Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Основные направления эволюционного процесса. Прогресс и регресс в эволюции. Пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Соотношение направлений эволюции.
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Биология

Основные направления эволюционного процесса. Прогресс и регресс в эволюции. Пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Соотношение направлений эволюции.

библиотека
материалов
hello_html_7f191471.gif

Составитель : учитель МКОУ"СОШ№17" г.о Нальчик, Почетный работник общего образования РФ, учитель ВКК Хашхожева Раиса Индарбиевна

Урок. Основные направления эволюционного процесса. Прогресс и регресс в эволюции. Пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация. Соотношение направлений эволюций.

Цели урока: Изучить основные направления и пути эволюционного процесса, соотношение направлений эволюции, ее необратимость.

Задачи урока:

Образовательная: изучить пути и направления эволюционного процесса, ее необратимость.

Развивающая: формировать умения анализировать, выявлять причинно-следственные связи, формулировать выводы.

Воспитательная: прививать навыки заинтересованного обучения.

Тип урока: лекционно – семинарское занятие..

Метод проведения: проблемное изложение, беседа, самостоятельная работа с таблицами, тестовые задания.

Оборудование: учебник общей биологии 9 класса под редакцией И.Н Пономаревой, таблицы «Прогресс и регресс», «Ароморфоз - арогенез», «Идиоадаптация - аллогенез», «Дегенерация - катагенез».

План урока:

  1. Прогресс и регресс в эволюции.

  2. Прогрессирующие и регрессирующие виды.

  3. Ароморфоз – арогенез.

  4. Адаптивная радиация (концепция В.О. Ковалевского и Г. Осборна).

  5. Идиоадаптация – аллогенез.

  6. Дегенерация – катагенез.

  7. Правило смены фаз.

  8. Принцип цикличности (работа в тетеради).

  9. Соотношение наравлений эволюции.

  10. Необратимость эволюции.

  11. Тестовые задания.

  12. Домашнее задание.



Вводное слово учителя: Прогресс и регресс в эволюции Идея о направленном характере эволюции, идущей по пути прогресса от низших форм жизни к высшим воспринимается как нечто очевидное. Указанное направление эволюции жизни на Земле действительно существует: более сложные организмы произошли от низкоорганизованных, а те, в свою очередь, от еще более простых форм, вплоть до пробионтов на заре развития жизни. Однако не следует думать, что путь прогресса - единственный путь эволюционных изменений. В действительности это лишь одно из возможных направлений эволюции.

Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах И.И. Шмальгаузена и А.Н. Северцова, которые выделили понятие биологического прогресса и регресса. Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются: увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ее ареала, многообразие группы: распадение ее на соподчиненные систематические группы.





Регресс Прогресс





Биологическому прогрессу противостоят биологический регресс. Он характеризуется противоположными прогрессу признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды. Движущие силы эволюции действуют непрерывно, в результате чего совершенствуются приспособления. Однако под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления. Это приводит к сокращению численности, сужению ареалов и угрозе вымирания ряда видов. Минимальные шансы на выживание в нашем мире имеют крупные млекопитающие (особенно хищники), характеризующиеся небольшим числом особей. Они живут на небольшой территории, медленно размножаются и не мирятся с соседством человека. Назовите несколько таких видов.

Ученик: Ближе всего к такому образу стоит белый медведь. Напротив, биологического прогресса достигают мелкие плодовитые животные, широко распространенные и легко уживающиеся с человеком. К ним из млекопитающих, в первую очередь, относится типично городское животное - крыса-пасюк, из птиц - ворона, из насекомых - таракан. Страшно представить, сколь беден, скучен и однообразен будет окружающий мир, если освоение природы не будет осуществляться на строго научной основе. Человек должен активно заботиться о восстановлении численности, расширении ареалов редких видов животных и растений. Только биологический прогресс гарантирует видам будущее.

