Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.
план-конспект урока по биологии (9 класс)

Ф.И. ученика:_____________________________________________

Тема урока: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.

Викторина: «Правда/неправда»

_____________________________________________________________________________

Ф.И. ученика:_____________________________________________

Тема урока: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.

Викторина: «Правда/неправда»

Ф.И. ученика:_____________________________________________

Тема урока: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.

Викторина: «Правда/неправда»

Тема урока: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.

Задание:

Изучите материал предложенной  гипотезы  возникновения жизни,  выделите ключевые моменты,  приведите  аргументы (+) по гипотезе. Зафиксируйте результат своей работы в виде схемы/ модели на ватмане, представьте классу.

Время работы: 13 минут.

Время выступления: 2 минуты + 2 минуты на диспут.

Во время выступления учащиеся не читают текст, а выражают свои мысли четко! Участники других  групп должны привести контраргументы по каждой из гипотез в виде вопросов или каких-либо опровергающих фактов.

План выступления:

• Название гипотезы
• Суть гипотезы
• Аргументы в пользу гипотезы

 Задание: прочтите описание опытов, сформулируйте  цель и вывод по каждому из них.

Опыт Ф. Реди.

В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Ф. Реди по полученным результатам.

Цель____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт Ладзардо Спалланцани.

В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Л.Спалланцани по полученным результатам.

Цель____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт Луи Пастера.

В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) провел опыт (смотреть рисунок).

. 

Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

1 — колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

2 — та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Л.Пастер по полученным результатам.

Цель____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Конспект урока

1. Фамилия, имя, отчество автора: Нагорнюк Елена Николаевна
2. Место работы: МКОУ  СОШ №2, ЗАТО п. Солнечный
3.  Должность: учитель биологии
4.  Класс: 9.
5. УМК: Биология: общие закономерности. 9 кл.: учебник / Биология, 9 класс, Общие закономерности, Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И., 2017. М.: Дрофа, 2013. 192 с.
6. Тема урока: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.
7. Цель урока (прописанная через результат): к концу урока каждый ученик будет:

Знать: 

• Основные положения теорий о возникновении жизни на Земле;
• Определения понятий  «биологические полимеры», «коацерваты», «химическая эволюция», «биологическая эволюция».

Уметь:

• Создавать объяснительные модели теорий возникновения жизни на Земле

Хронокарта занятия:

1. Организационный момент

Приветствие, проверка присутствующих по списку, пожелание успешной работы на занятии.

Здравствуйте! Рада приветствовать Вас на уроке. Сегодня нам предстоит погрузиться в очень интересную и актуальную во все времена проблему. Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества.  Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты. С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни. Это и станет предметом работы сегодня на уроке.

Ход урока.

2.Актуализация знаний.

 А для начала поиграем в игру «Правда /неправда». Ответы сначала называем, а потом вносим в специальные бланки.

 «Правда /неправда».

1.Жизнь возникла путем самозарождения

2.Безъядерные клетки – исходная форма для всех живых существ на Земле.

3.У каждого вида есть две возможности – либо изменение численности, либо вымирание

4.Способ питания  первых живых организмов - гетеротрофный.

5.Стэнли Миллер в 1953 году воссоздал в эксперименте условия древней Земли и подтвердил возникновение белковых тел из растворов органических соединений.

3. Изучение нового материала.

Ну а правильно или не правильно вы ответили  на вопросы, мы будем разбираться в ходе урока. Тема нашего занятия: Современные представления о возникновении жизни и ее развитии в эрах древней жизни.

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле.

• Гипотеза креационизма 
• Гипотеза самопроизвольного зарождения
• Гипотеза стационарного состояния
• Гипотеза панспермии
• Гипотеза Опарина (биохимическая эволюция)

Посмотрите на столы, у вас лежат разные гипотезы. Назовите какие. (Озвучьте по группам).

ЗАДАНИЕ: Изучите материал предложенной  гипотезы  возникновения жизни,  выделите ключевые моменты,  приведите  аргументы (+) по гипотезе. Зафиксируйте результат своей работы в виде схемы/модели на ватмане. Текста должно быть минимальное количество. Давайте вспомним, что такое модель.

Модель - представление некоторого реального процесса, устройства или концепции. Она может быть представлена в виде схемы, символов, рисунка и.т. Цель: отразить суть гипотезы.

