Сформировать у учащихся знания о типах эволюционных изменений.
Рассмотреть на конкретных примерах пути эволюции органического мира и соотношение между ними.
Ознакомить с главными направлениями эволюции органического мира – биологическим прогрессом и биологическим регрессом.
Показать роль русских ученых в развитии эволюционного учения.
Сформировать навыки определения ароморфозов и идиоадаптаций в растительном и животном мире.
ХОД УРОКА
I . Психологический настрой. Упражнение Рай и ад.
Как – то один иудейский мудрец обратился к Господу с просьбой показать ему рай и ад. Господь согласился и повел мудреца в большую комнату. Посредине стоял большой чан с едой, а вокруг него ходили и плакали голодные и несчастные люди. Они страдали, потому что не могли поесть, хотя в руках у них были ложки. Но ручки этих ложек были очень длинные - длиннее рук.
«Да, это действительно ад», - сказал мудрец.
Тогда Господь отвел мудреца в другую комнату, где стоял такой же чан с едой, а люди присутствующие в комнате, держали такие же ложки. Но эти люди были сыты, счастливы и веселы, потому что кормили друг друга.
«Так это ведь рай!» - воскликнул мудрец.
Вопрос. Каким образом можно достичь удовлетворения интересов каждого?
Актуализация опорных знаний
– Что такое биологическая эволюция? (Б. эволюция это необратимое развитие органического мира). – Какой эволюционный процесс называется микроэволюцией? (Процесс образования новых видов). – Что такое макроэволюция? (Процесс образования более крупных систематических единиц – родов, семейств и т.д.).
Формирование групп и определение заданий. Каждая группа будет исследовать учебный материал, искать ответ на поставленные вопросы, формулировать выводы и обосновывать их для других групп.
3.группа. Дайте сравнительную характеристику парным понятиям: Конвергенция и дивергенция.
Форма
Их характеристика
Примеры
Дивергенция
Конвергенция
Параллелизм
4. группа. Дайте сравнительную характеристику парным понятиям: гомологичные органы и аналогичные органы.
Методы
Характеристика
Примеры
Гомологичные органы
Аналогичные органы
II. Новый материал
1. Типы эволюционных изменений (лекция, беседа).
(По ходу просмотра слайдов ученики записывают определения в тетрадь).
К основным типам эволюционных изменений относятся параллелизм, конвергенция и дивергенция
Параллелизм – независимое приобретение сходных признаков родственными организмами, обитающих в одинаковых условиях и ведущих сходный образ жизни. Например, строение тела млекопитающих, населяющих дождевые леса Африки и Южной Америки, имеет общее сходство.
Конвергенция – возникновение сходных черт строения у неродственных организмов, обитающих в одинаковых условиях и ведущих сходный образ жизни. Например, крупным водным хищникам дали начало четыре группы животных: моллюски, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Какие общие черты строения можно выделить у этих животных, принадлежащих к различным систематическим группам?(Плавники, обтекаемая форма тела). Конвергентная эволюция затрагивает лишь внешнее строение организмов, которое связано с условиями среды обитания. Крыло птицы и бабочки являются приспособлением для полета, но происхождение и строение этих органов различно. Органы разные по происхождению, но выполняющие сходные функции называются аналогичными.
Дивергенция – расхождение признаков в приделах популяции, вида, возникающее под действием естественного отбора, приводящее к возникновению новых видов, отрядов, классов и т.д.
В результате дивергентной эволюции класс млекопитающих распался на многочисленные отряды, представители которых отличаются по строению, образу жизни, характеру физиологических и поведенческих адаптаций. – Что явилось причиной образования многочисленных групп млекопитающих? (Адаптация к различным условиям окружающей среды) Видоизмененные конечности кита, птицы, летучей мыши, крота, крысы – результат дивергентной эволюции. Эти органы имеют одинаковый общий план строения, но выполняют различные функции. Такие органы называются гомологичными.
2. Пути и направления эволюции органического мира
В разработку проблемы эволюции значительный вклад внесли крупные российские ученые А.Н. Северцев и И.И. Шмальгаузен. Они установили, что главными путями эволюции являются ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.
Просмотр видеоролика «Биологическая эволюция»
А.Н. Северцев – известный зоолог и крупнейший теоретик эволюционного учения. Создатель отечественной школы эволюционных морфологов. Организовал и возглавил Лабораторию эволюционной морфологии и экологии животных. Создатель общепринятой теории происхождения пятипалой конечности и парных плавников у животных. Автор теории филэмбриогенеза, согласно которой новые признаки могут появляться на любой стадии онтогенеза, и морфобиологической теории путей эволюции, в которой установил четыре основных направления биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптацию, ценогенез, общую дегенерацию. И.И.Шмальгаузен окончил Киевский университет в 1907 г. Ученик А.Н.Северцева. В Московском университете заведовал организованной им кафедрой дарвинизма. Двенадцать лет руководил Институтом эволюционной морфологии АН СССР. Его многочисленные труды посвящены сравнительной анатомии и эмбриологии, эволюционной морфологии, происхождению наземных позвоночных, путям и закономерностям эволюции, биокибернетике. Его исследования механизмов эволюционного процесса и индивидуального развития как авторегулируемых систем предвосхитили ряд положений кибернетики, с позиций которой он в 1950-60гг. изложил эволюционную теорию. Его научное наследие оказало и продолжает оказывать большое влияние на развитие биологической науки.
Ароморфоз – приспособительные изменения общего значения, повышающие уровень организации и жизнеспособность особей, популяций, видов. Первым наземным позвоночным животным дала начало группа кистеперых рыб, благодаря изменению в строении скелета парных плавников. В результате сформировались пятипалые конечности, способные поддерживать тело над землей. Примером ароморфоза у растений является появление цветка (видоизмененного побега) у покрытосеменных растений. Идиоадаптация – частные приспособительные изменения, полезные в данной среде обитания, возникающие без изменения общего уровня организации. Примером идиоадаптации у животных может служить разнообразие клювов гавайских цветочниц, питающихся нектаром различных покрытосеменных растений. Приспособление к распространению семян ветром является примером одной из идиоадаптаций у растений.
Дегенерация – эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации, к утрате ряда органов и систем органов. У плоских паразитических червей отсутствует кишечник, слабо развита нервная система, органы чувств, почти отсутствует способность к самостоятельному передвижению. Но одновременно у них хорошо развиты присоски, крючки, с помощью которых они держаться за стенки кишечника своего хозяина. Кроме того у паразитических червей сильно развита система органов размножения и они обладают огромной плодовитостью. Вьющееся растение – паразит повилика не имеет листьев, корней. На стебле образуются присоски, с помощью которых повилика из растения – хозяина добывает питательные вещества. Дегенерацию можно назвать частным случаем идиоадаптации, которая связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. Дегенерация не исключает процветание вида.
Соотношение путей эволюции
Возникнув путем ароморфоза, более высокоорганизованные группы организмов получают новые возможности в освоении внешней среды. Далее эволюция идет по пути множества идиоадаптаций, которые обеспечивают освоение новых местообитаний. Есть группы организмов, которые при попадании в стабильную однородную среду развиваются по пути общей дегенерации, например, эндопаразиты. Биологический прогресс характеризуется:
Увеличением численности особей.
Расширением ареала.
Интенсивными процессами видообразования.
Ондатра – североамериканский вид-интродуцент, ареал распространения которого постоянно расширяется. В результате он начинает вытеснять местные виды со сходными экологическими потребностями, например, выхухоль и водяную полевку. Биологический регресс характеризуется:
Уменьшением численности особей.
Сужением численности ареала.
Уменьшением числа видов, популяций.
Причиной биологического регресса может быть изменение условий окружающей среды, к которому вид не смог приспособиться или конкуренция со стороны других видов. Так было с многочисленной господствующей на Земле группой рептилий, на смену которым, благодаря теплокровности, пришли птицы и млекопитающие. В настоящее время, изменяя окружающую среду, непродуманно перемещая виды в новые условия существования, человек волей или неволей становится причиной биологического прогресса или регресса.
III. Закрепление изученного материала
Определить вид эволюционных изменений
Лопатообразные конечности медведки и крота – это результат: дивергенции, конвергенции, параллелизма
Плавник дельфина и крыло беркута – это пример аналогичных или гомологичных органов
Какие органы называются аналогичными?
Появление в процессе эволюции четырехкамерного сердца млекопитающих является примером ароморфоза или идиоадаптации?
Дайте определения понятиям: идиоадаптация и дегенерация.
IV. Обобщение материала урока (составление вместе с учителем схемы в тетрадях).
Правила эволюции
Неограниченность эволюции (пока существует жизнь на земле)
Необратимость эволюции (невозможность возврата к состоянию своих предков)
Направленность эволюции – естественный отбор направляет развитие вида в сторону большей приспособленности к конкурентным условиям среды.
Происхождение от неспециализированных предков
Прогрессирующая специализация (совершенствование приспособлений к определённым условиям жизни)
Адаптивная радиация – филогенетическое развитие группы идёт дивергентно в разных направлениях, в результате чего один ствол распадается на несколько дочерних, осваивающих разные экологические условия.
Чередование главных направлений эволюции – для всех групп животных и растений свойственно чередование ароморфозов, сопровождающихся выходом группы в новую среду, и идиоадаптацией (освоение новых условий среды)
V. Домашнее задание: §, учить термины в тетради, сделать кластер на один из путей биологической эволюции.
