Задание 6: эволюция

Суть задания 6 и темы «Эволюция» на ЕГЭ

Задание 6 на ЕГЭ часто ставит в тупик даже подготовленных выпускников: здесь проверяется не просто знание биологических определений, а умение анализировать эволюционные процессы, сопоставлять механизмы видообразования и рассчитывать генетические параметры популяций. Ошибиться в последовательности этапов или перепутать формы естественного отбора — значит потерять драгоценные первичные баллы. В этой статье мы разберём фундаментальную теоретическую базу, математический аппарат популяционной генетики и пошаговый алгоритм, который поможет уверенно справиться с любым вариантом задания.

Эволюционное учение опирается на синтетическую теорию эволюции (СТЭ), объединяющую классический дарвинизм и популяционную генетику. В экзаменационных заданиях тебе предстоит анализировать движущие силы эволюции: мутационный процесс, популяционные волны, дрейф генов, изоляцию и естественный отбор. Главное — помнить, что элементарной единицей эволюции выступает не отдельная особь, а популяция. Если хочешь оценить свой текущий уровень и определить слабые места, открой бесплатный тренажёр заданий в личном кабинете.

Формы естественного отбора и пути видообразования

Чтобы безошибочно сопоставлять характеристики в задании 6, необходимо чётко различать три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и дизруптивный (разрывающий). Каждая форма действует в определённых условиях среды и приводит к специфическому изменению нормы реакции признака.

Стабилизирующий отбор сохраняет среднее значение признака в постоянных условиях среды (например, сохранение оптимальной массы новорождённых млекопитающих). Движущий отбор благоприятствует отклонению от прежней нормы в меняющихся условиях среды (например, появление тёмной окраски у берёзовой пяденицы при индустриальном загрязнении). Дизруптивный отбор сохраняет крайние фенотипические варианты, устраняя средние (например, формирование раннецветущих и поздноцветущих рас погремка на сенокосных лугах).

Форма отбора	Условия среды	Направление изменения нормы	Пример проявления
Стабилизирующий	Постоянные, стабильные	Сужение нормы реакции, отбор против крайностей	Реликтовые виды (гаттерия, латимерия)
Движущий	Направленно изменяющиеся	Сдвиг среднего значения признака в одну сторону	Устойчивость бактерий к антибиотикам
Дизруптивный	Мозаичные, неоднородные	Формирование двух и более полиморфных форм	Сезонные расы растений на покосах

Кроме того, важно различать аллопатрическое (географическое, связанное с пространственной изоляцией и расчленением ареала) и симпатрическое (экологическое, происходящее внутри единого ареала за счёт смены экологических ниш или полиплоидии) видообразование. Эти понятия регулярно встречаются в блоках заданий на установление соответствия.

Математический аппарат популяционной генетики: закон Харди — Вайнберга

В заданиях эволюционного цикла всё чаще требуется производить строгие математические расчёты частот аллелей и генотипов в идеальной популяции. Для панмиктической (свободно скрещивающейся) бесконечно большой популяции без действия отбора, мутаций и миграций выполняется закон Харди — Вайнберга. Частоты аллелей одного гена обозначаются через p (доминантный аллель A) и q (рецессивный аллель a).

Сумма частот аллелей в популяции постоянна и равна единице: p + q = 1. Частоты генотипов определяются разложением квадрата двучлена: (p + q)² = p² + 2pq + q² = 1, где p² — частота доминантных гомозигот (AA), 2pq — частота гетерозигот (Aa), а q² — частота рецессивных гомозигот (aa). Если в условии дана доля рецессивного фенотипа, расчёт всегда начинают с нахождения частоты рецессивного аллеля путем извлечения квадратного корня: q = √(q²).

При систематической тренировке эти вычисления выполняются за полторы-две минуты. Проверить свои навыки на свежих прототипах ты можешь в разделе подготовки к экзаменам, где собраны актуальные демонстрационные задачи.

Разбор типового задания из банка ЕГЭ

Рассмотрим комплексное расчётно-аналитическое задание, моделирующее эволюционные изменения в популяции с последующим определением генетической структуры.

Условие: В природной популяции мышей серый цвет шерсти доминирует над белым. В стабильной панмиктической популяции доля белых особей составляет 16% (0,16). Определи частоты аллелей серой и белой окраски, а также процентную долю гетерозиготных особей в этой популяции. Какая форма отбора будет наблюдаться, если при похолодании и выпадении постоянного снежного покрова серые особи станут чаще уничтожаться хищниками?

1) Белые мыши имеют гомозиготный рецессивный генотип (aa), следовательно, частота q² = 0,16.
2) Находим частоту рецессивного аллеля a: q = √0,16 = 0,4 (или 40%).
3) Находим частоту доминантного аллеля A из соотношения p + q = 1: p = 1 − 0,4 = 0,6 (или 60%).
4) Вычисляем частоту гетерозиготных особей (Aa): 2pq = 2 · 0,6 · 0,4 = 0,48 (или 48%).
5) Ответ на теоретический вопрос: при смене условий среды в пользу белой окраски будет действовать движущий естественный отбор, смещающий норму реакции в сторону рецессивного фенотипа.
Ответ: частота аллеля A = 0,6; частота аллеля a = 0,4; доля гетерозигот = 48%; форма отбора — движущий.

Типичные ошибки и подводные камни

Анализ результатов сдачи экзамена показывает, что наибольшее количество ошибок совершается при определении направлений эволюционного процесса: ароморфоза, идиоадаптации и общей дегенерации. Ароморфоз — это крупное эволюционное изменение, повышающее общий уровень организации (появление четырёхкамерного сердца, появление цветка). Идиоадаптация — частное приспособление к конкретным условиям среды без повышения уровня организации (разнообразие форм клюва у вьюрков, форма листьев). Дегенерация — редукция органов в связи с паразитическим или малоподвижным образом жизни (утрата пищеварительной системы у ленточных червей).

Вторая частая ошибка — путаница между дивергенцией (расхождением признаков у родственных групп с формированием гомологичных органов) и конвергенцией (схождением признаков у неродственных групп в сходных условиях с образованием аналогичных органов). Крыло птицы и ласт кита — гомологи (дивергенция), а крыло бабочки и крыло птицы — аналоги (конвергенция).

Третья ошибка — невнимательное чтение условий расчётных задач: путаница между абсолютным числом особей, долями единицы и процентами. Если ты готовишься не только к старшим классам, но и повторяешь базу программы ОГЭ, регулярная практика расчётов позволит исключить эти неточности на автомате.

Что запомнить: главное и план действий

Для уверенного решения задания 6 по теме «Эволюция» держи в голове ключевую структуру темы:

1. Элементарная единица эволюции — популяция; элементарный эволюционный материал — мутации; движущая направляющая сила — естественный отбор.
2. Формы отбора: стабилизирующий (норма сохраняется), движущий (норма сдвигается), дизруптивный (крайности выживают, среднее гибнет).
3. Формулы Харди — Вайнберга: p + q = 1 и p² + 2pq + q² = 1. Расчёт начинаем всегда с рецессивных гомозигот: q = √(q²).
4. Ароморфоз повышает организацию, идиоадаптация приспосабливает к нише, дегенерация упрощает строение из-за паразитизма.

Закрепи разобранный материал на реальных экзаменационных примерах: перейди в личный кабинет «Просто Урок», зарегистрируйся и реши 5 заданий бесплатно прямо сейчас, чтобы довести алгоритм до автоматизма!