Тема: Пути и направления макроэволюции
Цели урока:
Образовательные: сформировать знания об основных путях и направлениях макроэволюции, показать, что биологический прогресс достигается всеми тремя путями эволюции; конкретизировать и обобщить знания учащихся о главных направлениях и путях эволюционного процесса, по основным понятиям темы «Макроэволюция»: ароморфозы, идиоадаптация, дегенерация, дивергенция и конвергенция. сформировать понятие о взаимосвязи между макроэволюции и микроэволюции; Развивающие: развитие умения выявлять черты сходства и различия в строении животных: гомологичные и аналогичные органы, развитие умения устанавливать причинно-следственные связи между путями и результатами эволюции. Воспитательны е: развитие интересов и способностей учащихся;формирование убеждения учащихся в теоретической и практической значимости биологических знаний
Лекция
- Что такое эволюция? (Процесс исторического развития организмов)
- Каковы основные эволюционные факторы? ( Мутационный процесс, комбинативная изменчивость, популяционные волны, дрейф генов, миграция особей, изоляция и естественный отбор).
- Что такое микро- и макроэволюция? (Микроэволюция – это процесс эволюции, ведущий к формированию новых видов, а макроэволюция – к формированию надвидовых таксонов, таких как род, семейство, отряд, класс и т.д.)
- Каковы методы, с помощью которых изучается макроэволюция?
(Палеонтологический, биогеографический, эмбриологический, морфологический и сравнительно-анатомический, генетический).
- А теперь, вспомните, что дома вы должны были приготовить интересный вопрос другу.
- Какова особенность эволюции? (Ее прогрессивная направленность по восходящей линии от низших форм к высшим?)
- Почему на Земле сохранились и простейшие, и черви и т.д.?
(Потому что в процессе эволюции происходило не только усложнение, но и упрощение или исчезновение некоторых органов или систем органов).
- Что наряду с прогрессом наблюдается в эволюции? (Регресс).
Так какова тема сегодняшнего урока? Пути и направления макроэволюции (слайд 3)
Постановка интегрирующей цели:
В результате работы на уроке мы должны:
- Знать определения понятий: прогресс, регресс, ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, арогенез, аллогенез, катагенез.
- Знать критерии прогресса и регресса;
- Знать пути достижения прогресса;
- Знать соотношение путей достижения биологического прогресса.
Большой вклад в развитие теории макроэволюции внес отечественный ученый А.Н.Северцов. Он сформулировал понятия биологического прогресса и регресса и установил основные пути и направления эволюции.
Запись в тетрадь:
Биологический прогресс характеризуется процветанием вида или группы организмов в целом, его эволюционным успехом. Достигается за счет возрастания приспособленности организмов к окружающей среде, ведущее к увеличению численности и более широкому распространению вида.
- Приведите примеры? (сообщение)
Мышевидные грызуны, насекомые, живущие рядом с человеком, сорные растения
Биологический регресс – это снижение уровня приспособленности к условиям обитания, уменьшение численности вида и площади видового ареала. Проявляется в уменьшении численности вида, преобладании смертности над рождаемостью, сужении ареала, сокращении числа популяций и уменьшении числа систематических единиц.
- Есть ли сейчас организмы на пути биологического регресса? (сообщение)
Сосна обыкновенная, плаун булавовидный, лисица, волк, ланцетник, мамонтово дерево, папоротник страусиное перо, минога, осот полевой, тараканы, журавль-красавка, тюльпан Шренка, папоротник голокучник Линнея, человекообразные обезьяны. Реликтовые формы: гинго, секвойя, кистеперые рыбы, первозвери.
- Назовите причины биологического регресса?
Отставание темпов эволюции группы от скорости изменения условий среды. Узкоспециализированным видам трудно приспособиться к новой среде обитания, что резко уменьшает возможности их выживания при смене условий. Одни органы чрезмерно развиваются, другие остаются недоразвитыми. Это мамонты, динозавры (размеры тела), рога у большерогого оленя.( слайд 4).
2. Направления макроэволюции.
А.Н.Северцов и И.И.Шмальгаузен установили, что биологический прогресс в эволюции достигается путем морфологических изменений в трех направлениях – в результате ароморфоза, идиоадаптации и общей дегенерации. (слайд 6)
Ароморфоз - эволюционное преобразование строения и функций организмов, повышающее уровень его организации, т.е. ведущее к морфофизиологическому прогрессу (учащиеся получают задания и работают по группам, используя таблицы на доске).
- Какие эволюционные преобразования возникли у позвоночных животных? (слайд 7)
- усложнение строения покрова тела позвоночных.
- усложнение строения сердца позвоночных.
- усложнение строения органов дыхания позвоночных.
- усложнение строения головного мозга позвоночных животных.
- К какому результату привело усложнение этих органов у организма?
Пример: эволюция кровеносной системы от трубчатого сердца ланцетника к дву-, трех- и четырехкамерному сердцу. У позвоночных два круга кровообращения и разделение артериальной и венозной крови.
Вывод: Данные ароморфозы повысили эффективность обмена веществ организмов, повысил их выживаемость в местах обитания с низкой или меняющейся температурой.
- А какие ароморфозы возникли у растений, в течение эволюции? Одноклеточность– многоклеточность – ткани – органы. Бесполое – половое размножение. Размножение: споры – семена – цветок и плод.
Вывод: В результате повышения уровня организации растения распространились по территории земного шара и заняли большую площадь.
Идиоадаптация – приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации данной группы организмов, т.е. частное приспособление, полезное в определенной среде обитания и возникающее без изменения общего уровня организации. Такой путь эволюции ведет к быстрому повышению численности и многообразию видового состава.
-Какие приспособления имеются к данным условиям среды у животных и растений? (слайды 8)
Вывод: Значение идиоадаптации – возникают мелкие эволюционные изменения, которые позволяют приспособиться отдельным популяциям к условиям существования, что приводит к биологическому прогрессу.
Дегенерация (морфофизиологический регресс)– упрощение организации в ходе эволюции данной группы организмов, сопровождающееся утратой ряда функции и органов. Вывод: Дегенерация часто связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Упрощение организации тоже может привести к биологическому прогрессу. (слайд 9)
| Направление макроэволюции | Характеристика процесса | Примеры |
| Ароморфоз (арогенез, морфо-физиологический прогресс) | Крупные, принципиально новые изменения в строении организмов, сопровождающиеся повышением общего уровня их организации. В результате усложнения органов приобретаются ранее отсутствовавшие приспособления, что приводит к расширению адаптивных возможностей отдельных групп. Носят общий характер. | · У животных: четырехкамерное сердце и два круга кровообращения у птиц и млекопитающих, двусторонняя симметрия тела; сквозной кишечник; трахейное дыхание у членистоногих; лёгочное дыхание у позвоночных; альвеолярные лёгкие; теплокровность, совершенствование кожных покровов, головного мозга. У растений: редукция гаметофита и преобладание спорофита в жизненном цикле, переход от размножения спорами к семенному размножению, возникновение фотосинтеза; формирование тканей; возникновение листа, стебля, корня; появление семени; образование цветка и плода. Глобальные ароморфозы: фотосинтез, многоклеточность, половой процесс. |
| Идиоадаптация (аллогенез) | Это частные приспособления к условиям обитания, не меняющие общего уровня организации. Возникающие изменения носят приспособительный характер, иногда имеют узкую специализацию, направленную на адаптацию к конкретным условиям среды. | · Все приспособления организмов: окраска и форма тела, особенности строения конечностей и поведения, клюв и крылья у птиц, разнообразие ротовых аппаратов у насекомых, разные типы листьев и стеблей у растений; разное строение цветков у растений; видоизменения побега растений. |
| Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологичес-кий регресс) | Упрощение уровня организации, исчезновением некоторых органов или систем органов. Она вызвана переходом организмов к паразитическому или пассивному, сидячему образу жизни, что ведет к появлению у них существенных отличий от свободноживущих родственных видов. | · Редукция листьев и хлорофилла у растений-паразитов, редукция органов зрения у обитателей почвы и пещер; редукция пищеварительной и выделительной системы у ленточных червей, редукция головы у двустворчатых моллюсков, упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей; · исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых; · редукция листьев у паразитических растений. |
Соотношения путей достижения биологического прогресса. (слайд 11)
Вывод:
Ароморфозы охватывают краткие периоды в процессе эволюции. Они определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию на более высокую ступень эволюции.
Идиоадаптация – занимает более длительные периоды эволюции.
Дегенерация является частным случаем идиоадаптации, т.к. ее можно рассматривать как приспособленность организмов к более простым условиям существования.