Урок "Доказательства эволюционного происхождения человека"

Человек и человекообразные обезьяны

      Ближайшими родственниками человека считают человекообразных обезьян. Как и все млекопитающие животные, они вынашивают детенышей в матке и вскармливают их молоком. У них интенсивный обмен веществ и постоянная температура тела, то есть они – теплокровные. Среди зубов человекообразных обезьян различают клыки, резцы и коренные. У них, как и у человека, есть ушные раковины, а также рудиментарные органы – копчиковая кость, складка в уголке глаза (третье веко), ушные мышцы и так далее. Обезьяны способны к обмену информацией, они обучаемы и могут преодолевать некоторые трудности, например, в добывании пищи.

      Однако между человеком и человекообразной обезьяной  немало различий. Мозговой отдел черепа человека преобладает над лицевым. У обезьян наоборот, лицевой отдел больше. У человека хорошо развит подбородочный выступ, что связано с развитием мышц языка и речи. Объем мозга человека примерно в 3 раза больше, чем у шимпанзе. У него также более развита складчатость коры мозга, что обеспечило развитие мыслительной деятельности. Изменился и скелет человека. Он приспособлен к прямохождению и труду. В связи с трудовой деятельностью развивается кисть, а в связи с прямохождением позвоночник приобретает изгибы, рука становится короче ног, стопа вместе с позвоночником выполняет амортизационные функции.

     Эволюционная близость человека и человекообразных обезьян не ограничивается сходством в строении и физиологии, она связана также и с общностью хромосомных наборов. Например, число хромосом у человека составляет 46, у человекообразных обезьян – 48.

   Почему человекообразные обезьяны не способны к целенаправленному созданию и применению орудий труда?

Палеонтологические доказательства антропогенеза

   Ископаемые остатки — основа восстановления облика древних организмов. Сходство ископаемых и современных организмов — доказательство их родства. Условия сохранения ископаемых остатков и отпечатков древних организмов. Распространение древних, примитивных организмов в наиболее глубоких слоях земной коры, а высокоорганизованных — в поздних слоях.

   Неандерталец является независимым видом из рода людей, с тех пор было найдено множество скелетов промежуточных форм между древними антропоидами и человеком.

   Поскольку общий предок человека и шимпанзе передвигался на четырёх конечностях, а мозг у него был не больше чем у шимпанзе, согласно теории Дарвина в процессе эволюции должно было развиться прямохождение, а также должен был увеличиться объём мозга. Таким образом, должен был существовать один из трёх вариантов промежуточной формы:

1. Промежуточный размер мозга, развивающееся прямохождение.
2. Размер мозга примерно как у шимпанзе, развитое прямохождение.
3. Большой мозг, прямохождение не развито.

   В 1920-х годах в Африке были обнаружены останки существа, которое Раймонд Дарт назвал австралопитеком. Позднее были найдены и другие останки австралопитеков, в том числе — знаменитая Люси и череп AL 444-2. Австралопитеки жили в восточной и северной Африке с 4 по 2 миллионов лет назад. Объём мозга австралопитека был немного больше, чем у шимпанзе. Кости таза по строению наиболее близки к костям таза человека. Строение черепа характерно для прямоходящих животных. Таким образом, австралопитеки представляют собой «переходную форму номер два»: у них было развито частичное прямохождение, но мозг был примерно как у шимпанзе.

   В ходе эволюции у гоминид сначала развилось прямохождение, и только затем началось существенное увеличение объёма мозга. У австралопитеков, живших 4—2 миллиона лет назад, объём мозга был около 400 см³, примерно как у шимпанзе. Человек умелый (Homo habilis) жил 2,4—1,4 миллионов лет назад, размер мозга у него был 500—640 см³. Человек прямоходящий (Homo erectus) жил 1,4-0,2 миллионов лет назад, размер мозга составлял от 850 см³ у ранних особей до 1100 см³ у поздних. Гейдельбергский человек (Homo heidelbergensis) жил 600—350 тысяч лет назад, размер мозга составлял 1100—1400 см³. Неандертальцы жили 350-30 тысяч лет назад, размер мозга составлял 1200—1900 см³. 200 тысяч лет назад появился человек разумный (Homo sapiens), размер мозга людей составляет 1000—1850 см³. Согласно современным представлениям, не все перечисленные виды были непосредственными предками современных людей. В частности, неандертальцы развивались параллельно с Homo sapiens. Тем не менее, на примере этих видов можно наблюдать направление эволюции гоминид.

КОНСПЕКТ УРОКА БИОЛОГИИ

Тема урока: ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИОННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Цель: Создать условия для формирования у учащихся основ целостного восприятия органической природы человека.

Задачи: 1. Создать условия для систематизации и углубления представлений учащихся о происхождении человека.

2. Подвести к выводу, что человек сформировался под воздействием биологических и социальных факторов эволюции.

3. Развивать способность критически рассматривать факты, теории.

4. Способствовать развитию у школьников умений работать с различными источниками информации: текстом учебника, информационными текстами, рисунками, видеоинформацией.

Методы: словесные, наглядные, практические.

Учитель: В начале нашего урока я хочу вам предложить посмотреть видеофильм.

(Просмотр видеофильма «От кого произошел человек»)

Вы наверняка заметили, что у учащихся нашей школы, в основном, имеются две точки зрения на вопрос о происхождении человека. А какова ваша точка зрения?

Можете ли вы аргументировать свой ответ (доказать, что человек имеет животное происхождение)? Значит, сегодня на уроке мы будем … (искать доказательства животного (эволюционного) происхождения человека).

Есть версия, что на заре цивилизации

Вдруг человек возник благодаря мутации

И трудно нам сейчас поверить,

Что дикому подобен он был зверю:

Охотясь по-животному был сильным,

Волосяной покров имел обильный.

На полусогнутых ногах передвигался,

А мозг в объеме малом оставался.

И назывался тот умелый человек

Никак иначе, а дриопитек…

Одно поколение людей сменялось другим, человек развивался, эволюционировал. И постепенно…

Мозг увеличился, и изменилась у него походка,

О том свидетельствуют многие находки.

И homosapiensom человека стали называть

Чтоб стройность той теории придать.

Да – это версия одна из многих…

В научности нельзя ей отказать

И если есть загадки в мирозданье

Возможно, вам и предстоит их разгадать

                                                        («Эволюция человека» Банацкая Ю.А.)

   В прошлые эпохи у людей разных стран существовали свои точки зрения на происхождение человека. На уроках истории в 5 классе вы говорили о том, что в древнем Египте верили, что бог Хнум вылепил первого человека из глины на гончарном круге (учебник, стр.167, рис.60). В Древней Греции считали, что бог Зевс вылепил людей из глины, а Афина вдохнула в них жизнь (слайд 2). Для турков человечество родилось на черной горе. В пещере образовалась яма, напоминающая человеческое тело, струи дождя увлекли за собой глину и наполнили форму. Глина, согреваемая солнцем, оставалась в форме девять месяцев. А через девять месяцев из пещеры вышел первый человек: Ай-Там, которого зовут отцом Луны (слайд 3).

На сегодняшний день даже церковь не отрицает животного происхождения человека, но путь к этому был очень тернистым. Карл Линней в своей классификации впервые поместил человека в одну группу с приматами (слайд 4). Ж.Б. Ламарк также утверждал, что человек произошел от обезьяны. Современная антропология опирается на идеи Ч. Дарвина, хотя он и не мог вскрыть ведущего фактора антропогенеза и специфики эволюции человека. Антропогенез (слайд 5).

Сейчас наука располагает достаточным количеством доказательств животного происхождения человека, самыми главными являются сравнительно-анатомические и физиологические доказательства, эмбриологические и палеонтологические (слайд 6).

Вопрос: Какие науки играют ведущую роль в поиске доказательств происхождения человека?                         (на доске)

(Анатомия – наука о внешнем и внутреннем строении

Физиология – наука о функциях отдельных органов или организма в целом

Эмбриология – наука, изучающая развитие зародышей

Палеонтология – наука об ископаемых останках организмов, пытающаяся реконструировать по найденным останкам их внешний вид, биологические особенности, способы питания...

Сейчас вы, используя информационные тексты, учебник на стр.168, раздаточный материал, рисунки и слады презентации, будете заполнять таблицу «Доказательства эволюционного происхождения человека»

Слайды презентации:

- сравнительно-анатомические доказательства: рудименты и атавизмы (слайды 7 – 9); сходство с др. представителями хордовых (слайд 10 – 14).

- эмбриологические доказательства (слайд 15), видеофрагмент (CD диск)

Немало – девять месяцев, и все же

 Срок обозрим, ведь тут и года нет,

 А сын во мне за это время прожил

 Десятки тысяч, сотни тысяч лет.

 Всех видов жизни мерил он обличья:

 Нес панцирь, плавниками обрастал,

 Лез в чешую, рядился в перья птичьи,

 Таился, полз и плавал, и летал.

 А я жила, как все считала сроки,

 И много раз, пока недели шли,

 Мне вспоминались школьные уроки

 О древе жизни, юности Земли…

- палеонтологические доказательства (слайд 16).

Физкультминутка. Fatboy Slim «Evolution of men». Используя полученные знания, представьте за 1 минуту процесс онтогенеза человека.

Учитель: На уроках обществознания и биологии в 8 классе вы говорили о том, что человек имеет отличительные биологические признаки.

Флеш-анимация и текст анимации. Задание: используя полученные знания, запишите в тетрадь эти признаки человека

(1.  Прямохождение

(2.  Подвижная кисть

(3.  Изменения в строении черепа

(4.  Развитие головного мозга

(5.  Изменение значения органов чувств

(6.  Влияние питания на строение пищеварительной системы

(7.  Уменьшение количества рождаемых детенышей и увеличение времени на заботу о потомстве).

Человек – существо биосоциальное, в последние несколько тысяч лет социальная (общественная) сущность человека преобладает. И еще Ф. Энгельс, известный немецкий философ в своей работе «Роль труда в процессе становления человека» особую роль уделял труду как социальному фактору.

Слайд 17

   Особенно глубокие качественные отличия человека от антропоидов заключаются в поведении и социальном (общественном) образе жизни людей. Специфической особенностью человека является его сознание, целенаправленное создание и применение орудий труда. С их помощью человек, изменяя условия существования, производит то, что ему необходимо для жизни. Так он ослабляет влияние внешней среды на организм и, следовательно, уменьшает воздействие естественного отбора. В этом отражаются отличительные социальные свойства вида Человек разумный.

   Просмотр флеш-анимации.

Вопрос: Каковы же признаки, характерные для человека как социального существа?

 Распределите качества: слайд 18.

Рефлексия. Используя текст, определите биологические и социальные качества человека.

 Решите тест.

У вас на партах лежат таблички со значками: !, ?, !?

Поднимите, пожалуйста, табличку со значком !, если вы сегодня очень хорошо поняли изученный на уроке материал. Табличку !?, если у вас остались вопросы по изученному материалу. И табличку ?, если вы не поняли тему сегодняшнего урока.

Домашнее задание.

! - § 45, таблица в тетради, решить тест №1, написать оду человеку.

!? - § 45, таблица в тетради, решить тест №2, ответить на вопрос: Может ли сейчас эволюция приматов привести к появлению человека?

? - § 45, таблица в тетради, решить тест №3.

Тест №1

1. Причины возникновения членораздельной речи:

1)       общественный характер труда;

2)       изменение строения черепа;

3)       большая зависимость  от условий окружающей среды изменения в голосовых связках

2. О родстве человека и человекообразных обезьян свидетельствует:

        1) способность к прямохождению;

        2) сходство заболеваний;

        3) наличие у них S-образного позвоночника;

        4) способность к абстрактному мышлению.

3. У человека в связи с прямохождением

        1) сформировался свод стопы;

        2) когти превратились в ногти;

        3) срослись фаланги пальцев;

        4) большой палец противопоставлен остальным.

4. Действием только биологических факторов эволюции нельзя объяснить формирование у человека

       1) извилин в переднем мозге;

       2) сознания;

       3) высокого свода стопы;

       4) S-образного позвоночника.

