РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УТВЕРЖДАЮ»: Проректор по учебной работе _______________________/Волосникова Л.М./ __________ _____________ 2013 г. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ХОРДОВЫХ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения. Магистерская программа: «Зоология позвоночных» «ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»: Автор работы _____________________________/Гашев С.Н./ «28» августа 2013 г. Рассмотрено на заседании кафедры зоологии и эволюционной экологии животных. Протокол № 1 от «29» августа 2013 г. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению. «РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»: Объем 14 стр. Зав. кафедрой ____________________/Гашев С.Н./ «______»___________ 2013 г. Рассмотрено на заседании УМК Института биологии. Протокол №2 от «31»октября 2013 г. Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы. «СОГЛАСОВАНО»: Председатель УМК ___________________/Мелентьева А.А./ «31» октября 2013 г. «СОГЛАСОВАНО»: Зав. библиотекой биологической литературы Института биологии _____________/Киприна Н.И./ «______»_____________2013 г. «СОГЛАСОВАНО»: Зав. методическим отделом УМУ_____________/Фарафонова И.Ю./ «______»_____________2013 г. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт биологии Кафедра зоологии и эволюционной экологии животных Гашев С.Н. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ХОРДОВЫХ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения. Магистерская программа: «Зоология позвоночных» Тюменский государственный университет 2013 Гашев С.Н. Происхождение и эволюция хордовых. Учебнометодический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020400.68 – Биология, очной формы обучения. Магистерская программа: «Зоология позвоночных». Тюмень, 2013, 14 стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Происхождение и эволюция хордовых [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой зоологии и эволюционной экологии животных. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой зоологии и эволюционной экологии животных Тюменского государственного университета, д.б.н. Гашев С.Н. © Тюменский государственный университет, 2013. © Гашев С.Н., 2013 1. Пояснительная записка. Целью дисциплины «Происхождение и эволюция хордовых» является получение базовых знаний об основных теоретических основах эволюции животных, с точки зрения теории эволюции и общей теории систем рассмотреть основные пути формирования современных систематических групп хордовых. Получение представлений о научных и прикладных аспектах использования данной научной дисциплины, В процессе изучения дисциплины магистранты решают следующие задачи: 1) изучение общих принципов эволюции хордовых; 2) рассмотрение особенностей формирования и развития основных таксонов хордовых в ходе эволюции; 3) выяснение адаптивных черт эволюционного процесса у разных систематических и экологических групп хордовых. Учебно-методический комплекс «Происхождение и эволюция хордовых» соответствует требованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. 1.1. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры. Дисциплина «Происхождение и эволюция хордовых» относится к циклу М3. Профессиональный цикл (базовая часть). Она логически и содержательно-методически взаимосвязана с дисциплинами М.2 Математического и естественнонаучного цикла: вариативная часть (в том числе дисциплины по выбору магистра): теоретические проблемы зоологии и экологии хордовых и палеонтология, а также М.2 и М.3. Общенаучного цикла: дисциплинами по выбору: ихтиологией, батрахологией и герпетологией, орнитологией, териологией. Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по зоологии, экологии, географии, теории эволюции, владение компьютерными программами (кластерный анализ и др.). Для успешного освоения дисциплины необходимы базовые знания по зоологии, экологии, теории эволюции, палеозоологии, умение биометрической обработки материала, владение компьютерными статистическими программами. Для успешного освоения данной дисциплины необходимо предшествующее изучение следующих модулей: экологии и рационального природопользования; зоологии позвоночных, теории эволюции. 1.2. Требования к результатам освоения дисциплины. Процесс компетенций: изучения дисциплины направлен на формирование следующих - понимает современные проблемы биологии и использует фундаментальные биологические представления в сфере профессиональной деятельности для постановки и решения новых задач – ПК 1; - понимает и глубоко осмысливает философские концепции естествознания, место естественных наук в выработке научного мировоззрения - ПК 7. Код компетенции Карта компетенций ПК-1 ПК-7 Формулировка компетенции Понимает современные проблемы биологии и использует фундаментальн ые биологические представления в сфере профессиональн ой деятельности для постановки и решения новых задач Понимает и глубоко осмысливает философские концепции естествознания, место естественных наук в выработке научного мировоззрения Результат обучения в целом Результаты обучения по уровням освоения материала минимальный базовый повышенный Знает: о существовани и эволюции животных основные гипотезы и теории эволюции хордовых Умеет: представить филогенез различных групп хордовых объяснить филогенез различных групп хордовых Владеет: основными навыками составления филогенетиче ских древ основными практическ ими навыками описания факторов эволюции хордовых Знает: основные понятия эволюционно й теории и ее роль в современном мире основные эволюцион ные теории; основные эволюцион ные закономерн ости в зоологии хордовых Умеет: объяснить происхожден ие таксонов исходя из современного учения об эволюции; объяснять формировани е отдельных классов хордовых с точки зрения эволюционно го учения объяснить роль отдельных эволюцион ных факторов в происхожде нии отдельных групп хордовых механизмы и особенности происхожден ия и эволюции основных групп хордовых критически сравнить теории филогенеза различных групп хордовых основными теоретически ми навыками описания путей эволюции основных классов хордовых современное состояние и достижения эволюционно й теории в объяснении таксономичес кой структуры хордовых применять основные эволюционны е понятия в решении практических вопросов систематики хордовых Виды занятий (лекции, практическ, семинары, лабораторн.) лекции, практическ. Оценочные сред. (тесты, твор. работы, проекты и др.) контрольные работы, тесты, рефераты лекции, практическ. контрольные работы, тесты, рефераты лекции, практическ. контрольные работы, тесты, рефераты лекции, практическ. контрольные работы, тесты, рефераты лекции, практическ. контрольные работы, тесты, рефераты Владеет: знаниями по системной экологии и эволюции организмов и их таксонов способност ью анализиров ать экологичес кие законы в филогении с точки зрения эволюцион ной теории навыками применения эволюционно й теории для решения отдельных научных проблем в области систематики хордовых лекции, практическ. контрольные работы, тесты, рефераты В результате освоения дисциплины обучающийся должен: Знать: основы изучения биоразнообразия. Уметь: применять принципы и методы изучения биоразнообразия в различных областях теоретической и прикладной экологии. Владеть: навыками к научно-исследовательской работе, преподаванию основ изучения биоразнообразия, ведению дискуссии. 2. Структура и трудоемкость дисциплины Семестр 3. Форма промежуточной аттестации экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа. 3. Тематический план Таблица 1. Тематический план Итого часов по теме Из них в интерактивной форме Формы контроля 2 3 1 Реферат Самостоятельная работа Лекции Тема Практические занятия Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. недели семестра № 1. Введение 1 1 2. Геологическая история Земли 2 1 1 4 6 3. Палеозоология, как основа реконструкции эволюционных процессов прошлых эпох 3-4 2 2 8 12 4 4. Возникновение низших хордовых 5 1 2 4 7 1 Устный опрос 5. Происхождение и эволюция позвоночных 6 1 1 4 6 1 Реферат 6. Происхождение и эволюция рыб 7 1 1 4 6 1 Реферат 7. Происхождение и эволюция амфибий 8 1 1 4 6 1 Устный опрос Контрол ьная работа Устный опрос 8. 9. 