Тема уроку. "Розвиток еволюційних поглядів. Докази еволюції."

Тема. Розвиток еволюційних поглядів. Докази еволюції.

Мета: сформувати знання про розвиток поглядів на походження видів живих істот; ознайомити із процесами еволюції та еволюційної теорії: розвивати логічне мислення та вміння отримувати та використовувати інформацію; виховувати навчальний інтерес.

Обладнання: підручник, РЗ, презентація

Тип уроку: засвоєння нових знань

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент

Психологічна розминка «Актуалізація обох півкуль головного мозку»

ІІ. Перевірка домашнього завдання

• «Біологічний диктант»

1. Кількість особин на одиницю території – це…

А) ріст популяції;   Б) щільність популяції;    В) народжуваність популяції.

2. Основними показниками популяції є:

А) щільність, вага, зріст, географічне походження;

Б) продуктивність, вартість, кількість;

В) чисельність, щільність, народжуваність, смертність

3. Критерій виду, що оцінює подібність зовнішньої будови, називається:

а) репродуктивний;

б) фізіолого-біохімічний;

в) морфологічний.
4. Критерій виду, що оцінює подібність фізіологічних процесів, називається:

а) репродуктивний;

б) фізіолого-біохімічний;

в) морфологічний.
5. Критерій виду, що оцінює певну частину біосфери (ареал), яка

відрізняється від ареалів близьких видів:

 а) екологічний;

б) географічний;

в) морфологічний

6. Сукупність особин одного виду, які відтворюють себе протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію … (популяція).

7. Загальна кількість особин на певній території, які належать до однієї території… (чисельність популяцій)

8. Середня кількість особин на одну одиницю площі чи об’єму …(щільність популяцій)

9. Співвідношення статей як відношення кількості самців до самок або кількості самців до загальної кількості самців і самок… (статева структура популяції).

10. Співвідношення чисельності особин різних вікових класів і поколінь … (вікова структура популяції).

11. Сукупність особин, які подібні за морфофізіологічними ознаками,

здатні схрещуватися між собою  даючи плідне потомство та населяють певний

 ареал…. (вид).

12. Сукупність генів усіх особин популяції становить її …(генофонд).

ІІІ. Актуалізація опорних знань

У попередніх класах ви ознайомилися з особливостями будови й життєдіяльності багатьох груп живих організмів. Пригадайте основні групи рослин і тварин, які ви вивчали в попередніх класах. Чи існує зв’язок між особливостями будови й життєдіяльності цих організмів? Які з них є найбільшими за кількістю видів?

ІУ. Мотивація навчальної діяльності

Ознайомлення учнів із підручником «Еволюційне вчення», авт.. Яблуков, Юсуфов.

У. Повідомлення теми та мети уроку.  Вивчення нового матеріалу

• Розвиток поглядів на походження видів живих істот
• Розповідь вчителя
• Процес еволюції та еволюційні теорії

Словник

Еволюційна теорія — це пояснення механізмів процесу еволюції.

Еволюція — це процес історичного розвитку органічного світу й збільшення різноманіт-ності живих організмів шляхом новоутворення, поступового пристосування живих систем до безперервно мінливих умов існування під контролем природного добору.

Унаслідок еволюції в ряді послідовних поколінь відбуваються кількісні та якісні зміни форми й функції організмів, способу життя організмів.

Термін «еволюція» (від латин. evolutio — розгортання, розвиток) запровадив швейцарський учений Шарль Бонне в 1762 році.

Системи еволюційних поглядів

Упродовж християнського середньовіччя біологія як наука майже не розвивається. «Усе живе створене Богом — доцільне й незмінне». Це офіційна точка зору церкви. Такий напрямок у розвитку біології середньовіччя називають креаціонізмом.

Для цього періоду характерна відмова від спостережень, дослідів, однак були й прогресивні мислителі, зокрема Абу Алі Хусейн ібн Абдаллах ібн Сіна (Ібн Сіна, Авіценна) — лікар, учений, філософ, природознавець. Він займався вивченням матеріальності світу (рух матерії); анатомії, фізіології; збудників захворювань.