5.Соотнесите доказательства животного происхождения со следующими данными: (ответ запишите в форме 1-г, 2-в и т.д.)

1. сравнительно-анатомические                 

2. эмбриологические

3. палеонтологические

        а. жаберные щели у зародыша человек

        б. наличие млечных желез у человека

        в. скелет питекантропа

6. Доказательствами животного происхождения человека являются – общий план строения, сходство зародышевого развития, ____________ и ______________.

Тест №2

1.Череп человека отличается от черепа других млекопитающих

     1) наличием только одной подвижной кости – нижней челюсти;

     2) наличием швов между костями мозгового отдела;

     3) преобладающим развитием мозгового отдела над лицевым;

     4) строением костной ткани.

2. К движущим силам антропогенеза не следует относить

     1) борьбу за существование;

     2) общественный образ жизни;

     3) наследственную изменчивость;

     4) модификационную изменчивость.

3. Какой из перечисленных признаков проявляется у человека как атавизм:

     1) удлинение хвостового отдела;

     2) расчлененность тела на отделы;

     3) дифференциация зубной системы;

     4) пятипалый тип конечности.

4. Социальные факторы эволюции сыграли решающую роль в формировании у человека

     1) уплощенной грудной клетки

     2) прямохождения 

     3) членораздельной речи

     4) S-образных изгибов позвоночника

5. Соотнесите доказательства животного происхождения со следующими данными: (ответ запишите в форме 1-г, 2-в и т.д.)

1. сравнительно-анатомические          

2. эмбриологические

3. палеонтологические                            

         а. черепа синантропов

         б. мозг у зародыша человека из 5 пузырей

         в. наличие диафрагмы у человека

Тест №3

1. Органы, доказывающие происхождение человека от животных, – это:

1)       рудименты;

2)       атавизмы;

3)       гомологичные органы;

4)       верно 1) – 2)

 2. Человек относится к роду…

           1) гоминиды
           2) человекоподобные
           3) человек
           4) человек разумный

3. Недоразвитые органы, которые утратили своё значение в процессе эволюции

            1) ароморфозы

2)       атавизмы

3)       идиоадаптации

4)       верного ответа нет

4. Прямохождение у предков человека способствовало

            1)   освобождению руки  

            2) появлению речи

            3)  развитию многокамерного сердца 

5)       усилению обмена веществ

5. В отличие от человекообразных обезьян у человека:

   1) имеется резус-фактор
   2) развито абстрактное мышление
   3) имеется четырёхкамерное сердце
   4) появилась рассудочная деятельность

Эмбриологические доказательства антропогенеза

   Животные, сильно различающиеся во взрослом состоянии, сходны по строению и внешнему виду на стадии зародышей.

   На первых стадиях развития млекопитающих зародыш становится похожим на развивающихся рыб: имеет длинный хвост, зачатки жаберных щелей. Затем эмбрион приобретает большое сходство с развивающимися рептилиями, а на последних стадиях развития он покрывается шерстью и приобретает черты млекопитающих. Сходным образом происходит и развитие человеческого плода. На определенном этапе также появляются жаберные дуги. Есть период, когда у плода появляется хвост, который впоследствии исчезает. Основные различия в развитии зародышей млекопитающих животных и человека появляются на последних этапах развития.

   Прямохождение у человека привело к значительным изменениям в строении скелета. Позвоночный столб у обезьян образует дугу. У человека он имеет изгибы вперед в области шейных и поясничных позвонков и назад в грудной и крестцово-копчиковой области. Центр тяжести приходится на поясничные позвонки, которые стали крупнее и на широкий таз, который срастается с крестцовым отделом. Внутренние органы прикреплены к диафрагме и снизу поддерживаются мышцами таза. Грудная клетка сжата в поперечнике, сохраняется ключица. У человека, в отличие от обезьян, передние конечности короче задних, бедро и голень удлинились. Стопа приобрела сводчатость, пятку, вследствие переноса на нее всей тяжести тела. Большой палец ноги переместился вперед и утратил хватательную функцию.

