Тема 6.1 "Движущие силы эволюции. Биологический прогресс и регресс"
план-конспект урока

Тема урока: Основные направления эволюционного прогресса. Биологический прогресс и биологический регресс.

Цели урока:

обучающие – изучить главные направления эволюции органического мира и пути достижения биологического прогресса; рассмотреть соотношение между главными путями эволюции; охарактеризовать роль человека в биологическом прогрессе и регрессе видов;

развивающие – развивать познавательный интерес учащихся, умение логически мыслить, делать выводы, уметь использовать ранее изученный материал, развивать навыки коллективного труда;

воспитательные – воспитывать интерес к урокам биологии, формировать научное мировоззрение.

Методическая цель: формирование творческого мышления и познавательной деятельности учащихся на уроках биологии через внедрение элементов технологий развивающего обучения.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: Урок открытия нового знания

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

Уровень усвоения: частично-поисковый.

Межпредметные связи: биология, экология, география.

Ход урока

Изучение нового материала

Ещё в начале ХIX столетия в биологии во взглядах на проблему вида сложилась дилемма, которую можно выразить одной фразой: “ Либо виды без эволюции, либо эволюция без видов”. (Слайд № 6)

С этим вопросом неразрывно связана проблема общей направленности или не направленности эволюции.

А что такое эволюция?

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

Прогресс и регресс – два главных направления органической эволюции.

Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах Ивана Ивановича Шмальгаузена (1884-1963 гг.) и Алексея Николаевича Северцова (1866–1936)

(Слайд № 7)

Биологический прогресс (от лат. progressus - движение вперёд) – достижение данной группой организмов успеха в борьбе за существование, каким бы путём этот успех ни был достигнут (с упрощением или усложнением организации).

Биологический регресс (от лат. regressus - движение назад) – эволюционный упадок данной группы организмов, которая не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами.

Критерии биологического прогресса:

увеличение численности особей;

расширение ареала;

активное образование новых видов, популяций.

Всё это гарантирует видам дальнейшее развитие.

Критерии биологического регресса:

снижение численности особей данного вида;

сужение ареала обитания, всё это влечёт к вымиранию группы организмов.

Пути достижения биологического прогресса:

(Слайд № 8)

Ароморфоз (арогенез),

Идиоадаптация (алломорфоз),

Общая дегенерация (катагенез).

Ароморфоз – главный путь достижения биологического прогресса (от греч. airo – поднимаю и morfozis – образец, форма) – эволюционное преобразование строения и функций организмов, имеющее общее значение для организма в целом и повышающее уровень его организации, т.е. ведущее к биологическому прогрессу. (Слайд №10-12)

Ароморфоз формируется на основе наследственной изменчивости и естественного отбора. Они дают преимущества в борьбе за существование и открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания.

Примеры:

Эволюция кровеносной системы от трубчатого сердца у ланцетника к двух -, трёх-, четырёх- камерному сердцу у позвоночных;

Обособление кругов кровообращения и разделение артериального и венозного кровотоков;

Появление челюстей у позвоночных; появление скелета; возникновение жабр и лёгких;

Переход растений от размножения спорами к размножению семенами; образование цветков и плодов у цветковых растений; появление проводящей системы у наземных растений.

Идиоадаптация (от греч. idios – особый и лат. adapto – прилаживаю) – приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации данной группы организмов.

(Слайд № 13-14)

Пример:

- покровительственная окраска насекомых; строение ног, клюва у птиц; форма тела скатов и камбалы и др.

Но существует крайняя степень приспособления к очень ограниченным условиям существования, носящая название специализации (от лат. specialis – особенный).

Переход к питанию одним видом пищи, обитание в однородной среде приводит к тому, что вне этих условий организмы жить не смогут. Специализация подавляет эволюционные возможности группы и при быстром изменении условий среды приводит к вымиранию.

Общая дегенерация – (лат. degenero - вырождаюсь) – упрощение организации в ходе эволюции данной группы организмов, сопровождающееся утратой ряда функций и выполняющих их органов. (Слайд №15-20)

Согласно учению Дарвина, выживают наиболее приспособленные, а не более высокоорганизованные существа.

Поэтому упрощение организации тоже может привести к биологическому прогрессу.

Дегенерация связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни.

Пример:

У пещерных обитателей часто наблюдается редукция органов зрения, снижение активности, отсутствие пигментации;

У паразитов – редукция кишечника, ротового и анального отверстий, упрощение строения нервной системы и т.д.

Соотношение главных путей эволюции органического мира. (Слайд № 21)

Ароморфозы обычно охватывают краткие периоды в процессе эволюции. Они определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию какой – либо группы на более высокую ступень эволюции и открывая перед ней новые возможности среды.

Идиоадаптации занимают более длительные периоды эволюции. После ароморфозов дальнейшее развитие группы идёт по пути идиоадаптаций.