Трансформізм (від латин. transformis — перетворений, змінний) — концепція, згідно з якою одні види змінюються й перетворюються на інші. Трансформізм передував еволюцій-ному вченню. Трансформізм сформувався на основі поглядів ряду античних і середньовічних мислителів та філософів, які розвивали ідею мінливості. Трансформісти постулювали, але не доводили еволюційні перетворення організмів. Для пояснення перетворення видів трансфо-рмісти зазвичай припускали можливість доцільної (пристосувальної) реакції організмів на зміну зовнішніх умов та успадкування таким шляхом набутих ознак.

Цей етап додарвінівської біології пов’язаний із групою вчених, які в історії науки отри-мали назву трансформістів.

Трансформісти вважали, що під впливом змін зовнішнього середовища з одних видів рос-лин і тварин розвиваються інші види. Термін «трансформізм» використовують здебільшого для характеристики поглядів на розвиток живої природи натуралістів і філософів додарвінів-ського періоду, до яких належать: Ж.-Л. Бюффон, Е.-Ж. Сент-Ілер, Е. Дарвін, Й. В. Ґете, К. Ф. Рульє, П.-Л. Мопертюї, Ж.-О. Леметрі, Р. Гук, Д. Дідро, К.-А. Гельвецій. Усі ці вчені були прихильниками змінюваності органічного світу. Однак вони не створили цілісної системи поглядів, що аргументують ідею еволюції.

Геракліт Ефеський (від грец. Heraclitus; 544–483 до н. е.) — давньогрецький філософ-досократик. Засновник першої історичної, або первісної, форми діалектики. Автор відомої фрази «Усе тече, усе змінюється». Більш точний переклад: «Усе тече й рухається, і нічого не перебуває»

Найбільшим ученим-креаціоністом був шведський натураліст і природодослідник Карл фон Лінней (1707–1778). Його по праву називають батьком систематики рослинного й тва-ринного світу. З дитинства він любив усе впорядковувати. Систематизував своїх друзів, ро-дичів, знайомих, книги на полицях своїх шаф. Коли ж зіштовхнувся з різноманітністю орга-нічного світу, то був неабияк подивований. Усе своє життя вчений присвятив його впорядкуванню, тобто систематизації. У 1735 році вийшла друком головна праця Ліннея «Система природи». У ній Лінней подав прогресивну для свого часу систему органічного світу.

• Запитання до учнів:

—  Яке значення мала робота Ліннея для розвитку науки?

До заслуг Карла Ліннея можна віднести:

• Запропонував визначення виду.

• Уважав, що вид є найменшою систематичною одиницею.

• Установив універсальність, реальність видів і виокремив їхню головну ознаку (вільне схрещування особин одного виду).

• Увів основні одиниці систематики: вид, рід, ряд, клас.

• Створив систему органічного світу, у якій рослини були поділені на 24 класи.

• Описав близько 8 тис. видів рослин і близько 1200 видів тварин.

• Реформував (удосконалив) біологічну мову, установивши до 1000 термінів.

• Увів бінарну номенклатуру.

• Уперше розташував людину в одному ряду з мавпами на підставі морфологічної подібності.

Лінней створив найдосконалішу для свого часу систему органічного світу. Однак довіль-ність у виборі ознак для класифікації призвела до ряду помилок. Учений усвідомлював шту-чність своєї системи й указував на необхідність розробки природної системи органічного світу.

• Постановка пізнавального завдання

Як Лінней дійшов думки про бінарну номенклатуру?

Існує легенда, згідно з якою К. Лінней попросив свою служницю принести йому смородину. Вона нарвала в саду ягід і принесла їх своєму панові. Однак Лінней спочатку вилаяв її за нетямущість, а потім, усвідомивши свою помилку, зробив нововведення в біологію.

Як ви думаєте, за що спочатку Лінней вилаяв свою служницю?

(Можлива відповідь: вона принесла йому не смородину.)

Ні, вона принесла йому саме смородину.

Напевно, вона принесла не ту смородину.

