1. Назовите основные закономерности эволюции.

Эволюция имеет необратимый характер. Организмы, возникшие в ходе эволюции, не могут вернуться к прежнему состоянию их предков.

В процессе эволюции происходит прогрессивное усложнение форм жизни.

Эволюция - процесс непрограммированного развития живой природы. В процессе эволюции отсутствует целенаправленность. Движение ее полностью зависит от естественного отбора.

В эволюции проявляется относительность приспособленности видов к среде обитания.

2. В чем сходство микроэволюции и макроэволюции?

Сходство заключается в отсутствии различий в протекании данных процессов, что позволяет рассматривать их как две составляющие единого развития органического мира. Отличи: микроэволюция протекает на уровне популяций и ведет к образованию новых видов, а макроэволюция ведет к образованию более крупных систематических единиц (выше вида).

3. Почему популяцию называют формой существования вида?

Потому что образование нового вида происходит на уровне популяций.

4. Какую роль в эволюционном процессе играет борьба за существование?

Борьба за существование ведется как между особями разных видов (межвидовая борьба за существование), так и между особями одного и того же вида (внутривидовая борьба за существование). Еще одним проявлением борьбы за существование выступает борьба с неживой природой.В итоге борьбы за существование некоторые вариации признаков у одной особи дают ей преимущество выживания по сравнению с другими особями этого же вида, обладающими иными вариациями наследуемых признаков. Часть особей с неблагоприятными вариациями погибает. Наследуемые признаки, повышающие вероятность выживания и размножения данного организма, передаваясь от родителей к потомкам, будут встречаться в последующих поколениях все чаще и чаще. В результате в течение некоторого периода времени таких особей с новыми признаками становится много и они оказываются настолько непохожими на организмы первоначального вида, что уже представляют собой особей нового вида.

5. Охарактеризуйте основные направления эволюции.

Основные направления в эволюции это биологический прогресс и биологический регресс. Прогресс – это возрастание приспособленности организмов к окружающей среде, сопровождающееся увеличением численности и более широким распространением вида. Снижение приспособленности организмов к условиям среды, сопровождающееся уменьшением численности и сужением области распространения, называется биологическим регрессом. Биологический регресс переживают группы, не сумевшие приспособиться к изменениям условий среды и не выдержавшие конкуренции с другими группами.

6. Раскройте значение видообразования в жизни природы.

В результате видообразования в природе появляются новые организмы, которые приспосабливаются к новым условиям среды и могут заселять новые, ранее необитаемые места обитания.

7. В каждой строчке три термина взаимосвязаны определенным образом. Назовите их. Отметьте четвертый термин, не имеющий к ним отношения:

Эволюция, адаптация, популяция, видообразование; (лишний термин «адаптация», остальные термины в строке взаимосвязаны: популяция - основная единица эволюции, которая ведет в образованию новых видов (видообразование).

Микроэволюция, популяция, приспособленность, макроэволюция; (лишний термин «популяция», так как микро- и макроэволюция – это процессы повышения приспособленности организмов в условиям среды, ведущие либо к образованию нового вида либо структуры выше вида).

Идиоадаптация, ароморфоз, дегенерация, биологический прогресс; (лишний термин «дегенерация» так как это проявление биологического регресса. Все остальные термины относятся в биологическому прогрессу).

Естественный отбор, искусственный отбор, приспособленность, дивергенция. (лишний термин «искусственный отбор», так как это процесс целенаправленного выбора человеком организмов с необходимыми ему качествами организмов и их последующего размножения).

В презентации дается представление об основных закономерностях эволюции:непредсказуемости, необратимости, прогрессивном усложнение форм жизни, приспособленности организмов и, как следствие, формирование коадаптивных свойств вида. Данная презентация может быть использована при изучении темы "Основные закономерности биологической эволюции." в 9 классе.

Скачать:

Предварительный просмотр:

https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Основные закономерности биологической эволюции. Мокина Ирина Владимировна, учитель биологии МБОУ – гимназии № 39. Екатеринбург

Непредсказуемость Эволюция непредсказуема, не направлена к определенной цели. Направленность осуществляет естественный отбор.

Необратимость Отражает фактическую неповторимость процесса развития жизни.

Прогрессивное усложнение форм жизни Непрограммированное постепенное развитие живой природы направляется действием естественного отбора. В прогрессивном усложнении органического мира проявляется общая направленность эволюционного процесса.

Приспособленность организмов Сложный процесс формирования приспособленности реализуется под действием факторов эволюционного процесса, направляется естественным отбором, сочетающим требования среды обитания со структурой генотипа.

