Основные закономерности эволюции органического мира

Цели урока:

  • 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.

Оборудование: учебное пособие по
биологии «Гомологичные и аналогичные органы
растений и животных», презентация к уроку.

ХОД УРОКА

I. 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.).

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 (Приложение 1,
слайд 2).

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 (Приложение
1
, слайд 3).

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 (Приложение
1
, слайд 4)? (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 (Приложение
1
, слайд 5)

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 (Приложение 1, слайд 6).
– 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 (Приложение
1
, слайд 7).

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 (Приложение
1
, слайд 8).

Вклад российских ученых в развитие
эволюционного учения
(краткие сообщения
учащихся)

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.
(БЭНП, «Кирилл и Мелодий», 2003)

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 (Приложение 1, слайд 9).
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 идеоадаптаций у
растений (Приложение 1,
слайд 10)



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 (Приложение 1, слайд 11).
Дегенерацию можно назвать частным случаем
идеоадаптации, 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 (Приложение
1
, слайд 12).
Биологический прогресс (Приложение
1
, слайд 13) 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 (Приложение
1
, слайд 14) 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

  1. Определить вид эволюционных изменений (Приложение 1, слайд
    15)
  2. Лопатообразные конечности медведки и крота –
    это результат: дивергенции, конвергенции,
    параллелизма (Приложение 1,
    слайд 16)
  3. Плавник дельфина и крыло беркута – это пример
    аналогичных или гомологичных органов (Приложение
    1
    , слайд 17)
  4. Какие органы называются аналогичными? (Приложение 1, слайд 18)
  5. Появление в процессе эволюции четырехкамерного
    сердца млекопитающих является примером
    ароморфоза или идиоадаптации? (Приложение
    1
    , слайд 19)
  6. Дайте определения понятиям: идиоадаптация и
    дегенерация (Приложение 1,
    слайд 20)

IV. Обобщение материала урока
(составление вместе с учителем схемы в тетрадях).
(Приложение 1,
слайд 21)

V. Домашнее задание: §63, тетрадь.

Были использованы:

1. Учебное электронное издание «Экология»,
Московский Государственный институт
электроники и математики, 2004.
2. 1С: Школа, Экология, 10-11 кл., под редакцией А.К.
Аклебинина, В.И. Сивоглазова
3. Лабораторная практика. Биология 6-11 кл.
Республиканский мультимедиацентр, 2004.
4. БЭНП, биология 6-11 кл., Министерство образования
РФ, ГУРЦ ЭМТО «Кирилл и Мифодий», 2003.
5. Д.К. Беляев, А.О. Рувинский, Общая биология
для 10-11кл., Москва, «Просвещение», 1991.
6. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник,
Общая биология, 10-11кл. ДРОФА, Москва, 2005.
7. Уроки общей биологии: Пособие для учителя/ В.М.
Корсунская, Г.Н. Мироненко, З.А. Мокеева, Н.М.
Верзилин – М: Просвещение, 1986.




Следующий: