Obrasci biološke evolucije. Glavni zakoni evolucije. Divergencija, konvergencija, paralelizam. Pronalaženje rješenja za problem

1. Navedite glavne obrasce evolucije.

Evolucija je nepovratna. Organizmi koji su nastali tijekom evolucije ne mogu se vratiti u prethodno stanje svojih predaka.

U procesu evolucije dolazi do progresivne komplikacije životnih oblika.

Evolucija je proces neprogramiranog razvoja žive prirode. U procesu evolucije nema svrhovitosti. Njegovo kretanje u potpunosti ovisi o prirodnoj selekciji.

U evoluciji se očituje relativnost prilagodljivosti vrsta okolišu.

2. Koja je sličnost između mikroevolucije i makroevolucije?

Sličnost leži u odsutnosti razlika u tijeku ovih procesa, što nam omogućuje da ih smatramo dvjema komponentama jednog razvoja. organski svijet. Razlike: mikroevolucija se odvija na razini populacija i dovodi do nastanka novih vrsta, a makroevolucija dovodi do stvaranja većih sustavnih jedinica (iznad vrste).

3. Zašto se populacija naziva oblikom postojanja vrste?

Budući da se formiranje nove vrste događa na razini populacije.

4. Kakvu ulogu igra borba za opstanak u evolucijskom procesu?

Borba za opstanak vodi se kako između jedinki različitih vrsta (međuvrsna borba za opstanak), tako i između jedinki iste vrste (intraspecijska borba za opstanak). Druga manifestacija borbe za opstanak je borba s neživom prirodom.Kao rezultat borbe za opstanak, neke varijacije svojstava kod jedne jedinke daju joj prednost u preživljavanju u odnosu na druge jedinke iste vrste s drugim varijacijama naslijeđenih osobina. Neke jedinke s nepovoljnim varijacijama umiru. Naslijeđene osobine koje povećavaju vjerojatnost preživljavanja i reprodukcije određenog organizma, a koje se prenose s roditelja na potomke, javljat će se sve češće u sljedećim generacijama. Kao rezultat toga, tijekom određenog vremenskog razdoblja postoji mnogo takvih jedinki s novim karakteristikama, a ispada da su toliko različite od organizama izvorne vrste da već predstavljaju jedinke nove vrste.

5. Opišite glavne pravce evolucije.

Glavni pravci evolucije su biološki napredak i biološka regresija. Napredak je povećanje prilagodljivosti organizama okolišu praćeno porastom brojnosti i šire rasprostranjenosti vrste. Smanjenje prilagodljivosti organizama uvjetima okoliša, praćeno smanjenjem broja i sužavanjem područja rasprostranjenosti, naziva se biološka regresija. Biološku regresiju doživljavaju skupine koje se nisu mogle prilagoditi promjenama u uvjetima okoliša i nisu bile u stanju izdržati natjecanje s drugim skupinama.

6. Proširiti značenje specijacije u životu prirode.

Kao rezultat specijacije u prirodi pojavljuju se novi organizmi koji se prilagođavaju novim uvjetima okoliša i mogu naseliti nova, prije nenaseljena staništa.

7. U svakom su retku tri pojma međusobno povezana na određeni način. Imenujte ih. Označite četvrti pojam koji im nije vezan:

Evolucija, adaptacija, populacija, specijacija; (dodatni izraz "prilagodba", ostali pojmovi u retku su međusobno povezani: populacija je glavna jedinica evolucije, što dovodi do stvaranja novih vrsta (specijacija).

Mikroevolucija, populacija, fitness, makroevolucija; (dodatni izraz "populacija", budući da su mikro i makroevolucija procesi povećanja prilagođenosti organizama uvjetima okoliša, što dovodi ili do stvaranja nove vrste ili strukture iznad vrste).

Idioadaptacija, aromorfoza, degeneracija, biološki napredak; (dodatni izraz "degeneracija" jer je to manifestacija biološke regresije. Svi ostali izrazi odnose se na biološki napredak).

Prirodna selekcija, umjetna selekcija, fitness, divergencija. (Dodatni izraz je "umjetna selekcija", budući da je to proces svrhovitog odabira organizama od strane osobe s osobinama organizama koje su mu potrebne i njihovo naknadno razmnožavanje).

188. Ispunite tablicu "Vrste evolucijskih promjena"

Vrste evolucijskih promjenaKarakterističnoPrimjeri
Paralelizam Rezultat je pojava sličnih značajki u srodnim organizmima. kitovi i perajonošci, neovisno jedni o drugima, preselili su živjeti u vodeni okoliš i kupio peraje. Sličnosti u građi afričkog i američkog dikobraza
Konvergencija Dvije ili više nepovezanih vrsta postaju sve sličnije jedna drugoj. To je rezultat prilagodbe sličnim uvjetima okoliša. Delfin, morski pas i pingvin izgledaju slično; marsupijski letač i leteća vjeverica. Prisutnost krila kod leptira i ptica
Divergencija Predstavlja evolucijsko stablo s divergentnim granama. Zajednički predak dao je dva ili više oblika, koji su, pak, postali preci mnogih vrsta i rodova. Divergencija - divergentna evolucija - gotovo uvijek odražava ekspanziju prilagodbe novim životnim uvjetima Klasa sisavaca podijeljena je u redove, čiji se predstavnici razlikuju u strukturi, ekološkim značajkama, u prirodi fizioloških i bihevioralnih prilagodbi (kukcojedi, grabežljivci, kitovi)

189. Pogledajte sliku u svom udžbeniku koja ilustrira primjer konvergentne evolucije. Predložite razloge zašto hordati koji pripadaju različitim razredima imaju sličnu morfološku strukturu

Nesrodne vrste (na slici) su tijekom evolucije postajale sve sličnije jedna drugoj. To je rezultat prilagodbe na slične uvjete okoliša - velike vodene životinje prilagodile su se brzom plivanju

190. Ispunite tablicu "Pravci evolucije"

191. Evolucijske promjene u strukturi i životu organizama navedene su u nastavku:

A) proces fotosinteze

B) nastanak hordata

C) nastanak višestaničnosti

D) izgled cvijeta

E) pojava guste poddlake kod sisavaca zimi

E) promjena boje dlake kod zeca zimi

H) gubitak probavnog sustava trakavicama

I) gubitak boje kod nekih vrsta račića

K) modifikacija lišća kaktusa

Ispiši slova koja označavaju navedene promjene, sukladno njihovoj pripadnosti glavnim pravcima evolucije

Aromorfoze: A, B, C, D

Idioadaptacije: D, E, K

Degeneracije: F, G, I

Iz ove lekcije naučit ćete po čemu se makroevolucija razlikuje od mikroevolucije, upoznati se s fenomenom paralelizma, saznati što je divergencija i konvergencija, koji se organi nazivaju sličnim, a koji homolognim. Što je zajedničko ljudskoj ruci, šišmiševom krilu, morževim perajama i konjskom kopitu? Kako se oči mekušaca i insekata razlikuju od naših očiju? Što je filogeneza i kako je povezana s našim individualnim razvojem – otnogenezom? Je li evolucija reverzibilna? Zašto su oblici tijela morskog psa, tune, ihtiosaura, dupina i plivajućeg pingvina toliko slični?

Najveće zakonitosti koje se promatraju u okviru makroevolucije proučavane su i opisane u 19. i 20. stoljeću.

Elementi makroevolucije:

  1. značajka konvergencija
  2. Divergencija značajki
  3. Paralelizam

Divergencija- ovo je akumulacija razlika u strukturi i funkcijama organa u procesu evolucije. Kao rezultat odstupanja od jednog organa, nastaje nekoliko različitih organa, povezanih zajedničkim podrijetlom.

Na primjer, gornji udovi kralješnjaka evoluirali su u šape i krila gmazova, krila šišmiša i ptica, peraje dupina, noge papkara i ruke primata.

Svi ti organi obavljaju različite funkcije, ali imaju isto podrijetlo.

Riža. 1. Homološki organi kralješnjaka

Organi nastali kao rezultat divergencije nazivaju se homologni(Sl. 1). Nastaju od sličnih embrionalnih rudimenata.

Divergencija osigurava morfološku raznolikost živih bića.

Konvergencija je proces inverzan divergenciji. To je formiranje organa koji su slični po funkciji i strukturi, ali se razlikuju po podrijetlu.

Riža. 2. Slični organi: ptičja i leptirova krila

Ali, u stvari, razvili su se prilično neovisno o različitim oblicima predaka. Zahtjevi okoline i utjecaj prirodne selekcije odredili su njihovu vanjsku sličnost.

Zovu se organi koji obavljaju iste funkcije, ali imaju različito podrijetlo sličan(slika 3).

Tipičan primjer sličnih organa su oči glavonožaca i kralježnjaka. Ti su se organi neovisno formirali stotinama milijuna godina, a na kraju se pokazalo da su gotovo isti, razlikuju se samo u detaljima.

Riža. 3. Slični organi: oči mekušaca (hobotnice ili lignje) i čovjeka

Treći element u procesu transformacije križanje je divergencije i konvergencije, paralelizam- takav proces kada se organ, kao rezultat divergencije, pretvara u mnogo homolognih organa. Ali onda, tijekom evolucije, ti homologni organi ponovno počinju obavljati zajedničku funkciju.

Na primjer, tijelo i rameni obruč u kralježnjaka doveli su do mnogih homolognih varijanti. Kopkari, ptice, ribe, gmazovi formirani su od istih elemenata kostura, ali su zatim, u procesu evolucije, neki od njih opet dobili ista svojstva (slika 4).

Riža. 4. Primjer paralelizma u evoluciji oblika tijela hrskavične ribe (morski pas), gmazova (ihtiosaur) i sisavca (dupin)

Primjerice, tijela ihtiosaura, morskog psa i dupina (pa čak i pingvina koji pliva u vodi) vrlo su slična i nastala su od istih kosturnih elemenata, ali na potpuno različite evolucijske načine.

Preci ihtiosaura bili su gušteri, preci dupina bili su kopneni sisavci biljojedi, pingvini su bile ptice, a preci morskih pasa bile su drevne hrskavične ribe.

Evolucija slijedi tri glavna puta: divergencijom, konvergencijom i paralelizmom.

Postupak povijesni razvoj vrsta se zove filogeneza.

Važan korak u razumijevanju evolucije bila je formulacija " osnovni filogenetski zakon»Ernest Haeckel.

"Ontogeneza je ubrzano ponavljanje filogeneze" E.G. Haeckel.

Haeckel je jasno pokazao da organizmi u procesu embrionalnog razvoja ponavljaju sve faze kroz koje je vrsta prošla u procesu evolucijskog razvoja (vidi video). Važno je razumjeti da govorimo o ponavljanju germinativnih stadija predačkih oblika.

U ljudskom embriju u različitim fazama razvoja ontogeneze mogu se vidjeti škrge, srčana cijev i drugi znakovi embrija naših dalekih predaka.

Drugi važan zakon filogenije je "zakon nepovratnosti evolucije". Unatoč prisutnosti konvergencije, sličnosti različitih vrsta nikada nisu potpune.

Evolucijskim procesom, zbog iznimne složenosti živih organizama, ne može se stvoriti točna kopija postojeće niti izumrle vrste. Svaka vrsta živog organizma je jedinstvena.

Dakle, naučili smo da kao rezultat evolucije homologni organi mogu nastati divergencijom, a slični organi mogu nastati konvergencijom. Saznao to ontogeneza ponavlja faze filogeneze i da je svaka vrsta živih organizama jedinstvena.

