Основные доказательства эволюции органического мира.

План урока на тему:
Доказательства эволюции
Преподаватель ПККИиК Садовникова Елена Николаевна
Цель урока: познакомить с основными доказательствами эволюции
органического мира, которыми располагает современная наука.
Задачи урока:
Обучающие:
- получить представление об основных доказательствах развития
органического мира;
- выявить ключевые понятия доказательств эволюции;
- научить использовать доказательства эволюции для отстаивания
взглядов на реальность исторического развития живой природы;
- расширить кругозор знаний о разнообразных формах жизни на
планете Земля.
Развивающие:
- формирование научного мировоззрения учащихся при раскрытии
картин эволюции органического мира;
- формирование умений раскрывать причинно-следственные связи
между путями и результатами эволюции;
- давать материалистическое объяснение исторических изменений
живой природы;
- научить учащихся объективно оценивать степень убедительности
доказательств эволюции.
Воспитательные:
- формирование познавательного интереса к предмету;
- воспитание умения слушать;
- формирование общечеловеческих ценностей.
Тип урока: урок получения новых знаний.
Форма организации учебной деятельности: изучение нового материала с
использованием мультимедийной презентации и видеофильма.
Оборудование: ноутбук, диапроектор; карточки-задания на установление
соответствия.
Ход урока:
1. Организационная часть занятия.
2. Актуализация знаний:
Существование факта эволюции, как процесса исторического развития
живых организмов от простых форм к более высокоорганизованным, был
принят учеными и подтвержден данным различных наук. На сегодняшний
день
биохимия,
генетика,
эмбриология,
анатомия,
систематика,
биогеография, палеонтология и многих другие дисциплины располагают
фактами, доказывающими существование эволюционного процесса.
Поэтому цель этого урока:
познакомить с основными доказательствами
эволюции органического мира, которыми располагает современная наука.
3. Изучение нового материала:
Основные доказательства эволюции органического мира.
I. Генетические и цитологические доказательства эволюции.
II. Эмбриологические доказательства эволюции.
III. Морфологические доказательства эволюции.
1. Промежуточные формы.
2. Гомологичные органы.
3. Рудиментарные органы.
4. Атавизмы.
Просмотр видеоматериала: Доказательства эволюции.
Заключение.
Закрепление пройденного материала.
Домашнее задание по теме: Доказательства эволюции.
3. Изучение нового материала:
Эволюция – историческое развитие всего живого на Земле – в настоящее
время предстает не в виде правдоподобной гипотезы, а в качестве
неопровержимого факта, подтверждаемого знаниями из разных областей
естественных наук.
Основоположником современной теории эволюции является английский
натуралист Чарльз Дарвин. Альфред Уоллес – выступил одновременно с Ч.
Дарвином и независимо от него с теорией естественного отбора.
Основными
являются:
доказательствами
генетические
и
современной
цитологические,
теории
эволюции
эмбриологические,
морфологические, палеонтологические, биогеографические и фауна и
флора островов.
I. Генетические и цитологические доказательства эволюции.
Все организмы -
вирусы, бактерии, растения, животные или грибы,
имеют удивительно:
1. Близкий элементарный химический состав;
2. Белки и нуклеиновые кислоты построены по единому принципу и из
сходных компонентов. Особенно важно подчеркнуть, что высокая степень
сходства обнаруживается не только в строении биологических молекул,
но и в способе их функционирования. Принципы генетического кодирования, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот
едины для всего
живого. Хромосомы – хранители наследственной информации у всех
живых организмов.
3. У подавляющего большинства организмов в качестве молекулаккумуляторов энергии используется молекула АТФ, одинаковы также
механизмы расщепления сахаров и основной энергетический цикл
клетки.
4. Большинство организмов имеют клеточное строение.
5. Деление клеток — митоз, а в половых клетках — мейоз,
осуществляется принципиально одинаково у всех эукариот.
Крайне маловероятно, чтобы такое удивительное сходство в строении
и функционировании живых организмов было следствием случайного
совпадения. Оно результат общности их происхождения.
II. Эмбриологические доказательства эволюции.
Эмбриология – наука о зародышевом развитии. В пользу эволюционного
происхождения
органического
мира
говорят
данные
эмбриологии. Русский ученый Карл Бэр обнаружил поразительное
сходство зародышей различных позвоночных на ранних стадиях
развития. У рыб, пресмыкающихся, птиц, и млекопитающих наблюдается
поразительное сходство: все они имеют головной, туловищный и
хвостовой отделы, зачатки конечностей, по бокам тела – зачатки жабр.
