οποίο συμβαίνει. Σωστό Λάθος 25. Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης, όλα τα έμβια όντα αποτελούνται από κύτταρα και από προϊόντα κυττάρων, που προέρχονται από την εξέλιξη προγενέστερων οργανισμών. Σωστό Λάθος 26. Δύο οργανισμοί είναι εντελώς όμοιοι μόνο αν αποτελούν μονοζυγωτικά δίδυμα. Σωστό Λάθος 27. Το σύνολο των οργανισμών που βρίσκονται στην ίδια γεωγραφική περιοχή αποτελούν έναν πληθυσμό. Σωστό Λάθος

23 Κεφάλαιο 1ο Η θεμελιώδης μονάδα κατάταξης των οργανισμών είναι το είδος. Σωστό Λάθος 29. Αν δύο οργανισμοί που αναπαράγονται μεταξύ τους δίνουν απογόνους, ανήκουν στο ίδιο γένος. Σωστό Λάθος 30. Η ταξινομική βαθμίδα-κλάση μπορεί να περιλαμβάνει πολλές τάξεις. Σωστό Λάθος 31. Δύο οργανισμοί που ανήκουν στην ίδια οικογένεια μοιάζουν περισσότερο από δύο οργανισμούς που ανήκουν στην ίδια τάξη. Σωστό Λάθος 32. Ο άνθρωπος και ο κροκόδειλος ανήκουν στο ίδιο φύλο. Σωστό Λάθος 33. Ο Λαμάρκ υποστήριζε ότι η άβια ύλη παρήγαγε ατελείς μορφές ζωής, που σταδιακά εξελίχθηκαν σε πιο σύνθετες. Σωστό Λάθος 34. Σύμφωνα με το Λαμάρκ, αν ένας πίθηκος μάθει να μιλάει, οι απόγονοί του επίσης θα ξέρουν να μιλάνε. Σωστό Λάθος 35. Με τη φυσική επιλογή τα μεγέθη των πληθυσμών παραμένουν σταθερά, παρά την τάση τους για αύξηση. Σωστό Λάθος 36. Σύμφωνα με το Δαρβίνο, εξέλιξη υπάρχει όταν σ ένα άτομο συσσωρεύονται πολλά νέα χαρακτηριστικά, που μπορούν να κληρονομούνται. Σωστό Λάθος 37*. Τα ζώα ή τα φυτά, που μπορούν να ζευγαρώσουν με επιτυχία, ανήκουν στο ίδιο είδος. Σωστό Λάθος 38*. Η εξέλιξη των οργανισμών διά μέσου της φυσικής επιλογής προϋποθέτει ένα φυλογενετικό δέντρο. Σωστό Λάθος

24 26 Κεφάλαιο 3 ο Όσες ερωτήσεις έχουν δίπλα τους τον αστερίσκο (*) έχουν δημιουργηθεί από τη συγγραφική ομάδα του Κέντρου Εκπαιδευτικής Έρευνας (Κ.Ε.Ε.). Να συμπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις με τις κατάλληλες λέξεις: 39. Η επιστήμη της Βιολογίας στηρίζεται σε δύο αρχές που ισχύουν σε όλη την έκταση των αντικειμένων που μελετά, οι οποίες ονομάζονται και είναι η και η της Σύμφωνα με κριτήριο, δύο οργανισμοί ανήκουν στο ίδιο είδος, αν δίνουν.. απογόνους, όταν ζευγαρώνουν. Σύμφωνα με το. κριτήριο, δύο οργανισμοί ανήκουν στο ίδιο είδος, αν έχουν κοινά και.. χαρακτηριστικά. Αυτό το κριτήριο εφαρμόζεται, όταν οι οργανισμοί δεν αναπαράγονται με.., αλλά Ο Λαμάρκ υποστήριζε ότι η.... ύλη παράγει μορφές ζωής, που εξελίσσονται σε πιο σύνθετες κατά μήκος μιας.., με τη βοήθεια μιας.. Διατύπωσε την..της. και της., σύμφωνα με την οποία αναπτύσσονται περισσότερο τα όργανα του οργανισμού που χρησιμοποιούνται περισσότερο στην προσπάθειά του να.στο περιβάλλον του, ενώ όσα δε χρησιμοποιούνται και. Αυτά τα χαρακτηριστικά πίστευε ότι. στους απογόνους. 42. Ο Δαρβίνος εξήγησε τη σταθερότητα των πληθυσμών, παρά την τάση τους για με τον μεταξύ των ατόμων κάθε πληθυσμού. Επίσης ονόμασε τη διαδικασία με την οποία επικρατούν οι περισσότερο..οργανισμοί στο περιβάλλον τους. Χρησιμοποίησε αυτό τον όρο σε αντιδιαστολή με την, που κάνει ο άνθρωπος ευνοώντας οργανισμούς με χαρακτηριστικά, που αυτός επιθυμεί.