10 Происхождение и эволюция рептилий Происхождение и эволюция птиц Происхождение и эволюция млекопитающих Итого (часов): Из них в интерактивной форме 1 Устный опрос Устный опрос 12 2 72 12 12 Устный опрос Экзамен 9 1 1 6 8 10 1 1 4 6 11-12 2 2 8 12 12 6 12 6 48 Таблица 2. Планирование самостоятельной работы студентов № Модули и темы Виды СРС обязательные Выполнение индивидуальных заданий (доклады с рефератами) Выполнение контрольных работ Неделя семестра Объем часов 1 2 2 4 1. Введение 2. Геологическая история Земли 3. Палеозоология, как основа реконструкции эволюционных процессов прошлых эпох Выполнение индивидуальных заданий (глоссарий) 3-4 8 4. Возникновение низших хордовых 5 4 5. Происхождение и эволюция позвоночных 6 4 6. Происхождение и эволюция рыб 7 4 7. Происхождение и эволюция амфибий Выполнение индивидуальных заданий (презентаций) Выполнение индивидуальных заданий (доклады с рефератами) Выполнение индивидуальных заданий (доклады с рефератами) Выполнение индивидуальных заданий (презентации) 8 4 8. Происхождение и эволюция рептилий Происхождение и эволюция птиц Выполнение групповых заданий (презентации) Выполнение групповых заданий: составление библиографического списка Выполнение индивидуальных заданий (презентаций) 9 6 10 4 11-12 8 12 48 9. 10. Происхождение млекопитающих и эволюция ИТОГО: 4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п 1. 2. 3. Наименование Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых обеспечиваемых (последующих) дисциплин (последующих) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 дисциплин Биоразнообразие: + + + + + + + + методы изучения и охраны (магистратура) Палеонтология (магистратура) Ихтиология (магистратура) + + + + + + + + + + + + 4. 5. 6. Батрахология и герпетология (магистратура) Орнитология (магистратура) Териология (магистратура) + + + + + + + + + 5. Содержание дисциплины 1.Введение Предмет и задачи курса. Связь теории эволюции хордовых с другими науками. Системный подход в теории эволюции хордовых. Развитие представлений об эволюции хордовых (Аристотель, Сент-Илер, Кювье, Ламарк, Северцов, Ковалевский, Шмальгаузен, Берг и др.). 2. Геологическая история Земли Формирование Земли. Геохронологическая таблица. История материков и морей Земного шара. 3. Палеозоология, как основа реконструкции эволюционных процессов прошлых эпох Палеозоология, как наука, ее предмета, задачи и методы. Связь палеозоологии с другими науками. Краткая история животного мира Земли (происхождение, эволюция в палеозое и мезозое; кайнозой: третичный период, четвертичный период). Происхождение современных групп позвоночных животных. 4. Возникновение низших хордовых Различные гипотезы происхождения хордовых (от сидячих полихет, от целомических червеобразных предков, общих с иглокожими). Полухордовые (перистожаберные и кишечнодышащие). Гипотеза Гарстанга (1928). Гипотеза Северцова и др. (1912, 1939 и др.). Возникновение Бесчерепных и Оболочников. 5. Происхождение и эволюция позвоночных Возникновение безчелюстных (их положение в систематике). Возникновение челюстноротых. Основные пути эволюционного развития позвоночных. 6. Происхождение и эволюция рыб Примитивные Птераспидоморфы. Возникновение панцирных и челюстножаберных. Обособление от челюстножаберных хрящевых рыб (начало девона). Обособление от челюстножаберных костных рыб (конец силура). Лопастеперые (кистеперые и двоякодышащие) и лучеперые (палеониски – ганоидные – костистые рыбы). Эволюция костистых рыб. 7. Происхождение и эволюция амфибий Выход позвоночных на сушу. Отделение от кистеперых ихтиостегид (верхний девон). Обособление стегоцефалов (тонкопозвонковые, дугопозвонковые и антракозавры). Возникновение хвостатых и безногих амфибий. Возникновение бесхвостых амфибий. Филогения земноводных. 8. Происхождение и эволюция рептилий Антракозавры (эмболомерные стегоцефалы). Сеймуриоморфы. Котилозавры. Филогения рептилий. Мезозавры, ихтиозавры, синаптозавры (протерозавры, зауроптеригии), анапсиды, архозавры (птерозавры, крокодилы, группа «динозавров»: заурихии и орнитихии), лепидозавры (ринхоцефалии, скуамата), синапсиды (пеликозавры и терапсиды). Становление современных групп рептилий. 9. Происхождение и эволюция птиц Псевдозухии (текодонты). Ящерохвостые. Архиоптерикс и энанциорнисы, как тупиковые ветви развития. Протоавис (поздний триас), как предок настоящих (веерохвостых) птиц. Зубатые меловые птицы. Мезозойские настоящие птицы. Птицы раннего кайнозоя. Возникновение и эволюция современных птиц. 10. Происхождение и эволюция млекопитающих Тероморфные синапсиды. Пути возникновения млекопитающих (гипотеза Симпсона и др.). Цинодонты. Возникновение и эволюция прототерий (первозвери): триконодонты – мультитуберкулата и однопроходные. Возникновение и эволюция терий (настоящие звери): сумчатые и плацентарные. Возникновение и филогения современных отрядов млекопитающих. Происхождение человека. 6. Практические занятия 2. Геологическая история Земли (1 час) Составление блок-схем геологического строения Земли и формирования материков в разные геологические эпохи. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, глобус, атлас мира, физическая карта мира, контурные карты, ЭВМ с текстовыми, графическими редакторами и редактором презентаций MS Office. 3. Палеозоология, как основа реконструкции эволюционных процессов прошлых эпох (2 часа) Определение палеозоологических артефактов. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, палеозоологические материалы из коллекции Зоомузея ТюмГУ, определители палеозоологических материалов. 4. Возникновение низших хордовых (2 часа) Составление блок-схем происхождения и эволюции низших хордовых по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 5. Происхождение и эволюция позвоночных (1 час) Составление блок-схем происхождения и эволюции позвоночных по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 6. Происхождение и эволюция рыб (1 час) Составление блок-схем происхождения и эволюции рыб по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 7. Происхождение и эволюция амфибий (1 час) Составление блок-схем происхождения и эволюции амфибий по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 8. Происхождение и эволюция рептилий (1 час) Составление блок-схем происхождения и эволюции рептилий по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 9. Происхождение и эволюция птиц (1 час) Составление блок-схем происхождения и эволюции птиц по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 10. Происхождение и эволюция млекопитающих (2 часа) Составление блок-схем происхождения и эволюции млекопитающих по представлениям разных научных школ. Необходимый инструментарий: учебные пособия по курсу, ЭВМ с текстовыми и графическими редакторами, редактором презентаций MS Office. 7. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины. 1.Введение Темы рефератов: 1.Развитие научных представлении о происхождении и эволюции хордовых. 2.Основные науки о происхождении и эволюции хордовых. 3.Связь науки о происхождении и эволюции хордовых с другими науками. 2. Геологическая история Земли Контрольная работа Вариант № 1. 1.Происхождение Земли как планеты и ее генезис. 2.История материков Земного шара. Вариант № 2. 1.Геологическое строение Земного шара. 2.История океанов Земного шара. Вариант № 3. 1.Геохронологическая таблица. 2.Современные тенденции в геологии и геотектонике Земли. 3. Палеозоология, как основа реконструкции эволюционных процессов прошлых эпох Составление глоссария: Дать развернутое толкование понятий: - Ароморфоз - Биологический прогресс - Геологические эры и периоды - Дивергенция - Динозавр - Идиоадаптация - Конвергенция - Палеонтология - Тафономия - Фоссилизация - Эволюция Для составления глоссария можно использовать следующую литературу: 1. Гашев С.Н. и др. Каталог четвертичной (плейстоцен-голоценовой) фауны млекопитающих Тюменской области. Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2006. – 180 с. 2. Михайлова И.А., Бондаренко О.Б. Палеонтология. Ч. 1,2. М., МГУ, 1997. 448 с.: 496 с. 3. Орлов Ю.А. В мире древних животных. М., Наука, 1989. 162 с. 4. Янин Б.Т. Основы тафономии. М., Недра, 1983. 183 с. 4. Возникновение низших хордовых Темы компьютерных презентаций: 1. Гипотеза Гарстанга (1928). 2. Гипотеза Северцова и др. (1912, 1939 и др.). 3. Возникновение Бесчерепных и Оболочников. 5. Происхождение и эволюция позвоночных Темы рефератов: 1 Возникновение бесчелюстных. 2. Возникновение челюстных. 3. Новейшие палеозоологические находки древних позвоночных. 4. Основные пути эволюционного развития позвоночных. 6. Происхождение и эволюция рыб Темы рефератов: 1 Примитивные Птераспидоморфы. 2. Возникновение панцирных и челюстножаберных. 3. Лопастеперые (кистеперые и двоякодышащие). 4. Лучеперые (палеониски – ганоидные – костистые рыбы). 5. Эволюция костистых рыб. 7. Происхождение и эволюция амфибий Темы компьютерных презентаций: 1. Выход позвоночных на сушу. 2. Отделение от кистеперых ихтиостегид (верхний девон). 3. Обособление стегоцефалов (тонкопозвонковые, дугопозвонковые и антракозавры). 4. Филогения современных групп земноводных. 8. Происхождение и эволюция рептилий Темы компьютерных презентаций: 1. Антракозавры (эмболомерные стегоцефалы). 2. Сеймуриоморфы и Котилозавры. 3. Мезозавры, ихтиозавры, синаптозавры (протерозавры, зауроптеригии). 4. Филогения Анапсид. 5. Филогения Архозавров. 9. Происхождение и эволюция птиц Составление библиографического списка по темам «Происхождение птиц» и «Филогения птиц» (по монографиям, реферативным журналам за период с 2000 по 2011 год, электронным интернетресурсам). 10. Происхождение и эволюция млекопитающих Темы компьютерных презентаций: 1. Тероморфные синапсиды. 2. Пути возникновения млекопитающих. 3. Возникновение и эволюция прототерий. 4. Возникновение и эволюция терий. 8. Контрольные вопросы к экзамену Геохронологическая таблица Палеозоология, как наука Основные положения теории эволюции Принципы современной систематики хордовых Возникновение жизни на Земле Развитие представлений об эволюции хордовых Происхождение низших хордовых Происхождение позвоночных Происхождение и филогения рыб Выход позвоночных на сушу Происхождение и филогения амфибий Происхождение и филогения рептилий Рептилии мезозойской эры Происхождение и филогения птиц Происхождение и филогения млекопитающих Происхождение человека Образовательные технологии. Наряду с мультимедийными средствами обучения (презентации по всем темам тематического плана, видеофильмы) будут использованы диспуты (при групповых занятиях по филогении основных групп хордовых), а также экскурсии в Зоологический музей ТюмГУ и в Музей геологии. 9. 10. 10.1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины. Основная литература: 4. 5. Еськов, Е. К. Биологическая история Земли: учеб. пособие для студ. вузов. – Москва: Высшая школа, 2009. – 462 с. Гриф УМО. Афанасьев, В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. – М.: ЛКИ, 2010. – 336 с. Тыщенко, В.П. Введение в теорию эволюции. М.: КомКнига, 2010. – 240 с. Гриф ГК СССР по нар. обр. Бондаренко, О.Б. Палеонтология. Т. 1. М.: «Академия», 2011. – 208 с. Гриф УМО. Бондаренко, О.Б. Палеонтология. Т. 2. М.: «Академия», 2011. – 272 с. Гриф УМО. 6. Константинов, В.М. Зоология позвоночных. – М.: «Академия», 2012. – 448 с. 1. 2. 3. 10.2. Дополнительная литература: 1. Морфологические аспекты эволюции: сб. науч. ст. – М.: Наука, 1980. – 213 с. 2. Проблемы изменчивости и филогении млекопитающих: Исследования по фауне Сов. Союза. – М.: Изд-во МГУ, 1984. – 214 с. 3. Кузнецов, А.Н. Планы строения конечностей и эволюция техники бега у тетрапод. – М.: МГУ, 1999. – 96 с. 4. Константинов В.М., Шаталова С.П. Зоология позвоночных. – М.: Академия, 2004. – 496 с. Гриф УМО. 5. Эволюционные факторы формирования разнообразия животного мира: сб. науч. ст. / РАН, Ин-т проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова; отв. ред. Э.И. Воробьева, Б.Р. Стриганова. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2005. – 308 с. 6. Малашичев, Е.Б. Строение и развитие крестцово-тазового комплекса амниот. – СанктПетербург: Изд-во СПбГУ, 2006. – 127 с. 10.3. Интернет – ресурсы: 3. http://evolution.powernet.ru/library/parentage.html 4. http://zoomet.ru/metod_paleo.html 5. http://www.evolbiol.ru/kurochkin.htm 6.http://bioevolution.110mb.com/index.php/ru/about-department/40-special-classes/96-highvertebrates-evolution 7. http://forum.zoologist.ru/viewtopic.php?pid=134105 11. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины. Занятия по дисциплине специализации «Происхождение и эволюция хордовых» проводятся в специализированной лаборатории кафедры зоологии и эволюционной экологии животных, оборудованной компьютерной системой и переносным видеооборудованием. Для чтения лекций имеется мультимедийная аудитория. В качестве учебного материала используются фиксированные препараты, коллекция палеозоологических материалов Зоологического музея ТюмГУ, мультимедийные продукты). Для проведения практических занятий имеется необходимое оборудование (раздаточный палеонтологический материал, компьютерная техника, агрегированная с мультимедийным оборудованием).