Все
многоклеточные
животные
развиваются
из
одной
оплодотворенной яйцеклетки, проходят в ходе индивидуального
развития стадии бластулы и гаструлы. С особой отчетливостью
выступает сходство эмбриональных стадий в пределах отдельных типов или
классов. Например, у всех наземных позвоночных, так же как и у рыб,
обнаруживается закладка жаберных мешков, (они развиваются не в
жабры, а в среднее ухо, миндалины), хотя эти образования не имеют
функционального значения у взрослых организмов. Конечности всех
млекопитающих
сначала
развиваются
по
общей
программе,
предусматривающей формирование пяти пальцев, однако на более
поздних стадиях эмбрионального развития они развиваются по-разному.
К приведенным примерам можно добавить и такие, как закладка зубов у
беззубых китов, закладка крыльев у новозеландской бескрылой птицы
киви, муравьеды рождаются без зубов, но у зародышей этих животных
есть зачатки зубов, которые исчезают на более поздних стадиях развития.
У эмбрионов многих видов змей развиваются зачатки конечностей, но
затем они рассасываются. У эмбрионов китов и дельфинов начинают
расти задние ноги, развиваются кости, нервы, а затем все эти ткани
рассасываются.
У человеческих эмбрионов на 4-5 неделях есть заметный хвост из 10-12
хвостовых позвонков, которые в процессе развития уменьшаются и
отмирают. У взрослых людей остается 4 хвостовых позвонка, которые
образуют копчик. Подобное сходство эмбриональных стадий объясняется
единством происхождения всех живых организмов.
На более поздних стадиях развития различия между эмбрионами
увеличиваются, появляются признаки класса, отряда, семейства, вида.
Таким образом, в процессе индивидуального развития (онтогенеза) каждый
вид повторяет свое историческое развитие (филогенез). Выявленная
закономерность была сформулирована немецкими биологами Ф.Мюллером
и Э. Геккелем в 19 веке как биогенетический закон, сущность которого
заключается в том, что онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Но
повторяются этапы не взрослых особей, а их эмбрионов.
III. Морфологические доказательства эволюции.
1. Промежуточные формы.
Особую
ценность
для
доказательства
единства
происхождения
органического мира представляют организмы, сочетающие в себе
признаки нескольких крупных систематических единиц – называются
промежуточными. Существование таких промежуточных форм указывает
на то, что в прежние геологические эпохи жили организмы, являющиеся
родоначальниками нескольких систематических групп и что постепенный
характер исторического развития свойственен не только низшим, но и
высшим систематическим категориям. Найдено много промежуточных
форм
между
различными
классами,
которые
иллюстрируют
последовательное и постепенное появление новых систематических
форм.
Кистеперая рыба (латимерия) – между рыбами и земноводными.
Латимерия была поймана впервые в 1938 году на юго-западе Индийского
океана, это морские рыбы обитающие на глубине 100 метров, имеет длину
тела 190 см. Парные плавники целакантов поддерживаются костными
поясами, которые напоминают структуры, являющиеся эволюционными
предшественниками плечевого и тазового поясов наземных четвероногих
позвоночных. Появились они в девонский период палеозойской эры 400
млн.л.н.
Ихтиостега промежуточная форма между рыбами и земноводными,
живших в верхнем девонском периоде палеозойской эры, около 360
млн.л.н. Основные признаки рыб – в черепе сохраняются рудиментарные
кости жаберной крышки, органы боковой линии, рудиментарный
хвостовой плавник, некоторые органы чувств, функционирующие только
в воде, тело их было покрыто мелкими чешуйками. Признаки
земноводных – парные пятипалые конечности и их пояса построены по
типу
наземных
животных,
но
их
конечности,
возможно,
не
использовались для ходьбы, а для преодоления болот. Останки
ихтиостег впервые обнаружены в 1932 году в восточной части
Гренландии.
Археоптерикс (первоптица) древнейший вымерший род птиц (был
найден в 1861 году) – между рептилиями и птицами. Был найден на юге
Германии, обитал 150 млн.л.н. В строении сочетались признаки
пресмыкающихся (зубы, небольшой мозг, чешуйки, пальцы с когтями на
передних конечностях) и птиц (тело покрыто перьями, большие глаза,
крылья). В этой длинной цепи от динозавров к птицам, которая
протянулась более чем на 140 млн. лет, не было разрывов.
Ехидна и утконос, по ряду особенностей своей организации, (при
размножении откладывают яйца как рептилии, но по остальным признакам
являются млекопитающими) промежуточные формы между рептилиями и
млекопитающими.
2. Гомологичные органы.
Гомологичными называют такие органы, которые развиваются из
одинаковых эмбриональных зачатков сходным образом и имеющие
общий план строения. Строение передних конечностей некоторых
позвоночных, например ласты кита, дельфина, лапы крота, крыла летучей
мыши, лапы крокодила, крыла птицы, руки человека, несмотря на
выполнение
этими
органами
совершенно
разных
функций,
в
принципиальных чертах сходно (наличие плечевой кости, локтевой,
лучевой, запястья и пястья). Некоторые кости в скелете конечностей
могут отсутствовать, другие — срастаться, относительные размеры костей
могут меняться, но их гомология, т. е. сходство, основанное на общности
происхождения, совершенно очевидна. Наличие у организмов разных
групп гомологичных органов дает возможность установить степень родства
между ними, проследить их эволюцию.