У якому сенсі? (Іншого кольору. Наприклад, червону. А він мав на увазі чорну смородину.)

Абсолютно правильно!

Усвідомивши свою помилку, учений замість громіздких багатослівних назв запровадив бінарну (подвійну) номенклатуру, що вказувала на належність організму до роду й виду.

На початку XIX ст. французький природодослідник Ж. Б. Ламарк (1744–1829) створив перше вчення про еволюцію живої природи, яке він виклав у праці «Філософія зоології» (1809). Чимало положень вчення Ламарка були правильними й прогресивними на ту пору, проте очевидними були й численні протиріччя його теорії й хиткість його аргументів.

• Розповідь учителя (або повідомлення учнів), що супроводжуються записами в конспектах.

Перша еволюційна теорія Ж. Б. Ламарка

Жан Батіст Ламарк (1744–1829) — французький учений, творець першої еволюційної теорії.

Заслуги:

• Запровадив термін «біологія» на позначення науки про життя та його закономірності.

• Створив визначник рослин і тварин на прикладі «теза» й «антитеза».

• Визнавав, що види існують, що вони змінюються (тобто визнавав існування еволюції).

• Основні постуати теорії Ламарка. Теорія мала теоритичний характер.

• Визнавав тривалість еволюції.

• Зазначав вплив умов середовища на еволюцію.

• Установив принцип розвитку — від простого до складного.

• Стверджував, що природа створила й створює досі з неживих тіл найпростіші живі істоти. Складні організми виникають шляхом повільного й постійного ускладнення найпростіших організмів. Таке постійне ускладнення організації назвав градацією.

Градація – це підвищення організації живих істот від нижчого ступеня до вищого у про-цесі еволюції .

• Створив класифікацію тварин, виокремивши 6 градацій від інфузорій до людини, поділивши тварин на 14 класів, виділивши безхребетних та хребетних.

Створив першу еволюційну теорію — ламаркізм.

— Органічний світ змінюється.

— Світ змінюється від простих форм до складних.

Помилки:

— Заперечення реального існування видів у природі, унаслідок їхньої постійної змінюваності.

— Неправильне розуміння механізму виникнення пристосувань (принцип вправляння).

— Як одиницю еволюції розглядав організм.

— Уявлення про успадкування набутих ознак.

— Помилки в розумінні рушійних сил еволюції.

Бесіда

1. Що таке внутрішнє прагнення організмів до прогресу?

2. Що таке градація? Наведіть приклади.

3. Як Ламарк пояснив еволюцію довгої шиї в жирафа?

Ламарк визнавав наявність в організмів внутрішнього прагнення до вдосконалення, закладеного Творцем.

Ламарк не пояснив питання:

— різноманітності видів;

— пристосованості видів;

— підвищення організації.

Таким чином, ми бачимо, що перша теорія еволюції, автором якої був Ж. Б. Ламарк, поряд з багатьма позитивними положеннями містила й ряд помилок.

Запитання до учнів:

— Як ви думаєте, у чому криються причини помилок ученого? (За тих часів біологи оперували такою кількістю фактів, яких було недостатньо для того, щоб Ламарк міг обґрунтувати своє вчення.)

До речі, Ламарк і сам не приховував недоліків свого вчення. Однак ми маємо віддати йому належне — він перший спробував з’ясувати причини еволюції. Отже, Ламарк зробив перший крок у цьому напрямку, першу сходинку, відштовхуючись від якої, біологи майбутніх поколінь удосконалювали еволюційне вчення.

Основні положення еволюційної теорії Ч. Дарвіна

Еволюція, за Дарвіном, полягає в безперервних пристосувальних (адаптивних, або адаптаційних) змінах видів. Основні положення теорії Дарвін  висловив в 1859 р. в книзі «Походження видів шляхом природного добору».

