Урок в 11 класі з теми “ Основні середовища існування та адаптації до них організмів”
Мета уроку:
І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП Емоційне налаштування на урок ( Відеоролік Х- MODE “В мире животных”)
АЛГОРИТМ ДІЇ ( Мультфильм « О страхе на пути к успеху»)
Робота з оціночним листом
ІІ. ЕТАП ПІДГОТОВКИ ДО АКТИВНОГО УСВІДОМЛЕНОГО ЗАСВОЄННЯ ЗНАНЬ
Учитель: На Землі мешкає більше 2 млн видів живих істот, і всі вони чимось відрізняються один від одного. Ці відмінності сформувались в процесі пристосування організмів до найрізноманітніших умов оточуючого середовища. Цей процес триває вже більше 3 мільярдів років.
Подивіться на слайд, перед вами представники різних царств органічного світу.
Ми неодноразово говорили про те, що кожен вид будь-якого організму займає певне місце в природі, і знаходиться в складних, гармонійних взаємодіях із середовищем існування. Здавалося б , весь світ природи вже вивчений. Всі відкриття вже зроблені. Але й сьогодні нас оточують численні маленькі загадки життя. Відеофайл “Природа- самый великий художник и творец ”Mimicry” (мимикрия ).
Взяти, наприклад, жабу, ледве помітну на листку. Вісімсот мільйонів років природа створювала її такою. Як вона є сьогодні. Уважне вивчення жабки відкриє нам багато дивовижних сторін механізму її спадковості. Вона- одне й консервативних створінь на Землі. Ця жабка мало чим відрізняється від своїх предків, які жили десятки мільйонів років тому, але вона досить успішно існує і в наші дні. Чому? ( Відеофайл “Зелена лягушка”).
Епіграф уроку: «Еволюційний процес – це перш за все утворення нових адаптацій, їх накопичення і координація» (К.М.Завадський)
Учитель формулює перед класом проблемні питання, підводячи учнів до теми уроку:
Питання вчителя по епіграфу:
-Яким словом можна замінити слово “пристосованість”?
-Що означає “накопичення і координація адаптацій”?
Відповіді учнів:
- словом «адаптація» можна замінити слово «пристосування»;
- пристосування накопичуються в ряду поколінь організмів, потім зберігаються і закріплюються лише ті, які будуть корисні в певних умовах.
Отже, живі організми найдивовижніше пристосовані до умов оточуючого середовища.
- Як же виникли ці дивовижні пристосування? Відповісти на це та інші цікаві питання ми з вами зможемо сьогодні на уроці, тема якого “ Адаптації як результат еволюційного процессу А тому задачами нашого уроку будуть:
- закріпити знання про синтетичну гіпотезу еволюції
- сформувати поняття пристосованості організмів до середовища існування
- вивчити механізм виникнення пристосувань як результат еволюції
- познайомитись з різноманітністю адаптацій
-продовжити розвивати вміння використовувати знання теоретичних закономірностей для пояснення явищ. Які спостерігаються в живій природі.
ІІІ. ЕТАП ЗАСВОЄННЯ НОВИХ ЗНАНЬ
Учитель: Адаптація? Як ви розумієте значення цього слова?
Давайте подивимось, як дається це визначення в науковій літературі.
Адаптація – сукупність особливостей будови, фізіологічних процесів і поведінки, які забезпечують для даного виду можливість специфічного способу життя в певних умовах оточуючого середовища.
Робота із зошитом
- Як ви вважаєте, яке значення має адаптація для організмів?
(Відповіді учнів)
Термінологічна розминка
ЗНАЄМО : Еволюція, спадковість, мінливість., боротьба за існування, природний добір
ВИВЧАЄМО: Адаптаціогенез, адаптації, морфологічні, фізіологічні, біохімічні, етологічні, протекційне забарвлення.криптичне, дизруптивне, мімікрія, мімезія, каталепсія, аутотомія
Учитель: Отже, ми з’ясували, що таке адаптація , і яка її роль.
Виникає наступне питання: - як вона виникла?
Учитель. Як вам відомо, найбільш вагомий внесок в розвиток еволюційних уявлень в XVIII–XIX вв. внесли К.Лінней, Ж.Б. Ламарк, Ч.Дарвін. Еволюційна теорія Дарвіна послужила основою для створення сучасної синтетичної гіпотези еволюції (СГЕ).