Учитель: Посмотрите на экран. Здесь предложены вышеназванные животные? Почему таракан мирится с соседством человека?



hello_html_m3c244a9d.gifhello_html_33e82212.gifhello_html_3191203c.gifПрогрессирующие виды:

hello_html_m77f89f9f.gifhello_html_1a918b70.gifРегрессирующие виды:















Учитель: Каковы пути достижения биологического прогресса?

Ученик: Ароморфоз (арогенез) - главный путь достижения биологического прогресса.

hello_html_m97f19b4.gifhello_html_m7898f036.gif

hello_html_76bb51ad.gif







Ароморфоз или морфо-физиологический прогресс - возникновение в ходе эволюции признаков, повышающих уровень организации живых существ. С ароморфозами, прежде всего, связаны эволюционные преобразования кровеносной, дыхательной, нервной систем, а также другие системы, оказывающие непосредственное влияние на увеличение интенсивности обмена веществ и энергии. Эволюция кровеносной системы от трубчатого сердца у ланцетника к двух-, трех- и четырех камерному сердцу у высших позвоночных, сопровождавшаяся обособлением большого и малого кругов кровообращения, шла по пути ароморфоза.

Учитель: Предлагаю записать в тетрадь. Высокий общий уровень организации млекопитающих достигнут за счет прогрессивного развития кровеносной системы, легких, головного мозга, возникновения живорождения, теплокровности и других ароморфозов.

Крупными ароморфозами в развитии растений были переход от размножения спорами к размножению семенами, образование цветка и другие.

hello_html_m4132cd0.gifhello_html_m730e6435.gifhello_html_m1f8d4f53.gifАроморфозы формируются на основе наследственной изменчивости и естественного отбора, и являются приспособлениями широкого значения. Они дают преимущество в борьбе за существование и открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания.

Ученик: Приобретение теплокровности позволило млекопитающим и птицам заселить даже холодные зоны Арктики и Антарктиды, труднодоступные другим организмам. Образование пыльцевой трубки освободило процесс оплодотворения от необходимости водной среды, что позволило цветковым растениям широко распространиться на суше. Этому способствовало приобретение и других ароморфных признаков: эпидермиса, устьиц, проводящей системы.





Родоначальные виды, находящиеся на пути ароморфозов и дающие начало новым крупным таксонам (псилофиты, стегоцефалы, археоптериксы и др.) в своей организации сочетали наряду с признаками старой формы и новые прогрессивные черты, позволившие им осваивать новую среду обитания.

Учитель: Запишите в тетрадь. Таким образом, ароморфозы являются крупными преадаптациями, заранее обеспечивающими организмам возможность обитания в новых условиях. Вследствие ароморфозов начинается широкая адаптивная радиация.

Ученик: Адаптивная радиация. Концепция адаптивной радиации разработана В.О. Ковалевским и Г. Осборном независимо друг от друга.

Адаптивная радиация – это разветвление предкового ствола группы организмов на отдельные ветви в ходе приспособительной эволюции. Таким образом, адаптивная радиация связана с развитием адаптаций к различным условиям среды и способов использования её ресурсов: освоение различных местообитаний, убежищ, пищевой базы, способов добывания пищи и т.д. Адаптивная радиация проявляется в разнообразии таксономических групп в пределах крупного таксона, например, в разнообразии родов и видов семейства Кошачьи, разнообразии различных семейств отряда Хищные и т.д. Например, анцестральные (предковые) формы млекопитающих, благодаря целому комплексу ароморфозов дали начало множеству групп, завоевавших все мыслимые адаптивные зоны:

древесно-лазающие растительноядные (белки, приматы),

древесно-лазающие хищные (куницы),

наземно-лесные растительноядные (лоси, косули),

наземно-лесные хищные (волки), наземные обитатели открытых пространств (лошади),

подземные (кроты, слепыши),

околоводные и полуводные (ластоногие),

водные (китообразные),

летающие (рукокрылые),

обитатели переходных местообитаний (лисы, зайцы, кабаны) и т.д.

