Vzorce biologickej evolúcie. Hlavné zákony evolúcie. Divergencia, konvergencia, paralelizmus. Hľadanie riešenia problému

1. Vymenujte hlavné vzorce evolúcie.

Evolúcia je nezvratná. Organizmy, ktoré vznikli v priebehu evolúcie, sa nemôžu vrátiť do predchádzajúceho stavu svojich predkov.

V procese evolúcie dochádza k progresívnej komplikácii foriem života.

Evolúcia je proces neprogramovaného vývoja živej prírody. V procese evolúcie neexistuje účelnosť. Jeho pohyb je úplne závislý od prirodzeného výberu.

V evolúcii sa prejavuje relativita adaptability druhov na prostredie.

2. Aká je podobnosť medzi mikroevolúciou a makroevolúciou?

Podobnosť spočíva v absencii rozdielov v priebehu týchto procesov, čo nám umožňuje považovať ich za dve zložky jedného vývoja. organický svet. Rozdiely: mikroevolúcia prebieha na úrovni populácií a vedie k vzniku nových druhov a makroevolúcia vedie k tvorbe väčších systematických celkov (nad druhmi).

3. Prečo sa populácia nazýva forma existencie druhu?

Pretože k tvorbe nového druhu dochádza na úrovni populácie.

4. Akú úlohu zohráva boj o existenciu v evolučnom procese?

Boj o existenciu sa vedie tak medzi jednotlivcami rôznych druhov (medzidruhový boj o existenciu), ako aj medzi jednotlivcami toho istého druhu (vnútrodruhový boj o existenciu). Ďalším prejavom boja o existenciu je boj s neživou prírodou.V dôsledku boja o existenciu niektoré variácie vlastností u jedného jedinca mu dávajú výhodu prežitia oproti iným jedincom toho istého druhu s inými variáciami zdedených vlastností. Niektorí jedinci s nepriaznivými variáciami umierajú. Zdedené vlastnosti, ktoré zvyšujú pravdepodobnosť prežitia a rozmnožovania daného organizmu, prenášané z rodičov na potomkov, sa budú v ďalších generáciách vyskytovať čoraz častejšie. Výsledkom je, že za určité obdobie existuje veľa takýchto jedincov s novými znakmi a ukazuje sa, že sú natoľko odlišné od organizmov pôvodného druhu, že už predstavujú jedincov nového druhu.

5. Popíšte hlavné smery evolúcie.

Hlavnými smermi evolúcie sú biologický pokrok a biologická regresia. Pokrok je zvýšenie adaptability organizmov na prostredie, sprevádzané nárastom počtu a rozšírením druhu. Zníženie adaptability organizmov na podmienky prostredia, sprevádzané poklesom počtu a zúžením distribučnej oblasti, sa nazýva biologická regresia. Biologickú regresiu zažívajú skupiny, ktoré sa nedokázali prispôsobiť zmenám podmienok prostredia a nedokázali obstáť v konkurencii s inými skupinami.

6. Rozšírte význam speciácie v živote prírody.

V dôsledku speciácie v prírode sa objavujú nové organizmy, ktoré sa prispôsobujú novým podmienkam prostredia a môžu obývať nové, predtým neobývané biotopy.

7. V každom riadku sú určitým spôsobom prepojené tri pojmy. Pomenujte ich. Označte štvrtý výraz, ktorý s nimi nesúvisí:

Evolúcia, adaptácia, populácia, speciácia; (dodatočný pojem „prispôsobenie“, ostatné pojmy v rade sú vzájomne prepojené: populácia je základnou jednotkou evolúcie, ktorá vedie k vzniku nových druhov (speciácia).

Mikroevolúcia, populácia, zdatnosť, makroevolúcia; (ďalší pojem „populácia“, keďže mikro- a makroevolúcia sú procesy zvyšovania zdatnosti organizmov v podmienkach prostredia, ktoré vedú buď k vytvoreniu nového druhu, alebo štruktúry nad druhom).

Idioadaptácia, aromorfóza, degenerácia, biologický progres; (ďalší termín „degenerácia“, pretože je prejavom biologickej regresie. Všetky ostatné termíny sa vzťahujú na biologický pokrok).

Prirodzený výber, umelý výber, zdatnosť, divergencia. (Dodatočný termín je „umelý výber“, keďže ide o proces cieľavedomého výberu organizmov človekom s vlastnosťami organizmov, ktoré potrebuje, a ich následného rozmnožovania).

188. Vyplňte tabuľku "Typy evolučných zmien"

Typy evolučných zmienCharakteristickýPríklady
Paralelizmus Výsledkom je výskyt podobných znakov v príbuzných organizmoch. veľryby a plutvonožce sa nezávisle od seba presťahovali do vodné prostredie a kúpil plutvy. Podobnosti v štruktúre afrických a amerických dikobrazov
Konvergencia Dva alebo viac nepríbuzných druhov sa navzájom čoraz viac podobajú. Je to výsledok prispôsobenia sa podobným podmienkam prostredia. Delfín, žralok a tučniak vyzerajú rovnako; vačnatý letec a lietajúca veverička. Prítomnosť krídel u motýľov a vtákov
Divergencia Predstavuje evolučný strom s divergentnými vetvami. Spoločný predok dal vzniknúť dvom alebo viacerým formám, ktoré sa zase stali predkami mnohých druhov a rodov. Divergencia – divergentná evolúcia – takmer vždy odráža rozšírenie adaptácie na nové životné podmienky Trieda cicavcov sa rozdelila do rádov, ktorých zástupcovia sa líšia štruktúrou, ekologickými vlastnosťami, povahou fyziologických a behaviorálnych adaptácií (hmyzožravce, dravce, veľryby)

189. Pozrite sa na obrázok v učebnici, ktorý ilustruje príklad konvergentnej evolúcie. Navrhnite dôvody, prečo majú strunatce patriace do rôznych tried podobnú morfologickú štruktúru

Nepríbuzné druhy (na obrázku) sa v priebehu evolúcie stále viac podobali. Je to výsledok adaptácií na podobné podmienky prostredia – veľké vodné živočíchy sa prispôsobili rýchlemu plávaniu

190. Vyplňte tabuľku "Smery vývoja"

191. Evolučné zmeny v štruktúre a živote organizmov sú uvedené nižšie:

A) proces fotosyntézy

B) vznik strunatcov

C) vznik mnohobunkovosti

D) vzhľad kvetu

E) výskyt hustej podsady u cicavcov v zime

E) zmena farby srsti u zajaca v zime

H) strata tráviaceho systému pásomnicami

I) strata farby u niektorých druhov kreviet

K) úprava listov kaktusu

Napíšte písmená, ktoré označujú uvedené zmeny v súlade s ich príslušnosťou k hlavným smerom evolúcie

Aromorfózy: A, B, C, D

Idioadaptácie: D, E, K

Degenerácie: F, G, I

Z tejto lekcie sa dozviete, ako sa líši makroevolúcia od mikroevolúcie, zoznámite sa s fenoménom paralelizmu, zistíte, čo je divergencia a konvergencia, ktoré orgány sa nazývajú podobné a ktoré sú homológne. Čo majú spoločné mužská ruka, netopierie krídlo, mrožie plutvy a konské kopyto? Ako sa líšia oči mäkkýšov a hmyzu od našich očí? Čo je to fylogenéza a ako súvisí s naším individuálnym vývojom – otnogenézou? Je evolúcia reverzibilná? Prečo sú tvary tela žraloka, tuniaka, ichtyosaura, delfína a plávajúceho tučniaka také podobné?

Najväčšie zákonitosti, ktoré sú v rámci makroevolúcie pozorované, boli študované a opísané v 19. a 20. storočí.

Prvky makroevolúcie:

  1. konvergencia funkcií
  2. Divergencia funkcií
  3. Paralelizmus

Divergencia- ide o hromadenie rozdielov v štruktúre a funkciách orgánu v procese evolúcie. V dôsledku divergencie z jedného orgánu vzniká niekoľko rôznych orgánov spojených spoločným pôvodom.

