Макроэволюция
Тип урока: изучение нового материала
Цели: рассмотреть, что собой представляет макроэволюция; изучить основные пути и направления эволюции;
Планируемые результаты обучения:
1. предметные: учащиеся понимают, в чем заключается макроэволюция, какими путями она происходит, в чем различие этих путей и какие приспособления для организмов дают;
2. метапредметные: усвоение нового материала; умение анализировать новую информацию, сравнивать и обобщать данные, делать самостоятельно выводы по услышанному материалу; умение участвовать в дискуссии, доказывать свою точку зрения и прислушиваться к мнению других;
3. личностные: воспитание любви к природе, познавательного интереса к изучению биологии, коммуникабельности и уважения к другим.
Ход урока
1. Организационный момент:готовность к уроку.
2. Актуализация знаний и мотивация к уроку – 5 минут.
Вопрос к учащимся: вспомните, что такое система классификации органического мира? Что такое таксон? Какие таксоны вам известны? Что такое микроэволюция (если забыли, подсматриваем в учебнике на стр. 62)?
Сегодня на уроке мы рассмотрим такое направление, как макроэволюция. Макроэволюция — процесс формирования надвидовых таксонов (семейств, отделов, типов, классов). К маакроэволюции можно отнести и возникновение, и развитие жизни на Земле.
Процесс эволюции не обязательно связан с усложнением организации. Именно поэтому в современной живой природе одновременно с высокоорганизованными формами существуют и низкоорганизованные. Ж. Б. Ламарк объяснял существование примитивных форм постоянным самозарождением простых организмов из неорганической материи. Ч. Дарвин же считал, что существование высших и низших форм не представляет затруднений для объяснения, «так как естественный отбор, или выживание наиболее приспособленных, не предполагает обязательного прогрессивного развития — он только дает преимущество тем изменениям, которые благоприятны для обладающего ими существа в сложных условиях жизни. А если от этого нет никакой пользы, то естественный отбор или не будет вовсе совершенствовать эти формы, или усовершенствует их в очень слабой степени, так что они сохранятся на бесконечные времена на их современной низкой ступени организации».
3. Изучение нового материала
В основе макроэволюции лежат те же эволюционные факторы, что и в основе микроэволюции. Важными процессами макроэволюции являются дивергенция и конвергенция. Задание к учащимся: читаем на стр.63, что такое конвергенция и дивергенция. Делаем краткую запись в тетрадях: дивергенция – расхождение признаков у родственных групп, приводит к разделению вида и увеличивает разнообразие форм жизни; конвергенция – схождение признаков у неродственных групп, развивающихся в схожих условиях.
При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, а различия — приспособлением к разным условиям среды. Примером дивергенции форм является возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одинаковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам. Дивергенция может быть одним из путей видообразования, когда в результате действия элементарных эволюционных факторов популяции и группы популяций приобретают и сохраняют признаки, все более заметно отличающие их от родительского вида, что может приводить к распаду исходного вида на два и более дочерних. В конечном счете дивергенция приводит к формированию более крупных таксонов — родов, семейств и т.д. — которые продолжают расходиться. Результат дивергенции: гомологичные органы у родственных форм приобретают разные функции и разное строение.
Классическим примером конвергентного развития считается возникновение сходных форм тела у акуловых (первичноводные формы), ихтиозавров и китообразных (вторичноводные формы). При конвергентном развитии сходство между неродственными организмами бывает всегда только внешним (эволюционным изменениям в одном направлении подвергаются внешние признаки как результат приспособления к одинаковым условиям среды). По форме тела акула и дельфин сходны, но по таким существенным чертам, как строение кожных покровов, черепа, мускулатуры, кровеносной системы, дыхательной и других систем, эти группы позвоночных различны.
При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы.
Задание к учащимся: читаем на стр.63, что такое параллелизм.
Параллелизм (параллельное развитие) — такое явление, когда сходство признаков возникает в результате сходного (но независимого) изменения гомологичных структур. Причиной параллелизма, по-видимому, является высокая вероятность похожих мутаций одних и тех же генов у разных видов. То же явление в рамках генетики описывает закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова. Согласно этому закону, родственные виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Поэтому сходные признаки могут возникать у родственны видов независимо — параллельно. Так, некоторые виды бабочек, принадлежащие к разным родам, имеют глазки на крыльях, а их ближайшие родственники глазков не имеют. Этот признак независимо возникал у разных видов, а не был унаследован от общих предков. От общих предков все бабочки унаследовали гены, мутации которых приводят к образованию глазков.
Другой пример того же рода — независимое возникновение саблезубых форм у млекопитающих. Широко известны вымершие саблезубые кошки, в частности, саблезубый тигр. Саблезубые кошки — это подсемейство семейства кошачьих, но саблезубость встречалась и в других отрядах млекопитающих, ныне вымерших (например, псевдо-саблезубые кошки). А в палеонтологической летописи Австралии есть сумчатый саблезубый волк. Таким образом, один и тот же признак в разных группах млекопитающих возник независимо.
Вопрос к учащимся: итак, какие существуют процессы в основе макроэволюции? В чем их различие?
Как мы уже сказали, эволюционный процесс не всегда подразумевает усложнение форм. Поэтому существует несколько направлений эволюции. Российский ученый А.Н. Северцов изучал отражение закономерностей эволюции в морфологии живых организмов. Исследователь охарактеризовал эволюционные пути развития по их направлению. Северцов предложил различать биологический прогресс и его противоположность — морфофизиологический регресс, объяснил их причины и проявления. Учение о прогрессе в эволюции было в дальнейшем развито его учеником И. И. Шмальгаузеном.
Биологический прогресс — возрастание приспособленности организмов к окружающей среде (по А. Н. Северцову).
Критерии биологического прогресса: увеличение численности; повышение видового разнообразия (прогрессивная дифференциация); расширение ареала.