Bibliografija

  1. A.A. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Pčelar. Opća biologija, 10.-11. - M.: Bustard, 2005. Preuzmite udžbenik s poveznice: ( )
  2. D.K. Beljajev. Biologija 10-11 razred. Opća biologija. Osnovna razina. - 11. izdanje, stereotipno. - M.: Obrazovanje, 2012. - 304 str. ()
  3. V.B. Zakharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, E.T. Zakharov. Biologija 11 razred. Opća biologija. Razina profila. - 5. izdanje, stereotipno. - M.: Bustard, 2010. - 388 str. ()
  4. U I. Sivoglazov, I.B. Agafonova, E.T. Zakharov. Biologija 10-11 razred. Opća biologija. Osnovna razina. - 6. izdanje, dopunjeno. - M.: Bustard, 2010. - 384 str. ()

Domaća zadaća

  1. Što je evolucija? Kako se makroevolucija razlikuje od mikroevolucije?
  2. Koje posljedice makroevolucije poznajete?
  3. Koji se organi nazivaju homolognim? Navedite primjere.
  4. Koji se organi nazivaju sličnim? Navedite primjere.
  5. Što je paralelizam?
  6. Koristeći primjer ljudskog tijela, raspravite s prijateljima i obitelji o fenomenima homologije, analogije i paralelizma.
  1. Biološki rječnik ().
  2. Sva biologija ().
  3. Internet portal Bio.fizteh.ru ().
  4. Biologija ().
  5. Internet portal Sochineniya-referati.ru ().

Ciljevi lekcije:

  • Formirati znanje učenika o vrstama evolucijskih promjena.
  • Razmotrite putove evolucije organskog svijeta i odnos između njih na konkretnim primjerima.
  • Upoznati glavne pravce evolucije organskog svijeta – biološki progres i biološki nazadak.
  • Prikažite ulogu ruskih znanstvenika u razvoju evolucijske doktrine.
  • Formirati vještine određivanja aromorfoze i idioadaptacije u biljnom i životinjskom svijetu.

Oprema: udžbenik biologije "Homologi i slični organi biljaka i životinja", prezentacija za lekciju.

TIJEKOM NASTAVE

I. Aktualizacija temeljnih znanja

Što je biološka evolucija? (B. evolucija je nepovratan razvoj organskog svijeta).
Koji se evolucijski proces naziva mikroevolucija? (Proces nastanka novih vrsta).
Što je makroevolucija? (Proces nastanka većih sustavnih jedinica – rodova, familija i dr.).

II. novi materijal

1. Vrste evolucijskih promjena (predavanje, razgovor).

(Tijekom pregledavanja slajdova učenici zapisuju definicije u bilježnicu).

Glavne vrste evolucijske promjene uključuju paralelizam, konvergenciju i divergenciju ( Prilog 1 , slajd 2).

Paralelizam je neovisno stjecanje sličnih svojstava od strane srodnih organizama koji žive u istim uvjetima i vode sličan način života.
Na primjer, struktura tijela sisavaca koji nastanjuju prašume Afrike i Južne Amerike ima opću sličnost ( Prilog 1 , slajd 3).

Konvergencija - pojava sličnih strukturnih značajki u nepovezanim organizmima koji žive u istim uvjetima i vode sličan način života.
Na primjer, od četiri skupine životinja nastali su veliki vodeni grabežljivci: mekušci, gmazovi, ptice i sisavci.
Koje se zajedničke strukturne značajke mogu razlikovati kod ovih životinja koje pripadaju različitim sustavnim skupinama ( Prilog 1 , slajd 4)? (Peraje, aerodinamični oblik tijela).
Konvergentna evolucija utječe samo na vanjsku strukturu organizama, koja je povezana s uvjetima okoliša. Krilo ptice i leptira prilagodba su za let, ali podrijetlo i građa ovih organa su različiti. Organi različitog podrijetla, ali obavljaju slične funkcije nazivaju se sličnim ( Prilog 1 , slajd 5)

Divergencija - divergencija znakova unutar prolaza populacije, vrsta, koja nastaje pod utjecajem prirodne selekcije, što dovodi do pojave novih vrsta, redova, klasa itd.

