Методическая разработка урока "Направления эволюции" 11 класс
методическая разработка по биологии (11 класс)

Основные направления эволюционного процесса

«Биологический прогресс – процветание, определяемое относительно высокими темпами эволюции, при которых приспособленность организма возрастает. Объективными показателями биологического прогресса является увеличение численности, ведущее к расселению и расширению ареала» (И.И. Шмальгаузен)

«Биологический регресс – снижение приспособленности организма. Организм отстает в темпах эволюции от изменений во внешней среде и в особенности от темпов эволюции и распространения экологически близких форм. Численность вида уменьшается. Вид или группа идет навстречу вымиранию» (И.И. Шмальгаузен)

«Биологическая стабилизация определяется согласованностью темпов эволюции и изменениями среды, при которых приспособленность организма к изменяющейся среде поддерживается на известном уровне. Объективным показателем стабильности является сохранение численности, сохранение ареалов с возможными миграциями, но  без значительного расселения»

(И.И. Шмальгаузен)

Основные направления эволюционного процесса

«Биологический прогресс – процветание, определяемое относительно высокими темпами эволюции, при которых приспособленность организма возрастает. Объективными показателями биологического прогресса является увеличение численности, ведущее к расселению и расширению ареала» (И.И. Шмальгаузен)

«Биологический регресс – снижение приспособленности организма. Организм отстает в темпах эволюции от изменений во внешней среде и в особенности от темпов эволюции и распространения экологически близких форм. Численность вида уменьшается. Вид или группа идет навстречу вымиранию» (И.И. Шмальгаузен)

«Биологическая стабилизация определяется согласованностью темпов эволюции и изменениями среды, при которых приспособленность организма к изменяющейся среде поддерживается на известном уровне. Объективным показателем стабильности является сохранение численности, сохранение ареалов с возможными миграциями, но  без значительного расселения»

(И.И. Шмальгаузен)

В процессе эволюции происходит чередование относительно кратких периодов ароморфозов и последующих длительных периодов идиоадаптаций или  общей дегенерации. В основе ароморфозов лежат наследственные изменения, поднимающие организмы на более высокий уровень организации, при котором возможно проникновение в новую среду обитания и установления новых связей с ее элементами.  Движущая форма естественного отбора,  обеспечивающая  возникновение приспособлений к новым, изменившимся условиям среды, характерна для малоспециализированных групп, которые обладают широким размахом наследственной изменчивости.

В ходе дальнейшей эволюции под действием дизруптивного и стабилизирующего отбора, появляются идиоадаптации, ведущие к расселению группы по различным экологическим нишам. В результате постепенно возрастает специализация и снижается возможность выхода в новые экологические ниши.  Иначе говоря, крупные эволюционные перестройки (ароморфозы), как правило, происходят при участии малоспециализированных, примитивных для данного уровня организации групп организмов.

При переходе организмов в простые условия формирование частных приспособлений сопровождается упрощением строения. Общая дегенерация всегда вторична по отношению к прогрессивному развитию, так как всякое упрощение предполагает некоторый уровень исходной сложности.

Направления эволюции органического мира, сочетаясь и сменяя друг друга, в целом приводят к усложнению прогрессивной направленности  развития живой природы, к возникновению целесообразности организмов – их соответствия условиям обитания и способности меняться по мере изменения этих условий.

В процессе эволюции происходит чередование относительно кратких периодов ароморфозов и последующих длительных периодов идиоадаптаций или  общей дегенерации. В основе ароморфозов лежат наследственные изменения, поднимающие организмы на более высокий уровень организации, при котором возможно проникновение в новую среду обитания и установления новых связей с ее элементами.  Движущая форма естественного отбора,  обеспечивающая  возникновение приспособлений к новым, изменившимся условиям среды, характерна для малоспециализированных групп, которые обладают широким размахом наследственной изменчивости.

В ходе дальнейшей эволюции под действием дизруптивного и стабилизирующего отбора, появляются идиоадаптации, ведущие к расселению группы по различным экологическим нишам. В результате постепенно возрастает специализация и снижается возможность выхода в новые экологические ниши.  Иначе говоря, крупные эволюционные перестройки (ароморфозы), как правило, происходят при участии малоспециализированных, примитивных для данного уровня организации групп организмов.

При переходе организмов в простые условия формирование частных приспособлений сопровождается упрощением строения. Общая дегенерация всегда вторична по отношению к прогрессивному развитию, так как всякое упрощение предполагает некоторый уровень исходной сложности.

Направления эволюции органического мира, сочетаясь и сменяя друг друга, в целом приводят к усложнению прогрессивной направленности  развития живой природы, к возникновению целесообразности организмов – их соответствия условиям обитания и способности меняться по мере изменения этих условий.

Способы достижения биологического прогресса

Дивергенция лежит в основе всего эволюционного процесса. Дивергенция означает независимое приобретение родственными организмами различных признаков. Ход дивергентной эволюции можно представить в виде такой схемы(И.И. Шмальгаузен)

Aʹ1 (abcd)                                                            Aʹ2 (abfg)

                A1 (abc)                              A2 (abf)

                                       A (ab)

Допустим, что потомки организма А, характеризующегося признаками abпопадают в разные условия и в результате получают новые признаки (cd   и  fg). Разошедшиеся формы Аʹ1 и А ʹ2  обладают с одной стороны, сходными признаками ab, указывающими на общность их происхождения, и, с другой стороны, различными признаками cd  и  fg, свидетельствующими о приспособлении к различным условиям среды. Следовательно, при дивергенции, сходство объясняется родством, а различия – приспособлением к разной среде.

