Вопросы для подготовки к экзамену по курсу "Теория эволюции".
1. Минимально необходимый набор условий для эволюции «по Дарвину» (какими свойствами должны обладать объекты, чтобы эволюционировать на основе дарвиновского механизма?)
2. Какие популяционные характеристики влияют на скорость эволюционных преобразований? Как влияет численность популяции на эффективность отбора и соотношение вклада отбора и дрейфа в эволюцию?
3. Вредные, нейтральные и полезные мутации: их соотношение, эволюционная роль, действие отбора на них.
4. Является ли ненулевой темп мутагенеза лишь следствием невозможности абсолютно точной репликации и репарации или он может поддерживаться отбором?
5. Чем объясняется кажущаяся «избыточность» многих биосистем?
6. Может ли отбор на повышение помехоустойчивости приводить к росту эволюционной пластичности?
7. Как влияет эпистаз на направленность (канализированность) эволюции?
8. В каком смысле мутации «случайны»? Какие факты указывают на неабсолютность постулата о полной случайности мутаций?
9. Возможно ли наследование приобретенных признаков («ламарковское» наследование?)
10. Как в рамках современной эволюционной биологии развития решается проблема возникновения «эволюционных новшеств»?
10. Приведите примеры адаптаций, основанных на изменении белок-кодирующих генов.
12. Приведите примеры адаптаций, основанных на изменениях регуляторных областей генов.
13. Амплификация генов и ее эволюционная роль. Неофункционализация, субфункционализация, уход от адаптивного конфликта, конструктивная нейтральная эволюция («бессмысленное усложнение»)
14. Эволюционная роль симбиоза. Симбиогенез.
15. В чьих «интересах» может работать отбор? Взгляд на эволюцию с позиций «пользы» для вида, группы, особи, гена.
16. Примеры «внутригеномных конфликтов» и «эгоистичных генов». Может ли отбор поддержать развитие признаков, вредных для вида (группы)?
17. Горизонтальный перенос генов, его механизмы и эволюционная роль (у прокариот, протистов, многоклеточных).
18. Внутри- и межвидовой горизонтальный перенос генов, различие их эволюционных последствий.
19. Половое размножение, его эволюционная роль. Храповик Мёллера.
20. Концепция эволюционно-стабильной стратегии. Какие биологические факты можно объяснить с ее помощью? Почему соотношение самцов и самок у большинства видов близко к 1:1? В каких ситуациях можно ожидать отклонений от равного соотношения полов?
21. Расскажите о вкладе Бейтмана в изучение полового отбора. В чем состоит «конфликт полов»?
22. Что такое фишеровское «убегание», индикаторы приспособленности, принцип гандикапа?
23. Охарактеризуйте половой отбор. Приведите примеры данной формы отбора. Как соотносится направленность полового отбора и «обычного» естественного отбора?
24. Теория родственного отбора и родственный альтруизм.
25. Проблема социального паразитизма и пути ее решения в ходе эволюционного развития альтруизма и кооперации.
26. Предполагаемые сценарии и этапы абиогенеза.
27. Почему РНК – лучший кандидат на роль «первой молекулы жизни», чем ДНК и белки? Что появилось раньше – репликация ДНК или трансляция (белковый синтез)?
28. Теория РНК-мира: успехи и нерешенные проблемы.
29. Глобальная геохронологическая шкала, ее основные подразделения.
30. Методы датирования горных пород: относительные и абсолютные.
31. Биостратиграфия и руководящие ископаемые. Какими свойствами должна обладать группа ископаемых организмов, чтобы ее можно было использовать в качестве руководящей?
32. Радиометрическое датирование горных пород и ископаемых.
32. Теория тектоники литосферных плит. Почему самые древние породы океанической коры имеют всего лишь раннемезозойский возраст, в то время как возраст пород континентальной коры варьирует от архейского до кайнозойского?
33. Какие биотические и абиотические факторы влияют на содержание CO2 в атмосфере? Как повлияло бы на земную жизнь полное прекращение вулканической/тектонической активности планеты?