Napríklad z horných končatín stavovcov sa vyvinuli labky a krídla plazov, krídla netopierov a vtákov, plutvy delfínov, nohy kopytníkov a ruky primátov.

Všetky tieto orgány vykonávajú rôzne funkcie, ale majú rovnaký pôvod.

Ryža. 1. Homologické orgány stavovcov

Orgány vytvorené v dôsledku divergencie sa nazývajú homológne(obr. 1). Sú tvorené z podobných embryonálnych základov.

Divergencia zabezpečuje morfologickú rozmanitosť živých bytostí.

Konvergencia je proces inverzný k divergencii. Ide o tvorbu orgánov, ktoré sú funkčne a štruktúrne podobné, ale líšia sa pôvodom.

Ryža. 2. Podobné orgány: vtáčie a motýlie krídla

Ale v skutočnosti sa vyvinuli úplne nezávisle od rôznych foriem predkov. Požiadavka prostredia a vplyv prírodného výberu určili ich vonkajšiu podobnosť.

Orgány, ktoré vykonávajú rovnaké funkcie, ale majú odlišný pôvod, sa nazývajú podobný(obr. 3).

Typickým príkladom podobných orgánov sú oči hlavonožcov a stavovcov. Tieto orgány vznikali nezávisle stovky miliónov rokov a nakoniec sa ukázalo, že sú takmer rovnaké, líšia sa len v detailoch.

Ryža. 3. Podobné orgány: oči mäkkýšov (chobotnice alebo chobotnice) a ľudí

Tretím prvkom v procese transformácie je kríženie medzi divergenciou a konvergenciou, paralelizmus- taký proces, keď sa orgán v dôsledku divergencie mení na mnohé homológne orgány. Ale potom, v priebehu evolúcie, tieto homologické orgány opäť začnú vykonávať spoločnú funkciu.

Napríklad telo a ramenný pás u stavovcov vytvorili mnoho homológnych variantov. Z rovnakých prvkov kostry vznikli kopytníky, vtáky, ryby, plazy, ale potom, v procese evolúcie, niektoré z nich opäť nadobudli rovnaké znaky (obr. 4).

Ryža. 4. Príklad paralelizmu vo vývoji tvaru tela u chrupavčitých rýb (žralok), plazov (ichtyosaur) a cicavca (delfín)

Napríklad telá ichtyosaura, žraloka a delfína (a dokonca aj tučniaka plávajúceho vo vode) sú veľmi podobné a tvorené z rovnakých kostrových prvkov, ale úplne odlišnými evolučnými spôsobmi.

Predkovia ichtyosaurov boli pangolíny, predkovia delfínov boli bylinožravé suchozemské cicavce, tučniaky boli vtáky a predkovia žralokov boli prastaré chrupavkovité ryby.

Evolúcia sleduje tri hlavné cesty: divergenciou, konvergenciou a paralelizmom.

Proces historický vývoj druh sa nazýva fylogenézy.

Dôležitým krokom k pochopeniu evolúcie bola formulácia „ základný fylogenetický zákon» Ernest Haeckel.

„Ontogenéza je zrýchlené opakovanie fylogenézy“ E.G. Haeckel.

Haeckel jasne preukázal, že organizmy v procese embryonálneho vývoja opakujú všetky štádiá, ktorými daný druh prešiel v procese evolučného vývoja (pozri video). Je dôležité pochopiť, že hovoríme o opakovaní zárodočných štádií foriem predkov.

V ľudskom embryu v rôznych štádiách vývoja ontogenézy možno vidieť žiabre, srdcovú trubicu a ďalšie znaky embryí našich vzdialených predkov.

Ďalším dôležitým zákonom fylogenézy je „zákon nezvratnosti evolúcie“. Napriek prítomnosti konvergencie nie sú podobnosti rôznych druhov nikdy úplné.

Evolučný proces v dôsledku extrémnej zložitosti živých organizmov nemôže vytvoriť presnú kópiu existujúceho alebo vyhynutého druhu. Každý druh živého organizmu je jedinečný.

Takže sme sa dozvedeli, že v dôsledku evolúcie môžu byť homologické orgány vytvorené divergenciou a podobné orgány môžu byť vytvorené konvergenciou. Zistil to ontogenézy opakuje štádiá fylogenézy a že každý druh živých organizmov je jedinečný.

Bibliografia

  1. A.A. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Včelár. Všeobecná biológia, ročníky 10-11. - M.: Drop, 2005. Stiahnite si učebnicu z odkazu: ( )
  2. D.K. Beljajev. Biológia 10-11 trieda. Všeobecná biológia. Základná úroveň. - 11. vydanie, stereotypné. - M.: Vzdelávanie, 2012. - 304 s. ()
  3. V.B. Zacharov, S.G. Mamontov, N.I. Sonin, E.T. Zacharov. Biológia 11. ročník. Všeobecná biológia. Úroveň profilu. - 5. vydanie, stereotypné. - M.: Drop, 2010. - 388 s. ()
  4. IN AND. Sivoglazov, I.B. Agafonová, E.T. Zacharov. Biológia 10-11 trieda. Všeobecná biológia. Základná úroveň. - 6. vydanie, aktualizované. - M.: Drop, 2010. - 384 s. ()

Domáca úloha

  1. čo je evolúcia? Ako sa makroevolúcia líši od mikroevolúcie?
  2. Aké dôsledky makroevolúcie poznáte?
  3. Ktoré orgány sa nazývajú homológne? Uveďte príklady.
  4. Ktoré orgány sa nazývajú podobné? Uveďte príklady.
  5. Čo je paralelizmus?
  6. Na príklade ľudského tela diskutujte s priateľmi a rodinou o fenoméne homológie, analógie a paralelizmu.
  1. Biologický slovník ().
  2. Celá biológia ().
  3. Internetový portál Bio.fizteh.ru ().
  4. Biológia ().
  5. Internetový portál Sochineniya-referati.ru ().

Ciele lekcie:

  • Formovať vedomosti študentov o typoch evolučných zmien.
  • Zvážte cesty vývoja organického sveta a vzťah medzi nimi na konkrétnych príkladoch.
  • Oboznámiť sa s hlavnými smermi evolúcie organického sveta – biologickým pokrokom a biologickou regresiou.
  • Ukážte úlohu ruských vedcov vo vývoji evolučnej doktríny.
  • Formovať zručnosti určovania aromorfózy a idioadaptácie v rastlinnom a živočíšnom svete.

Vybavenie: učebnica biológie "Homologické a podobné orgány rastlín a živočíchov", prezentácia na vyučovaciu hodinu.

POČAS VYUČOVANIA

I. Aktualizácia základných poznatkov

Čo je biologická evolúcia? (B. evolúcia je nezvratný vývoj organického sveta).
Aký evolučný proces sa nazýva mikroevolúcia? (Proces vzniku nových druhov).
Čo je makroevolúcia? (Proces formovania väčších systematických celkov – rodov, čeľadí a pod.).

II. nový materiál

1. Typy evolučných zmien (prednáška, rozhovor).

(Počas prezerania snímok si študenti zapisujú definície do zošita).

Medzi hlavné typy evolučných zmien patrí paralelizmus, konvergencia a divergencia ( Príloha 1 , snímka 2).

Paralelizmus je nezávislé získavanie podobných vlastností príbuznými organizmami, ktoré žijú v rovnakých podmienkach a vedú podobný životný štýl.
Napríklad stavba tela cicavcov obývajúcich dažďové pralesy Afriky a Južnej Ameriky má všeobecnú podobnosť ( Príloha 1 , snímka 3).

Konvergencia - vznik podobných štruktúrnych znakov u nepríbuzných organizmov žijúcich v rovnakých podmienkach a vedúcich podobný životný štýl.
Napríklad zo štyroch skupín živočíchov vznikli veľké vodné predátory: mäkkýše, plazy, vtáky a cicavce.
Aké spoločné štrukturálne znaky možno rozlíšiť u týchto zvierat patriacich do rôznych systematických skupín ( Príloha 1 , snímka 4)? (Plutvy, aerodynamický tvar tela).
Konvergentná evolúcia ovplyvňuje iba vonkajšiu štruktúru organizmov, ktorá je spojená s podmienkami prostredia. Krídlo vtáka a motýľa sú prispôsobenia na let, ale pôvod a štruktúra týchto orgánov sú odlišné. Orgány rôzneho pôvodu, ktoré však vykonávajú podobné funkcie, sa nazývajú podobné ( Príloha 1 , snímka 5)

Divergencia - nesúlad znakov v rámci uličiek populácie, druhu, vznikajúci vplyvom prirodzeného výberu, vedúci k vzniku nových druhov, rádov, tried a pod.

