«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира




Скачать 179.92 Kb.
Название«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира
Дата конвертации18.07.2013
Размер179.92 Kb.
ТипДокументы
Раздел: «Развитие органического мира» (6 часов)



Эволюционное развитие органического мира.

I. Главные пути и направления эволюции органического мира. Макроэволюция, её доказательства.


    1. Понятие макроэволюции.

    2. Понятие биологического регресса.

    3. Понятие биологического прогресса.

    4. Главные направления биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.

    5. Доказательства эволюции: эмбриологические, палеонтологические, сравнительно–анатомические, биохимические, биогеографические.




  1. Понятие макроэволюции.

Процесс образования из видов новых родов, из родов – новых семейств и т. п. называют макроэволюцией. Она происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению. Макроэволюция – надвидовая эволюция, в отличие от микро­эволюции, происходящей внутри вида, внутри его популяций. Однако принципиальных отличий между этими процессами нет, так как в основе макроэволюционных процессов лежат микро­эволюционные. В макроэволюции действуют те же процессы – борьба за существование, естественный отбор и связанное с ними вымирание. Макроэволюция носит дивергентный характер, так же как и микроэволюция.

  1. Понятие биологического регресса.

Биологический регресс – направление эволюции, которое приводит к сокращению численности вида, сужению его ареала, уменьшению числа популяций вида и, возможно, в конечном счете, к его гибели. Причины биологического регресса: деятельность человека, приводящая к непосредственному или опосредованному уничтожению видов; эволюционные ограничения – возможности эволюционных изменений вида не безграничны, т.к. возникновение ряда мутаций невозможно из–за отсутствия генетических предпосылок. Например, у дрозофил отсутствуют гены, определяющие появление особей с синими или зелёными глазами.

3. Понятие биологического прогресса.

Биологический прогресс – направление эволюции, которое приводит к увеличению численности вида, расширению его ареала, увеличению числа популяций вида и образованию новых популяций вида. Биологический прогресс достигается тремя путями: ароморфозом, идиоадаптацией и дегенерацией.

  1. Главные направления биологического прогресса:

ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация.

Ароморфоз (арогенез, морфофизиологический прогресс) – эволюционные изме­нения, которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими при­способлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфоз дает значительные преимущества в борьбе за существование и делает возможным переход в новую среду оби­тания, способствует повышению выживаемости и снижению смерт­ности в популяции. Так, усложнение строения древних земноводных по сравнению с ры­бами способствовало вступлению земноводных на путь биологи­ческого прогресса. Например, у млекопитающих сердце разделено на две половины – правую и левую с развитыми двумя кругами кровообращения. Дифференцировались органы пищеварения.

Идиоадаптация (аллогенез) – мелкие эволюционные изменения, которые способствуют приспособлению к определенным условиям среды обитания (частные приспособле­ния). Идиоадаптация не сопровождается изменениями основных черт организации, общим подъемом её уровня и интенсивности жизнедеятельности организмов. Например, в засушливые и жаркие периоды у некоторых земноводных на основе наследственных изменений в процессе борьбы за существование и естественного отбора выработались частные приспособления к определенным и ограниченным место­обитаниям – в болотах и топях. Никакого повышения уровня организации у земноводных при этом не произошло. Современ­ные амфибии – лягушки, тритоны – хорошо приспособлены к условиям существования в мелких водоемах и сильно увлаж­ненных местах суши. Приспособления придонных рыб – камбаловых, скатов к жиз­ни на дне (уплощение тела, окраска под цвет грунта) представляют собой типичные примеры идиоадаптации.

Защитная окраска дает хороший пример приспособления жи­вотных к определенным условиям существования, не связанного с повышением организации.

Примерами идиоадаптации у растений могут служить много­образные приспособления цветка к перекрестному опылению ветром и насекомыми, приспособления плодов и семян к рассеи­ванию, приспособления листьев к уменьшению испарения.