Спробуйте розподілити запропоновані твердження по трьох категоріях:
– відповідають поглядам Ліннея ;
– відповідають поглядам Ламарка ;
– відповідають поглядам Дарвіна .(Учні працюють самостійно.)
Стверждення
Відповідь: Лінней – 2, 8; Ламарк – 3, 5, 7, 9; СТЕ – 1, 4, 6.
Стадія виклику
Прийом «яскрава пляма». Притча.
1 За горами було розташоване великий місто. Всі його мешканці були сліпими. Одного разу якийсь чужоземний король зі своїм військом отаборився неподалік від міста в пустелі. У королівському війську був величезний бойовий слон, який прославив себе у багатьох битвах. Одним своїм виглядом він валив ворогів у трепет.
Всім жителям міста не терпілося дізнатися, що ж це таке - слон, і кілька сліпих цієї спільноти побігли, як божевільні, щоб дізнатися про це.
Не маючи ніякого поняття про те, якими бувають слони, вони почали обмацувати його з усіх боків.
Кожен з них, обмацавши якусь його частину, вирішив, що тепер він знає щось.
Коли вони повернулися, їх оточив натовп нетерплячих городян. Перебуваючи в глибокій омані, сліпці пристрасно бажали дізнатися правду від тих, хто сам помилявся.
Люди розпитували про форму і розміри слона і вислуховували їхні пояснення.
Людина, чіпати вухо слона, сказав: "Слон - це щось велике, широке і шорстке, як килим". Але той, хто обмацав хобот, сказав: "У мене є про нього справжні відомості. Він схожий на пряму пустотілу трубу, страшну і руйнівну "
"Слон могутній і міцний, як колона", - заперечив інший, обмацати ногу і ступню слона.
Кожен з них чіпав тільки по одній з багатьох частин слона. Кожен сприйняв його помилково. Вони не могли розумом охопити всього: знання не буває супутником сліпців. Всі вони щось уявили про нього, але були однаково далекі від істини. »
Як ви думаєте, в чому сенс притчі?
Учні висловлюють свої припущення, роблять висновок.
Це метафора.Обов’язково залишається щось невідоме, непрораховане, не до кінця зрозуміле. Ми впевнені, що бачимо те, що є, до кінця, і в голову не прийде, що є щось іще, чого ми не бачимо.
Девіз уроку: «Ти спостерігаєш життя, яке ніколи не побачать ті, хто не навчився терпляче вдивлятися в нього» Теодор О. Зоккі - англійський натураліст.
Учитель: Ось також різні вчені намагались пояснитити : чому у слона довгий хобот (Відеофайл “Слон”)
Давайте подивимось. Як кожен з них пояснював виникнення пристосувань. Дайте відповідь на питання:
- як виник хобот у слона з позицій Ліннея, Ламарка и Дарвіна?
Виникнення хоботу (відповіді учнів)
За Ліннеєм Слонів створив Бог, тому всі слони з моменту виникнення мають довгий хобот.
За Ламарком .Слони при здобуванні їжі вимушені були постійно витягувати свою верхню губу, щоб дістати їжу(тренування органу). Ця ознака передається у спадок. Так виник довгий хобот у слонів.
За Дарвіном Серед більшості слонів були тварини з хоботами різної довжини. Ті з них, у кого хобот був дещо довшим, більш успішно здобували собі їжу і виживали. Ця ознака передавалась у спадок. Так, поступово, виник довгий хобот слонів.
Учитель:-
Яке пояснення з трьох здається вам більш реальним?
(Учні приходять до висновку, що більш реальним поясненням є пояснення Ч. Дарвіна)
Учитель: Існування мільйонів видів живих організмів на нашій планеті викликає захоплення. Вражає ще й той факт, що кожен організм, незалежно від складності його рівня організації, оптимально влаштований для життя в конкретних умовах середовища. Вивчення головних чинників еволюції, дозволяє пояснити цей феномен, появи нових форм живих організмів в умовах, що змінюються середовища. Основні заслуги в поясненні виникнення адаптацій організмів належать Чарльзу Роберту Дарвіну
Учитель: Спробуємо описати механізм виникнення пристосувань з позицій сучасної синтетичної теорії.