Учитель: Идиоадаптация – аллогенез. Ароморфозам А.Н. Северцов противопоставлял идиоадаптации частные приспособления живого мира, позволяющие освоить специфические условия среды. В отличие от ароморфозов, идиоадаптации открывают перед организмами возможность прогрессивного развития без повышения уровня биологической организации. Благодаря формированию различных идиоадаптаций млекопитающие смогли распространиться не только в различных географических зонах (от тропиков до ледяных пустынь), но и освоить самые разнообразные условия среды (на поверхности суши, в воде, почве, частично в воздухе), что существенно снизило конкуренцию между видами за пищу, места обитания. При этом уровень организации остался тем же.

hello_html_m79f5840.gifДля видов, семейств, отрядов млекопитающих характерны все типичные признаки этого класса: теплокровность, живорождение, вскармливание потомства молоком и другие.

hello_html_m5257a390.gifhello_html_m1821793f.gif

hello_html_m4c56f7c1.gifУченик: Типичные идиоадаптации у животных - особенности строения конечностей (крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (скатов, камболовых), покровительс-твенная окраска насекомых и т.д..Изображение

hello_html_m2b095f14.gifПримерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные приспособления к опылению, распространению плодов, семян и др.

hello_html_25f6cfb7.gif

















hello_html_m148c7d0b.gif

hello_html_73142798.gif













Общая дегенерация.

Учитель: Ч. Дарвин - отмечал, что способность организмов выживать в борьбе за существование вовсе необязательно должна быть связана с более высокой организацией. Какие преимущества, например, могли бы получить инфузория или земляной червь из более высокой организации, чем они имеют? Условия жизни этих организмов относительно постоянны и они хорошо приспособлены каждый к своей среде. Поэтому естественный отбор не совершенствовал их в сторону прогрессивного усложнения. Более того, при упрощении условий среды организмы утрачивают часть признаков - развиваются по пути общей дегенерации, ведущей я упрощению организации. Это хорошо согласуется с дарвинским учением, согласно которому эволюция заключается в выживании наиболее приспособленных, а не более высокоорганизованных существ.

Запишите в тетрадь. Дегенерация часто связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Пещерные обитатели характеризуются редукцией органов зрения, снижением активности, отсутствием пигментации. Сидячие организмы (актиния) утратили органы передвижения, хорду, имеющиеся у личиночной стадии. С пассивным образом жизни погонофор связана редукция кишечника, ротового и анального отверстий. Рудиментарные органы - одно из распространенных следствий дегенерации.

Ученик: Упрощение организации обычно сопровождается возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни. Особенно наглядно это прослеживается на паразитических организмах.

hello_html_2eff9f87.gifhello_html_2f2c7a38.gifУ свиного цепня, лентеца широкого нет кишечника, слабо развита нервная система. Однако они отличаются огромной плодовитостью за счет сильно развитых органов размножения, обладают присосками и крючками, при помощи которых держаться на стенках кишечника своего хозяина.

Переход некоторых растений к паразитизму сопровождался снижением активности аппарата фотосинтеза, редукцией листьев до чешуи, преобразованием корней в присоски. Одновременно развивается сложная система приспособлений к хозяину (химическая сигнализация при поиске растения - хозяина, химические механизмы внедрения в ткани хозяина и пр.).

Учитель: Генетической основой изменений, ведущих к упрощению организации, является мутационная изменчивость. Известно много мутаций, вызывающих недоразвитие органов, например, мутация рудиментарных крыльев у насекомых, альбинизм у млекопитающих. Если такие мутации не устраняются естественным отбором, они довольно быстро распространяются в популяции.

hello_html_m20162f5c.gifhello_html_m6e577d88.gifhello_html_m29276f76.gifУченик: Различные направления эволюционного процесса и пути достижения биологического прогресса закономерно сменяют друг друга в ходе эволюции – правило смены фаз.