Kao rezultat divergentne evolucije, klasa sisavaca raspala se na brojne redove, čiji se predstavnici razlikuju po strukturi, načinu života i prirodi fizioloških i bihevioralnih prilagodbi ( Prilog 1 , slajd 6).
- Koji je bio razlog nastanka brojnih skupina sisavaca? (Prilagodba na različitim uvjetima okoliš)
Modificirani udovi kita, ptice, šišmiša, krtice, štakora rezultat su divergentne evolucije. Ovi organi imaju isti opći strukturni plan, ali obavljaju različite funkcije. Takvi organi se nazivaju homologni ( Prilog 1 , slajd 7).

2. Putovi i pravci evolucije organskog svijeta

Značajan doprinos razvoju problema evolucije dali su istaknuti ruski znanstvenici A.N. Severtsev i I.I. Schmalhausen. Utvrdili su da su glavni putevi evolucije aromorfoza, idioadaptacija, degeneracija ( Prilog 1 , slajd 8).

Doprinos ruskih znanstvenika razvoju evolucijske doktrine(kratke poruke učenika)

A.N. Severtsev je poznati zoolog i najveći teoretičar evolucijske doktrine. Utemeljitelj nacionalne škole evolucijskih morfologa. Organizirao i vodio Laboratorij za evolucijsku morfologiju i ekologiju životinja. Tvorac općeprihvaćene teorije o podrijetlu udova s ​​pet prstiju i parnih peraja kod životinja. Autor je teorije filembriogeneze, prema kojoj se nove osobine mogu pojaviti u bilo kojoj fazi ontogeneze, i morfobiološke teorije evolucijskih putova, u kojoj je utvrdio četiri glavna pravca biološkog napretka: aromorfozu, idioadaptaciju, cenogenezu i opću degeneraciju.
I.I.Shmalgauzen je diplomirao na Kijevskom sveučilištu 1907. Učenik A.N.Severtseva. Na Moskovskom sveučilištu vodio je katedru darvinizma koju je organizirao. Dvanaest godina vodio je Institut za evolucijsku morfologiju Akademije znanosti SSSR-a. Njegovi brojni radovi posvećeni su komparativnoj anatomiji i embriologiji, evolucijskoj morfologiji, podrijetlu kopnenih kralježnjaka, putovima i obrascima evolucije te biokibernetici. Njegova proučavanja mehanizama evolucijskog procesa i individualnog razvoja kao samoregulirajućih sustava anticipirala su niz odredbi kibernetike, s čijih je pozicija 1950-60-ih. predstavio evolucijsku teoriju. Njegovo znanstveno naslijeđe imalo je i ima veliki utjecaj na razvoj biološke znanosti.
(BENP, Kirill i Melodiy, 2003.)

Aromorfoza - adaptivne promjene općeg značaja, povećanje razine organiziranosti i održivosti jedinki, populacija, vrsta.
Od prvih kopnenih kralješnjaka nastala je skupina riba s režnjastim perajama, zbog promjene u strukturi kostura parnih peraja. Kao rezultat toga, formirani su udovi s pet prstiju, sposobni poduprijeti tijelo iznad tla ( Prilog 1 , slajd 9).
Primjer aromorfoze kod biljaka je pojava cvijeta (modificiranog izdanka) kod angiospermi.
Idioadaptacija - privatne adaptivne promjene koje su korisne u danom okruženju, a koje se javljaju bez promjene ukupne razine organizacije.
Primjer idioadaptacije kod životinja je raznolikost kljunova havajskih cvjetnica koje se hrane nektarom raznih angiospermi.
Prilagodba na širenje sjemena vjetrom je primjer jedne od ideoloških prilagodbi u biljaka ( Prilog 1 , slajd 10)