9.Основні положення СГЕ(відповіді учнів)
10.Висновок . Мутації- головне джерело спадкової мінливості. Спадкова мінливість забезпечує біологічну неоднорідність особин в популяції. З величезної кількості випадкових, різноспрямованих спадкових змін в результаті боротьби за існування і штучного добору (рушійних сил еволюції) накопичуються і закріплюються ті зміни, які сприяють подальшому успішному розмноженню і виживанню потомства в певних умовах середовища існування. Якщо умови досить довго залишаються незмінними, тобто спрямованість природного добору не змінюється, ці ознаки, проходячи через добір в ряду поколінь, стають в кінці кінців здобуттям виду- ознаками пристосованості.
Слайд 27 Механізм виникнення пристосувань(схема)
Зміна умов життя -> індивідуальна спадкова мінливість -> природний відбір -> пристосованість.
8. Протиставлення Дарвіновського пояснення трактуванню Ламарка Зміни можуть бути шкідливими, корисними або нейтральними. Пристосування ж завжди корисні в певних умовах. Тільки ті зміни стають пристосуваннями, які пройшли через добір і сприяли виживанню і розмноженню особини
Складання кластеру
Учитель: Відомо величезна кількість найрізноманітніших адаптацій Знайомство з різноманіттям адаптацій ми здійснимо наступним чином. Заздалегідь кожній групі було дано завдання: вивчити один з прикладів пристосованості і за підсумками роботи створити презентацію. Команди зараз поділяться своїми напрацюваннями. Завдання всіх хлопців уважно слухати і по ходу виступу заповнювати таку таблицю (зразок таблиці є у вас в зошитах) і складати схему-кластер
Пропоную познайомитися з класифікацією адаптацій
Організменні адаптації притаманні кожному конкретному організму даного виду, і дозволяють організму вижити в певних умовах. Вони бувають морфологічні, фізіологічні, біохімічні та поведінкові (етологічні).
До видових адаптацій відносяться група морфофізиологічних і поведінкових ознак особин і особливостей організації виду, що забезпечують розмноження і існування його як цілісної системи.
Учитель: Слово спікеру 1 групи.
Морфологічні адаптації пов’язані зі змінами в будові та забарвленні тіла. До морфологічних адаптацій відносяться:
У тварин, таких як риби, птахи, водні ссавці пристосувальною є форма тіла (обтічна форма тіла полегшує рухи в воді або в повітрі) придонні ж риби, навпаки, мають сплощене тіло.
Засоби пасивного захисту. До них можна віднести: хітиновий покрив членистоногих ,мушлі молюсків, рогові луски рептилій, панцир черепахи ,голки і колючки у кактуса, шипшини, їжака, дикообраза, волоски у кропиви.До морфологічних адаптацій відносять і особливу будову кінцівок у різних представників тваринного світу: особлива будова клюву птахів і ротового апарату комах.
Протекційне забарвлення (криптичне)-розвинене у видів ,які живуть відкрито .Забарвлення робить організми менш помітними на фоні оточуючого середовища.У птахів, що гніздяться відкрито ,самка ,яка сидить в гнізді, майже не відрізняється від оточуючого середовища. На півночі багато тварин забарвлені в білий колір (білий ведмідь, біла куріпка, малюк тюленя).Тварини пустель мають жовто-буровате або піщане забарвлення (ящірки ,копитні, хижаки). Забарвлення більшості комах та їх личинок відповідає кольору середовища існування.
Дуже цікавим є мінливе забарвлення у тварин яке змінюється внаслідок декількох причин: зміни пори року (сезонне забарвлення), кліматичних умов або умов середовища. Серед тварин, що швидко змінюють свій колір, є чимало дуже цікавих: це і восьминіг, і хамелеон, і каракатиця, і особливий різновид камбали. Слайд 48 (Відеофайл “Восьминіг”)
Цікава роль розподіленого забарвлення(дизруптивного) , пов’язаного з чергуванням на тілі світлих та темних полос (зебра, тигр). Таке забарвлення порушує враження про контури тіла, робить тварину погано видною в умовах відкритої місцевості через співпадіння полос на тілі з чергуванням світла та тіні в оточуючій місцевості З допомогою розподіленого забарвлення досягається великий маскувальний ефект у деяких амфібій. Тіло африканської жаби -Bufo superciliaris неначе розподілене на дві частини, завдяки чому тварина повністю втрачає свої обриси.
Характерний такий вид забарвлення і для багатьох мешканців підводного світу, особливо для коралових риб.