Параллелизм – тип эволюционных изменений, который отражает независимое приобретение сходных признаков родственными организмами. Обратите внимание на следующую схему (И.И.Шмальгаузен):

                                 A2 1(abcde)         A 22 (abfge)      

                                 A 11 (abcg)            A 22 (abfg)

                                    A1  (abc)             A2 (abf)

                                                A (ab)

Допустим, что потомки организма, характеризующегося признаками ab, разошлись в разные среды и дали начало различным формам А1 и А2,  связанным тесным родством. Дальнейшая их эволюция, идет, однако, в сходной обстановке и приводит к независимому приобретению обеими формами новых сходных приспособительных признаков g, e. Новые параллельные формы А12   и А22,  обладают глубоко сходными признаками ab указывающими на общность происхождения и чертами сходства, приобретенными независимо друг от друга в сходной обстановке,-ge. Только признаки  c и f  , обеспечивающие начальную дивергенцию, оказываются различными в двух параллельных рядах Таким образом, при параллельном развитии сходство объясняется общностью происхождения и приспособлением к сходной среде, а различия   - начальным расхождением признаков.

Конвергенция означает независимое приобретение сходных признаков неродственными организмами. Допустим, что потомки разных по происхождению организмов А и В , характеризующихся различными признаками ab  и mn, попали в сходную жизненную обстановку и в результате приспособления к ней приобрели известные черты сходства – g,  e. Иными словами при конвергенции сходство объясняется приспособлением к сходной среде, а различия – разным происхождением, т.е. отсутствием близкого родства.     А11     (abge)    B11   (mnge)

                                                                                         A1  (abg)                                        B1 (mng)

                                                                     A (ab)                                                                                        B (mn)

Одуванчик

Одуванчик – род травянистых многолетних растений семейства сложноцветных. Свыше 1000 видов одуванчиков распространено в холодных и умеренных полосах, преимущественно в горных районах Евразии. Некоторые виды этого рода в огромном числе встречаются в садах и парках, на газонах, вдоль дорог.

Русское название «одуванчик» отражает особенность видов этого рода: его плоды с хохолком отлетают от общего цветоложа даже при легком дуновении.

Плоды одуванчика – семянки – имеют летучки – белые волоски, образующиеся из чашелистиков после оплодотворения. Летучка или хохолок               приподнята на оттянутой узкой верхушке – носике. Положение хохолка – выше центра тяжести – придает семянкам значительную устойчивость в полете, повышает динамическую подъемную силу, действующую на семянку.

Лабораторная работа                                Ф.И.

Идиоадаптации у растений

Цель: Выявить идиоадаптации у растения одуванчика на примере особенности семян и плодов и способов их распространения

Отряд Пингвины

Пингвины распространены, главным образом, в Антарктиде и в умеренном поясе Южного полушария. Они обитают на морских побережьях. Географическое распространение пингвинов в значительной мере связано с температурой вод океана, в котором птицы проводят две трети жизни.

Летать и бегать пингвины не могут, но отлично плавают и ныряют. Гнездятся колониями. По суше пингвины ходят неуклюже, переваливаясь и держа туловище вертикально. В случае нужды они падают брюхом на снег и скользят по нему, отталкиваясь всеми 4 конечностями. Передние конечности пингвинов видоизменены в эластичные ласты, которые, благодаря особому устройству скелета, во время плавания вращаются в плечевом суставе почти винтообразно. К хорошо развитому килю грудины прикреплены мощные грудные мышцы, управляющие движением крыльев – ластов. Ноги короткие, толстые имеют по 4 пальца, соединенных плавательной перепонкой. Шея толстая и гибкая, клюв сильный и острый. Ротовой аппарат действует как насос, всасывающий струю воды вместе с мелкой добычей. Взрослые пингвины кормятся мелкой рыбой, некрупными головоногими моллюсками  и планктонными ракообразными. Оперение очень густое. Мелкие перья напоминают плотно прилегающие к телу чешуйки, поверхность перьев покрыта жировым секретом хорошо развитой копчиковой железы и поэтому не намокает. Приспособлением к жизни с низкими температурами служит слой жира под кожей. Окраска у большинства видов схожая: темная спина и белое брюхо. В яичном белке пингвинов находится вещество со свойствами антифриза, препятствующем его свертыванию при воздействии низких температур.

Лабораторная работа                     Ф.И.

Идиоадаптации у животных

Цель: Выявить идиоадаптации у животных на примере птиц и объяснить их значение.

Задание 3

Проставьте против каждого пункта буквенное обозначение каждого направления эволюции:

А – ароморфоз

 И – идиоадаптация

Д – дегенерация

1. Возникновение многоклеточности

2. Возникновение фотосинтеза

3.Образование пятипалых конечностей

4. Образование ластов

5. Образование у земноводных трехкамерного сердца

6. Утрата четырех пальцев из пяти (у лошади)

7. Удлинение шеи у жирафа

8. Утрата органов кровообращения и пищеварения ( у цепня)

9. Возникновение теплокровности

Задание 3

Проставьте против каждого пункта буквенное обозначение каждого направления эволюции:

А – ароморфоз

 И – идиоадаптация

Д – дегенерация

1. Возникновение многоклеточности

2. Возникновение фотосинтеза

3.Образование пятипалых конечностей

4. Образование ластов

5. Образование у земноводных трехкамерного сердца

6. Утрата четырех пальцев из пяти (у лошади)

7. Удлинение шеи у жирафа

8. Утрата органов кровообращения и пищеварения ( у цепня)

9. Возникновение теплокровности