Русь. История России. Современная Россия / Личности XX / Схема закономерной смены путей эволюции. Биология в лицее. Групповая работа с текстом учебника

Схема закономерной смены путей эволюции. Биология в лицее. Групповая работа с текстом учебника

22.11.2023

МБОУ «Новомирская ООШ»

КОНСПЕКТ ОТКРЫТОГО УРОКА ПО БИОЛОГИИ

«Общие закономерности биологической эволюции»

9 класс

Подготовила: учитель биологии

Животкевич Н.Н

2014/15 уч.год

Цель урока:

рассмотреть общие закономерности биологической эволюции, выявить закономерности эволюционного процесса, продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, выделять главное, анализировать, делать выводы.

Задачи:

Обучающие: на основе знаний об эволюционной зависимости ароморфозов и идиоадаптаций углубить представление о результатах эволюции, рассмотреть общие закономерности биологической эволюции, выявить закономерности эволюционного процесса, проанализировать явление дивергенции и конвергенции на микроэволюционном уровне.

Развивающие: продолжить развитие интеллектуальных и информационных умений через развитие биологических задач, требующих логического мышления, продолжить формирование умений анализировать, обобщать, работать с различными источниками информации, умений устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы, логически мыслить, оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме. Развитие коммуникативных и рефлексивных умений.

Воспитывающие: воспитание ответственного отношения к учебной деятельности, культуры труда и общения, формирование диалектико-материалистического мировоззрения, развитие познавательного интереса к предмету, признание ценности знаний для саморазвития.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок усвоения знаний.

Метод ведения: диалоговое общение на основе работы с материалами учебника, таблиц, слайдов.

Уровень усвоения: частично-поисковый.

Формы организации учебной деятельности: устные ответы с места, самостоятельная работа с информационным материалом, заполнение таблицы, решение биологических задач, выполнение тестовой работы самостоятельно, осуществление самоконтроля и рефлексии.

Приемы деятельности учителя: создание условий для постановки проблемы, помощь учащимся в поиске ответов и решении спорных вопросов, создание ситуации успеха, подведение итогов работы.

Развитие умений учащихся: взаимодействовать в группах, применять знания в новой ситуации, решать нестандартные задачи, устанавливать причинно-следственные связи, развивать способности к самоанализу.

Основные понятия урока: филогенез, дивергенция, конвергенция

Источники информации: Биология. ОБЩИЕ ЗАКОМЕРНОСТИ. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И. Сонин – М.: Дрофа, 2011. – 66 стр; электронная презентация.

Выставление оценок за урок: по усмотрению учителя, самооценка учащихся.

План урока:

Организационный момент.

Актуализация знаний.

Постановка учебной проблемы.

Поиск решения проблемы.

Первичное закрепление знаний.

Вторичное закрепление знаний. Выполнение теста.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Домашнее задание.

Ход работы:

№п.п

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Сопровождение

Орг. Момент

1 мин

Здравствуйте, ребята. Садитесь. Дежурный сообщите имена отсутствующих?

Сегодня на уроке отсутствуют……..

Опрос д/з

10 мин

На прошлом уроке мы с вами изучили тему: «Главные направления эволюции».

И так, давайте повторим изученный материал:

1. задание: Дайте определение понятиям: ароморфоз, идиоадаптации, общая дегенерация, приведите примеры.

2. задание: На доске изображены примеры, описывающие разновидности направлений эволюции, распределите их в тир графы: ароморфозы, идиоадаптации, общая дегенерация..(выполните письменно в тетради)

3. задание: электронные тест (1 человек)

Задание:

Ароморфоз – это усложнение структурно-функциональной организации, поднятие ее на более высокий уровень. (переход от пассивного питания к активному – появление челюстей у позвоночных)

Идиоадаптация – это приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации животных или растений.

(пятипалая конечность млекопитающихся)

Задание:

ячеистые легкие у рептилий;

первичная кора головного мозга у рептилий;

голый хвост у бобра;

отсутствие конечностей у змей;

отсутствие корней у повилики;

возникновение перегородки в желудочке сердца у рептилий;

молочные железы у млекопитающих;

образование ластов у моржей;

отсутствие кровеносной системы у цепней;

отсутствие потовых желез у собак

Слайд №1,2

Изучение новой темы:

15мин

Целеполагание:

Поиск решения проблемы

Групповая работа с текстом учебника.

Диалоговое общение на основе работы с материалами учебника:

Запись в тетради:

Сравните дождевого червя и личинку майского жука.

Чем можно объяснить, то, что дождевой червь и пиявка имеют различия в строении, хотя и относятся к одному типу?

Чем можно объяснить, то, что дождевой червь и личинка майского жука обладают некоторыми чертами сходства, но относятся к разным типам животных?

Как вы думаете, что сегодня мы с вами будем изучать на уроке?

Дополнительно мы узнаем о правилах эволюции.

Продолжим учиться работать с учебной литературой, извлекать из нее нужную информацию; составлять небольшие сообщения, излагать их содержание и формулировать вопросы; мыслить и четко отвечать на поставленные вопросы, решать биологические задачи и задания тестового характера, оценивать свою работу.

Вспомните определение эволюции?

Среди форм эволюции выделяют:

Дивергенцию

Конвергенцию

Рассмотрим более подробно эти формы и выясним их эволюционное значение.