Спадкова (за Ч. Дарвіном — невизначена) мінливість — це зміни, які виникають у кожного організму індивідуально, незалежно від змін довкілля, і передаються нащадкам. Від спадкової мінливості Дарвін відрізняв неспадкову (визначену), яка проявляється в усіх особин виду однаково під дією певного чинника і зникає у нащадків, коли дія цього чинника припиняється. Наприклад, коні, перевезені на невеликі острови чи в гори, через кілька поколінь дрібнішають. Коли ж цих тварин почати утримувати на низинних рівнинах, то через кілька поколінь вони знову досягнуть розмірів своїх предків.

Оскільки невизначена (спадкова) мінливість сама по собі не має пристосувального характеру (неадаптивна), то мав існувати певний природний механізм, який забезпечує пристосування організмів до умов довкілля. Цей механізм Дарвін убачав у боротьбі за існування та природному доборі Боротьба за існування, за Ч. Дарвіном, — це вся сукупність узаємозв’язків між особинами й різними факторами довкілля. Ідею для пояснення причини цієї боротьби він запозичив у англійського соціолога Т. Мальтуса (1766–1834) — автора першої гіпотези про темпи зростання народонаселення. За твердженням Т. Мальтуса, темпи росту населення збільшуються в геометричній прогресії, тоді як засоби для існування — лише в арифметичній. Це призводить до перенаселення та зубожіння, і регуляторами чисельності людствастають голодомори, епідемії, війни тощо. Ч. Дарвін уперше звернув увагу на подібні процеси й у живій природі: здатність організмів до розмноження і, як наслідок, різке збільшення їхньої чисельності, що перебуває в протиріччі зі сталістю ресурсів біосфери.

Наслідком боротьби за існування, згідно з Ч . Дарвіном, є природний добір, який проявляється у переважаючому виживанні й розмноженні найпристосованіших до умов існування організмів певного виду. Цей термін він увів аналогічно штучному добору, який людина застосовує в селекції для виведення нових порід тварин і сортів рослин, залишаючи нащадків найпродуктивніших особин.

Однією з форм природного добору Дарвін вважав статевий добір — явище суперництва особин однієї статі за парування з особинами іншої в багатьох тварин, переважно хребетних. Він проявляється в поєдинках (олені), шлюбних танцях (журавлі), «конкурсах» співу (співочі птахи) тощо.

Палеонтологічні докази еволюції.

Пригадайте: що це за наука – палеонтологія?

Це наука, що вивчає викопні організми, які населяли нашу планету в минулом). Так, основним завданням палеонтології є реконструкція зовнішності, а також особливостей поведінки, фізіології та екології вимерлих організмів.

Які є палеонтологічні докази еволюції?

Передусім одним із найкращих доказів є наявність перехідних форм. Ці організми поєднують в собі особливості будови, характерні кільком систематичним групам.

Варто зазначити, що таке поєднання обов’язково виникає в процесі поступового переходу від одного плану будови до іншого. На момент створення теорії Дарвіним ще не було відомо перехідних форм, проте вже у 1863 р. знайдено археоптерикса – перехідну форму між плазунами (зуби, типова будови таза та ребер) та птахами (крила, пір’я).

Зараз відомо багато перехідних форм. Інколи перехідні форми вдається вишикувати у філогенетичні ряди – послідовності видів, що змінювали один одного під час еволюції.

Еволюція коня достатньо повно простежується в Північній Америці. Найдавніший представник коневих — гіракотерій (Hyracotherium, також відомий як Eohippus) — був розміром з лисицю і жив у Північній Америці 54 млн років тому (нижній еоцен), а потім поширився в Європу і в Азію[84]. Це була тварина стрункої будови, з короткими ногами, але пристосоване для бігу. У нього було чотири пальці на передніх ногах і три пальці на задніх, пальці розміщувались практично вертикально. Різці були маленькі, кутні зуби приплющені і покриті зверху емаллю.