Обычно мелкие систематические группы – виды, роды, се­мейства – в процессе эволюции возникают путем идиоадапта­ций.



Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологический регресс) – эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации. Они обычно сопровождаются исчезновением ряда органов, по­терявших свое биологическое значение. Дегенерация часто связана с переходом к сидячему или паразитическому образу жизни. Упрощение организации обычно сопровождается возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни. У свиного цепня, лентеца широ­кого и других червей – паразитов человека – нет кишечника, слабо развита нервная система, почти отсутствует способность к самостоятельному передвижению. Наряду с упрощением орга­низации эти животные обладают присосками и крючками, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина. Они имеют также сильно развитые органы размножения и отличаются огромной плодовитостью, что обеспечивает сохранение вида и рост его численности.

Повилика, паразитирующая на клевере, хмеле и других рас­тениях, лишена главного органа – листа, а вместо корней у нее образуются на стебле присоски, которыми она высасывает питательные вещества из растения–хозяина. Общая дегенерация не исключает процветания вида. Многие группы паразитов процветают, хотя организация их претерпе­вает значительное упрощение.

Биологический прогресс и биологический регресс при участии деятельности человека. Из многочисленных ветвей древнейших земноводных остались только те, которые повели к образованию современных классов земноводных и пресмыкающихся. Исчезли древние папорот­никообразные и многие другие группы растений и животных.



С появлением человека причины биологического прогресса и биологического регресса часто связаны с изменениями, которые он вносит в ландшафты Земли, нарушая связи живых существ со средой, сложившиеся в процессе эволюции. Деятельность человека является мощным фактором биологи­ческого прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. Вспом­ните появление многих видов насекомых, устойчивых к ядохими­катам, болезнетворных микробов, устойчивых против лекарств, бурное развитие сине–зелёных водорослей в сточных водах. Ви­ной всему этому деятельность человека. При посевах и посадках он вторгается в живую природу, уничтожает на больших мас­сивах великое многообразие диких популяций, заменяя их не­многими искусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет их к биологическому регрессу. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать, но и предупреждать. В хозяй­ственной деятельности и в медицине человеку необходимо учи­тывать биологический прогресс и биологический регресс.

  1. Доказательства эволюции: эмбриологические, палеонтологические, сравнительно–анатомические,

биохимические, биогеографические.

Эмбриологические доказательства. Убедительные доказательства степени родства между организмами представ­ляет эмбриология, изучающая зародышевое развитие организ­мов. Еще Ч. Дарвин отметил наличие взаимосвязей между индивидуальным развитием организмов (онтогенезом) и их эволю­ционным развитием (филогенезом).

Сходство зародышей. Подавляющее большинство организмов развиваются из оплодотворенного яйца. Удивительное сходство зародышей рыбы, ящерицы, кролика, человека касается формы тела, наличия хвоста, зачатков конечностей, жаберных карманов по бокам глотки. Во многом сходна на этих стадиях внутренняя организация зародышей. У всех сначала имеется хорда, а затем позвоночник из хрящевых позвонков, кровеносная система с одним кругом кровообращения (как у рыб), одинаковое строение почек и др. Закон зародышевого сходства, открытый К.Бэром: зародыши позвоночных животных сходны, особенно на более ранних стадиях развития.

По мере развития сходство между зародышами ослабевает и начинают всё более четко проявляться черты тех классов, к которым они принадлежат. У ящерицы, кролика и человека зарастают жаберные карманы; у зародыша человека особенно сильно развивается головной отдел, включающий мозг, формируются пятипалые конечности, а у зародыша рыбы – плавники и т. п. По ходу эмбрионального развития последовательно про­исходит расхождение признаков зародышей, приобретающих черты, характеризующие класс, отряд, род и, наконец, вид, к которому они принадлежат.



Биогенетический закон. Во второй половине XIXв. немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель установили закон соотношения онтогенеза, который получил название биогенети­ческого закона. Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или, короче, онтогенез есть краткое повторение филогенеза.