V dôsledku rozdielneho vývoja sa trieda cicavcov rozdelila do mnohých rádov, ktorých predstavitelia sa líšia štruktúrou, životným štýlom a povahou fyziologických a behaviorálnych adaptácií ( Príloha 1 , snímka 6).
- Aký bol dôvod vzniku početných skupín cicavcov? (Adaptácia na rozdielne podmienky životné prostredie)
Upravené končatiny veľryby, vtáka, netopiera, krtka, potkana sú výsledkom divergentného vývoja. Tieto orgány majú rovnaký všeobecný štrukturálny plán, ale vykonávajú rôzne funkcie. Takéto orgány sa nazývajú homológne ( Príloha 1 , snímka 7).

2. Spôsoby a smery vývoja organického sveta

Významne prispeli k rozvoju problému evolúcie významní ruskí vedci A.N. Severtsev a I.I. Schmalhausen. Zistili, že hlavnými spôsobmi evolúcie sú aromorfóza, idioadaptácia, degenerácia ( Príloha 1 , snímka 8).

Príspevok ruských vedcov k rozvoju evolučnej doktríny(krátke správy od študentov)

A.N. Severtsev je známy zoológ a najväčší teoretik evolučnej doktríny. Zakladateľ národnej školy evolučných morfológov. Organizoval a viedol Laboratórium evolučnej morfológie a ekológie živočíchov. Tvorca všeobecne uznávanej teórie o pôvode päťprstej končatiny a párových plutiev u zvierat. Autor teórie fylembryogenézy, podľa ktorej sa nové postavy môžu objaviť v ktorejkoľvek fáze ontogenézy, a morfobiologickej teórie evolučných ciest, v ktorej stanovil štyri hlavné smery biologického pokroku: aromorfózu, idioadaptáciu, cenogenézu a všeobecnú degeneráciu.
I.I.Shmalgauzen absolvoval Kyjevskú univerzitu v roku 1907. Študent A.N.Severtseva. Na Moskovskej univerzite viedol ním organizovanú stolicu darvinizmu. Dvanásť rokov viedol Ústav evolučnej morfológie Akadémie vied ZSSR. Jeho početné práce sú venované porovnávacej anatómii a embryológii, evolučnej morfológii, pôvodu suchozemských stavovcov, spôsobom a zákonitostiam evolúcie a biokybernetike. Jeho štúdie o mechanizmoch evolučného procesu a individuálneho vývoja ako samoregulačných systémov anticipovali množstvo ustanovení kybernetiky, z pozícií ktorej v 50.-60. predstavil evolučnú teóriu. Jeho vedecký odkaz mal a má veľký vplyv na rozvoj biologickej vedy.
(BENP, Kirill a Melodiy, 2003)

Aromorfóza - adaptačné zmeny všeobecného významu zvyšujúce úroveň organizácie a životaschopnosti jedincov, populácií, druhov.
Prvé suchozemské stavovce dali vznik skupine lalokovitých rýb, v dôsledku zmeny stavby kostry párových plutiev. V dôsledku toho sa vytvorili päťprsté končatiny schopné podopierať telo nad zemou ( Príloha 1 , snímka 9).
Príkladom aromorfózy u rastlín je výskyt kvetu (upraveného výhonku) v krytosemenných rastlinách.
Idioadaptácia - súkromné ​​adaptívne zmeny, ktoré sú užitočné v danom prostredí, vyskytujúce sa bez zmeny celkovej úrovne organizácie.
Príkladom idioadaptácie u zvierat je rozmanitosť zobákov havajských kvetiniek, ktoré sa živia nektárom rôznych krytosemenných rastlín.
Adaptácia na šírenie semien vetrom je príkladom jednej z ideologických adaptácií v rastlinách ( Príloha 1 , snímka 10)