Ароморфозы приводят к возможности освоения новых местообитаний. Это приводит к адаптивной радиации и формированию адаптивных зон с помощью алломорфозов. В этих условиях биологический прогресс достигается путем аллогенеза.

Дальнейшая конкуренция приводит к появлению частных приспособлений – теломорфозов и гиперморфозов.

В большинстве случаев, специализация приводит к утрате эволюционной пластичности: прогресс сменяется стабилизацией, а при быстрых и крупномасштабных изменениях среды обитания – биологическим регрессом.


Таблица

Правило смены фаз (заносится в тетрадь)

Путь эволюции

Формы борьбы за существование

Направления естественного отбора

Результаты

Исходная группа – неспециализированные предки

Пассивное соревнование

Отбор на плодовитость

Увеличение плодовитости

Арогенез – ароморфные преобразования

Пассивное соревнование и активная конкуренция

Отбор на общую приспособленность

Общебиологический прогресс

Аллогенез – алломорфные преобразования

Активная интерференционная конкуренция

Отбор на приспособленность в частных условиях

Дифференцировка внутри крупных таксонов. Адаптивная радиация

Аллогенез – теломорфные преобразования

Активная косвенная конкуренция

Отбор на приспособленность в ограниченных условиях и на экономичность

Стабилизация. Сокращение плодовитости. Увеличение продолжительности жизни

Дальнейшая специализация, часто связанная с  гиперморфозами

Различные формы сосуществования

Отбор на экономичность

Регресс. Сокращение плодовитости. Увеличение размеров и продолжительности жизни. Вымирание наиболее специализированных групп



Учитель: Используйте данную таблицу при подготовке домашнего задания.

 По принципу цикличности разными эволюционистами неоднократно отмечалось, что филогенетические преобразования самых разнообразных признаков носят циклический характер. Предлагаю заполнить пропущенные графы в таблице «Принципы цикличности».

Таблица

Принцип цикличности.

 

Уровень преобразований,

группы организмов

и их органы

Стадии циклов

Полимеризация

Дифференцировка

Олигомеризация

Увеличение числа элементов

Метамеризация

Специализация

Редукция

ДНК

Увеличение объема ДНК: дупликации, амплификации


Продольная дифференцировка хромосом. Образование супергенов

Уменьшение объема ДНК. Уменьшение числа хромосом

Онтогенез

Продление жизни особей

Дифференцировка возрастных групп

Разделение стадий развития (полный метаморфоз у ряда насекомых)


Животные.

Преобразование сегментов тела у беспозвоночных

Стробиляция у низших беспозвоночных (кишечно-полостные, ленточные черви)


Гетерономная сегментация у низших членистоногих. Разделение тела на отделы

Уменьшение числа сегментов. Слияние сегментов и отделов тела

Животные. Преобразование числа жаберных дуг у Хордовых

Увеличение числа жаберных дуг у низших Хордовых от 14 до 100-150 пар


Уменьшение числа жаберных дуг от 11 до 6. Преобразование двух первых пар дуг

Растения.

Преобразование побега у высших растений

Неограниченный рост побега в длину у части Мохообразных


Дифференцировка побегов на ростовые и укороченные

Появление детерминантного роста

(вельвичия, многие Цветковые)

Растения.

Преобразование цветка у Цветковых растений


Полимерный цветок лютиковых

Специализированные цветки губоцветных, бобовых, орхидных

Редукция околоцветника у ивовых, букоцветных, злаков, осок



Ученик: Соотношение направлений эволюции.