Прежде чем перейти к работе, вспомним правила работы с текстом: читаем, выделяем главное, систематизируем и фиксируем основную мысль.

Правила выступления.

Во время выступления учащиеся не читают текст, а выражают свои мысли четко! Слушатели  групп должны привести контраргументы по каждой из гипотез в виде вопросов или каких-либо опровергающих фактов. Время работы:13 минут.

Учащиеся работают в группах, представляют свои модели и аргументы.  

Слушатели обсуждают с указанием недостатков гипотезы,  диспут, анализ.

Теперь изучив все эти гипотезы, мы понимаем, что ни одна из них не является полностью доказанной. И даже самые необоснованные из них имеют значение для науки. Ведь необходимо изучать и искать опровержения этих идей. Таким образом, нам есть над чем работать!

4. Выводы. Вернемся еще раз к  викторине и ответим на каждый  вопрос. Почему верно, почему не верно. Аргументируйте. Есть другие ответы? Почему? Вносим ответы в рабочий лист.

5. Подведение итогов, домашнее задание.

А завершением нашей работы будет задание на дом, где вы уже примените полученные знания на практике. На раздаточных листах описаны и проиллюстрированы опыты, которые были проведены  учеными в разное время в поисках ответа на вопрос о возникновении жизни. Ваша задача проработать материал, сформулировать цель и выводы по каждому опыту.

Дополнительное задание (резерв).

Задание: Прочтите тексты и выполните задания.

Опыт Ф. Реди.

В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Ф. Реди по полученным результатам.

Опыт Ладзардо Спалланцани.

В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Л. Спалланцани по полученным результатам.

Опыт Луи Пастера.

В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) провел опыт (смотреть рисунок).

. 

Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

1 — колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

2 — та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов.

1.Предположите цель данного опыта.

2.Предположите, какой вывод мог сделать Л.Пастер по полученным результатам.

Самозарождение жизни.

Самозарождение — спонтанное самопроизвольное возникновение живого вещества из неживого.

Эта теория была распространена в древнем Китае, Вавилоне и Египте. Аристотель (384 – 322 до н. э.), придерживался теории спонтанного зарождения из неживого вещества. Согласно его гипотезе, определенные “частицы” вещества содержат некое “активное начало”, которое при подходящих условиях может создать живой организм. Например, лягушки и насекомые при определенных условиях заводятся в сырой почве. Аристотель был прав, полагая, что это начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно считал, что оно есть в солнечном свете, тине и гниющем мясе.

А Фома Аквинский, будучи известным средневековым демонологом, полагал, что большинство паразитов и других животных, вредных для сельского хозяйства, зарождаются по воле дьявола, который стремится таким изощрённым образом нанести вред человеку. «Даже те черви, которые в аду мучают грешников, возникают там в результате гниения их грехов.»

В 1688 г. итальянский биолог и врач Франческо Реди подверг сомнению теорию спонтанного зарождения, проведя ряд экспериментов. Реди установил, что белые червячки, появляющиеся на гниющем мясе на открытом воздухе – личинки мух. Эти эксперименты, однако, не привели к отказу от идеи самозарождения. В 1860 г. проблемой происхождения жизни занялся Луи Пастер. В результате ряда экспериментов Пастер доказал справедливость теории биогенеза и окончательно опроверг теорию самозарождения. Однако подтверждение теории биогенеза породило другую проблему.

 Если для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда же взялся самый первый живой организм? Было ли это первичным самозарождением?

Креационизм.

Креационизм — концепция постоянства видов, рассматривающая многообразие органического мира как результат сотворения богом.

 Согласно этой теории жизнь возникла в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом; все творения Бога созданы в совершенной гармонии и не требуют своего дальнейшего развития; ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений.

 Процесс божественного сотворения мира считается произошедшим однократно и поэтому недоступен для наблюдения; этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного обсуждения. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, и поэтому она никогда не сможет ни опровергнуть, ни доказать эту концепцию.

Теория креационизма и в настоящее время достаточно широко распространена, причем не только в религиозных, но и в научных кругах. Обычно ее используют для объяснения наиболее сложных, не имеющих на сегодняшний день решения вопросов биохимической и биологической эволюции, связанных с возникновением белков и нуклеиновых кислот, формированием механизма взаимодействия между ними, возникновением и формированием отдельных сложных органелл или органов (таких, как рибосома, глаз или мозг). Актами периодическою «сотворения» объясняется и отсутствие четких переходных звеньев от одного типа животных к другому, например от червей к членистоногим, от обезьяны к человеку и т.п.

Вечность жизни – стационарное состояние.

Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Согласно этой версии, виды также никогда не возникали, они существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности — либо изменение численности, либо вымирание.

 Гипотеза стационарного состояния была выдвинута немецким учёным В. Прейером в 1880 г. Согласно его предположению, Земля не возникла на определенном этапе развития Вселенной, а существовала вечно. Также в процессе мироздания не было эволюции – все ныне существующие виды не развивались, а существовали всегда в неизменном состоянии. В дальнейшем все живые организмы либо изменят свою численность, либо вымрут. Появление новых видов исключено. 

Сторонником этой гипотезы был известный зоолог Жорж Кювье. Он считал, что не было эволюции, возникновения новых форм и видов, происхождения одних видов от других. По его мнению, главное свойство жизни – стабильность.  Согласно гипотезе, у человечества есть шанс найти где-то на высокогорье, в глубокой тайге или неисследованных джунглях реликтовое животное. Возможно, в каком-то уголке земного шара можно встретить живого динозавра. 

Невероятно, но факт... Сейчас на Земле уже практически нет живых организмов, которые как кистеперая рыба (латимерия), не изменились в своем строении, поведении за миллионы лет своего существования. Каменные отпечатки говорят о том, что они жили 400 миллионов лет назад, то есть еще до появления динозавров.

 

Гипотеза панспермии.

Гипотеза панспермии предполагает, что некий биологический материал, попал на Землю посредством метеоритного дождя или светового давления. Считается, что материал, положивший основу жизни на планете, являлся микроорганизмом или спорами с другой планеты. Согласно мнению приверженцев этой теории, попавшие на нашу планету микроорганизмы, сумели приспособиться к условиям, начали развиваться и послужили началом для зарождения всей жизни на Земле. Тщательно разработал эту идею в 1884-1908гг Сванте Аррениус.

Главный вопрос заключается именно в том, может ли спора совершить такое длительное и полное опасностей путешествие, как перелет из одного мира в другой, не погибнув, сохранив способность прорасти и развиться в новый организм. Какие опасности встречаются на пути зародыша – это холод межпланетного пространства (220° ниже нуля); незащищенность от ультрафиолетовых лучей; преодоление атмосферы.

 Современные приверженцы концепции панспермии (в числе которых – лауреат Нобелевской премии английский биофизик Ф. Крик) считают, что жизнь на Землю занесена случайно или преднамеренно космическими пришельцами с помощью летательных аппаратов. Доказательством этого являются многократные появления НЛО, наскальные изображения людей, одетых в костюмы, похожие на скафандры, а также сообщения о произошедших встречах с инопланетянами. Суть панспермии заключается лишь в объяснении попадания живых клеток на Землю.

                                                 Биохимическая эволюция.  

Согласно теории возникновения жизни на Земле, созданной А.И. Опариным и Дж. Холдейном в 1924—1927 гг., живые тела возникли из веществ неорганической природы в несколько этапов: 

• Переход воды в процессе охлаждения Земли из парообразного состояния в жидкое, образование раздельных атмосферы и гидросферы и последующая их эволюция. При этом шел синтез простейших неорганических соединений.

• Образование из неорганических соединений (Н2, O2, СO2, ΝΗ3 и СН4) органических и накопление их в первичном океане в результате энергетического воздействия Солнца, электрических разрядов, космического излучения.

• Постепенное усложнение органических соединений и образование белковых структур.

• Выделение белковых структур из среды, образование гидрофильных комплексов и создание вокруг белков водной оболочки.

Теорию Опарина и Холдейна подверглась проверке на практике. Первые эксперименты провел С. Миллер, пытавшийся синтезировать органические вещества из неорганических. Миллер использовал колбу, в которой непрерывно циркулировали метан, аммиак, водород и угарный газ (CO) - когда-то составлявшие атмосферу Земли (кислород в ее составе отсутствовал). По итогам эксперимента в системе появились аминокислоты, сахара, жиры и даже предшественники нуклеиновых кислот. С точки зрения вероятности возникновение жизни весьма маловероятно, однако учитывая очень долгое время (1 млрд. лет от появления Земли) вероятность такого события значительно возрастает.