Дегенерация является частным случаем идиоадаптаций, т.к. её можно рассматривать как приспособленность организмов к более простым условиям существования.

Влияние деятельности человека на главные направления органической эволюции.

(Слайд № 23-25)

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 к лекарствам, 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 ведёт их к биологическому регрессу. Биологический регресс всегда грозит вымиранием. Вот почему мероприятиями по охране природы важно не только сдерживать, но и предупреждать его. В хозяйственной деятельности и в медицине человеку необходимо учитывать биологический прогресс и биологический регресс.

Учение о направлениях эволюционного процесса было разработано русским учёным А. Н. Северцовым.

Биологический прогресс — направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания.

Критерии биологического прогресса:

• увеличение численности особей;
• расширение ареала;
• увеличение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).

Биологический прогресс — это результат успеха систематической группы в борьбе за существование. Он обеспечивается появлением новых приспособлений, полезных в данной среде обитания. Организмы выживают и размножаются, что приводит к увеличению численности и освоению новых мест обитания. Возникают новые популяции. Они подвергаются действию разнонаправленного естественного отбора и постепенно превращаются в новые виды, виды — в роды, роды — в семейства и так далее. Происходит увеличение числа таксономических групп и их совершенствование.

В состоянии прогресса в настоящее время находятся многие сорняки (одуванчик, пырей, марь белая), вредители сельскохозяйственных культур (колорадский жук, фитофтора). Их прогресс связан с деятельностью человека.  

Биологический прогресс достигается тремя путями: повышением организации и освоением новой среды обитания; приспособлением к новой среде и её заселением; понижением организации и освоением более простой среды.

Рис. 1. Пути достижения биологического прогресса

Эволюционное изменение, которое приводит к существенному усложнению строения организмов, повышению их уровня организации и позволяет освоить новую среду обитания, — ароморфоз.

Ароморфозы привели к возникновению крупных систематических групп: типов, отделов, классов, некоторых отрядов.

Примеры ароморфозов у животных:

• двусторонняя симметрия тела;
• сквозной кишечник;
• трахейное дыхание у членистоногих;
• лёгочное дыхание у позвоночных;
• альвеолярные лёгкие;
• четырёхкамерное сердце;
• два круга кровообращения;
• теплокровность.

Примеры ароморфозов у растений:

• возникновение фотосинтеза;
• формирование тканей;
• возникновение листа, стебля, корня;
• появление семени;
• образование цветка и плода.

Эволюционное изменение, которое приспосабливает организмы к условиям конкретной среды обитания, но не повышает их уровень организации, — идиоадаптация (алломорфоз).

Идиоадаптации возникают на основе ароморфозов и позволяют систематической группе более полно заселить среду обитания. Приводят к возникновению видов, родов, семейств.

Примеры идиоадаптаций:

• разные типы листьев и стеблей у растений;
• разное строение цветков у растений;
• видоизменения побега растений;
• разные клювы у птиц;
• разная форма тела и окраска рыб;
• разные типы ротовых аппаратов насекомых.

Рис. 2. Идиоадаптации ротовых органов насекомых

Упрощение строения организмов при переходе в более простую среду обитания — дегенерация.

Примеры общей дегенерации:

• упрощение нервной системы и органов чувств у паразитических червей;
• редукция пищеварительной системы у ленточных червей;
• редукция головы у двустворчатых моллюсков;
• исчезновение крыльев у некоторых паразитических насекомых;
• редукция листьев у паразитических растений.

Биологический регресс — направление эволюции, характеризующееся понижением приспособленности систематической группы живых организмов к среде обитания и её постепенным вымиранием.

Критерии биологического регресса:

• снижение численности особей в систематических группах; 
• сужение ареала;
• уменьшение числа таксонов (популяций, подвидов, видов и т. д.).

Виды, находящиеся в состоянии регресса, нуждаются в охране и занесены в Красную книгу.

Это уссурийский тигр, бурый и гималайский медведи, чёрный аист, венерин башмачок, женьшень и многие другие.

Вариант----------------

1. Естественный отбор, действующий в неизменных условиях среды, называется:

1) искусственным  2) стабилизирующим  3) движущим

4) половым

2.  Пределы модификационной изменчивости называются:

1) корреляциями  2) нормой реакции  3) мутациями

4) модификациями

3. Приспособление животных к паразитическому образу жизни связано с упрощениями строения тела, что является примером:

1) ароморфоза  2) идиоадаптации  3) дегенерации

4) биологического регресса

4. Среди движущих сил эволюции, ведущих к возникновению приспособлений у живых организмов к среде обитания, направляющий характер имеет

1) борьба за существование  2)  искусственный отбор

3)  естественный отбор   4)  волны жизни

5. Результатом эволюции является

1) создание новых штаммов микроорганизмов

2)  появление новых засухоустойчивых сортов растений

3)  возникновение новых видов животных

4)  выведение более продуктивных пород скота

6. Макроэволюция ведет к

1) образованию новых видов

2) надвидовым преобразованиям, формированию родов, семейств,

отрядов и т.д.