25 Κεφάλαιο 1ο 27 43*. είναι το σύνολο των ατόμων του ίδιου είδους που ζουν σε μια συγκεκριμένη γεωγραφική περιοχή. Όσες ερωτήσεις έχουν δίπλα τους τον αστερίσκο (*) έχουν δημιουργηθεί από τη συγγραφική ομάδα του Κέντρου Εκπαιδευτικής Έρευνας (Κ.Ε.Ε.). 44. Να αντιστοιχίσετε την ταξινομική βαθμίδα (στήλη Α ) με τις βαθμίδες που περιλαμβάνονται (στήλη Β ). Α Β α. φύλο 1. φύλα β. είδος 2. είδη γ. οικογένεια 3. οικογένειες δ. κλάση 4. κλάσεις ε. γένος 5. γένη στ. τάξη 6. τάξεις 7. πληθυσμοί 45. Να αντιστοιχίσετε τα πρόσωπα (στήλη Α ) με τη θεωρία που διατύπωσαν ή υποστήριζαν (στήλη Β ): Α Β α. Ηράκλειτος 1. φυσική επιλογή β. Θαλής ο Μιλήσιος 2. επίκτητα χαρακτηριστικά γ. Αριστοτέλης 3. τυπολογικό κριτήριο δ. Πλάτωνας 4. σταθερότητα ε. Λινναίος 5. εξέλιξη στ. Λαμάρκ ζ. Δαρβίνος

26 28 Κεφάλαιο 3 ο 46. Εξηγήστε γιατί οι διαφορετικές ράτσες γατών κατατάσσονται το ίδιο είδος, αλλά οι γάτες και οι λύγκες αποτελούν διαφορετικά είδη. 47*. Πώς λειτουργεί η φυσική επιλογή; 48*. Ποιες συνθήκες ωθούν τη δημιουργία νέων ειδών; 49*. Τι σημαίνει ο όρος εξέλιξη; 50*. Να αναφέρετε τα βασικότερα σημεία στη θεωρία της φυσικής επιλογής που διατύπωσε ο Δαρβίνος. 51*. Ποιος είναι ο ρόλος της προσαρμογής για την επιβίωση των ειδών; 52*. Να συγκρίνετε την τεχνητή επιλογή με τη φυσική επιλογή. 53*. Η μεγάλη ποικιλομορφία είναι ένδειξη καλύτερης προσαρμογής; Να αιτολογήσετε την απάντησή σας. 54*. Υπάρχει η αντίληψη ότι η φράση η επιβίωση του καλύτερα προσαρμοσμένου σημαίνει ότι μόνο οι δυνατοί επιβιώνουν. Συμφωνείτε ή όχι με αυτή την ερμηνεία; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 55*. Πώς ερμηνεύετε το γεγονός ότι στα νησιά Γκαλαπάγκος παρατηρείται μεγάλη ποικιλία ειδών, ενώ ταυτόχρονα εμφανίζονται και νέα είδη; 56*. Πώς εξηγείτε το γεγονός ότι η ποικιλομορφία στα είδη των κατοικίδιων ζώων είναι μεγαλύτερη από την ποικιλομορφία που παρατηρείται στα είδη, που βρίσκονται ελεύθερα στη φύση (π.χ. σκυλιά λύκοι); 57*. Σε πολλά είδη πτηνών οι πληθυσμοί, που ζουν σε μεγαλύτερο υψόμετρο, γεννούν περισσότερα αυγά σε σχέση με τους πληθυσμούς των πτηνών που ζουν χαμηλότερα; Θα περιμένατε κάποια σταδιακή μεταβολή σε βάρος των πληθυσμών που ζουν σε χαμηλότερο υψόμετρο; Ναι ή όχι; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Όσες ερωτήσεις έχουν δίπλα τους τον αστερίσκο (*) έχουν δημιουργηθεί από τη συγγραφική ομάδα του Κέντρου Εκπαιδευτικής Έρευνας (Κ.Ε.Ε.).

