Тип урока: комбинированный.
Цель: Рассмотреть основные направления эволюционного прогресса на основе понятий адаптация и идиоадаптация.
Задачи:
Образовательные:
- Дать понятия основных направлений эволюции
- Показать многообразие адаптаций
- Выявить механизм возникновения идиоадаптаций
- Продолжить формирование умений анализировать и делать выводы при устном развернутом ответе
Воспитательные:
- Формирование примеров адаптаций, идиоадаптаций, их целесообразность и гармоничность.
- Развитие логического мышления.
Оборудование:
- Презентация, вопросы (раздаточный материал).
- Учебник биологии 10-11 класс, под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица.
План урока:
- Организационный момент
- Повторение пройденного материала
- Объяснение нового материала
- Закрепление полученных знаний
- Подведение итогов урока
Структура урока
Организация и начало урока
Тезис:
«Я верю в эволюцию животных. Когда-нибудь, например, блоха сравняется со львом.
Не знаю только - путем ли измельчания львов или укрупнения блох.» (Станислав Ежи Лец)
Сегодня на уроке мы рассмотрим виды физиологических адаптаций и идиоадаптаций, выясним механизмы их возникновения.
Повторение пройденного материала
Вопросы
Тезисы:
- «Внешние обстоятельства влияют на форму и организацию животных» (Философия зоологии);
- «Разновидности человека действуют друг на друга, по-видимому, таким же образом, как различные виды животных, — более сильный всегда истребляет более слабого» (О происхождении видов путем естественного отбора или о сохранении благоприятственных пород в борьбе за жизнь).
1. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. Исправьте их.
Ответ:
Ошибки содержатся в предложениях 3, 4, 5.
1) 3 — теорию естественного отбора создал Ч.Дарвин;
2) 4 — идея наследования приобретённых признаков принадлежит Ж.Б. Ламарку;
3) 5 — В основе эволюционных процессов лежит дивергенция.
Учитель
Естественный отбор – это движущая и направляющая сила эволюции. Ведущая роль естественного отбора в эволюции по сравнению с другими факторами определяется направленностью действия, которое связано с выработкой новых приспособлений, возникновением видов, возникновением иерархической системы таксонов, осуществлением прогрессивного развития живой природы. Теория естественного отбора является одним из основных теоретических обобщений биологии, она объясняет механизм эволюции.
2. Среди движущих сил эволюции, ведущих к возникновению приспособлений у особей к среде обитания, направляющий характер имеет
Ответ: естественный отбор.
Учитель
У особей появляются новые признаки в результате мутаций, после чего, особи с новыми признаками вступают в борьбу за существование и естественный отбор, т. е. естественный отбор – это направленный фактор в образовании признака.
Слайд 2
3. Какова роль движущих сил эволюции в формировании приспособленности организмов согласно учению Дарвина?
Ответ:
1) наследственная изменчивость – поставщик материала для естественного отбора;
2) естественный отбор – сохраняет полезные в определенных условиях признаки, меняет генофонд популяции;
3) борьба за существование приводит к выживанию сильнейших.
Учитель
Тезис:
«Изменения во внешних условиях способны породить у животных новые потребности.» (Жан Батист Ламарк)
Наследственность и изменчивость – одни из важнейших свойств живого.
Изменчивость – это способность живых организмов приобретать новые свойства, отличающие их от других особей.
В основе наследственной изменчивости лежат изменения так называемых биологических матриц — молекул ДНК. Благодаря изменчивости создается разнообразный материал для естественного отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования. При этом лучшие шансы на сохранение получают особи, которые более приспособлены и быстрее размножаются. Однако и здесь в реальной жизни нет жесткой детерминации, поэтому возможны любые случайности. Согласно Ч.Дарвину, изменчивость, наследственность и естественный отбор — главные факторы эволюции жизни, способствующие появлению новых ее форм, новых видов живых организмов. Наследственная изменчивость связана с изменением генов или возникновением их новых комбинаций. Наследственная изменчивость - основа разнообразия организмов и главное условие их способности к эволюционному развитию.
Слайд 3
4. Сохранение на Галапагос ких островах вьюрков с мощным, как у дятла, клювом, с помощью которого они добывают из-под коры деревьев насекомых, обеспечивалось
Ответ: естественным отбором
Учитель
Тезис:
«Кролик — это цивилизованный заяц». (Антоний Регульский)
Естественный отбор — процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям окружающей среды, и гибели в ходе эволюции менее приспособленных к ней организмов.
Искусственный отбор — избирательное допущение к размножению животных, растений или других организмов с целью выведения новых сортов и пород, обладающих желаемыми признаками.
Модификационная изменчивость — это эволюционно закрепленные реакции организма на изменения условий внешней среды при неизменном генотипе. Обычно способствует положительной адаптации организмов к условиям окружающей среды — улучшается реакция генотипа на окружающее и возникает перестройка фенотипа (например, увеличивается число эритроцитов у человека, поднявшегося в горы).
Таким образом, крупный клюв вьюрков закрепился в ходе естественного отбора.
Слайд 4
Учитель
Тезис:
«Животные — часть естественного закона, они имеют свои права, потому что они разумны». (Жан-Жак Руссо)
Естественный отбор основывается на генетическом разнообразии и избыточной численности особей в популяции. Генетическое разнообразие создаёт материал для отбора, а избыточное число особей приводит к возникновению конкуренции и, как следствие, к борьбе за существование.
Обычно с большей вероятностью выживают и оставляют потомство те особи, которые максимально приспособлены к данным условиям обитания и имеют определённые преимущества. Наименее приспособленные имеют меньше шансов оставить потомство и чаще погибают. Таким образом, естественный отбор – это результат борьбы за существование.
Слайд 5
Изучение нового материала
Учитель
Естественный отбор играет в природе творческую роль, потому что из всего многообразия ненаправленных наследственных изменений он отбирает и закрепляет только те, которые обеспечивают популяции или виду в целом оптимальные приспособления к данным условиям существования.
Основная причина появления различных приспособлений живых организмов к среде обитания — это отбор. Появление приспособленности у растений и животных — характерное явление, но в любом случае приспособленность появляется не сразу.
Слайд 6
Тезис:
«С санитарной точки зрения голубь есть не что иное, как крыса с перьями.» (Артур Бенлайн)
Адаптация – это приспособление организма к условиям среды за счет комплекса морфологических, физиологических, и поведенческих признаков.
Виды приспособленности:
- Покровительственная (маскирующая). Покровительственная окраска – это защитный окрас и форма животных, которые делают их обладателей незаметными в местах их обитания. По сути, это вид пассивной защиты от природных хищников
Виды покровительственной окраски:
Защитная окраска — вид покровительственной окраски, характерной для ядовитых, жалящих, обжигающих насекомых.
Привлекающая окраска — вид покровительственной окраски в период размножения организмов.
Угрожающая окраска — способ защиты животных от врагов принятием угрожающей позы.
Подражание живым организмам и неживым предметам среды — это приспособленность организмов, не способных самостоятельно защищаться или малоподвижных.
- Инстинктивное приспособление-проявляется в поведенческих актах, направленных на поиск пищи, самосохранения, достижения, желании продолжать свой род.
- Забота о потомстве. Среди животных сформированы различные приспособительные признаки, обеспечивающие защиту потомства от врагов.
- Физиологическая адаптация - это совокупность физиологических реакций, направленных на формирование и сохранение оптимального баланса между животным и окружающей его внешней средой.
Слайд 7
Вопросы
- Каким организмам свойственна подражающая окраска?
- Приведите примеры, доказывающие полезность привлекающей окраски.
- Каковы примеры подражающей окраски у растений?
- Согласны ли вы с утверждением, что все приспособительные признаки носят относительный характер? Докажите свою точку зрения и приведите примеры.
Предположительный ответ учащихся на 4-й вопрос:
Данное утверждение верно. Любые приспособления «срабатывают» только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они оказываются бесполезными или даже вредными для организма. Постоянный рост резцов грызунов – очень важная особенность, но лишь при питании твёрдой пищей. Если крысу держать на мягкой пище, резцы её, не изнашиваясь, вырастают до таких размеров, что мешают есть, и зверёк может погибнуть от голода.
Слайд 8
5. В природных популяциях отбор никогда не идёт только по одному признаку, в результате чего к среде адаптируются только те особи, которые обладают комплексом приспособительных черт. Почему это происходит?
Предположительный ответ учащихся на 5-й вопрос:
Так как адаптации имеют относительный характер, и то адаптация, что будет выгодна по отношению к одному фактору может быть невыгодной по отношению к другому или носить временный характер.
Учитель
Тезис:
«Выживает не самый сильный и не самый умный, а тот, кто лучше всех приспосабливается к изменениям.» (Ч.Дарвин)
Адаптации всегда относительны. При изменении среды часть признаков может утратить полезное значение. Известно, например, что рыбы, хорошо защищённые от хищников шипами и колючками, чаще попадают в сети, в которых они запутываются и удерживаются как раз из-за твёрдых выростов тела. Таким образом, изменения условий среды вызывают сдвиг в приспособленности отдельных организмов и популяции в целом.
Слайд 9
Адаптации занимают относительно небольшой временной промежуток и могут быть обратимы. И случаются постоянно. При адаптации перестройки ДНК гамет не происходит.
Одно из главных направлений эволюции, при котором возникают частные изменения строения и функций органов при сохранении в целом уровня организации предковых форм – идиоадаптация. Эти изменения закреплены наследственно и касаются большой группы. Идиоадаптации - результат мутаций, а затем естественного отбора. Следовательно, идиоадаптации формируются дольше. Идиоадаптации приводят к образованию новых видов.
У адаптаций - относительный характер, способность к адаптации у вида имеет пределы, у идиоадаптации таких характеристик нет. Идиоадаптация - особое, своеобразное приспособление; частное приспособление к образу жизни в конкретных условиях среды. Обеспечивают биологический прогресс видов, родов, семейств;
Ну а ароморфозы - явление в природе происходящее чрезвычайно редко. При этом образуются новые крупные систематические единицы - типы, отряды.
Тезис:
«Раздражимость во всех или известных частях есть наиболее общий признак животных." (Жан Батист Ламарк)
Идиоадаптации и ароморфозы не являются узким приспособлением к определённым условиям существования. Ароморфозы происходят значительно реже идиоадаптаций, при появлении практически не отличимые от адаптаций, но они не имеют прямого приспособительного характера, а повышают интенсивность жизнедеятельности.
Слайд 10
Задание, для закрепления материала
Замените определение одним термином:
1. Адаптации широкого значения, полезные организмам в самых разнообразных условиях среды, повышают общую жизнестойкость организмов.
Ответ: ароморфозы.
2. Частные приспособления организмов к определенному образу жизни в конкретных условиях внешней среды обусловливают появление в процессе эволюции разнообразия форм организмов. Ответ: идиоадаптации.
3. Упрощение строения организмов путем утраты отдельных органов обеспечивает виду возможность вхождения в новую среду.
Ответ: дегенерация.
Слайд 11
Подведение итогов урока
Учитель
Идиоадаптации не связаны с повышением организации и носят характер приспособлений к частным условиям среды. Идиоадаптации так же, как и ароморфозы, являются путем эволюции, который обеспечивает процветание группы, однако характер идиоадаптаций совершенно иной. Общего повышения организации здесь нет, хотя отдельные органы могут достичь высокого совершенства в смысле их приспособительных функций. Однако, при идиадаптивной эволюции приспособления, как правило, не имеют характера приспособлений универсального значения, а напротив, соответствуют определенным частным экологическим условиям.
Таким образом, различные приспособления (как у животных, так и у растений), являются идиоадаптациями. Идиоадаптивная эволюция наиболее характерна, так как именно через ее посредство достигается экологическая дивергенция.