Korelacija putova evolucije

Mozgavac je sjevernoamerička unesena vrsta čije se područje rasprostranjenosti stalno širi. Kao rezultat toga, počinje istiskivati ​​domaće vrste sa sličnim ekološkim potrebama, kao što su muzgavac i vodena voluharica.
biološka regresija ( Prilog 1 , slajd 14) karakterizira:

  • Smanjenje broja jedinki.
  • Sužavanje raspona.
  • Smanjenje broja vrsta, populacija.

Uzrok biološke regresije može biti promjena okolišnih uvjeta na koje se vrsta nije uspjela prilagoditi ili konkurencija drugih vrsta. Tako je bilo i s brojnom dominantnom skupinom gmazova na Zemlji, koje su, zahvaljujući toplokrvnosti, zamijenile ptice i sisavci.
Danas, mijenjanjem okoliša, nepromišljenim premještanjem vrste u nove uvjete postojanja, čovjek, htio ili ne htio, postaje uzrok biološkog napretka ili nazadovanja. Prilog 1 , slajd 21)

V. Domaća zadaća:§63, bilježnica.

Korišten je:

1. Obrazovno elektroničko izdanje "Ekologija", Moskovski državni institut za elektroniku i matematiku, 2004.
2. 1C: Škola, Ekologija, razredi 10-11, uredio A.K. Aklebinina, V.I. Sivoglazova
3. Laboratorijske vježbe. Biologija 6-11 stanica. Republički multimedijalni centar, 2004.
4. BENP, razredi biologije 6-11, Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije, GURTs EMTO "Cyril and Mifody", 2003.
5. D.K. Belyaev, A.O. Ruvinski, Opća biologija za razrede 10-11, Moskva, Prosvjetiteljstvo, 1991.
6. A.A. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Pčelar, Opća biologija, 10-11kl. DROFA, Moskva, 2005.
7. Lekcije iz opće biologije: Priručnik za nastavnike / V.M. Korsunskaja, G.N. Mironenko, Z.A. Mokeeva, N.M. Verzilin - M: Prosvjeta, 1986.

Prezentacija daje ideju o glavnim zakonima evolucije: nepredvidivost, nepovratnost, progresivna komplikacija životnih oblika, prilagodljivost organizama i, kao rezultat, formiranje koadaptivnih svojstava vrste. Ova prezentacija može se koristiti pri proučavanju teme "Osnovni uzorci biološka evolucija' u 9. razredu.

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

https://accounts.google.com


Naslovi slajdova:

Pregled:

Za korištenje pregleda prezentacija kreirajte Google račun (račun) i prijavite se: https://accounts.google.com


Naslovi slajdova:

Osnovni zakoni biološke evolucije. Mokina Irina Vladimirovna, učiteljica biologije, MBOU - gimnazija br. 39. Jekaterinburg

Nepredvidivost Evolucija je nepredvidiva, nije usmjerena prema određenom cilju. Orijentacija provodi prirodnu selekciju.

Nepovratnost Odražava stvarnu jedinstvenost procesa razvoja života.

Progresivno usložnjavanje oblika života Neprogramirani postupni razvoj žive prirode usmjeren je djelovanjem prirodne selekcije. U progresivnom usložnjavanju organskog svijeta očituje se opći smjer evolucijskog procesa.

Fitness organizama Složeni proces formiranja fitnessa ostvaruje se pod utjecajem čimbenika evolucijskog procesa, usmjerenog prirodni odabir, kombinirajući zahtjeve okoline sa strukturom genotipa.

Formiranje koadaptivnih svojstava vrste Međusobna prilagodba različitih vrsta u procesu zajedničke evolucije. Koadaptacija je međusobna funkcionalna prilagodba tijekom evolucije različitih organa jedne jedinke, odnosno različitih živih bića iste biocenoze.