3) изменению генофонда популяции, ее изоляции и

образованию подвидов и рас

4) изменениям генотипов у отдельных особей крупных млекопитающих

7. Примером идиоадаптации является

1) возникновение кровеносной системы у кольчатых червей

2) редукция органов зрения у крота

3) разнообразие окраски перьев у птиц

4) сокращение ареала уссурийского тигра

8. Модификациионная изменчивость в отличие от мутационной

1) передается по наследству  2) приводит к гибели особи

3) связана с изменением в хромосомах  4) не передается по наследству

9. Элементарной эволюционной единицей является

1) биоценоз  2) особь  3) род   4) популяция

10. Результатом движущего отбора является

1) сохранение нормы реакции  2) появление новых видов

3) ослабление борьбы за существование  4) сохранение старых видов

 Вариант _________________

1. Микроэволюция - это

1) эволюция микроорганизмов   2) эволюция биоценозов

3) эволюционные изменения настолько незначительные, что не приводят    

    к видообразованию  4) эволюционные процессы в популяциях,  приводящие к     видообразованию

2. Изменения, связанные с сокращением ареала и численности особей вида, называют

1) ароморфозом  2) биологическим прогрессом   3) дегенерацией

4) биологическим прогрессом

3. Примером ароморфоза является

1) возникновение длинной шеи у жирафа  2) редукция органов зрения у крота    3) появление рогов у коровы   4) появление легких у земноводных

4. Нормы реакции является

1) пределы модификационной изменчивости признака

2) комбинативная изменчивость

3) пределы мутационной изменчивости признака

4) модификационная изменчивость

5. Численность популяции колорадского жука в Европе намного превзошла его численность на такой же территории в Америке из-за

1) более теплых зим  2) более влажного климата   3) более богатой кормовой базы   4) отсутствия естественных врагов

6. Наследственная изменчивость имеет важное значение для эволюции, так как способствует

1) увеличению генетической неоднородности особей в популяции

2) ускорению естественного отбора

3) уменьшению генетической неоднородности особей в популяции

4) обострению борьбы за существование

7. Результатом эволюции является

1) многообразие видов  2) естественный отбор 3) наследственность

4) изменчивость

8.  Эволюционных изменения, ведущие к упрощению организации у паразитических и ведущих прикрепленных образ жизни видов называются:

1) биологическим прогрессом  2) идиоадаптацией  3) дегенерацией

4) биологическим регрессом

9. Идиоадаптацией у цветковых растений является

1) появление семени 2) появление цветка 3) появление эндосперма

4) разнообразие цветков

10. Комбинативная изменчивость признаков проявляется при

1) половом размножении

2) размножении спорами

3) вегетативном размножении

4) бесполом размножении

Вариант ______________

1. Вид отбора, действующий в популяциях, обитающих в почти постоянных условиях среды, называется

1) движущий  2) разрывающий  3) половой   4) стабилизирующий

2. В природе насчитывается около 350 тыс. видов растений и более 1,5 млн. видов животных, которые рассматриваются как

1) причину эволюции  2) результат эволюции  3) движущие силы эволюции  4) направления эволюции

3. Примером общей дегенерации в эволюции служит

1) отсутствие волосяного покрова у дельфинов и китов

2) недоразвитие органов зрения у крота

3) исчезновение хвоста у головастика

4) отсутствие органов пищеварения у паразитических ленточных червей

4. Основателем эволюционного учения является

1) Докучаев    2) Геккель  3) Дарвин  4) Вернадский

5. Отбор, производимый человеком без определенной цели, называется

1) стихийным    2) массовым   3) методическим  4) половым

6. Фактор эволюции, заключающийся в возникновении преград к свободному скрещиванию особей, называется

1) модификацией   2) изоляцией   3)  популяционными волнами

4) естественным отбором

7. Борьба за существование, естественный отбор, наследственная изменчивость проявляются в популяции. Поэтому популяцию считают

1) единицей экосистемы 2) компонентом биосферы  3) единицей эволюции  4) структурной единицей вида

8. К сравнительно-анатомическим доказательствам эволюции относят

1. закон зародышевого сходства   2)наличие переходных форм

3. общий план строения позвоночных животных
4. наличие ископаемых остатков предковых форм

9. Идиоадаптацией у животных является

1. покровительственная окраска  2) второго круга кровообращения

3)теплокровности ; 4)лёгочного дыхания

10. Крупные систематические группы  (типы, классы, …) в прцессе эволюции возникают путём

1. биологического прогресса
2. биологического регресса
3. ароморфоза
4. идиоадаптации