27 Κεφάλαιο 1ο 29 Α. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΛΕΙΣΤΟΥ ΤΥΠΟΥ Α.1 Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1. γ 7. β 13. γ 19. γ 2. δ 8. γ 14. δ, γιατί η εξέλιξη μπορεί να οδηγήσει στην εξαφάνιση ενός είδους. 20. β 3. β 9. δ 15. δ 21. β 4. β 10. δ 16. δ 22. δ 5. α 11. γ 17. γ 23. β 6. α 12. α 18. β Α.2 Ερωτήσεις σωστού λάθους 24. Λ: Ο Δαρβίνος τα έκανε αυτά 25. Λ: Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης όλα τα έμβια όντα προέρχονται από την εξέλιξη προγενέστερων οργανισμών. Ξεχωριστή θεωρία αποτελεί η κυτταρική θεωρία, σύμφωνα με την οποία όλα τα έμβια όντα αποτελούνται από κύτταρα και από προϊόντα κυττάρων. 26. Λ: Δύο οργανισμοί είναι εντελώς όμοιοι, όχι μόνο αν αποτελούν μονοζυγωτικά δίδυμα (δηλαδή προέρχονται από τη γονιμοποίηση ωαρίου από το ίδιο σπερματοζωάριο), αλλά κι αν είναι μικροοργανισμοί που ανήκουν στον ίδιο κλάδο (οπότε πολλαπλασιάζονται με άλλη διχοτόμηση).

28 30 Κεφάλαιο 3 ο 27. Λ: Έναν πληθυσμό αποτελούν οι οργανισμοί που βρίσκονται στην ίδια γεωγραφική περιοχή και που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους. 28. Σ 29. Λ: Για να ανήκουν στο ίδιο είδος δύο οργανισμοί, πρέπει να δίνουν γόνιμους απογόνους, όταν αναπαράγονται μεταξύ τους. 30. Σ 31. Σ 32. Σ: Τα χορδωτά 33. Σ 34. Σ: Η εκμάθηση της ομιλίας είναι ένα επίκτητο χαρακτηριστικό, για τον πίθηκο, που συμβάλλει στην προσαρμογή του στο περιβάλλον. Σύμφωνα με το Λαμάρκ, τα επίκτητα χαρακτηριστικά κληροδοτούνται στους απογόνους, άρα και η γνώση της ομιλίας επίσης. 35. Λ: Αυτό συμβαίνει με τον αγώνα επιβίωσης, που διεξάγεται μεταξύ των ατόμων κάθε πληθυσμού. 36. Λ: Εξέλιξη υπάρχει όταν συσσωρεύονται πολλά νέα κληρονομικά χαρακτηριστικά, που έχουν εδραιωθεί στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής. Επομένως, εξέλιξη μπορεί να συμβεί σ έναν πληθυσμό, όχι σ ένα άτομο. 37. Σ: Ζευγαρώνουν με επιτυχία, σημαίνει ότι δίνουν γόνιμους απογόνους. 38. Λ: Η εξέλιξη διαμέσου της φυσικής επιλογής δεν προϋποθέτει ένα φυλογενετικό δέντρο, αλλά απεικονίζεται μ αυτό.