Korelácia ciest evolúcie

Pižmoň je severoamerický introdukovaný druh, ktorého areál rozšírenia sa neustále rozširuje. V dôsledku toho začína vytláčať pôvodné druhy s podobnými ekologickými potrebami, ako je ondatra pižmová a hraboš vodný.
biologická regresia ( Príloha 1 , snímka 14) sa vyznačuje:

  • Zníženie počtu jednotlivcov.
  • Zúženie rozsahu.
  • Zníženie počtu druhov, populácií.

Príčinou biologickej regresie môže byť zmena podmienok prostredia, ktorým sa druh nedokázal prispôsobiť, alebo konkurencia iných druhov. Tak to bolo aj s početnou dominantnou skupinou plazov na Zemi, ktoré vďaka teplokrvnosti nahradili vtáky a cicavce.
V súčasnosti sa zmenou prostredia, bezohľadným sťahovaním druhov do nových podmienok existencie, človek chtiac či nechtiac stáva príčinou biologického pokroku či regresie. Príloha 1 , snímka 21)

V. Domáce úlohy:§63, zošit.

Bol použitý:

1. Vzdelávacie elektronické vydanie "Ekológia", Moskovský štátny inštitút elektroniky a matematiky, 2004.
2. 1C: Škola, Ekológia, ročníky 10-11, spracoval A.K. Aklebinina, V.I. Sivoglazová
3. Laboratórna prax. Biológia 6-11 buniek. Republikánske multimediálne centrum, 2004.
4. BENP, ročníky biológie 6-11, Ministerstvo školstva Ruskej federácie, GURTs EMTO "Cyril a Mifody", 2003.
5. D.K. Beljajev, A.O. Ruvinsky, Všeobecná biológia pre ročníky 10-11, Moskva, Osvietenstvo, 1991.
6. A.A. Kamensky, E.A. Kriksunov, V.V. Včelár, Všeobecná biológia, 10-11kl. DROFA, Moskva, 2005.
7. Lekcie zo všeobecnej biológie: Príručka pre učiteľa / V.M. Korsunskaya, G.N. Mironenko, Z.A. Mokeeva, N.M. Verzilin - M: Osvietenie, 1986.

Prezentácia poskytuje predstavu o hlavných zákonoch evolúcie: nepredvídateľnosť, nezvratnosť, progresívna komplikácia foriem života, adaptabilita organizmov a v dôsledku toho vytváranie koadaptívnych vlastností druhu. Túto prezentáciu je možné použiť pri štúdiu témy „Základné vzory biologická evolúcia“ v 9. ročníku.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

https://accounts.google.com


Popisy snímok:

Náhľad:

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si Google účet (účet) a prihláste sa: https://accounts.google.com


Popisy snímok:

Základné zákony biologickej evolúcie. Mokina Irina Vladimirovna, učiteľka biológie, MBOU - gymnázium č. 39. Jekaterinburg

Nepredvídateľnosť Evolúcia je nepredvídateľná, nie je zameraná na konkrétny cieľ. Orientácia vykonáva prirodzený výber.

Nezvratnosť Odráža skutočnú jedinečnosť procesu vývoja života.

Progresívna komplikácia foriem života Neprogramovaný postupný vývoj živej prírody je usmerňovaný pôsobením prírodného výberu. V progresívnej komplikácii organického sveta sa prejavuje všeobecný smer evolučného procesu.

Fitness organizmov Komplexný proces formovania zdatnosti sa realizuje pod vplyvom faktorov evolučného procesu, riadeného prirodzený výber, spájajúce požiadavky prostredia so štruktúrou genotypu.

Formovanie koadaptívnych vlastností druhu Vzájomná adaptácia rôznych druhov v procese spoločnej evolúcie. Koadaptácia je vzájomná funkčná adaptácia počas evolúcie rôznych orgánov jedného jedinca alebo rôznych živých bytostí tej istej biocenózy.