Пример. У всех без исключения позво­ночных животных в онтогенезе закладывается хорда – признак, который был свойствен их отдаленным предкам. У головастиков бесхвостых земноводных (лягушки, жабы) развивается хвост. Это – повторение признаков их хвостатых предков. Личинки многих насекомых имеют червеобразную форму (гусеницы ба­бочек, личинки мух и т. д.). В этом следует усматривать повторе­ние черт строения их червеобразных предков.

Из споры мха развивается сначала ветвящаяся нить, похожая на нитчатую водоросль. Это говорит о родстве наземных растений с водорослями.

Биогенетический закон имеет большое значение для выясне­ния родственных связей между организмами.

Палеонтологические доказательства. Палеонтология изучает ископаемые остатки вымерших организмов и выявляет их сход­ство и различие с современными организмами. По ископаемым остаткам палеонтологи восстанавливают внешний вид и строение вымерших организмов, узнают о расти­тельном и животном мире прошлого.

Сопоставление ископаемых остатков из земных пластов раз­ных геологических эпох убедительно свидетельствует об измене­нии органического мира во времени. В самых древних пластах заключены остатки типов беспозвоночных, а в более поздних пластах – остатки типа хордовых. Позже на Земле появились позвоночные. В более молодых геологических пластах содержат­ся остатки животных и растений, относящихся к видам, похожим на современные.

Данные палеонтологии дают большой материал о преемствен­ных связях между различными систематическими группами. В одних случаях удалось установить переходные формы, в дру­гих – филогенетические ряды, т. е. ряды видов, последовательно сменяющих один другой.

Ископаемые переходные формы. На берегах Северной Двины была найдена группа зверозубых рептилий. Они совме­щают признаки пресмыкающихся и млекопитающих. Такие орга­низмы относят к переходным формам. Зверозубые рептилии имеют сходство с млекопитающими в строении черепа, позвоноч­ника и конечностей, а также в делении зубов на клыки, резцы и коренные.



Большой интерес с эволюционной точки зрения представляет находка археоптерикса. Это животное величиной с голубя имело признаки птицы (сходство задних конечностей с цевкой, наличие перьев и общий вид), но сохраняло еще черты пресмыкаю­щихся (длин­ный ряд хвостовых позвонков, брюшные ребра и наличие зубов). Археоптерикс не мог быть хорошим летуном, так как у него слабо развиты грудная кость (без киля), мышцы крыльев и грудные Позвоночник и ребра не являлись жесткой костной системой, устойчивой при полете, как у современных птиц.

Рыбы → кистепёрые рыбы → земноводные.

Споровые папоротники → семенные папоротники → голосеменные.

Земноводные → стегоцефалы → пресмыкающиеся.

Одноклеточные → вольвокс → многоклеточные.

Одноклеточные растения → эвглена зелёная → одноклеточные животные.

Филогенетические ряды. Последовательные ряды ископаемых форм, последовательно сменяющие друг друга – филогенетические ряды. Примером может служить эволюция лошади.

Наиболее древний ее предок ростом с лисицу, с четырехпалыми передними конечностями, трехпалыми задними и бугорчатыми зубами травоядного типа. Жил в местностях с теплым и влаж­ным климатом, среди трав и кустарников, передвигался скачками. К концу неогена растительность стала более сухой и грубой; в открытых степных пространствах спасение от врагов можно было найти в быстром беге, других средств защиты у этих живот­ных не было.



Борьба за существование и естественный отбор проходили в направлении удлинения ног и сокращения поверхности опо­ры – уменьшения количества пальцев, достигающих почвы, упрочения позвоночника, что способствовало быстрому бегу. Измене­ние характера пищи повлияло на образование складчатых зубов. В результате произошла мощная перестройка организма этих животных.

По мере перехода от более древних земных слоев к новым наблюдается постепенное повышение организа­ции животных и растений, постепенное приближение фаун и флор к современным.