Вірогідний шлях розвитку коней від гіракотерій до сучасного виду вміщує не менше 12 родів і декілька сотень видів. При цьому відбулись наступні зміни:

• Збільшення розміру (з 0,4 до 1,6 м)
• Подовження ніг і стоп
• Редукція бічних пальців
• Подовження і потовщення середнього пальця
• Збільшення ширини різців
• Заміщення премолярів кутніми зубами
• Подовження зубів
• Збільшення коронки кутніх зубів

Судячи по викопним рослинам із різних шарів, болотисті місцевості, в яких мешкав гіракотерій, поступово ставали сухіше. Предки коней почали покладатись на покращений за рахунок піднятої голови огляд і на високу швидкість бігу для порятунку від хижаків. Якщо при ходінні по м'якому болотистому ґрунту велика кількість пальців на кінцівках була виправдана, то у змінених умовах існування для первісних коней стало вигіднішим, коли бічні пальці почали у них поступово відмирати, а середні — розвиватися. Зміна будови зубів пояснюється зміною раціону, а саме — переходом з м'якої рослинності на траву та листя.

Онтогенез тварин повторює еволюцію виду.

Чи знаєте ви, яка загальна тенденція розвитку зародків тварин?

Так, справді, зародок з часом ускладнюється. Наприклад, все починяється із зиготи, потім, завдяки поділу клітин та ускладненню її будови, ми отримуєм людину.

Насправді досліджено, що в онтогенезі, тварина повторює еволюцію свого виду. Це названо біогенетичним законом. Наприклад, у ембріону людини на 4–6 тижнях формуються 5 пар зябрових дуг. В подальшому ці дуги формують елементи нижньої частини голови та шиї. Наступним прикладом є хвіст, який зникає в ході ембріонального розвитку. На перших етапах розвитку зародки різних тварин доволі складно відрізнити, і це під силу лише досвідченим ембріологам. Лише в ході подальшого ускладнення будови зародка ми можемо простежити нові риси будови, що будуть вказувати на приналежність до певного класу, ряду чи виду.

Подібні відкриття підтверджують послідовну еволюцію живих істот: з ускладненням будови дорослого організму, риси подібності з предковими формами все глибше “ховались” в ембріональному розвитку. Цей закон сформовано Геккелем та Мюллером. Варто зазначити, що ембріон не може повторити всіх етапів еволюції свого виду, тому цей закон називають правилом і він справджується лише в загальних рисах.

Подібність у будові однакових органів різних тварин.

Що ви бачите спільного в будові руки людини та крила кажана?

Органи, що мають спільне походження називають гомологами. Поняття гомології – це відповідність загального плану будови органів різних видів, зумовлені їхнім спільним походженням, проте можуть виконувати різноманітні функції. Наприклад: риюча кінцівка у крота, крило птаха, рука людини, передні плавці риби.

Проте існують органи, що виконують однакову функцію, вони мають подібний план будови, проте варто зазначити, що різне походження. Зокрема органи-аналоги. Для прикладу ми бачимо крило птаха та крило комахи. Не дивлячись на те, що обидва органи є пристосуванням до польоту, крило птаха – це його передня кінцівка, а крило комахи – виріст хітинового покриву.

Деякі тварини мають спрощені елементи будови, що були характерні їхнім предкам. Такі елементи будови отримали назву рудиментарних. Наприклад, виріст сліпої кишки – апендикс, чи залишок третьої повіки у людини.

Еволюціоністи теж користуються таким поняттям як атавізми – це прояв у окремих представників виду рис, притаманних їхнім предкам. Зокрема це такі риси як надмірна волохатість обличчя чи інших органів, багатососковість чи наявність хвоста у людини.

Еволюційні фактори — це явища та процеси, які змінюють генофонд популяції. Зміни в генофонді популяцій із часом можуть накопичуватися, й особини в популяції починають дедалі більше відрізнятися від своїх предків. Так і відбувається еволюція.

Існує кілька факторів еволюції.

Еволюційні фактори

УІ. Узагальнення та систематизація знань

• Коротко про головне
• Бесіда

1. Поясніть, як розвивалися погляди на появу живих істот.

2. У чому різниця між еволюцією та еволюційною теорією?

3. Наведіть приклади палеонтологічних доказів еволюції.

4. Наведіть приклади молекулярно-генетичних доказів еволюції.

УІІ. Підведення підсумків уроку

• Рефлексія
• Домашнє завдання

§37- вивчити, №6, с. 151- письмово

• Оцінювання