- Задание для 1 группы: прочитайте текст учебника с.66-67 “Дивергенция”. Раскройте содержание понятия дивергенция. Чем можно объяснить различие признаков у организмов родственных групп.

Задание для 2 группы: прочитайте текст учебника с.67-70 “Конвергенция”.

Раскройте содержание понятия конвергенция. Чем можно объяснить возникновение общего сходства у неродственных групп организмов. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.

- Что такое дивергенция?

Расхождение признаков организма в пределах одной систематической группы, которое возникает под воздействием изменчивости, закрепляется наследственно, в итоге от одного общего предка образуются разные подвиды и виды.

Приведите примеры дивергенции.

(рассмотреть в качестве примера дивергенцию млекопитающих и видоизмененных листьев растений) (Приложение №1)

На каком уровне можно наблюдать дивергенцию.

Какова роль дивергенции в процессе эволюции?

Формулирование вывода: после возникновения крупных систематических групп на пути ароморфоза начинается крупная дивергентная эволюция этой группы путем приобретения адаптаций.

Что такое конвергенция? (Приложение №2)

Как могло возникнуть сходное внешнее сходство у животных разных систематических групп? А внутреннее?

Может ли эволюционный процесс дать обратный ход и жизнь вернется к истокам?

Подвести к выводу: в истории Земли нередко возникали физические условия, повторяющие уже существовавшие ранее. Например, территория Западной Сибири неоднократно поднималась со дна моря и вновь опускалась.

Виды отличаются друг от друга не отдельными признаками, а сложными комплексами признаков. А повторение всего комплекса признаков статистически невероятно, исходя из чего: эволюция – процесс необратимый.

Правила эволюции: (Приложение №3) памятки

Правило необратимости эволюции

Правило чередования главных направлений эволюции.

После текста вам даны два вопроса на которые вы должны подготовить ответ к следующему уроку.

Дождевой червь относится к типу Кольчатые черви классу Малощетинковые черви. Имеет вытянутое цилиндрическое тело, на переднем конце тела находится небольшая подвижная головная лопасть, лишенная глаз, антенн и щупалец. Тело сегментировано, снабжено маленькими щетинками.

Пиявка относится к типу Кольчатые черви, классу Пиявки. Имеет вытянутое, уплощенное в спинно-брюшном направлении тело, на переднем и заднем концах расположены присоски, щетинки отсутствуют.

Личика майского жука относится к типу Членистоногие, классу Насекомые. Внешне похожа на червя, хорошо передвигается в почве, Из-за того что обитают под землей не имеют глаз. Хорошо развит ротовой аппарат грызущего типа, благодаря ему личинка майского жука роет землю и питается растительными остатками и корнями растений.

Способ добычи пищи, образ жизни.

Закономерности эволюции.

Эволюция – процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.

Работа в группах с учебником

Дивергировать могут виды, семейства, отряды.

Дивергенция приводит к возникновению разнообразных по строению и функциям организмов, что обеспечивает более полное использование условий среды.

Конвергенция - схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора.)

В одних условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное внешнее строение (конвергентное сходство)

Нет.

Читают вслух текст памятки.

Слайд 3

Слайд №4

Слайд №5,6,7

Слайд №8,9,10

Слайд 11

Закрепление:

10мин:

Сравнительная характеристика объективных показателей основных форм органической эволюции.

Форма эволюции Краткая характеристика Причины сходства признаков Причины различия признаков Примеры .

Сравните организмы и объясните, к какому явлению относится их сходство или различие. Ответы внесите в таблицу: Дивергенция Конвергенция

Медведка и крот (сходство форм передних ног)

Сосна обыкновенная и сосна кедровая (различия в строении)

Заяц-беляк и заяц-русак

Верблюд и курдючная овца (запас жира)

Верблюд одногорбый и верблюд двугорбый

Речной рак и скорпион (имеют клешни)

Речной рак и краб (имеют клешни)

Виноградная улитка и большой прудовик

Плавунец окаймленный и плавунец черный-тинник

Тушканчик и кенгуру (длинные задние ноги)

Лягушка и жаба

Лягушка и комнатная муха (анабиоз)

Бражник и колибри (не садятся на цветок в процессе питания, а зависают над ним в воздухе, быстро-быстро перебирая узкими крыльями)

Еж и ехидна (сходство покрова)

Дивергенция Расхождение признаков организма в пределах одной систематической группы, которое возникает под воздействием изменчивости, закрепляется наследственно, в итоге от одного общего предка образуются разные подвиды и виды. Родство организмов Формирование разного рода адаптаций в различных условиях среды

Конвергенция Схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора. Формирование сходных адаптаций в одинаковых условиях среды Организмы относят к разным систематическим группам.

Ключ

Дивергенция Конвергенция

2, 3, 5, 7, 8, 9, 11 1, 4, 6, 10, 12, 13, 14

Слайд № 12

Слайд №13-26

Слайд №27

Повторение:

5 мин:

А теперь я предлагаю вам поработать над повторение и вспомнить основные моменты изученных ранее тем:

На слайде изображены рисунки видов борьбы за существование, нужно выбрать 1 лишний в каждом ряду..

Перед вами матрешки с понятиями, но они перепутаны соберите их правильно.

Работа с интерактивной доской

1 – 3, 2-1, 3-3.

Работа у доски.

Вывод по уроку:

4 мин:

И так с какими новыми понятиями мы познакомились на уроке?

Что бы понять как прошел наш урок я попрошу вас ответить на вопросы:

1. На уроке я работал активно / пассивно

2. Своей работой на уроке я доволен / не доволен

3. Урок для меня показался коротким / длинным

4. За урок я не устал / устал

5. Мое настроение стало лучше / стало хуже

6. Материал урока мне был понятен / не понятен

полезен / бесполезен

интересен / скучен

легким / трудным

интересным / не интересным

Отвечают и сдают листочки

Слайд № 28

Д/З:

1 мин:

Домашнее задание п 13, ответ на вопросы в памятке, Плотников А, Зыкова В, Курбатова А получают олимпиадные задания.

Записывают в дневнике.

Слайд № 29

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Дивергенция

Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, то есть условиями существования (насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т. д.). Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями (формы бегающие, скачущие, лазающие, роющие, плавающие). Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания и т. п. Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция. Дивергенция любого масштаба есть результат действия естественного отбора в форме группового отбора (сохраняются или устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор так же основан на индивидуальном отборе внутри популяции. Вымирание вида происходит за счёт гибели отдельных особей.

Своеобразие морфологических особенностей организмов, приобретаемых в процессе дивергенции, имеет некоторую единую основу в виде генофонда родственных форм. Конечности всех млекопитающих сильно отличаются, но имеют единый план строения и представляют собой пятипалую конечность. Поэтому органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемой функции, называют гомологичными. Примером гомологичных органов у растений являются усы гороха, колючки кактуса – всё это видоизменённые листья.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Конвергенция

В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное строение. Такое сходство строения возникает при сходстве функций и ограничивается лишь органами, непосредственно связанными с одними и теми же факторами среды. Внешне очень похожи хамелеоны и агамы, лазающие по ветвям деревьев, хотя относятся к разным подотрядам.

У позвоночных животных конвергентное сходство обнаруживают конечности морских рептилий и млекопитающих.

Схождение признаков затрагивает в основном лишь те органы, которые непосредственно связаны со сходными условиями среды.

ПРИЛОЖЕНИЕ №3

ПРАВИЛА ЭВОЛЮЦИИ

Л. Долло в 1893 г. так сформулировал закон о необратимости эволюции: "Организм ни целиком, ни даже отчасти не может вернуться к состоянию, уже осуществленному в ряду его предков".

Бельгийский палеонтолог Л. Долло сформулировал общее положение, что эволюция представляет процесс необратимый. Это положение многократно затем подтверждалось и получило название закона Долло . Сам автор дал очень краткую формулировку закона необратимости эволюции. Он не всегда бывал правильно понят и вызывал иногда не вполне обоснованные возражения. По Долло, «организм не может вернуться, даже частично, к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков».

ПРАВИЛО ЧЕРЕДОВАНИЯ ГЛАВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ЭВОЛЮЦИИ

Сформулированное А. Н. Северцовым (1910) правило, согласно которому между путями эволюции имеются определенные соотношения: после ароморфоза (выхода группы в новую среду) начинается интенсивный (освоение новых условий среды) и формирование новых таксонов данной естественной группы организмов (происходит ) . Такое чередование направлений эволюции характерно для всех групп животных и растений.

Задания: Найди информацию об ученых, которые внесли вклад в создание данных законов.

Дай определения выделенным понятиям, используя дополнительную литературу.

Дивергенция. Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, то есть условиями существования. Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями. Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания. Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция. Дивергенция любого масштаба есть результат действия естественного отбора в форме группового отбора. Групповой отбор так же основан на индивидуальном отборе внутри популяции. Вымирание вида происходит за счёт гибели отдельных особей. Своеобразие морфологических особенностей организмов, приобретаемых в процессе дивергенции, имеет некоторую единую основу в виде генофонда родственных форм. Конечности всех млекопитающих сильно отличаются, но имеют единый план строения и представляют собой пятипалую конечность. Поэтому органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемой функции, называют гомологичными. Примером гомологичных органов у растений являются усы гороха, колючки кактуса – всё это видоизменённые листья.

Конвергенция. В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное строение. Такое сходство строения возникает при сходстве функций и ограничивается лишь органами, непосредственно связанными с одними и теми же факторами среды. Внешне очень похожи хамелеоны и агамы, лазающие по ветвям деревьев, хотя относятся к разным подотрядам. У позвоночных животных конвергентное сходство обнаруживают конечности морских рептилий и млекопитающих: акула, ихтиозавр, дельфины. Схождение признаков затрагивает в основном лишь те органы, которые непосредственно связаны со сходными условиями среды. Конвергенция наблюдается и у групп животных, далеко отстоящих друг от друга в систематическом отношении. Организмы, обитающие в воздухе, имеют крылья. Но крылья птицы и летучей мыши – это изменённые конечности, а крылья бабочки – выросты стенки тела.

Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие различное в принципе строение и происхождение, называют аналогичными.

Примеры возникновения конвергентного сходства строения органов в одинаковых условиях среды даёт приспособление неродственных групп животных – членистоногих и позвоночных к жизни на суше. При освоении суши у членистоногих и позвоночных развивается приспособление к сохранению воды в теле – плотные наружные покровы.

К общим правилам эволюции групп организмов относится правило необратимости. Так, если на каком-то этапе от примитивных амфибий возникли рептилии, то рептилии не могут дать вновь начало амфибиям. Вернувшиеся в воду наземные позвоночные (киты) не стали рыбами. Предыдущая история развития для любой группы организмов не проходит бесследно, и приспособление к среде, в которой когда-то обитали предки, осуществляется уже на иной генетической основе.

Контрольные вопросы

1. В каких направлениях условия жизни влияют на преобразование органов у животных и растений?

2. Раскройте содержание понятий «дивергенция» и «конвергенция».

3. Какие органы называются гомологичными. А какие аналогичными?

4. Приведите примеры сходства строения органов у неродственных групп животных, обитающих в одинаковых условиях.

5. В чём сущность правила необратимости эволюции?

Тема 5.5 Развитие органического мира

Развитие жизни на Земле

Историю Земли принято делить на промежутки времени, границами которых являются крупные геологические события: горообразовательные процессы, поднятия и опуская суши, изменения очертаний материков, уровня океана. Движения и разломы земной коры сопровождались усиленной вулканической деятельностью, выбросом в атмосферу громадного количества газов и пепла. Понижение прозрачности атмосферы уменьшало количество солнечной радиации, попадающей на Землю, и было одной из причин развития оледенения. Аналогичные последствия могут быть в результате массированных ядерных взрывов на поверхности Земли (ядерная зима). Не случайно горообразовательные процессы сопровождались оледенениями. Грандиозные ледниковые щиты, покрывавшие поверхность Земли, значительно изменяли климатические условия и тем самым оказывали глубокое влияние на растительный и животный мир. Одни группы организмов вымирали, другие сохранялись и в межледниковые эпохи достигали расцвета.

Согласно представлениям учёных история Земли делится на крупные промежутки – эры, их 5. Эры подразделяются на периоды. Эры и периоды имеют собственные названия. Их продолжительность исчисляется миллионами лет.

В таблице 2 приведена геохронологическая шкала с указанием групп животных и растений, существовавших в разные геологические эпохи.

Таблица 2

Геохпонологическая шала

Продолжение таблицы 2


Палеозойская (древней жизни)		Силурийский Девонский 50-70 Каменноугольный (карбон) 55-75 Пермский	Появление бесчелюстных позвоночных – щитковых. Широкое распространение водорослей. В конце периода – выход растений на сушу (псилофиты) Расцвет щитковых. Появление кистепёрых рыб и стегоцефалов. Возникновение грибов. Развитие, а затем вымирание псилофитов. Распространение на суше высших споровых. Расцвет земноводных, возникновение первых пресмыкающихся. Появление пауков, скорпионов, летающих форм насекомых. Сокращение численности трилобитов. Развитие высших споровых и семенных папоротников. Преобладание древних плаунов и хвощей. Развитие грибов Быстрое развитие пресмыкающихся. Развитие звероподоб-

Продолжение таблицы 2

В архейскую эру возникли первые живые организмы. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного бульона». Важнейший этап эволюции жизни на Земле связан с возникновением фотосинтеза, что обусловило разделение органического мира на растительный и животный. Первыми фотосинтезирующими организмами были прокариотические сине-зелёные водоросли – цианеи. Цианеи и появившиеся эукариотические зелёные водоросли выделяли в атмосферу из океана свободный кислород, что способствовало возникновению бактерий, способных жить в аэробной среде. Повидимому, в это же время – на границе архейской и протерозойской эр – произошло ещё два крупных эволюционных события: появились половой процесс и многоклеточность. Гаплоидные организмы (микробы, сине-зелёные водоросли) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется отбором, если вредна, устраняется отбором. Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность возникла одновременно с оформленным ядром, она позволяет сохранить мутации в гетерозисном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Кроме того, в гетерозисном состоянии многие мутации часто повышают жизнеспособность особей и, следовательно, увеличивают их шансы в борьбе за существование. Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловило неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой – возможность «разделения труда» между клетками колонии, то есть образование многоклеточных организмов.

Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, дифференцированных по структуре в зависимости от выполняемых функций. Дальнейшая дифференцировка тканей создала разнообразие, необходимое для расширения структурных и функциональных возможностей организма в целом, в результате чего создавались всё более сложные организмы. Совершенствование взаимодействия между клетками – сначала контактного, а затем опосредованного с помощью нервной эндокринной систем – обеспечило существование многоклеточного организма, как единого целого со сложным и тонким взаимодействием его частей и соответствующим реагированием на окружающую среду.

Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни превратились в организмы типа губок. Другие стали ползать, перемещаться по субстрату с помощью ресничек. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.

В протерозойскую эру в морях уже обитало много разнообразных водорослей, в том числе прикреплённых ко дну форм. Суша была безжизненной, но по берегам водоёмов начались почвообразовательные процессы в результате деятельности бактерий и микроскопических водорослей. Начальные звенья эволюции животных не сохранились. В протерозойских отложениях находят представителей вполне сформировавшихся типов животных: губок, кишечнополостных, членистоногих.

Контрольные вопросы

1. По какому принципу историю Земли делят на эры и периоды?

2. Когда возникли первые живые организмы?

3. Какими живыми организмами был представлен живой мир в протерозойскую эру?

4. Когда появились первые наземные растения?

5. Какие эволюционные преимущества даёт переход растений к семенному размножению?

https://refdb.ru/look/2257615-p10.html

Основные закономерности эволюции

Эволюция протекает неравномерно , т. е. с разной скоростью в различные периоды истории Земли, но имеет тенденцию к ускорению.