Розподілене забарвлення зустрічається і у комах. Найкраще його демонструють метелики, які перебувають у спокійному стані. Метелик медведиця, яка сидить зі складеними крильцями та гусінь, що повільно рухається
Виступ 2 групи
Маскування (Відеофайл “Лиственный морской дракон”)
Мімікрія-подібність менш захищеного організму більш захищеному організму іншого виду: деякі неотруйні види змій і комахи схожі на отруйних (наприклад, зовсім безпечна королівська змія зовнішнім виглядом нагадує отруйного коралового аспіда). Деякі пауки нагадують мурах . Павук дуже вдало замаскувався під мураху. У мурах 6 лапок , а в цього павука – 8 , причому 2 лапки він тримає над головою, щоб вони походили на мурашині вусики. Цього хитрого павучка видає тільки кількість очей.
При Бейтсівській мімікрії об’єкт,якого наслідують, повинен бути неїстівним або мати, наприклад,застережливе забарвлення. Цей ти мімікрії можна порівняти з маленьким підприємством, який підроблюється під рекламу будь-якої крупної фірми.
При Мюллерівській мімікрії виникає подібність між двома і більше неїстівними видами. Цей тип мімікрії можна порівняти з двома і більше підприємствами,які задля економії користуються загальною рекламою.
Відлякуюче (Застережливе(попереджувальне) забарвлення. Види нерідко мають яскраве забарвлення ,яке добре запам’ятовується.Спробувавши з’їсти неїстівну божу коровку або жалячу осу, птах на все життя запам’ятовує їх яскраве забарвлення. Деякі тварини демонструють погрозливе забарвлення лише при нападі на них хижаків (при нападі лисиці на хом’яка, той перевертається наверхи брюхом, демонструючи яскраве забарвлення).
Агресивна мімікрія-хижак має пристосування .які дозволяють йому приваблювати потенційну жертву
Мімезія-наслідування неживим предметам природи.
Учитель - Добре, а тепер, якщо вам це зрозуміло, наведіть приклади інших тварин, що використовують ті ж способи захисту.
Мовчання! І так, і сяк, але все порожньо. Доведеться вдаватися до нестандартних рішень
М- Можна навпаки, постаратися стати максимально непомітним для оточуючих - надіти камуфляж, ходити тільки ввечері і крізь густі посадки дерев, понатикати в волосся і попрішівать до одягу всякі там гілочки. Можна на спині намалювати цеглу, щоб здалеку бути невиразним на тлі стіни. (Це приклад маскування).
- Гаразд. Уявіть, що ви перебуваєте на території ворога, де вас не люблять і не чекають. Як ви себе повинні вести і які способи захисту використовувати, щоб вціліти? Якщо ви дійсно небезпечні для ворогів, напевно, потрібно благородно їх попередити про це - нехай даремно не намагаються. В цьому випадку можна надіти майку, продемонструвавши потужні біцепси, начепити на пояс кобуру з пістолетом, піхви з ножем, повісити на шию нунчаку. Підперезані кулеметними стрічками. Розфарбувати собі обличчя в дусі індіанців Дикого Заходу. Тоді навряд чи сунуться. (Це приклад загрозливою забарвлення і форми). Якщо ж ваша захист примарна, то що можна зробити ?.
- Потрібно начепити кобуру з іграшковим пістолетом, Одягти чуже кімоно, під яким не тілі розташувати накладні бутафорські м'язи. А при зустрічі з перехожими вставати в стійку карате, видаючи всякі екзотичні звуки типу «ки-я!» Або загрозливо лаятися. Це дасть привід подумати, що ти небезпечний, хоча насправді ... (Це приклад мімікрії).
Відповісти на питання: «Адаптація - це процес або результат?» Згадайте, що ви робили перед стрибком? Перестали нервувати і сваритися, придумали нову ідею, відчули мету, пристосувалися
Як поліпшити спортивний результат? ( Припинити хвилюватись і виробити стратегію)
Висновок –Адаптація адаптація крупний стрибок, виникнення нових якостей, можливість прийняти новий спосіб рішення для поліпшення ситуації в цілому. Тобто адаптація це процес стрибкоподібний
Виступ 3 групи
Виступ 4 групи
Поведінкові адаптації включають в себе всю різноманітність форм поведінки, спрямовану на виживання організмів. Наприклад:
Знаходження укриття від несприятливих кліматичних факторів або ворогів (так, раки-самітники, які мають м’яке черевце, ховають його в порожню мушлю черевоногого молюска, яку постійно тягає з собою. Личинка ручейника для свого захисту будує хатинку з піщинок та мушлей)
Здобування та запасання їжі ( запасання горіхів і грибів допомагає білці пережити зимову безкормицю, норка та деякі ховрахи запасають жаб, вужів., миша-полівка збирає зерна злаків, суху траву та корінці).
Пошук партнерів для спарювання, шлюбні ритуали Слайд 78 ( Відеофайл “ Танцы птиц. Лебеди”).
Турбота про потомство, (,будівництво гнізда, насиджування яєць, вигодовування потомства, захист від ворогів).
Відлякуюча поведінка (грімучі змії мають брязкальце на кінці хвоста; жук-бомбардир вистрілює в свого нападника обжигаючою сумішшю гідрохінону і перекису водню; скунс при небезпеці виділяє особливу речовину. Вона настільки зловонна, що собаки втрачають свідомість а у людини цей запах може викликати неприпинну рвоту. Потрапивши в очі, цей секрет викликає інтенсівний біль і ,навіть, тимчасове засліплення
Завмирання, імітація поранення або смерті ( опосум, колорадський жук, деякі птахи)..
Учитель: Ми роздивились з вами приклади організмених адаптацій, тепер познайомимось з видовими адаптаціями. Про них розповість 5 група.
Виступ 5 групи
Видові адаптації
Взаємні пристосування у дитинча та матері до вигодовування молоком
Слайд 93 Мультфільм ”Настоящая командная работа”
Учитель: Я зараз наведу кілька прикладів пристосувань, а ви подумайте, про що говорять ці факти?
Учитель: Я повертаюся до свого запитання: про що говорять ці факти? Чи доцільні ці пристосування в різних умовах?
Учитель: У чому відносність цих пристосувань?
захисні пристосування виявляються неефективними в незвичайних умовах: 2,3,4,5 факти
прояв інстинктів у тварин може виявитися недоцільним: 6 факт
корисні для одних цілей органи і структури можуть виявитися шкідливими в інших умовах: 1 факт
Учитель:
Будь-яке пристосування доцільно тільки в умовах, в яких воно сформувалося. При зміні цих умов адаптації втрачають свою цінність або навіть шкодять організму.
Ще Ч. Дарвін підкреслював, що всі пристосування, скільки б досконалими вони не були, носять відносний характер.
Природний відбір формує пристосування до конкретних умов існування (в даний час і в даному місці), а не до всіх можливих умов середовища. Будь-які ознаки виникають в результаті мутацій. Може статися одна велика мутація, а може безліч дрібних, що буває набагато частіше. Ті з них, які підвищують життєздатність, передаються наступним поколінням, закріплюються і стають пристосуваннями. Кожне пристосування виробляється на основі спадкової мінливості в процесі боротьби за існування і відбору в ряду поколінь.
Слід пам'ятати, однак, що всі пристосування носять відносний характер, тобто вони допомагають організму вижити лише в даних конкретних умовах. При зміні ж цих умов пристосування може стати непотрібним і навіть шкідливим. У яскравий сонячний день взимку біла куріпка видає себе тінню на снігу. Заєць-біляк стає видним на тлі стовбурів дерев. Стриж не може злетіти з рівній поверхні, так як у нього довгі крила і дуже короткі ноги. Він злітає тільки відштовхнувшись від якогось краю, як від трампліна. Панцир наземних черепах захищає їх від ворогів, але хижі птахи піднімають їх в повітря і розбивають об землю. Постійне зростання різців гризунів - дуже важлива особливість, але лише для харчування твердої їжею. Якщо щура тримати на м'якій їжі, різці, і він не зноситься, виростають до таких розмірів, що харчування стає неможливим.
Отже - пристосованість носить відносний характер.
6. Закріплення
Розподілення ( Визначити адаптацію організму по фото, аплікація на дошку )
А як щодо жабки? (Відеофайл “Форми природи”)
Творчий етап
Учні самостійно працюють по парах, складаючи сінквейн. Кілька учнів зачитують свої варіанти сінквейна.
Підведення підсумків. Підрахунок балів. Виставлення оцінок. (Робота з оціночним листом).
Рефлексія
Домашнє завдання
Подяка за співпрацю