Конспект по биологии на тему "Развитие жизни в архейскую и протерозойскую эры"

Урок биологии по теме "Развитие жизни в архейскую и протерозойскую эры"

Задачи: познакомить учащихся с хронологией развития живой природы и основными ароморфозами, происходившими в царствах животных и растений в архейскую и протерозойскую эры

Ход урока 

I. Орг. момент (распределение учащихся на группы для дальнейшей работы)

II. Проверка исходных знаний

III. Новая тема

Итак, тема нашего урока «Развитие жизни в архейскую и протерозойскую эры».

В рабочих тетрадях поставьте вариант и выполните тестовую работу. ( два варианта, которые раздаются заранее на парты).

А) Согласно современным представлениям о возникновении жизни, первые организмы были автотрофами. (1 балл)
Б) Первые фотосинтезирующие организмы в качестве источника водорода стали использовать воду. (1 балл)
В) Возникновению жизни на Земле предшествовал длительный процесс химической эволюции. (1 балл)
Г) Кислородный тип обмена веществ – энергетически невыгодный. (1 балл)

1. Дайте определение понятия «эукариоты»
(1 балл)
2. Выберите правильное суждение:
А) Жизнь зародилась в воде потому, что вода защищала первичные организмы от губительного воздействия. (1 балл) ультрафиолетового излучения.
Б) Согласно современным представлениям о возникновении жизни, первые организмы были гетеротрофы.(1 балл)
В) У первых простейших организмов наследственный материал был окружен мембраной. (1 балл)
Г) Источником водорода могут быть только неорганические вещества. (1 балл)

Взаимопроверка.

А теперь поменяйтесь тетрадями и проверьте работы друг друга

Развитие жизни на Земле.

Итак, Земля только родилась и находилась в начальной стадии своего развития.

Самыми ранними породами, которые могли сформироваться на стадии этого бурного младенчества, были вулканические породы, но они не могли долго оставаться неизменными, ибо подвергались яростным атакам воды, тепла и пара. Земная кора прогибалась, и на них изливалась огненная лава. Следы этих ужасных сражений несут горные породы архейской эры – самые древние породы, известные нам сегодня. В основном это сланцы и гнейсы, залегающие в глубинных слоях и обнажающиеся в глубоких каньонах, шахтах, карьерах.

В таких породах – они образовались около полутора миллиардов лет назад – почти не встречается свидетельств жизни.

Историю живых организмов на Земле изучают по сохранившимся в осадочных горных породах остаткам, отпечаткам и другим следам их жизнедеятельности. Этим занимается наука палеонтология. Для удобства изучения и описания вся история Земли разделена на отрезки времени, имеющие различную длительность и отличающиеся друг от друга климатом, интенсивностью геологических процессов, появлением одних и исчезновением других групп организмов и т.д.

Названия этих отрезков времени греческого происхождения. Самые крупные такие подразделения – ЭОНЫ, их два – криптозой (скрытая жизнь) и фанерозой (явная жизнь). Эоны делятся на эры. В криптозое две эры – архей (древнейший) и протерозой (первичная жизнь). Фанерозой включает в себя три эры – палеозой (древняя жизнь), мезозой (средняя жизнь) и кайнозой (новая жизнь). В свою очередь, эры разделены на периоды, периоды иногда делят на более мелкие части.

Схему необходимо после объяснения учителя перенести в тетрадь.

Далее по ходу рассказа учителя можно делать в тетрадь краткие записи событий, о которых рассказывает учитель. 

По мнению ученых, планета Земля формировалась 4,5-7 млрд. лет назад. Около 4 млрд. лет назад стала остывать и затвердела земная кора, на Земле возникли условия, позволившие развиваться живым организмам.

Никто точно не знает, когда именно возникла первая живая клетка. Возраст самых ранних следов жизни (остатков бактерий), найденных в древних отложениях земной коры, около 3,5 млрд лет. Поэтому предположительно возраст жизни на Земле – 3 млрд. 600 млн. лет.

Представим себе, что этот огромный отрезок времени уместился в пределах одних суток. Сейчас на наших «часах» – ровно 24 ч, а в момент возникновения жизни они показывали 0 ч. Каждый час вместил 150 млн. лет, каждая минута – 2,5 млн. лет.

Самая древняя эпоха развития жизни – докембрийская (архей + протерозой) длилась невероятно долго: свыше 3 млрд лет. (с начала суток до 8 часов вечера).

Так что же происходило в то время?

К этому времени в водной среде уже были первые живые организмы.

Условия жизни первых организмов:

• пища – «первичный бульон» + менее удачливые собратья.