В процессе эволюции происходит чередование относительно кратких периодов ароморфозов и последующих более длительных периодов идиоадаптаций или общей дегенерации. Ароморфозы определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию какой-нибудь группы на более высокую ступень эволюции и открывая перед ней новые возможности для освоения внешней среды. Далее развитие идет, но пути идиоадаптации, обеспечивающих более высокоорганизованной группе освоение доступного разнообразия мест обитания. При переходе организмов в более простые условия формирование частных приспособлений сопровождается упрощением строения. Общая дегенерация всегда вторична по отношение к прогрессивному развитию, так как всякое упрощение предполагает некоторый уровень исходной сложности.

Направления эволюции органического мира, сочетаясь и сменяясь, друг другом, приводят к усложнению, прогрессивной направленности развития живой природы, и возникновению целесообразности организмов - их соответствию условиям обитания и способности изменяться по мере изменения этих условий.

Учитель делает выводы: Принцип необратимости эволюции сформулировал еще Ч. Дарвин: "Вид, раз исчезнувший, никогда не может появиться вновь, если бы даже снова повторились совершенно тождественные условия жизни".

Повторяемость условий вызывает конвергентное сходство у организмов. Форма тела современных дельфинов напоминает форму тела мезозойских ихтиозавров. Переход некоторых наземных позвоночных, например, ластоногих, в водную среду сопровождался лишь конвергентными изменениями конечностей, а не принципиальной их перестройкой по возвратному пути к рыбам. Конвергенция затрагивает только изменение внешнего строения органов. Внутреннее строение ласт у тюленя или моржа сохраняет основные признаки пятипалой конечности, характерные для млекопитающих.

Дарвин и его последователи доказали, что при повторении условий могут повторяться некоторые признаки, но сами виды отличаются друг от друга не отдельными признаками, а сложным комплексом признаков. Повторение всего комплекса признаков статистически невероятно. С логической необходимостью это вытекает из представлений о движущих силах эволюционного процесса. Генофонд популяций постоянно обновляется в результате мутаций и поэтому никогда не копирует генофонд предыдущих поколений. Генетически обновленная популяция вступает в другие отношения с окружающей средой, и результаты естественного отбора будут иными. Закон необратимости говорит о неповторяемости эволюционного процесса, сущность которого не в повторения, а в образовании нового качества.



Домашнее задание: подготовить ответы на вопросы в тетради.

1. В чем состоит биологический прогресс? Каковы пути его достижения?

2. Всегда ли биологический прогресс сопровождался морфофизиологическим прогрессом? Приведите примеры.

3. Покрытосеменные растения произошли от голосеменных путем приспособления цветка к образованию плода. Объясните:

а) к какому направлению эволюции относится возникновение плода у покрытосеменных;

б) какое биологическое значение имеет образование семян внутри плода?

4. К какому направлению эволюция относятся следующие эволюционные изменения: появление зацепок на плодах лопуха и череды; появление лазающего стебля у винограда и плюща; появление крылышек на плодах клена, утрата листьев и превращение их в колючки (у кактуса)?

5. В чем заключается эволюционное значение ароморфозов и идиоадаптаций?

6. Может ли упрощение организации привести вид к биологическому прогрессу? Приведите примеры общей дегенерации.
























Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Краткое описание документа:

Урок охватывает более широкий круг биологических дисциплин и способствуют формированию широкой биологической эрудиции.

Данная разработка является результатом обобщения многолетнего опыта преподавания биологии в школе. Урок подготовлен в соответствии с рабочими программами по биологии 6-11 классов.

Разработка урока сориентирована не столько на передачу «готовых знаний», сколько на формирование активной личности, мотивированной к самообразованию, обладающей достаточными навыками и психологическими установками к самостоятельному поиску, отбору, анализу и использованию информации. Особое внимание уделяется их мотивации к самостоятельной учебной работе.

Достигнуть положительной мотивации можно как за счет использования инновационных форм организации учебно-воспитательного процесса, так и приемом современных образовательных технологий, что и наблюдается в методической разработке.Урок для уч-ся 10 классов

Автор
Дата добавления 04.05.2015
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров3531
Номер материала 264396
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх