Цели:
- Познакомить учащихся с жизнью и творчеством великого английского ученого Чарлза Дарвина
- Систематизировать, закрепить и обобщить знания о виде, популяции, движущих силах эволюции, механизмах видообразования; главных направлениях эволюции; характерных признаках микро- и макроэволюции.
- Стимулировать интеллектуальную деятельность учащихся, развивать умения систематизировать, сравнивать, высказывать собственную точку зрения.
- Воспитывать порядочность, трудолюбие.
Оборудование: Компьютерная презентация, портрет Чарлза Дарвина, материалы к лабораторным работам по ароморфозам, идиоадаптациям и дегенерации, видеофильм по приспособленности организмов к условиям обитания.
Ход урока
“Наука - это драма идей”. Эти слова принадлежат великому физику XX века Альберту Эйнштейну. Творцы открытий - люди, виновники ошибок - люди. На арене науки сражаются, соревнуются, отстаивают свою правоту идеи, теории и гипотезы, созданные людьми. Сегодня мы будем говорить о величайшем открытии XIX века - теории естественного отбора Ч. Дарвина.
1. Жизнь и творчество Ч. Дарвина. (Компьютерная презентация. Приложение 1)
Дарвин: “Довольно рано я прочел оказавшийся у товарищей том “Чудес природы” и нередко вступал с другими мальчиками в споры относительно правильности сообщаемых в этой книге сведений. К концу моей школьной жизни мой брат увлекся химией и устроил порядочную лабораторию с самодельными аппаратами в чулане. Он позволял прислуживать ему при опытах. Я очень интересовался этим, и наши занятия нередко затягивались до глубокой ночи. Эти занятия имели наиболее глубокое образовательное значение из всего того, чему я научился в школьные годы. Они на практике познакомили меня со значением экспериментальной науки”.
Официальная учеба в Кембридже шла вяло. Изучать богословские догмы Дарвину было скучно. Зато он с головой окунулся в любимое занятие - изучение природы. Этому способствовало знакомство с крупными учеными-естествоиспытателями, живущими в этом научном центре, с которыми он часто встречался.
Экспедиция на корабле “Бигль”. (Сообщение учащегося. Приложение 2)
29 марта 1839 года Дарвин женился на своей кузине Эмме Веджвуд. Супружество оказалось счастливым. Веселая, привлекательная, образованная женщина неистово ухаживала за больным мужем. Она была его опорой в жизни и не сомневалась в его добропорядочности. Даже тогда, когда Дарвин работал над теорией естественного отбора, атеистическую сущность которой она поняла раньше других и ужаснулась этому. Ведь Эмма Дарвин была набожной, как все ее современницы.
В семье Дарвинов наметился конфликт, который мог бы привести к расколу: муж - атеист, жена богомольная католичка. Но семейный конфликт не состоялся. Сохранилось письмо Эммы.
(письмо Эммы зачитывают)
Это письмо было найдено среди бумаг Эммы после ее смерти. На нем Дарвин написал:
“Когда я умру, знайте, что я много раз целовал это письмо и плакал над ним”.
Итак, семейный конфликт не состоялся.
Не состоялся и конфликт из-за приоритета в создании теории естественного отбора. Дарвин много лет работал над обоснованием своей теории. Он завершил ее приблизительно к 1858 году, но опубликовывать не торопился. В 1858 году он получил письмо от Альфреда Рассела Уоллеса, работавшего в Малайе, рукописи статьи, в которой он в сжатой форме изложил теорию естественного отбора. Это ошеломило Дарвина. И он пишет профессору Лайелю:
“Ваши слова, что меня кто-либо опередит, оправдались с лихвой. Я никогда не видел более разительного сходства. Если бы у Уоллеса была моя рукопись… он не смог бы сделать более удачного и краткого обзора”.
Лайель и ботаник Джозеф Гукер сумели найти тонкое и справедливое решение вопроса. По их предложению на заседании Линнеевского общества в том 1858 году были зачитаны обе работы. Затем по их настоянию Дарвин начал готовить свою рукопись к публикации. Друзья считали, что он имеет на это право, так как сформулировал свою гипотезу еще во время кругосветного путешествия, а в последующие 22 года собирал факты подтверждающие ее…
Оба ученых были благородными людьми. Они признавали вклад друг друга в теорию. Уоллес писал: “Я всегда сознавал и теперь сознаю, что господин Дарвин начал заниматься этим вопросом раньше меня и исполнение трудной задачи изложения происхождения не выпало на мою долю. Давно я уже испытывал свои силы и убедился, что их бы не хватило на эту трудную задачу. Я чувствую, что у меня нет такого неутомимого терпения при собирании многочисленных фактов, этой удивительной способности выводить заключения … наконец, того бесподобного слога ясного и убедительного, - словом всех тех качеств, которые делают из господина Дарвина человека совершенного и, быть может наиболее способного для громадного труда, который он предпринял и выполнил.
А Дарвин говорил друзьям: “Лучше б я сжег свою книгу, только бы он (Уоллес) или кто-либо иной не счел мой поступок неблаговидным”
Итак, мы подошли к тому времени, когда открытие Дарвина было опубликовано 24 ноября 1859 года, под названием “Происхождение видов путем естественного отбора”. Интерес к этой книге превзошел все ожидания. Весь тираж (1250 экземпляров) был раскуплен за один день. Еще при жизни Дарвина “Происхождение видов” выдержало 6 изданий и было переведено на все европейские языки, в том числе и на русский. Чарлз Дарвин скончался в 1882 году и был похоронен как национальный герой в Вестминстерском аббатстве, в Лондоне, рядом Исааком Ньютоном.
2. В чем сущность теории Дарвина? (Беседа)
Созданию Дарвином учения об эволюции органического мира способствовали определенные естественно - научные и экономические предпосылки. Назовите их.
В XIX веке многие ученые не признавали идею эволюции органического мира. Приведите доказательства эволюции растений и животных. Какие из них можно считать прямыми? косвенными?
В середине XIX века Дарвин создал эволюционную теорию, которая и сегодня признана большинством ученых мира. Назовите основные положения эволюционной теории Дарвина. Каковы результаты и движущие силы эволюции по Дарвину?
Известно, что все организмы, живущие на Земле, имеют сходную организацию молекулярных процессов. О чем это свидетельствует?
Объясните с точки зрения К. Линнея, Ж. Б. Ламарка и Ч. Дарвина образование длинной шеи у жирафа и отсутствие органов зрения у слепыша.
Во время кругосветного путешествия Чарлз Дарвин обнаружил в Южной Америке находки скелетов ископаемого гигантского ленивца, сходного со скелетами ныне живущих видов, вывел черты различия в видовом составе фауны Северной и Южной Америки и отметил высокий процент эндемизма среди птиц и рептилий Галапагосского архипелага. О чем свидетельствовали данные факты? Ответ поясните.
Проводя опыты в Дауне, Чарлз Дарвин выяснил, что, на одинаковых по площади, участках почвы размещается большое число особей растений, если они принадлежат не к одному, а к нескольким видам. Объясните, в чем заключается причина таких различий.
Выводы:
Дарвин доказал, что в природных условиях приспособления организмов к среде и возникновение новых видов происходит при участии естественного отбора. Выживают и лучше размножаются те особи, которые имеют изменения, полезные для организма. Естественный отбор - это преимущественное выживание и размножение наиболее приспособленных.
Причина естественного отбора по Дарвину, является постоянная борьба за существование. Дарвин различал три формы борьбы за существование: межвидовую, внутривидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической среды.
Естественный отбор создает разнообразные приспособления организмов к окружающей среде.
3. Современное состояние эволюционного учения (Сообщение учащегося. Приложение 3)
Вопросы к беседе по сообщению:
- В чем сущность учения И.И. Шмальгаузена о формах естественного отбора?
- В чем сущность и каковы результаты микроэволюции?
- Дайте характеристику различных способов видообразования?
- Какие направления эволюционного процесса вы знаете?
- Чем отличается биологический прогресс от биологического регресса?
- Охарактеризуйте основные пути эволюции, ведущие к биологическому прогрессу
4. Основные направления эволюции (Групповая лабораторная работа)
Лабораторная работа “Основные пути биологического прогресса”
Ароморфозы.
Проанализируйте анатомо-функциональные особенности мозга позвоночных животных (рыбы, птицы, млекопитающие). Заполните таблицу и сделайте вывод о взаимосвязи между усложнением различных отделов мозга и особенностями поведения животных.
Головной мозг рыб. Различают отделы: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Все отделы имеют большое значение в жизнедеятельности рыбы. Мозжечок управляет координацией движений и равновесием животного. Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг. Он играет большую роль в управлении дыханием, кровообращением, пищеварением и другими важнейшими функциями организма.
Головной мозг птиц. Хорошо развиты зрительные бугры среднего мозга. Мозжечок значительно больше, чем у других позвоночных, так как он центр координации и согласованности движений, а птицы в полете совершают очень сложные движения. По сравнения с рыбами увеличены полушария переднего мозга. Поэтому и поведение птиц отличается большой сложностью. Правда, многие действия являются врожденными, инстинктивными (образование пары, постройка гнезда, насиживание). В течение жизни у птиц появляется большое количество условных рефлексов.
Головной мозг млекопитающих. Головной мозг состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных. Однако большие полушария имеют более сложное строение. Наружный слой больших полушарий состоит из нервных клеток, образующих кору мозга. Она может образовывать складки, извилины. Кора отвечает за образование условных рефлексов. Хорошо развит и мозжечок, он также имеет много извилин. Это связано с координацией сложных движений млекопитающих. Млекопитающие отличаются сложным поведением. Вследствие того, что обстановка окружающей среды крайне изменчива, у млекопитающих постоянно вырабатываются новые условные рефлексы, а те, которые не подкрепляются условными раздражителями, утрачиваются. Эта особенность позволяет млекопитающим быстро и очень хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.
| Класс, представители | Основные отделы головного мозга | Наиболее развитые отделы головного мозга | Характер рефлекторной деятельности и особенности поведения |
Идиоадаптации.
Рассмотрите строение ног различных птиц, сделайте вывод о приспособительном значении изменений.
 |
Зависимость между строением ног птиц и
образом их жизни. Ноги: 1 - орла 2 - ястреба 3 - фазана 4 - дрофы |
Зависимость между строением организма и его образом жизни доказывает, например, строение ног у разных видов птиц. Ноги хищных птиц (орла, ястребы) снабжены длинными и острыми когтями. У птиц, ноги которых приспособлены для ходьбы (фазан), когти короткие. У бегающих птиц (дрофа, страус) ноги очень сильные, с короткими и толстыми пальцами
| Виды птиц | Способ добывания пищи | Приспособительные особенности ног | Особенности жизнедеятельности |
Дегенерация.
Рассмотрите рисунки члеников ленточных паразитов. Выясните, какие системы органов получили сильное развитие и почему? Заполните таблицу.
Одна из основных особенностей цепня - отсутствие специальных органов пищеварения. Взрослый паразит живет в тонких кишках человека, где имеется уже переваренная пища. Эту пищу червь всасывает всей поверхностью тела. Цепень (особенно его личинка) может также может переваривать пищу своими покровами. Как и большинство других плоских червей, цепень - гермафродит. В каждом его членике, кроме самых молодых, имеется один яичник и множество семенников. Яйца созревают только в самых старых задних члениках. Эти членики отрываются и с калом выходят наружу.
| Вид | Дегенерирующие системы органов | Прогрессирующие системы органов |
Лабораторная работа “Приспособленность организмов и ее относительный характер”
Наряду с многообразием видов, результатом эволюции является приспособленность организмов к окружающей среде
- Что такое приспособленность или адаптации организмов? Почему адаптации носят относительный характер?
Посмотрите кадры видеофильма, заполните таблицу. В чем основная причина возникновения приспособлений и как доказать, что они относительны. Заполните таблицу.
| Вид | Среда обитания | Черты приспособленности | Относительный характер приспособленности |
Подведение итогов. (Тест по теме: “Эволюционное учение”. Приложение 4)