Урок "Сучасні погляди на проблему еволюції"

Про матеріал

Даний матеріал містить урок на тему "Сучасні погляди на проблему еволюції", а саме: - теоретичний блок з ілюстраціями; - завдання для самостійної роботи, або для перевірки знань з теми.

Перегляд файлу

УРОК на тему: Сучасні погляди на проблему еволюції.

Мета: сформувати уявлення про синтетичну гіпотезу еволюції.

Обладнання та матеріали: портрети еволюціоністів С.С.Четверикова, О.М. Сєверцова, Д. Холдена, Ф. М. Добжанського, І.І. Шмальгаузена, Е. Майра.

Базові поняття й терміни: еволюція, рушійні сили еволюції, мутації, популяція, вид, видоутворення, сучасна синтетична теорія еволюції.

Концепція уроку: показати, як у XX столітті було створено синтетичну гіпотезу еволюції, що об'єднала дарвінівські погляди з відкриттями в галузі генетики й уявленнями про популяцію як елементарну одиницю еволюції.

Тип уроку: комбінований.

Структура уроку

І.Організаційний етап..............................2 хв.

ІІ.Актуалізація опорних знань і мотивація

навчальної діяльності.............................10 хв.

ІІІ.Вивчення нового матеріалу...............15 хв.

IV.Узагальнення, систематизація й контроль

знань та вмінь учнів................................ 10 хв.

V.Домашнє завдання................................. 2 хв.

VI.Підведення підсумків уроку.................3 хв.

Хід уроку

І.Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

Запитання до учнів

1.Чому дарвінівська концепція еволюції зазнавала жорсткої критики?

2.Які «слабкі місця» виявили критики в дарвінівській концепції еволюції?

3.Які відкриття були зроблені генетиками на початку XX століття?

4.Чи могли генетичні відкриття пролити світло на проблему еволюції організмів?

III.Вивчення нового матеріалу

1. Криза дарвінізму на початку XX сторіччя, її причини.

Незважаючи на визнання вчення Ч. Дарвіна більшістю біологів, багато провідних зоологів і палеонтологів (Л. Аґассіц, А. Келлікер, Н. Неґелі, К. Бер та ін.) або сприймали вчення про еволюцію шляхом природного добору із застереженнями, аби висували серйозні заперечення. Критика особливо посилилася у зв'язку з першими успіхами генетики. Цей період умовно названий періодом «заперечення». Долі еволюційного вчення й теорії природного добору різні. Еволюційне вчення розповсюджувалося дедалі ширше й ширше, а теорія природного добору — центральна ланка всієї еволюційної теорії — стала піддаватися все більш жорстокій критиці. Причин того було декілька, але основна — відсутність достатньо точних наукових уявлень про два найважливіші, явища життя й загальні характеристики живого на Землі — спадковість і мінливість.

Незабаром після виходу роботи Дарвіна « Походження видів...» І Ф. Дженкін висунув серйозне заперечення проти передбачуваної Ч. Дарвіном можливості дії добору як еволюційного фактора. Хід його міркувань був таким. Виникнення випадкової спадкової зміни, яка має бути підтримана добором, завжди є одиничним. Імовірність зустрічі двох особин з однаковими спадковими змінами й залишення ними нащадків надзвичайно мала. Тому якщо один з батьків має деяку ознаку А, а інший не

має, то в нащадків буде відбуватися «розчинення» цієї ознаки.

Ч. Дарвіну, як і переважній більшості вчених того часу, спадковість уявлялася ніби рідиною, що нескінченно ділиться, таким собі аналогом крові (до цього, по суті, зводилася й гіпотеза «пангенезису», запропонована Ч. Дарвіном для пояснення спадковості). Тому математичні виклади Дженкіна похитнули впевненість у творчій ролі природного добору навіть у самого Дарвіна. Для спростування заперечення Дженкіна необхідне було знання генетики, а генетика як наука виникла лише в 1900 р., у рік перевідкриття робіт Ґ. Менделя. Правда, вже тоді були відомі численні факти, що свідчили проти «розчинення ознак у схрещуванні». Наприклад, характерний горбочок на носі в представників королівського дому Бурбонів зберігся навіть у восьмому поколінні. Згідно з розрахунками Ф. Дженкіна, ознака мала б зменшитися в 128 разів. Герцог Шрюсбері із чотирнадцятого покоління мав, як і основоположник роду (500 років тому), зрощені перші й другі фаланги на пальцях рук. Але ці факти (як і інші аналогічні відомі тоді факти з галузі селекції) залишалися поза увагою дослідників-еволюціоністів.

Причиною головних труднощів дарвінізму була відсутність переконливих доказів спадкової мінливості, теорії добору «бракувало» генетичної основи. Така генетична основа була розроблена Ґ. Менделем у 1865 р., але залишалася невідомою більшості біологів до 1900 р. Спочатку експериментальна генетика розвивалася як «неслухняна дочка» дарвінізму. Такі досягнення генетики, як мутаційна теорія, вчення про чисті лінії й принцип корпускулярної структури спадковості використовувалися для обґрунтування антидарвінських поглядів, для доведення можливості утворення видів без добору. Водночас дані генетики зміцнювали вчення Ч. Дарвіна, вносячи ясність у розуміння механізму дії природного добору. Непростим був шлях до синтезу генетики й дарвінізму. Першим кроком було розкриття закономірностей розподілу хромосом при клітинному поділі. Потім А. Вейсман відкриває роль хромосом як носіїв спадковості й уперше висуває положення про неможливість передачі в спадок «набутих» ознак.

Мутаційна гіпотеза еволюції Г. де Фріза відіграла важливу позитивну роль у синтезі генетики й дарвінізму, показавши проти волі її автора, що генетика без добору не може пояснити видоутворення. Після виявлення в дрозофіли груп зчеплення генів за кількістю наявних хромосом остаточно оформлюється хромосомна теорія спадковості (Т. Г. Морган, А. Стертевант й ін.).

У потоці різноманітних генетичних досліджень формується знаменитий «принцип Харді» (1908): без зовнішнього тиску яких-небудь факторів частоти генів у нескінченно великій панміктичній популяції стабілізуються вже після однієї зміни поколінь. Іншими словами, за відсутності зовнішнього тиску частоти генів у такій гіпотетичній популяції будуть постійними. Виходячи з принципу Харді, С.С.Четвериков (1882—1959) показав, що в результаті постійного мутаційного процесу в усіх популяціях створюється й існує спадкова гетерогенність. Із розрахунків С. С. Четверикова випливало, що в усіх без винятку популяціях мають бути присутніми у великій кількості (але зазвичай у незначних концентраціях) усілякі мутації — генетична основа еволюційного процесу, що йде під спрямовуючою дією природного добору. Експериментальні перевірки гетерозиготності особин із природних популяцій цілком підтвердили розрахунки С. С. Четверикова. Проведені в 1928—1930 рр. дослідження (Р. А. Фішер, Н. П. Дубинін і Д. Д. Ромашов, С. Райт й ін.) показали, що в еволюції велику роль відіграє не тільки поява нових мутацій, але й проста зміна частоти, з якою зустрічається певний ген; остання може вплинути на

структуру популяції.

2. Синтетична гіпотеза еволюції, її основні положення.

Генетика дозволила проаналізувати основні моменти перебігу еволюційного процесу від появи нової ознаки в популяції до виникнення нового виду. На цьому внутрішньовидовому, мікроеволюційному рівні виявилося можливим застосувати у вивченні еволюції точні експериментальні підходи, що допомогли з'ясувати роль окремих еволюційних факторів, сформулювати уявлення про елементарну еволюційну одиницю (популяція), елементарний еволюційний матеріал і явище. Усе це привело до створення в 1937—1940 рр. учення про мікроеволюцію (Ф. Г. Добржанський,

М. В. Тимофєєв-Ресовський та інші дослідники). Можна сказати, що сучасний етап розвитку еволюційного вчення є насамперед розвитком учення про мікроеволюцію.

Філогенетичне (еволюційне) дерево

IV.Узагальнення, систематизація й контроль знань та вмінь учнів

Бесіда

1.У чому суть так званого «кошмару Дженкіна»?

Жах Дженкіна — принципове заперечення проти теорії Дарвіна щодо поступового формування нових біологічних видів шляхом збереження сприятливих ознак природним відбором, висунуте англійським інженером Флемінгом Дженкіном. Згідно з ним, корисну ознаку, що випадково з'явилася у окремої особини в групі організмів (популяції) поступово буде знівельовано схрещуванням зі звичайними особинами. Це логічне утруднення було подолано зі створенням популяційної генетики.

2.Які дослідники брали участь у розробці синтетичної теорії еволюції?

У розробку синтетичної теорії еволюції зробили внесок Сергій Четвериков, Олексій Сєверцов, Микола Тимофєєв-Ресовський, Микола Вавилов, Іван Шмальгаузен, Георгій Гаузе, Джуліан Гакслі, Джон Холдейн, Рональд Фішер, Феодосій Добжанський, Джордж Сімпсон, Сьюелл Райт.

3.Назвіть основні положення сучасної синтетичної гіпотези еволюції.

Основні положення синтетичної теорії еволюції:

головним джерелом спадкової мінливості є мутації
елементарною одиницею еволюції є популяції, в яких діють усі елементарні фактори еволюції
еволюційний процес відбувається у формах макроеволюції, видоутворення і мікроеволюції
рушійною силою еволюції є природний добір, який є наслідком боротьби за існування в різних її формах
будь-яка систематична група організмів може або процвітати (перебувати у стані біологічного прогресу), або вимирати (стан біологічного регресу). В наш час у стані біологічного прогресу перебувають ссавці, комахи, регресу — голонасінні, плазуни тощо.