3. Рудиментарные органы.
Недоразвитые органы или их части, которые не функционируют у
взрослых животных и утратили свое значение в ходе эволюции называются рудиментарными органами,
или рудиментами.
Наличие
рудиментов, так же как и гомологичных органов,— тоже свидетельство
общности
происхождения.
Рудимент
задних
конечностей
питона.
Рудиментарные глаза встречаются у совершенно слепых животных,
ведущих подземный образ жизни говорит о том, что эти формы когда-то
жили в условиях нормальной освещенности. Рудиментарные крылья у
птицы киви обитателя острова Новая Зеландия утратила их в процессе
эволюции. Скелет задних конечностей у кита, скрытый внутри тела,—
рудимент, свидетельствующий о наземном происхождении его предков. У
человека
тоже
известны
рудиментарные
органы.
Таковы
мышцы,
двигающие ушную раковину, рудимент третьего века, или так называемой
мигательной перепонки, кобчик (хвостовые позвонки), аппендикс, зубы
мудрости,
дарвинов
бугорок
на
ухе,
представляющий
сильно
редуцированную заостренную вершину уха млекопитающего и т. д.
4. Атавизмы.
Атавизм - это когда рудиментарные органы развиваются до органов
нормальных размеров. Это признаки, существовавшие у далеких
предков и проявившиеся у отдельных особей вида. Среди тысяч
однопалых лошадей изредка попадаются особи, у которых развиты маленькие
копытца II и IV пальцев. Задние ноги у змей. Известны случаи появления
атавистических признаков и у человека: рождение детей с первичным
волосяным покровом, с длинным хвостиком, многососковость, хвостатость,
клыкастость и т. д. Возникновение атавизмов указывает на возможное
строение того или иного органа у предковых форм. Эти признаки
существовали у отдаленных предков, но затем были утрачены в процессе
эволюции.
Причины их появления заключаются в том, что гены, ответственные за
данный признак, сохраняются в эволюции данного вида, но их действие при
нормальном развитии блокируется генами-репрессорами.
Это косвенные доказательства эволюции органического мира. Прямыми
доказательствами являются ископаемые остатки, которые предоставляет
наука палеонтология.
Просмотр видеоматериала: Доказательства эволюции.
Задание при просмотре видеофильма: записать
6 зоогеографических
областей выделяемых в настоящее время современной наукой.
Заключение.
Основные выводы, которые можно сделать из вышеизложенного
материала, что данные морфологии, эмбриологии и молекулярной биологии
содержат
убедительные
и,
очень
важно,
взаимодополняющие
и
непротиворечивые свидетельства эволюции всего живого на нашей планете.
Другие виды доказательств мы рассмотрим на следующем уроке.
Закрепление пройденного материала.
К каждому понятию, приведенному в левой колонке,
подберите соответствующее определение.
А. Генетические и цитологические
1. Близкий химический состав всех
доказательства эволюции
групп растений и животных
Б. Морфологические доказательства
2. Сходство зародышей позвоночных на
эволюции
ранних стадиях развития
В. Эмбриологические доказательства
3. Гомологичные органы
эволюции
4. Сходство белков и нуклеиновых
кислот
5. Рудиментарные органы
Результаты соответствия запишите в таблицу
А
Б
В
Домашнее задание по теме: Доказательства эволюции: параграф 3.5.1.
Заполнить таблицу в тетради.
Какие из перечисленных признаков относятся к гомологичным органам,
рудиментам и атавизмам.
1. Хвостик у человека, 2. Лапа крокодила - крыло птицы, 3. Аппендикс, 4.
Глаза у крота, 5. Многососковость у человека, 6. Тазовые кости у кита, 7.
Ласт кита – рука человека, 8. Мышцы, двигающие ушную раковину у
человека, 9. Лапа крота – рука человека, 10. Копчиковая кость у человека,
11. Ласт кита – рука человека, 12. Трехпалость у лошадей, 13. Люди
покрытые шерстью, 14. Тазовые кости у удавов, 15. Остатки волосяного
покрова у человека.
Заполните таблицу.
Гомологичные органы
Рудименты
Атавизмы
Литература
1. Константинов В.М., Резанов А.Г., Фадеева Е.О. Общая биология: учебник
для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования. 5-е изд., стер. – М.:
изд.центр «Академия», 2008. – 256 с.
2. Общая биология / под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица – М.:
Просвещение, 2000.
3. http://evolution2.narod.ru/evo02.htm
4. http://biologi.asvu.ru/page.php
5. http://fotki.yandex.ru