34. Формирование Земли. Катархей (гадей).
35. Развитие жизни в архейском эоне. Древнейшие следы жизни. Начало палеонтологической летописи. Полосчатые железные руды. Строматолиты.
36. Оксигенизация атмосферы. «Великое кислородное событие», его предпосылки, Гуронское оледенение.
37. Симбиогенетическое происхождение эукариот.
38. Развитие жизни в позднем протерозое: тоний, криогений, эдиакарий (венд). Вендская биота.
39. Кембрийский «взрыв», его предпосылки и возможные механизмы.
40. Креационизм, трансформизм, эволюционизм. Сходство и различие взглядов Ж.Б. Ламарка и Ж.-Л. Бюффона на формирование биоразнообразия.
41. Сходство и различие эволюционизмова Ж.Б. Ламарка и Ч. Дарвина. Перечислите законы эволюции, сформулированные Ж.Б. Ламарком.
42. Схема индуктивного доказательства эволюции Ч. Дарвином в "Происхождении видов".
43. В чем разница между естественным отбором и борьбой за существование?
44. Синтетическая теория эволюции, ее создатели. Какие вопросы, неразрешенные Ч. Дарвином, были прояснены в ходе нового синтеза? О синтезе чего с чем идет речь?
45. Дайте определение комбинативной изменчивости. Расскажите о значении данной формы изменчивости для эволюции.
46. Что подразумевается под неслучайностью комбинативной изменчивости? Как и почему отбор может приводить к неслучайному комбинированию аллелей?
47. Мутационная изменчивость и ее формы: классификация мутаций, их эволюционное значение. Приведите примеры.
48. Дайте определение синонимичных и несинонимичных мутаций. В чем состоит значение тех и других для эволюции?
49. Каково значение мутационной изменчивости для эволюции? Сравните эволюционное значение мутационной изменчивости у про- и эукариот. Как объяснить, что случайные мутации служат материалом направленного преобразования признаков?
50. Эволюционная роль нейтральной генетической изменчивости. Как соотносятся друг с другом скорость возникновения и скорость фиксации нейтральных мутаций? Почему этот вопрос важен для филогенетики?
51. Охарактеризуйте особенности изменчивости количественных признаков в популяции. Нарисуйте наиболее типичную вариационную кривую количественного признака. Объясните, за счет чего поддерживается такое распределение значений признака.
52. Что такое морфоз? В чем сходство и различие между морфозами и мутациями? Дайте определение фенокопии и генокопии. Приведите примеры.
53. Дайте определение пенетрантности и экспрессивности. От чего зависит фенотипическое проявление мутации?
54. Дайте определение нормы реакции. Какие факторы обуславливают формирование в фенотипе разных вариантов одного и того же фенотипического признака, находящихся в пределах нормы реакции? Каковы преимущества и недостатки признаков с широкой и узкой нормой реакции для особи и для популяции?
55. Какие молекулярные механизмы обеспечивают изменчивость признака в пределах нормы реакции? Может ли в ходе эволюции измениться норма реакции признака? В каких условиях?
55. Каковы особенности отбора по признакам с широкой нормой реакции?
56. Модификационная изменчивость (фенотипическая пластичность). Каково значение этой формы изменчивости для эволюции? Адаптивная и неадаптивная фенотипическая пластичность.
57. Дайте определение генетической ассимиляции, объясните механизм этого явления. С помощью каких экспериментов было доказано существование явления генетической ассимиляции?
58. Какова роль сигнальных факторов среды в регуляции онтогенеза? Как эта роль может меняться в ходе эволюции?
59. Какие молекулярные механизмы обеспечивают длительные (наследуемые) модификации?
60. В чем состоит эволюционное значение дифференциальной экспрессии генов? Расскажите о механизмах, обеспечивающих дифференциальную экспрессию. Приведите примеры эпигенетической регуляции процессов онтогенеза.
61. Канализация траекторий индивидуального развития, ее причины и эволюционное значение.
62. Концепция эпигенетического ландшафта К.Х. Уоддингтона. Как с позиции этой концепции можно объяснить формирование дискретных морф в онтогенезе?
63. Что такое полиморфизм. Каковы возможные причины его поддержания в популяции?
64. Почему большинство мутантных аллелей рецессивно по отношению к аллелям дикого типа?
65. Какое значение для эволюции имеет мобилизационный резерв изменчивости? Как он формируется? Что такое "генетический груз"?
66. Что означают понятия «эффект основателя» и «эффект бутылочного горлышка»? На основании каких популяционных характеристик можно предполагать, что в конкретной популяции могли наблюдаться данные явления?
67. Закон Харди-Вайнберга. Перечислите все условия, необходимые для поддержания равновесия Харди-Вайнберга в популяции.
68. Охарактеризуйте основные системы скрещиваний. Каково их влияние на генотипы особей и генофонд популяции?
69. Какова динамика частот аллелей под действием отбора: а) против рецессивного аллеля; б) против доминантного аллеля; в) против гетерозигот; г) в пользу гетерозигот. Приведите примеры отбора в пользу гетерозигот.
70. В чем разница между понятиями «наследственность» и «наследуемость» признака? Как наследуемость влияет на ответ на отбор? Приведите примеры наследственных признаков с низкой наследуемостью. Насколько эффективен отбор по таким признакам?
71. Что такое селекционный дифференциал и ответ на отбор, как они связаны? О чем может говорить слабый ответ на отбор в популяции?
72. Что такое приспособленность, как ее можно оценить? Абсолютная и относительная приспособленность. Что такое компоненты приспособленности, как они связаны между собой?
73. Перечислите основные эволюционные последствия избирательной и неизбирательной элиминации для популяции.
74. Какие эволюционные последствия может иметь внутри- и межвидовая конкуренция? Приведите примеры.
75. Дайте характеристику движущей формы естественного отбора. Какова роль комбинативной и мутационной изменчивости при преобразовании признака под воздействием движущей формы естественного отбора?
76. Каковы основные особенности движущего отбора по полигенным количественным признакам? Существует ли связь между интенсивностью элиминации и скоростью изменения частот аллелей, находящихся под действием движущего отбора?
77. Дайте характеристику стабилизирующей формы естественного отбора. Какова роль комбинативной и мутационной изменчивости при преобразовании признака под воздействием стабилизирующей формы естественного отбора? Как изменяется онтогенез под действием стабилизирующего отбора, действующего на признаки фенотипа взрослой особи?
78. Каково соотношение между стабилизирующей и движущей формами отбора при эволюционном преобразовании фенотипического признака?
79. Что такое «коррелятивные эффекты отбора»? Чем обусловлено, по вашему мнению, снижение жизнеспособности особей при интенсивном искусственном отборе? Приведите примеры.
80. Как происходит эволюция признаков фенотипа, не подвергающихся непосредственному действию отбора?
81. Какие ограничения могут накладываться на изменение конкретного фенотипического признака под действием отбора? Каковы возможные причины выхода на плато значений признака, подвергающегося отбору?
82. Дайте характеристику балансирующего отбора. Каковы последствия такого отбора для популяции? Приведите примеры разных форм балансирующего отбора.
83. Расскажите о действии на популяцию системы векторов отбора и его эволюционных последствиях. Что такое контрбаланс векторов естественного отбора? Приведите примеры.
84. Какая ситуация, возникающая в ходе отбора, описывается как «trade-off»? Приведите примеры.
85. В чем состоит явление «выметания полиморфизма отбором» («selective sweep»)? В чем разница между мягким и жестким (soft & hard) «выметанием»? Как это явление используется для поиска следов отбора на уровне нуклеотидных последовательностей?
86. Для чего используется тест Kn/Ks? Как зависит значение Kn/Ks от формы отбора, действующего на белок-кодирующие последовательности?
87. Биологическая концепция вида. Охарактеризуйте границы её применимости.
88. Морфологическая концепция вида. Охарактеризуйте границы её применимости.
89. Морфологические, репродуктивные, экологические, этологические, генетические, генеалогические, географические критерии вида. В чем разница между критериями и концепциями вида? В чем суть номиналистической концепции вида?
90. Каков механизм аллопатрического видообразования? Модель Добржанского-Мёллера.
91. Каковы возможные механизмы симпатрического видообразования? Примеры быстрого симпатрического видообразования в природе.
92. Что такое вторичная симпатрия и каковы ее последствия? В чем суть механизма «усиления» (reinforcement) презиготической изоляции? Приведите примеры.
93. Охарактеризуйте прекопуляционные механизмы изоляции. Как формируются эти механизмы? Может ли их формирование быть результатом прямого действия отбора?
94. Охарактеризуйте посткопуляционные механизмы изоляции. Может ли посткопуляционная изоляция быть непосредственным результатом действия естественного отбора?
95. Зоны гибридизации, возможные причины и следствия их существования.
96. Назовите причины эволюционного возникновения стадийности онтогенеза.
97. Что такое автономизация онтогенеза? Каковы причины этого процесса? Приведите примеры автономизации онтогенеза.
98. Что такое рационализация онтогенеза? Каковы ее причины и эволюционные последствия? Приведите примеры рационализации онтогенеза.
99. Что такое эмбрионизация онтогенеза? Каковы ее причины и эволюционные последствия? Приведите примеры эмбрионизация онтогенеза.
100. Что такое гетерохрония? Какова роль гетерохроний в эволюции онтогенеза? Приведите примеры гетерохроний.
101. Перечислите типы онтогенетических корреляций по И.И.Шмальгаузену. Каковы возможные направления эволюции корреляционных взаимодействий?
102. Каковы возможные пути преобразования онтогенеза с точки зрения теории филэмбриогенеза А.Н.Северцова?
103. В чем причина существования узловых стадий развития, сходных внутри крупных филогенетических групп? Охарактеризуйте концепцию «песочных часов».
104. Каковы основные эволюционные тенденции эволюции сложных жизненных циклов?
105. В чем состоит концепция модульности онтогенеза и сложных признаков фенотипа? Как в ее рамках решается проблема гомологии сложных признаков и структур?
106. В чем состоит гипотеза коопции генов и модулей генетических регуляторных сетей? Приведите примеры коопции.
107. Какие последствия для эволюции онтогенеза имеют взаимодействия между развивающимися признаками, описываемые как «trade-off»?
108. Какие структуры могут считаться гомологичными? Перечислите критерии гомологии. Приведите примеры.
109. Какие структуры могут считаться аналогичными? Приведите примеры.
110. Перечислите основные принципы функциональной эволюции. В чем состоит эволюционное значение смены функций? Приведите примеры.
111. Какое значение в эволюции имеет принцип множественного обеспечения биологически важных функций? Приведите примеры.
112. Какое значение в эволюции имеет принцип мультифункциональности органов и систем органов? Приведите примеры.
113. Почему в ходе прогрессивной эволюции структуры часто наблюдается уменьшение числа выполняемых ею функций? Приведите примеры.
114. Эволюционные ограничения (Evolutionary constraints). Как они влияют на возможные направления макроэволюционных преобразований морфологических структур?
115. Что такое «адаптивная зона таксона» и что определяет границы этой зоны?
116. Понятия «биологический прогресс» и «морфофизиологический прогресс» по А.Н. Северцову. Критерии биологического регресса. Возможно ли сочетание биологического прогресса группы с ее морфофизиологическим регрессом?
117. Каковы причины параллельной эволюции? Насколько распространено это явление? Приведите примеры.
118. Почему специализация не всегда ведет к вымиранию?
119. Чем отличается конвергенция от параллелизма? Приведите примеры.
120. Концепция «инадаптивной эволюции» В.О. Ковалевского. Возможные причины эволюционной динамики, описываемой этой концепцией.
121. Массовые вымирания, их возможные причины и эволюционное значение.
122. Что такое коадаптивные комплексы? Как они формируются и влияют на эволюцию входящих в них видов? Приведите примеры.
123. Экологические кризисы как особый режим эволюции. Среднемеловой биоценотический кризис.