Например, первые живые существа появились около 3,8 млрд лет назад, многоклеточные — 1,3 млрд лет назад, млекопитающие и птицы — 200 млн лет назад, приматы — 60 — 65 млн лет назад, род Человек — около 4 млн лет назад, Человек разумный — около 80 тыс. лет назад.

Эволюция различных групп происходит с разной скоростью. Принято оценивать скорость видообразования в числе поколений. Так, быстрое образование новых видов, связанное с крупными хромосомными перестройками, занимает до нескольких десятков тысяч поколений. Медленное накопление адаптаций даёт новый вид через несколько сотен тысяч поколений.

Эволюция не всегда идёт от простого к сложному , существует и направление, которое сопровождается упрощением строения. Примером такого пути может служить общая дегенерация.

Малая подвижность и пассивный тип питания двустворчатых моллюсков привели к исчезновению головы.

Эволюция является необратимым процессом (правило необратимости эволюции), следовательно, организмы не могут вернуться к прежнему состоянию.

Вернувшиеся в воду ихтиозавры не стали рыбами, а сохранили черты строения рептилий.

У некоторых организмов, в том числе у человека, в онтогенезе, в результате нарушения развития возможно появление отдельных признаков, которые существовали у предков, но были утрачены в процессе эволюции. Эти признаки носят название атавизмы .

Атавизм (лат. атавус — отдалённый предок) — появление у организмов признаков, отсутствовавших у их ближайших предков, но существовавших у очень далёких предков. Примером атавизма может служить развитие хвостовидного придатка у человека; появление у лошади двух дополнительных пальцев по бокам развитого третьего пальца.

В процессе развития особи до некоторой степени повторяются черты организации предков, но нарушения нормального развития могут привести к тому, что у взрослого организма сохранятся на всю жизнь признаки предков, появляющиеся у зародыша и обычно исчезающие в ходе дальнейшего развития.

Примером такого атавизма может служить появление у человека шейной фистулы, напоминающей жаберную щель предков млекопитающих — рыб и амфибий. Сюда же относятся полимастия у человека (образование большего, чем в норме, числа пар грудных желёз), трёхпалость лошадей и т. д.

К атавизмам относится также возникновение признаков отдалённых предков при регенерации органов. В этом случае последние воссоздаются с признаками, характерными для более древних форм. Например, при регенерации хвоста у ящериц кольца его чешуй иногда образуются в более примитивной форме.

Правило прогрессивной специализации - это явление, в результате котороголюбая группа живых организмов, эволюционирующая по пути приспособления к конкретным условиям, и в дальнейшем будет продвигаться по пути углубления специализации.

Генетические основы этого правила заключены в том, что в процессе естественного отбора в условиях данной адаптивной зоны из популяции отсеиваются те гены, которые ей не соответствуют.

Примером служит адаптация гиббонов, приспособленных к древесному образу жизни. У них отсутствует хватательный хвост, имеющийся у прочих древесных обезьян, поэтому они передвигаются, прыгая с ветки на ветку при помощи удлиннёных передних конечностей. Большой палец у них значительно редуцирован и рука практически неспособна к манипуляциям мелкими предметами. При передвижении по земле руки гиббонов уже не участвуют в локомоции.

Примером прогрессивной специализации служат морфологические преобразования конечностей в эволюционной ветви лошадей.

При переходе к жизни на открытых пространствах с плотной почвой у предков лошади постепенно уменьшалось количество пальцев, пока не остался один. Эта черта строения не позволяет современным лошадям населять другие биотопы.

Принцип интеграции — объединение отдельных структур в целостный организм. Интеграция — это целесообразное объединение и координация действий разных частей целостной живой системы. Она проявляется в объединении органов в функционально единые системы, обеспечивающие одну из сторон жизнедеятельности организма.

Четырёхкамерное сердце млекопитающих является примером интегрированной структуры: каждый его отдел выполняет определённую функцию, не имеющую смысла в отрыве от функций других отделов.

Принцип дифференциации представляет собой разделение однородной структуры на обособленные части, приобретающие специфическое строение. Таким образом, усложнение структуры всегда связано с усложнением функций и специализацией отдельных частей.

Примером филогенетической дифференциации может являться эволюция кровеносной системы в типе хордовых.

Рудименты (лат. рудиментум — зачаток, первооснова), или рудиментарные органы — сравнительно упрощённые, недоразвитые структуры, утратившие своё основное значение в организме в процессе филогенеза. Рудименты закладываются во время зародышевого развития, но полностью не развиваются.

Примерами рудиментов служат: малая берцовая кость у птиц, глаза у некоторых пещерных и роющих животных, остатки волосяного покрова и тазовых костей у ряда китообразных.

У человека к рудиментам относятся хвостовые позвонки, волосяной покров туловища, ушные мышцы, аппендикс. В отличие от атавизмов рудименты встречаются у всех особей вида.

Таким образом, биологическая эволюция (лат. evolutio - "развертывание") - это процесс постоянного и направленного естественным отбором изменения форм организмов на Земле, обеспечивающий их приспособленность к условиям окружающей среды. Достигается такая приспособленность путем отбора из множества случайных изменений таких, которые облегчают выживание организмов в конкретных условиях среды.

Закономерности эволюции

Названия закономерностей	Смысловое значение закономерностей	Причины и объяснения закономерностей
Необратимый характер (Л. Долло 1893 г.)	Возвращение к первоначальному состоянию невозможно	Эволюционирует популяция, отбираются целые генные комплексы
Прогрессивное усложнение форм жизни	Общая направленность эволюции	Дивергенция и вымирание многих ветвей при сохранении одной, дающей начало новой группе
Эволюция - незапрограммированный процесс	Отсутствует целенаправленность	Направление, скорость и ход развития природы задаются и осуществляются естественным отбором
Неравномерность эволюции	Различны темпы эволюции разных групп организмов	Стабилизирующий отбор сохраняет «живых ископаемых», движущий - формирует новые адаптации у популяций и видов
Ускорение темпов эволюции	Каждая следующая эпоха в развитии Земли короче предыдущей	От прокариот до первых многоклеточных - 2,5 млрд лет. Первые наземные организмы - 400 млн. лет. Развитие млекопитающих и птиц - за 100 млн. лет. Развитие человека разумного - 60 тыс. лет.

Синтетическая теория эволюции. В разработку синтетической теории эволюции внесли вклад многие учёные. Термин «синтетическая эволюция» произошёл от названия книги английского эволюциониста Дж. Хаксли «Эволюция: современный синтез», вышедшей в 1942 году.

Основные положения синтетической теории эволюции

Материалом для эволюции служат наследственные изменения — мутации (как правило, генные) и их комбинации.
Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор.
Единицей эволюции является популяция.
Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов.
Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.
Вид состоит из подвидов и популяций.
Вид существует как целостное образование.
Макроэволюция идёт путем микроэволюции. Для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.
Любой таксон обычно имеет монофилетическое происхождение.
Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идёт в направлении какой-либо конечной цели.

Эволюция - это исторический процесс развития живой природы, который зависит от взаимодействия многих внешних и внутренних факторов при ведущей роли отбора.

Эволюционная форма групп живых организмов делится на дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.

1. Дивергенция - расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей. Чем больше различаются живые организмы по строению, способу существования, тем больше расходятся они на более разнообразные пространства. Обычно одну область или участок занимают животные с одинаковой потребностью к качеству и запасу пищи. Через определенное время, когда запас пищи заканчивается, животные вынуждены поменять местообитание, переселяться на новые места. Если на одной территории обитают животные с различной потребностью к условиям среды, то конкуренция между ними ослабевает. Так, Ч. Дарвин определил, что в природе на участке в 1 м2 встречается до 20 видов растений, принадлежащих к 18 родам и 8 семействам. В процессе дивергенции от зачинающейся популяции расходятся как бы ветви дерева нескольких форм. Например, можно назвать семь видов оленей, сформировавшихся в результате дивергенции: пятнистый олень, марал, северный олень, лось, косуля, лань, кабарга (рис. 37).

Рис. 37. Многообразие видов оленей, возникших в результате дивергенции: 1 - пятнистый олень; 2 - марал; 3 - лань; 4 - северный олень; 5 - лось; 6" - косуля; 7 - кабарга

Под действием естественного отбора в бесконечном ряду поколений одни формы выживают, другие вымирают. Процессы вымирания и дивергенции тесно связаны между собой. Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодовитое потомство и выживать в процессе естественного отбора, так как они меньше конкурируют между собой, чем промежуточные, которые постепенно редеют и вымирают.

В результате дивергенции популяция одного вида подразделяется на подвиды. Подвид, образовавшийся под действием естественного отбора, по признакам наследственного изменения превращается в вид.

2. Конвергенция - приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп. Например, у акулы (класс рыб), ихтиозавров (класс пресмыкающихся), дельфинов (класс млекопитающих) формы тела сходны. Это связано с тем, что у них одинаковые среда обитания (вода) и условия жизни. Хамелеон и лазающая агама, относящиеся к разным подотрядам, внешне очень похожи. Сходство различных систематических групп обусловлено жизнью в сходной среде обитания. У организмов, обитающих в воздухе, имеются крылья. Крылья птицы и летучей мыши - измененные передние конечности, а крылья бабочки - выросты тела. Явление конвергенции широко распространено в животном мире.

3. Параллелизм (греч. parallelos - "рядом идущий") - эволюционное развитие генетически близких групп, заключающееся в независимом приобретении ими сходных черт строения на основании особенностей, унаследованных от общих предков. Параллелизм широко распространен среди различных групп организмов в процессе их исторического развития (филогенеза).

Например, приспособление к водному образу жизни в эволюции ластоногих развивалось в трех направлениях. У китообразных и ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени) в результате перехода к водному образу жизни, независимо друг от друга, появилось приспособление к воде - ласты. Преобразование передних крыльев у многих групп крылатых насекомых в надкрылья, развитие у кистеперых рыб признаков земноводных, возникновение признаков млекопитающих у зверозубых ящериц и т. д. Сходство в параллелизме указывает на единство происхождения организмов и наличие сходных условий существования.

Эволюция - необратимый процесс. У каждого организма, приспособленного к новым условиям, измененный орган исчезает. Вернувшись в прежнюю среду обитания, исчезнувший орган не восстанавливается. Еще Ч. Дарвин писал о необратимости эволюции: "Если даже среда обитания полностью повторяется, то вид никогда не может вернуться к прежнему состоянию". Например, дельфины, киты никогда не становились рыбами. При переходе наземных животных в водную среду конвергентно изменяются конечности - при этом конвергенция участвует лишь в изменении внешнего строения органов.

Во внутреннем строении плавников дельфина, кита сохранены признаки пятипалой конечности млекопитающих. Так как мутация приводит к обновлению генофонда популяции, она никогда не повторяет генофонд прошлого поколения. Так, если на каком-то этапе от примитивных земноводных возникли пресмыкающиеся, то пресмыкающиеся не могут вновь дать начало земноводным.

На стебле вечнозеленого кустарника - иглицы имеются блестящие толстые листья. На самом деле это видоизмененные ветви. Настоящие чешуевидные листья располагаются в центральной части этих видоизмененных стеблей. Ранней весной из пазухи чешуек появляются цветы, из которых в дальнейшем развиваются плоды.

Листья у иглицы исчезли еще в древности, в процессе приспособления к засухе. Затем при переходе опять в водную среду вместо листьев у них появились ветви, похожие на листья.

Неоднородность эволюции. В течение нескольких сотен миллионов лет на Земле существуют в неизменном виде саблехвост, кистеперые рыбы, гаттерия. Их называют "живыми ископаемыми". Однако некоторые растения и животные изменяются быстро. Например, на Филиппинах и в Австралии за 800 тыс. лет появилось несколько новых родов грызунов. Приблизительно за 20 млн. лет на Байкале возникло 240 видов раков, принадлежащих к 34 новым родам. Темпы эволюции не определяются астрономическим временем. Возникновение нового вида определяется необходимым числом поколений и приспособленностью.

Темпы эволюции снижаются и замедляются в одинаковых устойчивых условиях среды (глубоководные океаны, пещерные воды). На островах, где мало хищников, естественный отбор идет очень медленно. Наоборот, где проходит интенсивный отбор, эволюция также протекает быстрее. Например, в 30-х годах XX в. против вредителей использовали ядовитый препарат (ДДТ). Через несколько лет появились устойчивые к препарату формы, которые быстро распространились на Земле. Широкое применение антибиотиков - пенициллина, стрептомицина, грамицидина - в 40-50-х годах XX в. привело к появлению устойчивых форм микроорганизмов.

Дивергенция. Конвергенция. Параллелизм. Необратимый процесс. "Живые ископаемые".

1.Эволюционные формы групп живых организмов: дивергенция, конвергенция, параллелизм.

2.Эволюция - необратимый процесс, т. е. исчезнувший вид или орган никогда не может вернуться к прежнему состоянию.

3.Темпы эволюции меняются.

1.Объясните на примере процесс дивергенции.

2.Опишите конвергенцию, разберите ее на примере.

1.Объясните необратимость эволюции на примерах растений.

2.В чем причина исчезновения некоторых форм, приобретенных во время дивергенции?

1.Докажите на примере неоднородность эволюции.

2.Разберите с помощью схемы или таблицы дивергенцию, конвергенцию, параллелизм.

Закономерности эволюционного процесса Правила эволюции

Повторим основные понятия…

Найдите соответствие:

Термин

Латинское название

Ароморфоз

А. «Прилаживание», «приноравливание»

Дегенерация

Б. Упрощение общей организации организма

В. «Вырождаться»

Идиоадаптация

Г. Совершенствование форм организма, способствующее повышению общей организации, обеспечивающее преимущества в разной среде обитания

Д. «Поднимаю» + «форма»

Е. Приспособления к специальным условиям, но не изменяющие уровень организации

Ответы: 1-Д-Г; 2-В-Б; 3-А-Е

Что из перечисленного относится к ароморфозу, идиоадаптации, дегенерации?

1.Ячеистые легкие у рептилий

2. Первичная кора головного мозга у рептилий

3. Голый хвост у бобра

4. Отсутствие конечностей у змей

5. Отсутствие корней у повилики

6. возникновение перегородка в желудке сердца у рептилий

7. Молочные железы у млекопитающих

8. Образование ласт у моржей

9. Отсутствие кровеносной системы у цепней

10. Отсутствие потовых желез у собак

Ароморфозы

Идиоадаптации

Дегенерация

Критерии выставления оценок:

16 – 14 баллов – 5

13 – 11 баллов – 4

10 – 7 баллов – 3

6 – 0 баллов – 2

Как вы понимаете эти термины?

Эволюция -
Прогресс -
Регресс -
Закономерность -

Развертывание

Движение вперед

Возвращение, движение назад

Закон, правило

СУЩЕСТВУЮТ ЛИ

КАКИЕ-ЛИБО ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОЦЕССА?

МАКРОЭВОЛЮЦИЯ

Специализация органов

Эволюционные направления

Биологический

Процесс

Биологический

Регресс

Биологический

стабилизация

Образование новых родов, семейств

Отрядов, классов и типов.

Направления

Дегенерация

Идиоадаптация

Ароморфоз

Закономерности эволюционного процесса

Дивергенция

Конвергенция

параллелизм

Задание: в тексте учебника (с 66-69) найти ответы

Что такое …?
Каков механизм…?
Результаты …?

Дивергенция

Что такое …?

Дивергенция – процесс расхождения признаков у генетически близких организмов в результате их приспособленности к различным условиям существования

Галапагосские вьюрки

Дивергенция

Каков механизм…?

Мутационный процесс, изоляция, борьба за существование, естественный отбор сохраняют признаки, все более заметно отличающиеся от родительских

Дивергенция копытных

Дивергенция

Результаты …?

Формирование новых видов

Гомологичные органы - сходные по строению, имеющие общее происхождение, но выполняющие разные функции

Примеры гомологичных органов

Видоизмененные листья:

усики гороха

колючки кактуса

колючки барбариса

Конвергенция

Что такое …?