29 Κεφάλαιο 1ο 31 Α.3 Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενών 39. θεμελιώδεις γενικεύσεις, κυτταρική θεωρία, θεωρία, εξέλιξης. 40. μειξιολογικό, γόνιμους, τυπολογικό, μορφολογικά, βιοχημικά, επαφή, μονογονικά 41. άβια, ατελείς, νοητής φυσικής κλίμακας, εσωτερικής δύναμης, αρχή, χρήσης, αχρησίας, προσαρμοστεί, ατροφούν, εξαφανίζονται, επίκτητα, κληροδοτούνται. 42. μεγεθών, αύξηση, αγώνα επιβίωσης, φυσική επιλογή, προσαρμοσμένοι, τεχνητή επιλογή. 43. πληθυσμός Α.4 Ερωτήσεις αντιστοίχισης 44. α α-5 β-7 β-5 γ-5 γ-4 δ-6 δ-4 ε-2 ε-3 στ-3 στ-2 ζ-1

30 32 Κεφάλαιο 3 ο Α. ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΝΟΙΧΤΟΥ ΤΥΠΟΥ 46. Σύμφωνα με το μειξιολογικό κριτήριο, είδος ονομάζεται το σύνολο των οργανισμών που μπορούν να αναπαραχθούν μεταξύ τους και να δώσουν γόνιμους απογόνους. Έτσι όλες οι ράτσες των γατών ανήκουν στο ίδιο είδος (Felis domesticus), γιατί παρά τις διαφορές τους, όταν αναπαράγονται μεταξύ τους μπορούν να δώσουν γόνιμους απογόνους. Οι λύγκες αποτελούν διαφορετικό είδος (Felis sylvestris) από τις γάτες, γιατί αναπαραχθούν μεταξύ τους μια γάτα και ένας λύγκας δε δίνουν απογόνους ή, αν δίνουν αυτοί είναι στείροι. 47. Η φυσική επιλογή λειτουργεί ευνοώντας στον αγώνα επιβίωσης τους περισσότερο προσαρμοσμένους στο περιβάλλον τους οργανισμούς. Αυτοί δηλαδή επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο από τους λιγότερο προσαρμοσμένους οργανισμούς. 48. Σ ένα συγκεκριμένο περιβάλλον μια συγκεκριμένη στιγμή ζουν οργανισμοί που έχουν προσαρμοστεί σ αυτό. Το περιβάλλον όμως αλλάζει από τόπο σε τόπο και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή. Επομένως, η δημιουργία νέων ειδών ωθείται από τις μεταβολές στο περιβάλλον (κλιματικές, μορφολογικές, γεωφυσικές, κλπ.) που συμβαίνουν με την πάροδο του χρόνου. 49. Εξέλιξη σημαίνει ότι έχουν συσσωρευτεί πολλά νέα κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά, τα οποία έχουν εδραιωθεί στους πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής. Δηλαδή όταν το ποσοστό των ατόμων ε- νός είδους που φέρουν κληρονομήσιμα χαρακτηριστικά, υπεύθυνων για την καλή προσαρμογή τους στο περιβάλλον είναι αυξημένο, τότε το είδος έχει εξελιχθεί. 50. Οι πληθυσμοί των διάφορων ειδών έχουν σχεδόν σταθερό μέγεθος, παρά την τάση τους για αύξηση με ρυθμό γεωμετρικής προόδου. Αυτό σημαίνει ότι κάποια άτομα δεν επιβιώνουν ή δεν αναπαράγονται λόγω του αγώνα επιβίωσης που διεξάγεται μεταξύ των ατόμων κάθε πληθυσμού. Τα άτομα κάθε είδους δεν είναι όμοια, έχουν δηλαδή διαφορετικά φυσικά χαρακτηριστικά (ποικιλομορφία), τα περισσότερα από τα οποία κληρο-

31 Κεφάλαιο 1ο 33 νομούν στους απογόνους τους. Στον αγώνα επιβίωσης πετυχαίνουν περισσότερο (επιβιώνουν, δηλαδή και αναπαράγονται περισσότερο) τα άτομα που έχουν περισσότερο ευνοϊκά χαρακτηριστικά για την προσαρμογή τους στο περιβάλλον (φυσική επιλογή). Έτσι, τα ευνοϊκά για την επιβίωση χαρακτηριστικά μεταβιβάζονται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα. Μ αυτό τον τρόπο, συσσωρεύονται όλο και περισσότερο ευνοϊκά χαρακτηριστικά σ έναν πληθυσμό με την πάροδο του χρόνου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ενός νέου είδους (εξέλιξη). 51. Τα είδη επιβιώνουν, μόνο αν προσαρμοστούν στο περιβάλλον τους. Αυτό γίνεται με τη δράση της φυσικής επιλογής, η οποία ευνοεί στον αγώνα επιβίωσης τους περισσότερο προσαρμοσμένους στο περιβάλλον οργανισμούς. Αυτοί επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο κληρονομώντας στους απογόνους τους τα χαρακτηριστικά που τους επιτρέπουν να προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον. Επομένως, ο ρόλος της προσαρμογής είναι να κάνει πιο εύκολη την επιβίωση των ειδών σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. 52. Η τεχνητή επιλογή γίνεται από τον άνθρωπο, ενώ η φυσική επιλογή είναι μια φυσική διαδικασία. Με την τεχνητή επιλογή, ο άνθρωπος επιλέγει τεχνητά (π.χ. με διασταυρώσεις) χαρακτηριστικά οργανισμών, ευνοεί δηλαδή την επιβίωση και την αναπαραγωγή οργανισμών, που φέρουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, ωφέλιμα ή με οικονομικό ενδιαφέρον γι αυτόν. Επομένως, η τεχνητή επιλογή οδηγεί στην επικράτηση ενός επιθυμητού χαρακτηριστικού σ έναν πληθυσμό πιο σύντομα από τη φυσική επιλογή που οδηγεί με πιο αργούς ρυθμούς στην επικράτηση ενός χαρακτηριστικού ευνοϊκού για την προσαρμογή των ατόμων ενός πληθυσμού στο περιβάλλον τους. Πάντως, και με τις δυο, φυσική και τεχνητή επιλογή, οι οργανισμοί που φέρουν συγκεκριμένα κληρονομικά χαρακτηριστικά (ευνοϊκά για την προσαρμογή τους ή επιθυμητά από τον άνθρωπο) επιβιώνουν και αναπαράγονται περισσότερο, ενώ οι οργανισμοί που δεν τα φέ-

32 34 Κεφάλαιο 3 ο ρουν λιγοστεύουν. 53. Όχι, η μεγάλη ποικιλομορφία δεν είναι ένδειξη καλύτερης προσαρμογής. Προσαρμόζονται καλύτερα σ ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, επιβιώνουν δηλαδή και αναπαράγονται περισσότερο, τα άτομα που φέρουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, π.χ. από τις καμηλοπαρδάλεις με λαιμούς ποικίλου μήκους, προσαρμόστηκαν καλύτερα οι καμηλοπαρδάλεις με μακρύ λαιμό. Αν δηλαδή δεν υπήρχε ποικιλομορφία, θα μπορούσε ένα είδος να οδηγηθεί σε εξαφάνιση στην περίπτωση που δε θα διέθετε κάποιο συγκεκριμένο χαρακτηριστικό, ευνοϊκό για την προσαρμογή του σε μια μεταβολή του περιβάλλοντος. Επομένως, η μεγάλη ποικιλομορφία δεν είναι ένδειξη καλής προσαρμογής, αλλά προϋπόθεση για την καλή προσαρμογή, για τη δράση δηλαδή, της φυσικής επιλογής και, κατά συνέπεια, για την εξέλιξη. 54. Όχι, γιατί ο καλύτερα προσαρμοσμένος δεν είναι απαραίτητα πιο δυνατός, με την έννοια του ισχυρού. Τότε, π.χ. δε θα επιβιώνουν μικροοργανισμοί ή έντομα. Επιβιώνει λοιπόν, ο καλύτερα προσαρμοσμένος, αυτός δηλαδή που φέρει χαρακτηριστικά συγκεκριμένα, που ευνοεί η φυσική επιλογή σε συγκεκριμένο περιβάλλον και χρόνο. Τα χαρακτηριστικά αυτά δεν αφορούν απαραίτητα τη δύναμη (ισχύ). 55. Η μεγάλη ποικιλία ειδών στα νησιά Γκαλαπάγκος οφείλεται στη μεγάλη ποικιλία συνθηκών. Εκεί δηλαδή συναντιούνται πολλά και διαφορετικά είδη. Π.χ. ο Δαρβίνος παρατήρησε 13 είδη σπίνων, τα οποία δεν υπάρχουν πουθενά αλλού στον κόσμο, ενώ διαφέρουν από νησί σε νησί. Οι οργανισμοί αυτοί μοιάζουν μεταξύ τους, αλλά και με είδη που υπάρχουν στην κοντινότερη ήπειρο (Νότια Αφρική). Καταλαβαίνουμε, επομένως, ότι είχαν κοινούς προγόνους, οι οποίοι είχαν φτάσει στα νησιά από την ηπειρωτική περιοχή, και στη συνέχεια κάθε είδος είχε προσαρμοστεί στις ιδιαίτερες συνθήκες κάθε νησιού. Με τη δράση της φυσικής επιλογής δηλαδή εδραιώθηκαν διαφορετικά χαρακτηριστικά στους πληθυσμούς κάθε νησιού, τα οποία ευνοούσαν την προσαρμογή στις εκάστοτε συνθήκες. Έτσι, εμφανίζονται πολλά και διαφορετικά είδη στα νησιά Γκαλαπάγκος, πολλά από τα οποία είναι αυτόχθονα, δεν εμφανίζονται δηλαδή πουθενά αλλού στον κόσμο, λόγω της γεωγραφικής απομόνωσης των νησιών. 56. Η ποικιλομορφία στα είδη των κατοικίδιων ζώων (π.χ. σκυλιά) είναι μεγαλύτερη από την ποικιλομορφία σε παραπλήσια είδη (π.χ. λύκους), που βρίσκο-

33 Κεφάλαιο 1ο 35 νται ελεύθερα στη φύση εξαιτίας της τεχνητής επιλογής που γίνεται από τους ανθρώπους. Οι άνθρωποι δηλαδή επιλέγουν ορισμένα χαρακτηριστικά, π.χ. των σκυλιών, ανάλογα με τις ανάγκες ή τις επιθυμίες τους και με διασταυρώσεις ευνοούν την επιβίωση και την αναπαραγωγή σκυλιών που τα έ- χουν. Έτσι, επικρατούν αυτά τα χαρακτηριστικά με τρόπο τεχνητό και οι άνθρωποι δημιουργούν ράτσες ζώων που καλύπτουν τις ανάγκες τους κάθε φορά. Επιπλέον, οι άνθρωποι φροντίζοντας ιδιαίτερα τα κατοικίδια ζώα, παρενέβαιναν στη φυσική διαδικασία της επιλογής, γιατί κάποια απ αυτά μπορεί να μην επιβίωναν μόνα τους στη φύση ή να εξελίσσονταν πιο αργά και πολύ διαφορετικά. 57. Γενικά, δε θα περιμέναμε κάποια σταδιακή μεταβολή σε βάρος των πληθυσμών των πτηνών που ζουν σε χαμηλότερο υψόμετρο, γιατί τα πτηνά που ζουν σε μεγαλύτερο υψόμετρο, αν και γεννούν περισσότερα αυγά, δεν αυξάνονται πολύ, γιατί αντιμετωπίζουν πιο αντίξοες συνθήκες (χαμηλότερες θερμοκρασίες, δυσκολότερη εξεύρεση τροφής, κλπ). Αν όμως οι συνθήκες είναι ευνοϊκές και όλα τα αυγά δίνουν απογόνους, τότε οι πληθυσμοί των πτηνών που ζουν σε μεγαλύτερο υψόμετρο, θα πλεονεκτούν έναντι αυτών που ζουν σε χαμηλότερο υψόμετρο. Αν επιπλέον, αυτά τα πτηνά μετακινούνται προς χαμηλότερα υψόμετρα, τότε οι εκεί πληθυσμοί των πτηνών θα κινδύνευαν να περιθωριοποιηθούν.

34 36 Κεφάλαιο 3 ο 1. Πολλοί από τους μελετητές της ιστορίας της Βιολογίας ισχυρίζονται ότι χωρίς τη θεωρία της φυσικής επιλογής η Βιολογία θα ήταν μια στείρα περιγραφή φυτικών και ζωικών οργανισμών. Συμφωνείτε με την άποψη αυτή; Αν ναι, να αναφέρετε διεξοδικά τα επιχειρήματα σας. 2. Ένας συμμαθητής σας παρομοίωσε την εξέλιξη των οργανισμών με ένα ποδήλατο το οποίο, για να ισορροπεί, πρέπει να βρίσκεται σε συνεχή κίνηση (μεταβολή). Είναι βάσιμη αυτή η αναλογία; Να αναπτύξετε τις απόψεις σας. 3. Να αναφέρετε παραδείγματα από την καθημερινή κουβέντα στα οποία φαίνεται να επιβιώνει η θεωρία του Λαμάρκ. 4. Ποια είναι η μονάδα επί της οποίας δρα η εξέλιξη; Αιτιολογήστε την απάντησή σας. 6. Είναι πιθανόν ένας οργανισμός να προσαρμοστεί τόσο πολύ στο περιβάλλον του, ώστε να μην εξελίσσεται πλέον; 7. Να συγκρίνετε τη θεωρία του Λαμάρκ με αυτήν του Δαρβίνου. Πώς θα εξηγούσατε το παράδειγμα του βιομηχανικού μελανισμού με τη μία και πως με την άλλη θεωρία; 9. Πώς είναι προτιμότερο κατά την άποψή σας να προχωρεί η εξέλιξη, με πολλές μικρές μεταβολές στους υπάρχοντες οργανισμούς ή με λίγες μεγάλες; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 11. Έχει διαπιστωθεί ότι πολλά έντομα έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στα εντομοκτόνα όπως το DDT. Να εξηγήσετε το μηχανισμό απόκτησης αυτής της ανθεκτικότητας σύμφωνα με τη θεωρία του Λαμάρκ και του Δαρβίνου.

35 Κεφάλαιο 1ο Η θεωρία της εξέλιξης με βάση τη φυσική επιλογή σήμερα είναι αποδεκτή από το σύνολο της επιστημονικής κοινότητας και έχει επηρεάσει ίσως περισσότερο από κάθε άλλη σύγχρονη επιστημονική θεωρία το δυτικό πολιτισμό. Η θεωρία αυτή ερμηνεύει την ύπαρξη ζωντανών οργανισμών στον πλανήτη μας με την επιστημονική μέθοδο. Σύμφωνα μ αυτήν όλα τα έμβια όντα προέρχονται από την εξέλιξη προγενέστερων οργανισμών. Γι αυτό πράγματι, χωρίς τη θεωρία της εξέλιξης, η Βιολογία θα ήταν μια στείρα περιγραφή φυτικών και ζωικών οργανισμών γιατί δε θα μπορούσε να βρει σχέσεις μεταξύ τους. Θα έλειπε δηλαδή ο μίτος που τους συνδέει. Με τη θεωρία της φυσικής επιλογής: α) Μπορούμε να βρούμε με ποιους οργανισμούς συγγενεύει ένας οργανισμός σε βάθος χρόνου. Έτσι, μπορούμε να ταξινομούμε τους οργανισμούς με βάση τον τρόπο που εξελίχθηκαν σε διάφορες βαθμίδες: είδη, γένη, οικογένειες, τάξεις, κλάσεις, φύλα. β) Επίσης, μπορούμε να εξηγήσουμε τα χαρακτηριστικά κάποιου οργανισμού (π.χ. χρώμα, μορφολογία οργάνων, κλπ) με τη δράση της φυσικής επιλογής, α- φού χάρη σ αυτά ο οργανισμός μπόρεσε να προσαρμοστεί καλύτερα στο περιβάλλον, με αποτέλεσμα να επιβιώσει και να αναπαραχθεί περισσότερο. γ) Ακόμη, μπορούμε να εξηγήσουμε την ποικιλία των ειδών στη Γη. Σε διάφορες περιοχές επικρατούν διαφορετικές συνθήκες και ευκαιρίες επιβίωσης. Επομένως, σε κάθε περιοχή, επιλέγονται (φυσική επιλογή) διαφορετικοί οργανισμοί: οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή. 2. Ένα ποδήλατο πρέπει συνεχώς να κινείται, να μεταβάλλει δηλαδή συνεχώς τη θέση του, για να ισορροπεί. Το περιβάλλον επίσης συνεχώς μεταβάλλεται. Οι συνθήκες διαφέρουν από τόπο σε τόπο και από χρονική στιγμή σε χρονική στιγμή. Έτσι, και οι οργανισμοί διαρκώς μεταβάλλονται, προκειμένου να επιβιώσουν. Μεταβάλλουν δηλαδή τα χαρακτηριστικά που ευνοούν την προσαρμογή τους σε μια συγκεκριμένη περιοχή και

36 38 Κεφάλαιο 3 ο σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Έτσι, οι οργανισμοί διαρκώς εξελίσσονται. Επομένως, η αναλογία είναι βάσιμη από την άποψη της συνεχούς μεταβολής. 3. Η θεωρία του Λαμάρκ φαίνεται να επιβιώνει και δημιουργεί αρκετές παρανοήσεις στην καθημερινότητά μας. Συχνά εκφραζόμαστε σαν οι οργανισμοί, προκειμένου να προσαρμοστούν καλύτερα στο περιβάλλον τους, να αναπτύσσουν (από πρόθεση) νέα χαρακτηριστικά όπου δεν προϋπήρχαν, επίκτητα δηλαδή, τα οποία κληρονομούν στους απογόνους τους. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με τη θεωρία του Δαρβίνου, ήδη υπάρχοντα χαρακτηριστικά που ευνοούν την προσαρμογή κληρονομούνται με μεγαλύτερη συχνότητα με αποτέλεσμα να επικρατούν. Παραδείγματα: Το αρσενικό παγώνι έχει εντυπωσιακή ουρά για να προσελκύει τα θηλυκά για αναπαραγωγή (Λαμάρκ: εσωτερική δύναμη για βελτίωση). Στην πραγματικότητα το αρσενικό παγώνι προσελκύει τα θηλυκά, γιατί έχει ε- ντυπωσιακή ουρά. Δεν έχουμε ουρά, όπως οι πίθηκοι από τους οποίους καταγόμαστε, γιατί δε μας χρειάζονταν για να επιβιώσουμε, οπότε σταδιακά εξαφανίστηκε (Λαμάρκ: αρχή της αχρησίας). Οι άνθρωποι σύντομα θα αποκτήσουν μακρύ αντίχειρα, γιατί άρχισαν να τον χρησιμοποιούν περισσότερο στα κινητά τηλέφωνα (Λαμάρκ: αρχή της χρήσης). Τα ανοιχτόχρωμα έντομα έγιναν λόγω της βιομηχανικής ρύπανσης σταδιακά σκουρόχρωμα (Λαμάρκ: αρχή της κληρονομικής μεταβίβασης επίκτητων χαρακτηριστικών). Στην πραγματικότητα προϋπήρχαν λίγα σκουρόχρωμα έντομα, που επικράτησαν σταδιακά, γιατί το σκούρο χρώμα τους ήταν περισσότερο ευνοϊκό για την προσαρμογή τους στις νέες συνθήκες που διαμόρφωσε η βιομηχανική ρύπανση. 4. Η μονάδα επί της οποίας δρα η εξέλιξη είναι ο πληθυσμός, γιατί εξέλιξη υ- πάρχει όταν συσσωρεύονται πολλά νέα χαρακτηριστικά, που μπορούν να κληρονομούνται (να μην είναι δηλαδή επίκτητα) και που εδραιώνονται, κληροδοτούνται δηλαδή με μεγάλη συχνότητα, έτσι ώστε να επικρατήσουν. Αυτό συμβαίνει μόνο σε πληθυσμούς διαδοχικών γενεών με τη δράση της φυσικής επιλογής και όχι σε μεμονωμένα άτομα, τα οποία παρουσιάζουν ελάχιστες μεταβολές είτε λόγω μετα-