Формирование коадаптивных свойств вида Обоюдная адаптация разных видов в процессе совместно протекающей эволюции. Коадаптация -взаимное функциональное приспособление в ходе эволюции различных органов одной особи, либо различных живых существ одного биоценоза.

Цели урока:

• Сформировать у учащихся знания о типах эволюционных изменений.
• Рассмотреть на конкретных примерах пути эволюции органического мира и соотношение между ними.
• Ознакомить с главными направлениями эволюции органического мира – биологическим прогрессом и биологическим регрессом.
• Показать роль русских ученых в развитии эволюционного учения.
• Сформировать навыки определения ароморфозов и идиоадаптаций в растительном и животном мире.

Оборудование: учебное пособие по биологии «Гомологичные и аналогичные органы растений и животных», презентация к уроку.

ХОД УРОКА

I. Актуализация опорных знаний

– Что такое биологическая эволюция? (Б. эволюция это необратимое развитие органического мира).
– Какой эволюционный процесс называется микроэволюцией? (Процесс образования новых видов).
– Что такое макроэволюция? (Процесс образования более крупных систематических единиц – родов, семейств и т.д.).

II. Новый материал

1. Типы эволюционных изменений (лекция, беседа).

(По ходу просмотра слайдов ученики записывают определения в тетрадь).

К основным типам эволюционных изменений относятся параллелизм, конвергенция и дивергенция (Приложение 1 , слайд 2).

Параллелизм – независимое приобретение сходных признаков родственными организмами, обитающих в одинаковых условиях и ведущих сходный образ жизни.
Например, строение тела млекопитающих, населяющих дождевые леса Африки и Южной Америки, имеет общее сходство (Приложение 1 , слайд 3).

Конвергенция – возникновение сходных черт строения у неродственных организмов, обитающих в одинаковых условиях и ведущих сходный образ жизни.
Например, крупным водным хищникам дали начало четыре группы животных: моллюски, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие.
Какие общие черты строения можно выделить у этих животных, принадлежащих к различным систематическим группам (Приложение 1 , слайд 4)? (Плавники, обтекаемая форма тела).
Конвергентная эволюция затрагивает лишь внешнее строение организмов, которое связано с условиями среды обитания. Крыло птицы и бабочки являются приспособлением для полета, но происхождение и строение этих органов различно. Органы разные по происхождению, но выполняющие сходные функции называются аналогичными (Приложение 1 , слайд 5)

Дивергенция – расхождение признаков в приделах популяции, вида, возникающее под действием естественного отбора, приводящее к возникновению новых видов, отрядов, классов и т.д.

В результате дивергентной эволюции класс млекопитающих распался на многочисленные отряды, представители которых отличаются по строению, образу жизни, характеру физиологических и поведенческих адаптаций (Приложение 1 , слайд 6).
– Что явилось причиной образования многочисленных групп млекопитающих? (Адаптация к различным условиям окружающей среды)
Видоизмененные конечности кита, птицы, летучей мыши, крота, крысы – результат дивергентной эволюции. Эти органы имеют одинаковый общий план строения, но выполняют различные функции. Такие органы называются гомологичными (Приложение 1 , слайд 7).

2. Пути и направления эволюции органического мира

В разработку проблемы эволюции значительный вклад внесли крупные российские ученые А.Н. Северцев и И.И. Шмальгаузен. Они установили, что главными путями эволюции являются ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация (Приложение 1 , слайд 8).

Вклад российских ученых в развитие эволюционного учения (краткие сообщения учащихся)

А.Н. Северцев – известный зоолог и крупнейший теоретик эволюционного учения. Создатель отечественной школы эволюционных морфологов. Организовал и возглавил Лабораторию эволюционной морфологии и экологии животных. Создатель общепринятой теории происхождения пятипалой конечности и парных плавников у животных. Автор теории филэмбриогенеза, согласно которой новые признаки могут появляться на любой стадии онтогенеза, и морфобиологической теории путей эволюции, в которой установил четыре основных направления биологического прогресса: ароморфоз, идиоадаптацию, ценогенез, общую дегенерацию.
И.И.Шмальгаузен окончил Киевский университет в 1907 г. Ученик А.Н.Северцева. В Московском университете заведовал организованной им кафедрой дарвинизма. Двенадцать лет руководил Институтом эволюционной морфологии АН СССР. Его многочисленные труды посвящены сравнительной анатомии и эмбриологии, эволюционной морфологии, происхождению наземных позвоночных, путям и закономерностям эволюции, биокибернетике. Его исследования механизмов эволюционного процесса и индивидуального развития как авторегулируемых систем предвосхитили ряд положений кибернетики, с позиций которой он в 1950-60гг. изложил эволюционную теорию. Его научное наследие оказало и продолжает оказывать большое влияние на развитие биологической науки.
(БЭНП, «Кирилл и Мелодий», 2003)