Конвергенция – возникновение сходных приспособлений к одинаковым условиям существования у далеких групп организмов на базе различных по происхождению органов

Млекопитающие дождевых лесов Африки

Млекопитающие дождевых лесов Южной Америки

Конвергенция

Каков механизм…?

Отбор сходных признаков в одинаковой среде обитания в которую попадают неродственные организмы

Акула

Ихтиозавр

Дельфин

Конвергенция

Результаты …?

Хамелеон и агама

Внешнее сходство организмов

Аналогичные органы – выполняют сходные функции, но имеют принципиально различное строение и происхождение

Крылья:

бабочек

птиц

Макроэволюция

Специализация органов

Эволюционные направления

конвергенция

Дивергенция

Биологический

Процесс

Биологический

Регресс

Аналогичные

органы

Гомологичные

органы

Образование новых родов, семейств

Отрядов, классов и типов .

Направления

Дегенерация

Идиоадаптация

Ароморфоз

Параллелизм

параллелизм – такой процесс, когда орган в результате дивергенции превращается во множество гомологичных органов. Но затем, в ходе эволюции, эти гомологичные органы вновь начинают выполнять общую функцию.

корпуса ихтиозавра, акулы и дельфина (и даже пингвина, плывущего в воде) очень похожи и образовались из одинаковых элементов скелета, но совершенно разными эволюционными путями.

Процесс исторического развития вида называется филогенезом

Обратима ли эволюция?

Если восстановить на Земле прежние условия существования, появятся ли вновь динозавры.

Правила эволюции

Правило чередование главных направлений эволюции

Правило необратимости эволюции

Луи Долло

(1857-1931)

Бельгийский

палеонтолог

«Организм никогда не возвращается точно к прежнему состоянию, даже в том случае, если он оказывается в условиях существования, тождественных тем, через которые он прошел. Но вследствие неразрушимости прошлого он всегда сохраняет какой-нибудь след промежуточных этапов, которые были им пройдены»

Какие доказательства необратимости эволюции можно привести?

рептилии не дают вновь начало амфибиям

наземные позвоночные – ихтиозавры и киты, вернувшись в воду, не превратились в рыб

Закон Эрнеста Гекеля

Онтогенез – это ускоренное повторение филогенеза

организмы в процессе эмбрионального развития повторяют все те этапы, которые вид прошёл в процессе эволюционного развития

Подведем итоги…

Что такое дивергенция?
Что такое дивергенция?

2. Результаты дивергенции?

2. Результаты дивергенции?

3. Что такое конвергенция?

3. Что такое конвергенция?

4. Результаты конвергенции?

4. Результаты конвергенции?

Рассмотрите рисунки. Определите, какие из органов являются примерами гомологии, а какие аналогии? Укажите номера: А – аналогичных органов; Г- гомологичных органов.

1 – колючка барбариса возникают из листьев; 2 – белой акации из прилистников; 3 – боярышника – из побега; 4 – ежевики – из коры; 5 – усики гороха из листьев; 6 – колючки кактуса из листьев

1. Сравните организмы и определите форму эволюции

Крот.

Передние лапы вывернуты наружу и имеют широкие ладони и мощные плоские когти и являются превосходным инструментом для рытья земли.

Медведка.

Крупное насекомое. Передняя пара конечностей видоизменена и является превосходным инструментом для рытья земли.

2 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Сосна обыкновенная.

Хвоинки расположены по 2 в пучке, длина 4-6 см. Семена чёрные, 4-5 мм, с 12-20-миллиметровым перепончатым крылом.

Сосна кедровая.

Хвоинки расположены по 5 в пучке, длина 6-14 см. Семена крупные, без крыльев.

3. Сравните организмы и определите форму эволюции

Заяц-русак живёт в полях и степях. К зиме чуть-чуть светлеет. Не может передвигаться по глубокому негу.

Заяц-беляк живет в лесу. К зиме меняет окраску на чисто белую. Легко передвигается по глубокому снегу.

4 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Курдючная овца.

Имеет жировое отложение (курдюк) в районе хвоста.

Верблюд.

Имеет запас жира, содержащийся в горбах.

5 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Верблюд одногорбый

Верблюд двугорбый

6 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Передняя пара конечностей - клешни. Ведет ночной образ жизни.

Скорпион.

Внешний вид у него довольно устрашающий: восемь ног и грозные «щупальца» с клешнями. Ведет ночной образ жизни.

7 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Рак - пресноводное беспозвоночное животное типа членистоногих, покрытое панцирем и имеющее клешни и брюшко, похожее на хвост.

Краб - морское беспозвоночное животное отряда десятиногих ракообразных; короткохвостый рак.

8 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Большой прудовик

Обитатель водоемов.

Виноградная улитка

- одна из самых крупных сухопутных улиток России.

9 . Сравните организмы и определите форму эволюции

Плавунец-тинник

окрашен в черный цвет, а длина тела чуть больше сантиметра. Избегает открытой воды, проводя все время в зарослях зеленых водорослей и ряски около поверхности воды. Его короткие ножки приспособлены для лазанья в зарослях водяных растений.

Плавунец окаймленный.

Длина его тела достигает 3-4 см, предпочитает открытую воду. Отлично плавает, задние ноги, выполняют функцию весел, плоские, с длинными щетинками.