• Миллионы лет => бульон становится всё «разбавленнее»

• Исчерпание запасов питательных веществ

• Развитие жизни зашло в тупик.

Но эволюция нашла выход:

1. Появление бактерий, способных с помощью солнечного света превращать неорганические вещества в органические.

2. Нужен водород => разлагают сероводород (для построения организмов). Зеленые растения получают его, расщепляя воду и выделяя кислород, но бактерии делать этого ещё не умеют. (Разлагать сероводород гораздо проще)

3. Ограниченное количество сероводорода => кризис в развитии жизни

4. «Выход» найден – сине-зеленые водоросли научились расщеплять воду на водород и кислород (это в 7 раз труднее, чем расщепить сероводород). Это настоящий подвиг! (2 млрд. 300 млн. лет назад – 9 ч утра) (СЛАЙД 8) 

НО:

• Кислород – побочный продукт. Накопление кислорода → угроза жизни. (Кислород необходим большинству современных видов, но он не утратил своих опасных окислительных свойств. Первые фотосинтезирующие бактерии, обогащая им среду, по сути дела отравляли её, делая непригодной для многих своих современников.)

• С 11 ч утра – новое самозарождение жизни на Земле стало невозможным.

• Содержание кислорода = 1 %.

• Проблема – как бороться с возрастающим количеством этого агрессивного вещества?

• Победа – появление первого организма, вдохнувшего кислород – возникновение дыхания.
  (Организмы справлялись с угрозой кислорода несколькими путями. Одни (аэробы) научились дышать, т.е. получать энергию за счет кислородного окисления органики. Это защитило их от избытка кислорода и заодно уравновесило его поступление в окружающую среду за счет фотосинтеза. Другие (анаэробы) скрылись от опасного окислителя там, где его почти нет.

• Жизнь в океане – защита от УФ лучей.
  (В те времена на Землю шло жесткое воздействие УФ лучей и жизнь была возможна лишь в толще воды. Фотосинтез привел к резкому изменению химического состава земной среды. Пока выделение кислорода превышало его потребление, он накапливался в воде и атмосфере, что привело к другому важному для эволюции жизни последствию. В верхних слоях атмосферы молекулы кислорода (О₂) под действием космического излучения дают озон (О₃) , образующий сплошной слой в стратосфере и поглощающий опасную для живого часть излучаемого Солнцем ультрафиолета. )

• Кислород => возникновение озонового слоя (смягчение излучения)

• Выход жизни на сушу.
  С выходом жизни на сушу, эволюция на Земле буквально зашагала «семимильными шагами»

• Ещё «изобретения» природы: 14 ч – клетки получили ядро + половое размножение (резкое ускорение темпов эволюции) + появление первых многоклеточных существ.

• Конец докембрия (20 ч): разнообразные животные – медузы, плоские черви, губки, полипы. (мягкотелые, лишённые скелета)

• Возникновение скелета – раковин, панцирей

НАЧАЛАСЬ НОВАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭРА.

Самостоятельная работа с учебником и дополнительной литературой. Необходимо просмотреть предложенную информацию и найти ответы на вопросы.

ВОПРОСЫ

1 команда

1. Жизнь возникла на Земле много миллионов лет назад. Что представляли собой первые живые организмы? Опишите их, учитывая строение, тип питания, способ дыхания.

2. Какие ароморфозы возникли в архейскую и протерозойскую эры? (Заполните схему)
   

1. Ответ: б, а, г, в, ж, д, е

2. С чем связана вспышка разнообразия живых организмов в протерозое?

1. Как деятельность живых организмов повлияла на изменение геологических оболочек Земли?

2. Заполните таблицу:

Возникновение:

1. клеточного ядра

2. фотосинтеза

3. полового процесса

4. многоклеточного организма

Закрепление

Написание небольшого итогового теста и его самопроверка (текст теста можно раздать учащимся, можно вывести на экран).

Итоговый тест.

1. Геологическая история Земли началась примерно …млрд лет назад.

2. Первые живые организмы по способу питания были …

3. Эра в истории Земли, название которой переводится как «древнейшая» ….

4. Важный этап эволюции жизни, приведший к разделению мира на растительный и животный ….

5. Самая продолжительная по времени эра …

6. Два крупных события на границе архей – протерозой ….

7. Жизнь стала возможна на суше благодаря возникновению …

Самопроверка – поменяйтесь тетрадями и проверьте тесты по ключу.

Ответы к тесту:

1. 3,5 млрд. лет назад

2. гетеротрофы

3. архейская

4. фотосинтез

5. протерозойская

6. половой процесс и многоклеточность

7. озонового слоя

Подведение итогов урока

Домашнее задание:

§ 16, повторить записи.