Ароморфоз – приспособительные изменения общего значения, повышающие уровень организации и жизнеспособность особей, популяций, видов.
Первым наземным позвоночным животным дала начало группа кистеперых рыб, благодаря изменению в строении скелета парных плавников. В результате сформировались пятипалые конечности, способные поддерживать тело над землей (Приложение 1 , слайд 9).
Примером ароморфоза у растений является появление цветка (видоизмененного побега) у покрытосеменных растений.
Идиоадаптация – частные приспособительные изменения, полезные в данной среде обитания, возникающие без изменения общего уровня организации.
Примером идиоадаптации у животных может служить разнообразие клювов гавайских цветочниц, питающихся нектаром различных покрытосеменных растений.
Приспособление к распространению семян ветром является примером одной из идеоадаптаций у растений (Приложение 1 , слайд 10)

Соотношение путей эволюции

Ондатра – североамериканский вид-интродуцент, ареал распространения которого постоянно расширяется. В результате он начинает вытеснять местные виды со сходными экологическими потребностями, например, выхухоль и водяную полевку.
Биологический регресс (Приложение 1 , слайд 14) характеризуется:

• Уменьшением численности особей.
• Сужением численности ареала.
• Уменьшением числа видов, популяций.

Причиной биологического регресса может быть изменение условий окружающей среды, к которому вид не смог приспособиться или конкуренция со стороны других видов. Так было с многочисленной господствующей на Земле группой рептилий, на смену которым, благодаря теплокровности, пришли птицы и млекопитающие.
В настоящее время, изменяя окружающую среду, непродуманно перемещая виды в новые условия существования, человек волей или неволей становится причиной биологического прогресса или регресса.Приложение 1 , слайд 21)

V. Домашнее задание: §63, тетрадь.

Были использованы:

1. Учебное электронное издание «Экология», Московский Государственный институт электроники и математики, 2004.
2. 1С: Школа, Экология, 10-11 кл., под редакцией А.К. Аклебинина, В.И. Сивоглазова
3. Лабораторная практика. Биология 6-11 кл. Республиканский мультимедиацентр, 2004.
4. БЭНП, биология 6-11 кл., Министерство образования РФ, ГУРЦ ЭМТО «Кирилл и Мифодий», 2003.
5. Д.К. Беляев, А.О. Рувинский, Общая биология для 10-11кл., Москва, «Просвещение», 1991.
6. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник , Общая биология, 10-11кл. ДРОФА, Москва, 2005.
7. Уроки общей биологии: Пособие для учителя/ В.М. Корсунская, Г.Н. Мироненко, З.А. Мокеева, Н.М. Верзилин – М: Просвещение, 1986.

188. Заполните таблицу "Типы эволюционных изменений"

Типы эволюционных изменений	Характеристика	Примеры
Параллелизм	Результат - появление сходных признаков у родственных организмов	китообразные и ластоногие независимо друг от друга перешли к обитанию в водной среде и приобрели ласты. Сходство строение африканского и американского дикобразов
Конвергенция	Два или более неродственных вида становятся все более и более похожими друг на друга. Это результат приспособления к сходным условиям внешней среды	Похожи внешне дельфин, акула и пингвин; сумчатый летун и белка-летяга. Наличие крыльев у бабочек и птиц
Дивергенция	Преставляет собой эволюционное дерево с расходящимися ветвями. Общий предок дал начало двум и большему количеству форм, которые, в свою очередь, стали родоначальниками многих видов и родов. Дивергенция - расходящаяся эволюция - почти всегда отражает расширение адаптации к новым жизненным условиям	Класс млекопитающих распался на отряды, представители которых различаются по строению, особенностям экологии, по характеру физиологических и поведенческих адаптаций (насекомоядные, хищные, китообразные)

189. Рассмотрите в учебнике рисунок, иллюстрирующий пример конвергентной эволюции. Выскажите предположение о причинах того, что хордовые животные, относящиеся к разным классам, имеют сходное морфологическое строение

Неродственные виды (на рис.) становились все более и более похожими друг на друга в процессе эволюции. Это результат приспособлений к сходным условиям внешней среды - крупные водные животные приспособились к быстрому плаванию

190. Заполните таблицу "Направления эволюции"

191. Ниже перечислены эволюционные изменения строения и жизнедеятельности организмов:

А) появление процесса фотосинтеза

Б) возникновение хордовых животных

В) возникновение многоклеточности

Г) появление цветка

Д) появление густого подшерстка у млекопитающих зимой

Е) изменение окраски шерсти у зайца зимой

З) утрата ленточными червями пищеварительной системы

И) утрата некоторыми видами креветок окраски

К) видоизменение листьев у кактуса

Выпишите буквы, которыми обозначены перечисленные изменения, в соответствии с их принадлежностью к основным направлениям эволюции

Ароморфозы: А, Б, В, Г

Идиоадаптации: Д, Е, К

Дегенерации: Ж, З, И

Морфофункциональные особенности живых организмов определяются двумя факторами: физиологическими потребностями и конкретными условиями среды обитания. При всем разнообразии частных особенностей строения и приспособлений организмов к внешней среде можно выделить некоторые общие закономерности эволюционного процесса.

Закономерности эволюционного процесса

Данные систематики, палеонтологии, сравнительной анатомии и других биологических дисциплин дают возможность с большой точностью восстановить ход эволюционного процесса на надвидовом уровне. Среди форм эволюции групп живых организмов можно выделить: дивергенцию, конвергенцию и параллелизм.

Дивергенция. Появление новых форм всегда связано с приспособлением к местным географическим и экологическим условиям существования. Так, класс млекопитающих состоит из многочисленных отрядов, представители которых отличаются родом пищи, особенностями мест обитания, то есть условиями существования (насекомоядные, рукокрылые, хищные, парнокопытные, китообразные и т. д.). Каждый из этих отрядов включает подотряды и семейства, которые, в свою очередь характеризуются не только специфическими морфологическими признаками, но и экологическими особенностями (формы бегающие, скачущие, лазающие, роющие, плавающие). Внутри любого семейства виды и роды различаются образом жизни, объектами питания и т. п. Как указывал Дарвин, в основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция. Дивергенция любого масштаба есть результат действия естественного отбора в форме группового отбора (сохраняются или устраняются виды, роды, семейства и т. д.). Групповой отбор так же основан на индивидуальном отборе внутри популяции. Вымирание вида происходит за счёт гибели отдельных особей.

Своеобразие морфологических особенностей организмов, приобретаемых в процессе дивергенции, имеет некоторую единую основу в виде генофонда родственных форм. Конечности всех млекопитающих сильно отличаются, но имеют единый план строения и представляют собой пятипалую конечность. Поэтому органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение, независимо от выполняемой функции, называют гомологичными. Примером гомологичных органов у растений являются усы гороха, колючки кактуса - всё это видоизменённые листья.

Конвергенция. В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное строение. Такое сходство строения возникает при сходстве функций и ограничивается лишь органами, непосредственно связанными с одними и теми же факторами среды. Внешне очень похожи хамелеоны и агамы, лазающие по ветвям деревьев, хотя относятся к разным подотрядам (рис. 6, см. рис. 3).

Рисунок 6. Лазающая агама. Внешнее сходство с хамелеоном обусловлено сходной средой обитания.

У позвоночных животных конвергентное сходство обнаруживают конечности морских рептилий и млекопитающих (рис. 7). Схождение признаков затрагивает в основном лишь те органы, которые непосредственно связаны со сходными условиями среды.

Рисунок 7. Конвергенция. Сходство формы тела и плавников у неродственных быстро плавающих животных: акулы (А), ихтиозавра (Б), дельфинов (В, Г).

Конвергенция наблюдается и у групп животных, далеко отстоящих друг от друга в систематическом отношении. Организмы, обитающие в воздухе, имеют крылья (рис. 8). Но крылья птицы и летучей мыши - это изменённые конечности, а крылья бабочки - выросты стенки тела.

Рисунок 8. Конвергенция. Развитие приспособлений для парения в воздухе у позвоночных: А - летучая рыба, Б - летающая лягушка, В - летающая агама, Г - белка-летяга.

Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие различное в принципе строение и происхождение, называют аналогичными.

биологический прогресс эволюция

Параллелизм. Параллелизм представляет собой форму конвергентного развития, свойственного для генетически близких групп организмов. Например, среди млекопитающих китообразные и ластоногие независимо друг от друга перешли к обитанию в водной среде и приобрели сходные приспособления для передвижения в этой среде - ласты. Известное общее сходство имеют неродственные млекопитающие тропического пояса, обитающие на разных континентах в близких климатических условиях (рис. 9).

Рисунок 9. Конвергентное сходство строения между неродственными млекопитающими дождевые леса Африки (слева) и Южной Америки: А - карликовый гиппопотам, Б - водосвинка, В - африканский оленек, Г - пака, Д - карликовая антилопа, Е - агути, Ж - серый дукер, З - мазама, И - панголин, К - гигантский броненосец.