   Кисть стала подвижной и приобрела не только хватательную функцию, но и стала органом исследования предметов. Сноровка и тонкое осязание способствовали преврашению руки в орган труда.

   Череп. Изменения в строении черепа связаны с перемещением затылочных мыщелков, затылочного отверстия к сзади и книзу. Это позволило сместить центр тяжести головы при прямохождении. Увеличение мозга, исчезновение надглазничного валика вызвало увеличение размеров мозгового отдела черепа. Уменьшение нижней челюсти и жевательных мышц, редукция органов обоняния, увеличение размеров глаз и перемещение их на лицевую сторону уменьшило размеры лицевого черепа и сместило его ниже мозгового. Развитие речи привело к образованию подбородочного выступа.

   Головной мозг. Развитие головного мозга связано, во-первых, с увеличением переднего мозга, числа борозд в коре, в том числе, лобной доли, которая управляет мышечной деятельностью, голосовым аппаратом и выполняет ассоциативную функцию. Височные доли, обеспечивающие голосовую сигнализацию, затылочные доли, отвечающие за ассоциации и зрительные образы. Во-вторых, усложнением мозжечка и двигательных центров коры. Объем мозга увеличился по сравнению с шимпанзе, в 2,5 раза, а поверхность коры больших полушарий в 3,5 раза.

   Зрение. Человек получает максимум информации от органов зрения, что обусловлено, во-первых, дневным типом сетчатки с палочками и колбочками. Во-вторых, стереозрением и перекрестом зрительных нервов. Обоняние, наоборот, редуцировано. Это привело в подвижности верхней губы и уменьшению носовых полостей.

   Питание. Переход от вегетарианства ко всеядности и мясоедению как богатой белками пищи изменил зубную систему человека, укоротил слепой отросток кишечника и способствовал развитию мозга.

   Рождаемость. Сокращение числа одновременно рождаемых детенышей способствовало увеличению времени развития до полового периода, увеличению времени материнского ухода и обучения.

   Человек относится к отряду приматов, классу млекопитающих, типу хордовых. Как все живые организмы, он рождается, растет, стареет, умирает. Как у всех позвоночных, у него имеются двусторонняя симметрия тела, замкнутая кровеносная система, внутренний скелет, основу которого составляет позвоночный столб. Как для всех млекопитающих, для человека характерны две генерации зубов (молочные и постоянные), постоянная температура тела, выкармливание детенышей молоком. Сходство с приматами, особенно высшими, проявляется в хорошо развитой центральной нервной системе, наличии стереоскопического зрения, пятипалой передней конечности хватательного типа и ряде других признаков. Человек обладает сознанием, осуществляет трудовую деятельность, владеет речью, широко использует огонь и другие виды энергии. У него наиболее длительный из всех других животных период детства и в значительной мере развита негенетическая, т.е. социальная, наследственность. Взаимоотношения человека с природой принципиально отличаются от взаимоотношений с природой его предков – животных.

Какие из приведенных в тексте данных относятся к человеку как биологическому организму и какие – к человеку как социальному существу?

Сравнение человека и человекообразных обезьян

   Все человекообразные обезьяны обладают рядом признаков, которые существенно отличают их от остальных приматов и сближают с человеком.

   Сходство с человеком проявляется во внешнем облике, в размерах тела, способе передвижения и в строении различных систем органов. Головной мозг крупный (объем около 700 см²), имеются борозды и извилины. Хвост отсутствует. Группы крови человекообразных обезьян тождественны человеческим. Сходство генов человека и шимпанзе составляет 91%. Глазницы обращены вперед, зрение объемное и цветное. Следует отметить сходство в течении физиологических, патологических процессов и инфекционных заболеваний, наличии общих паразитов.

АНАТОМИЯ - наука о внешнем и внутреннем строении

Физиология - наука о функциях отдельных органов или организма в целом

ЭМБРИОЛОГИЯ - наука, изучающая развитие зародышей

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ –

наука об ископаемых останках организмов, пытающаяся реконструировать по найденным останкам их внешний вид, биологические особенности, способы питания...