Сравнительно–анатомические доказательства. К ним относятся:

  1. клеточное строение организма;

  2. общий план строения позвоночных животных;

  3. рудименты (органы, которые выполняли определённые функции у предков, а у потомков находятся в стадии исчезновения или выполняют новые функции – аппендикс, третье веко, копчик у человека);

  4. атавизмы (случаи возврата к признакам предков – у человека многососковость, сильно развитый волосяной покров на теле);

  5. гомологичные органы (имеют общее происхождение, сходное строение и расположение, но выполняют разные функции – лепестки у кувшинок гомологичны тычинкам, гомологичны конечности насекомых и позвоночных)

  6. аналогичные органы (не имеют общего плана строения и общего происхождения, но выполняют сходные функции – крыло бабочки и птицы, жабры рыбы и речного рака);

  7. дивергенция – расхождение признаков в пределах популяции, вида (заяц–беляк и заяц–русак, клевер луговой и клевер ползучий);

  8. конвергенция – сближение признаков в пределах систематических групп (форма тела кита и рыбы, корень и корневище).

Биохимические доказательства. Близкородственные виды имеют сходный химический состав. Родство человека и человекообразных обезьян, птиц и крокодилов установлено на основе сходства строения белков и ДНК.

Биогеографические доказательства. Изучает сходство и различие флоры и фауны различных материков, островных и материковых видов т.д.

Доказательства эволюции



Фронтальный опрос:

1. Дайте определение понятиям «макроэволюция», «биологический прогресс», «биологический регресс», «рудименты», «атавизмы», «аналогичные органы», «гомологичные органы», «дивергенция», «конвергенция».

2. Назовите и охарактеризуйте пути достижения биологического прогресса.

3. Перечислите и охарактеризуйте доказательства эволюции.

а). В чем выражаются сход­ство и различие зародышей позвоночных.

б). Какие доказательства эво­люции представляет палеонтология?

в). Приведите примеры современных и ископаемых переходных форм. Какое значение имеют ископаемые формы для изучения органического мира?

г). Какое значение имеют ис­следования филогенетических рядов?

4. Приведите примеры биологического прогресса и биологического регресса.

II. Представления о происхождении жизни на Земле.


  1. Гипотезы о происхождении жизни на Земле (Опыты Ф.Реди и Л.Пастера).

  2. Современные представления о происхождении жизни. Теория Опарина.

  3. Геологические эры.




  1. Гипотезы о происхождении жизни на Земле

(Опыты Ф.Реди и Л.Пастера).

При развитии взглядов о происхождении жизни возникли теории биогенеза («живое возникает из живого»), абиогенеза («живое возникает из неживого») и допускали самозарождение жизни. В XVIIв. Франческо Реди провёл опыт доказывающий, что «живое возникает из живого. Поместил гнилое мясо в закрытый сосуд, на нём не произошло развития личинок мух. Противники считали, что это не произошло вследствие того, что не проходил воздух. Тогда Реди взял несколько открытых сосудов, а один прикрыл марлей. Через некоторое время в открытых сосудах мясо кишело личинками мух, тогда как в сосудах, прикрытых марлей, в гнилом мясе никаких личинок не было. Но так и не доказал, т.к. сторонники виталистического учения считали, что в каждом организме есть «жизненная сила», после того как ее «вдохнуть» в неживое, возникает живое.

Эксперимент Луи Пастера. Он кипятил в колбе различные питательные среды, в которых могли развиваться микроорганизмы. При длительном кипячении в колбе погибали не только микроорганизмы, но и их споры. Помня об утверждении виталистов, что мифическая «жизненная сила» не может проникнуть в запаянную колбу, Пастер присоединил к ней S–образную трубку со свободным концом.. Споры микроорганизмов оседали на поверхности тонкой изогнутой трубки и не могли проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипячённая питательная среда оставалась стерильной, в ней не наблюдалось самозарождения микроорганизмов, хотя доступ воздуха был обеспечен. Стоило, однако, колбу повернуть так, чтобы содержащийся в ней бульон обмыл S–образное колено горлышка и стек обратно в колбу, в ней вскоре начиналось гниение. Это происходило потому, что в бульон попадали микробы, находившиеся в S–образной части горлышка. Таким образом, невозможность самопроизволь­ного зарождения микроорганизмов была убедительно доказана.



  1. Современные представления о происхождении жизни.

Теория Опарина.

Современные теории происхождения жизни исходят из положения о том, что происхождение и эволюция живого определяется химическим составом древней Земли. Экспериментальное подтверждение получила гипотеза А.И.Опарина. Основные положения гипотезы (1922г):

  1. Условия возникновения жизни на Земле (разогревание Земли, ускорение химических реакций, образование первичной атмосферы, своеобразие её газового состава, охлаждение планеты, появление первобытного океана);

  2. Абиогенный синтез простейших органических веществ из неорганических, используемые при этом источники энергии. Возможные источники энергии: молнии, УФИ, космические лучи, радиоактивные частицы, ударные волны от метеоритов, тепло от вулканов, гейзеров, горячих источников;

  3. Образование белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот;

  4. Образование коацерватов как обособление в растворе более высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора;

  5. Взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми организмами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение;





  1. Возникновение полинуклеотидов, способных воспроизводить себе подобных.

В 1955г. С.Миллер провёл опыт, доказывающий, что первым шагом на Земле был абиогенный синтез органических веществ. Хотя и у этой теории тоже были противники (Фред Хойл). Однако существуют и другие гипотезы зарождения жизни:

1. С.Аррениус и В.И.Вернадсткий – жизнь существует вечно и переносится космическими лучами с одной планеты на другую, пока не встретит подходящие условия для своего развития;

2. Либих – теория «панспермии» - с планеты на планету с метеоритами заносятся простейшие организмы и споры;

3. Крик и Орчел – Земля «засеяна» существами из других планетных систем с помощью ракет с контейнерами простейших организмов;

4. И.С.Шкловский – наша цивилизация является единственной в нашей Галактике или даже во всей наблюдаемой части Вселенной.

Гипотезы, которая могла бы стать «руководящей» и превратиться во всеобъемлющую теорию, пока ещё нет.

  1. Геологические эры.

Историю Земли и жизни на ней ученые разбивают на опре­деленные промежутки времени – эры, которые подразделяют на периоды. Результаты исследований, получаемые в различных областях биологической науки, дополняют друг друга. Они позволяют про­следить, каким был органический мир в отдаленные эры и пе­риоды, в каких направлениях происходило его развитие, пока он не приобрел современный вид.

Наукой установлено, что жизнь возникла в океане около 3,5 млрд. лет назад. Все первые этапы развития жизни протекали в водной стихии. Выход организмов на сушу осу­ществился примерно 2–2,5 млрд. лет назад. Этому способство­вал важный ароморфоз у растений – образование органов и тканей, что имело решающее значение в эволюции растительного мира.

В условиях наземного существования растений дальнейшее развитие растительного мира было связано с другим крупным ароморфозом – переходом от размножения спорами к размноже­нию семенами. Голосеменные растения достигли значительного развития в конце палеозойской эры в пермском периоде. Господство голосеменных в наземной флоре относится к первой половине мезозойской эры, особенно к юрскому периоду. На смену голосеменным в резуль­тате новых ароморфозов приходят покрытосеменные растения. Покрыто­семенные становятся господствующими на Земле, приспособлен­ными к самым различным условиям существования.

Многочисленные ароморфозы отмечены и в эволюции живот­ных. Многие из них были связаны с переходом к наземному существованию. Крупным ароморфозом при переходе на сушу явилось развитие внутреннего оплодотворения и ряд приспособлений к развитию зародыша в яйце на суше. Птицы и млекопитающие заняли господствующее положение среди наземных позвоночных. Постоянная температура тела позволила им выжить в условиях оледенения и проникнуть далеко в холодные страны. Успешному развитию обеих групп способ­ствовали ароморфозы и идиоадаптации, которые позволили млекопитающим освоить наземную, а птицам – воздушную среду.

Особенно важными ароморфозами в эволюции позвоночных явилось преобразование головного мозга, прогрессивное развитие коры больших полушарий. Все это резко повысило уровень нервной деятельности, усложнило систему условных рефлексов и форм поведения животных в природе. От животных предков ароморфная эволюция привела к возникновению человека.

В антропогене животный мир принимает современный облик.



Геохронологическая таблица



Геологические эры и периоды указаны в таблице соответственно расположению земных пластов: позднейшие – наверху, древнейшие – внизу. Поэтому чтение таблицы начинайте снизу – с архейской эры – и последовательно переходите к более поздним эрам и периодам.

Фронтальный опрос:

1. Гипотезы о происхождении жизни на Земле. Опыты Ф.Реди и Л.Пастера

2. Современные представления о происхождении жизни.

3. Теория Опарина

4. Геологические эры.

III. Итоговое занятие по разделу:

«Развитие органического мира».


  1. Понятие макроэволюции.

  2. Дайте определение понятию и охарактеризуйте «биологический регресс».

  3. Дайте определение понятию и охарактеризуйте «биологический прогресс».

  4. Главные направления биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Приведите примеры.

  5. Охарактеризуйте и приведите примеры доказательств эволюции: эмбриологических, палеонтологических, сравнительно–анатомических, биохимических, биогеографических.

  6. Гипотезы о происхождении жизни на Земле (Опыты Ф.Реди и Л.Пастера).

  7. Современные представления о происхождении жизни. Теория Опарина.

  8. Геологические эры.


Контрольная работа
I вариант

1. Дайте определение понятиям «биологический прогресс», «микроэволюция», приведите примеры.

2. Теория Опарина.

3. Палеонтологические доказательства эволюции.

4. Ароморфоз. Дегенерация.
II вариант

  1. Дайте определение понятию «биологический регресс», «макроэволюция», приведите примеры.

  2. Опыты Ф.Реди и Л.Пастера.

  3. Эмбриологические доказательства эволюции.

  4. Идиоадаптация. Дегенерация.

Похожие:

«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconРазвитие органического мира
Начать формировать знания о доказательствах эволюции органического мира, ароморфозах, идиоадаптациях и дегенерации как основных путях...
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconУрок по теме «Систематика органического мира»
Цели урока: Сформировать знания о систематике органического мира, рассмотреть основные систематические категории, познакомиться с...
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира icon«Место человека в системе органического мира»
Цель урока: определить положение человека в системе органического мира, выявить черты сходства человека и животных, а также причины...
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconИстория развития представлений о возникновении жизни на земле
Сформировать у учеников знания о эволюции, как о историческом развитие органического мира, т е живого на Земле
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconЭволюция органического мира и биотические кризисы LVI сессия палеонтологического общества санкт-Петербург 2010
Эволюция органического мира и биотические кризисы. Материалы LVI сессии Палеонтологического общества при ран (5-9 апреля 2010 г.,...
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconЭволюция органического мира
А критерий вида, учитывающий совокупность факторов среды, в которой существует вид
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира icon«Органический мир Антарктиды. Императорские пингвины»
Цель; создать представление о своеобразии и уникальности органического мира материка
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconЭволюция органического мира. Антропогенез. Основы экологии. Биосфера
Минерализация органических соединений почвы осуществляется благодаря деятельности
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconКонспект урока по географии Жизнь в морях и океанах. (6 класс)
Образовательные: познакомить с факторами, влияющими на распространение органического мира
«Развитие органического мира» (6 часов) Эволюционное развитие органического мира iconПредмет зоологии. История развития. Связь с другими науками
Цель занятия: Изучить основные этапы развития зоологии как науки, связь зоологии с другими науками. Выработать представление о разнообразии...
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2019
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница