Биологическая стабилизация это кратко

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Основные направления эволюционного процесса.

сформировать у учащихся знания об основных направлениях эволюционного процесса;

сформировать умения правильно сравнивать различные направления и пути эволюции, иллюстрировать рассказ о них разнообразными примерами из мира растений и животных;

систематизировать и обобщить знания о процессе и основных итогах исторического развития органического мира.

на примерах показать происхождение крупных систематических групп путем ароморфоза;

рассмотреть на примерах идиоадаптацию, дегенерацию и соотношение между главными путями эволюции;

ознакомить с главными направлениями эволюции – биологическим прогрессом и биологическим регрессом;

охарактеризовать роль человека в биологическом прогрессе и регрессе видов.

СТРУКТУРА УРОКА:

І. Организационный момент, проверка готовности учащихся.

ІІ. Повторение пройденного материала (работа в группах) .

1. Рассмотрите предложенные объекты и определите характер их приспособленности к условиям обитания. (Приложение № 1)

2. Ответьте на вопрос. (Приложение № 2)

3. Тестовый контроль.(Приложение № 3) (слайд 2)

4.Заполните таблицу. (Приложение № 4) (слайды 3 – 8)

ΙΙΙ. Физ. минутка для улучшения мозгового кровообращения.

Исходное положение – сидя на стуле. 1 – руки за голову, локти развести пошире, голову наклонить назад. 2 – локти вперёд. 3 – 4 – руки опускаем вниз, расслабляем, голову наклонить вперёд. Повторить 4 – 5 раз, темп медленный.

ІV. Изучение нового материала. Тема урока (слайд 9), цели урока.

Естественный отбор определяет пути эволюции. Каким образом шло формирование современных систематических групп? Почему в одних случаях организация живых существ усложнялась, а в других – наоборот, упрощалась? Ответы на эти вопросы вы можете узнать, познакомившись с основными направлениями эволюции.

Основные направления эволюции.

Идея о направленном характере эволюции, идущей по пути прогресса, то есть по пути совершенствования организмов от простого к сложному, от низших форм жизни к высшим, общепринята. Однако, не следует думать, что прогресс является единственным путем эволюционных изменений, в действительности это лишь одно из возможных направлений.Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах Ивана Ивановича Шмальгаузена и Алексея Николаевича Северцова (слайд 10) .А.Н.Северцов выделил понятия биологического прогресса, биологической стабилизации и биологического регресса (слайд 11) .

Биологическая стабилизация(слайды 12 – 16)

Биологическая стабилизация по А.Н.Северцову, означает поддержание приспособленности организма на известном уровне. Организм изменяется соответственно изменениям условиям окружающей среды. Численность его не возрастает, но и не снижается.
У растений при снижении среднегодовой температуры увеличивается количество кроющих волосков эпидермы. Это явление позволяет выжить всем особям, но преимущества между другими видами не наблюдается, так как они проявляют такую же реакцию.

Биологический регресс (слайд 17)

Биологический регресс – направление эволюции, которое характеризуется уменьшением числа видов, подвидов и популяций, сокращением численности особей и ареала.
Биологический регресс означает снижение приспособленности организма.
Организм отстает от изменений во внешней среде, и в особенности от темпов эволюции и распространения экологически близких форм.
Численность вида уменьшается и вид идет навстречу вымиранию. Действию биологического регресса могут подвергнуться и биологически высокоорганизованные, процветавшие в свое время формы, оказавшиеся не приспособленными к новым или меняющимся условиям обитания (вымершие динозавры, мамонты).

Деятельность человека является мощным фактором прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. Например, появление насекомых, устойчивых к ядохимикатам, болезнетворных микробов, устойчивых к действию лекарств, бурное развитие сине – зеленых водорослей в сточных водах. При посевах человек вторгается в живую природу, уничтожает на больших площадях множество диких популяций, заменяя их искусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет к их биологическому регрессу, который грозит им вымирание. Человек влияет на виды непосредственно, уничтожая их, или опосредованно, изменяя среду их обитания (слайды 21 - 23) . Так, в начале 17 века были истреблены дикие быки туры (прародители современных быков). Во второй половине 18 века были полностью уничтожены морские млекопитающие стеллеровы коровы. К началу 19 века охотники полностью истребили крупных нелетающих птиц моа в Новой Зеландии, рост которых достигал трех метров.
Конечный результат регресса – вымирание вида.

Биологический прогресс (слайд 24).

Развитие живой природы шло от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим происходило приспособление видов к конкретным условиям жизни, осуществлялась их специализация. Биологический прогресс достигается различными путями. А.Н. Северцов назвал их главными направлениями эволюционного прогресса. Биологический прогресс характеризуется возрастанием числа особей систематической группы, увеличением числа входящих в нее видов, подвидов, популяций, расширением ареала. Виды, находящиеся в состоянии биологического прогресса, выходят победителями в борьбе за существование.В соответствии с разнообразными преобразованиями строения организмов в процессе эволюции выделяют три пути достижения биологического прогресса:

Ароморфоз – арогенез ;

Идиоадаптация – аллогенез ;

Дегенерация – катагенез (слайд 25) .

(слайд 26) Арогенез – эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения – ароморфозов. Ароморфоз – представляет собой такие крупные, масштабные, эволюционные изменения, которые ведут к общему подъему организации, повышают интенсивность жизнедеятельности, но не являются узкими приспособлениями к резко ограниченным условиям существования. Ароморфозы дают значительные преимущества в борьбе за существование, делают возможным переход в новую среду обитания (слайд 27) .
Ароморфоз означает усложнение организации. Поднятие ее на более высокий уровень. Изменения в строении животных в результате возникновения ароморфозов не являются приспособлениями к каким-либо условиям среды, а дают возможность расширить использование условий внешней среды (новые источники пищи, места обитания). Примером ароморфоза у позвоночных является разделение сердца на левую и правую половины с развитием двух кругов кровообращения (слайд 28) . Дифференцировка органов пищеварения, усложнение зубной системы, появление теплокровности, живорождение уменьшает зависимость организма от окружающей среды.

Ароморфозы сыграли важную роль в эволюции всех классов животных: трахейная система дыхания и преобразование ротового аппарата у насекомых, образование хитинового покрова и расчленение конечностей, развитие сложной нервной системы, а также органов чувств – обоняния, зрения, осязания. Появление речи – крупный ароморфоз в эволюции человека. В растительном мире крупными ароморфозами являются появление органов и тканей, фотосинтеза, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях, появление у покрытосеменных растений цветков, плодов, семенного размножения.Путем ароморфоза возникают в процессе эволюции крупные систематические группы, рангом выше семейства.Ароморфозы способствуют повышению выживаемости и снижению смертности в популяциях. Численность организмов увеличивается, расширяется их ареал, образуются новые популяции, ускоряется формирование новых видов. Все это составляет сущность биологического прогресса. Типичными ароморфозами у беспозвоночных являются: половая дифференцировка, появление билатеральной организации, возникновение трахейной системы дыхания, концентрация центральной нервной системы, переход на легочное дыхание; у млекопитающих – разделение сердца на правую и левую половину с дифференциацией двух кругов кровообращения, увеличение рабочей емкости объема легких. Следствием этих ароморфозов является более совершенное окисление крови и обильное снабжение органов кислородом, а значит, и интенсификация функций органов. Дифференцировка и специализация органов пищеварения приводит к более полному использованию пищевых веществ, что способствует усилению процессов метаболизма, повышению общей активности, возникновению теплокровности, усилению активности двигательных органов и усовершенствованию их конструкции . Все эти и другие ароморфозы связаны между собой, а арогенные признаки оказываются полезными в самых разных условиях существования. Например, обладание животными подвижными конечностями открывает возможности их многообразного использования в пустыне, в лесу, долине, горах, в воде, для рытья почвы и т.д. Или такие ароморфозы, как образование поперечно-полосатой мускулатуры, развитие ходильных конечностей и крыльев у насекомых. Эти ароморфозы открыли перед насекомыми возможности завоевания суши и частично воздуха . Крупными ароморфозами в развитии растений были: возникновение эпидермиса, устьиц, проводящей и механической системы, закономерная смена поколений в цикле растения, образование цветков, плодов и т.д.

Работа с классом по слайдам 29, 30.

Задания для групп (слайды 31 – 34).

Идиоадаптация – путь эволюции, при котором одни приспособления заменяются другими, биологическими им равноценными,
представляет собой мелкие эволюционные изменения, которые повышают приспособленность организмов к определенным условиям среды обитания. В противоположность ароморфозу идиоадаптация не сопровождается изменением основных черт организации, общим подъемом ее уровня и повышением интенсивности жизнедеятельности организма. Обычно мелкие систематические группы – виды, роды, семейства – в процессе эволюции возникают путем идиоадаптации. Идиоадаптация, так же как и ароморфоз, приводит к увеличению численности вида, расширению ареала, ускорению видообразования, то есть к биологическому прогрессу.Идиоадаптации в отличие от ароморфозов имеют частный характер. Типичные идиоадаптации у животных – особенности строения конечностей (например у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (у скатов, камбаловых), покровительственная окраска у насекомых. После возникновения крупных ароморфозов дальнейшая эволюция покрытосеменных растений шла по пути идиоадаптаций , то есть по пути возникновения разнообразных приспособлений к различным условиям обитания.
Идиоадаптации привели к появлению растений с различными цветками, плодами, побегами, листьями, корневыми системами, сроками развития, приспособлениями к опылению ветром, водой, насекомыми, разнообразные приспособления к распространению плодов и семян (слайды 35-38) .

Задания для групп (слайд 39).

Дегенерация (слайд 40) – представляет собой эволюционные изменения, которые ведут к упрощению организации, к утрате ряда систем и органов. Дегенерация часто связана с переходом к пещерному, к сидячему или паразитическому образу жизни. Упрощение организации обычно сопровождается возникновение различных приспособлений к специфическим условиям жизни (слайд 41) . Например, у видов, обитающих в пещерах, происходит редукция органов зрения, депигментация, снижается активность передвижения. Примерами дегенерации является также возникновение паразитических форм. У свиного цепня, лентеца широкого и др. ленточных червей – паразитов человека и животных, нет кишечника, слабо развита нервная система (слайд 42) .Однако они отличаются огромной плодовитостью благодаря сильно развитым органам размножения, обладают присосками и крючками, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина.Переход некоторых растений к паразитизму сопровождался снижением активности аппарата фотосинтеза, редукцией листьев до чешуй, преобразованием корней в присоски. Одновременно развилась сложная система приспособлений к хозяину. Дегенерация вовсе не означает вымирание данной группыине исключает процветание вида. Многие группы паразитов процветают, хотя организация их претерпевает значительное упрощение.

Следовательно, и дегенерация может приводить к биологическому прогрессу.

Дегенерация – путь эволюции, связанный с переходом в более простую среду обитания и ведущий к упрощению строения и образа жизни.

Соотношение путей эволюции (слайды 43 - 44)

Из всех рассмотренных путей достижения биологического прогресса наиболее редки ароморфозы. Ароморфозы можно рассматривать как переломные пункты развития жизни. Для групп, подвергнувшихся соответствующим морфофизиологическим преобразованиям, открываются новые возможности в освоении внешней среды.За каждым ароморфозом следует множество идиоадаптаций, которые обеспечивают более полное использование всех имеющихся ресурсов и освоение новых местообитаний.Есть систематические группы, которые развиваются по пути дегенерации. Этот путь эволюции может осуществляться при попадании организмов в постоянную, сравнительно однородную среду, например при паразитическом образе жизни.

V. Физ. минутка. 1. Исходное положение – стоя, 1 – 2 - встать на носки, руки вверх, потянуться вверх за руками, 3 – 4 руки вниз и расслабленно скрестить на груди, голову наклонить вперёд. Повторить 5 – 7 раз. Темп быстрый.

2. Исходное положение – стоя, 1 – 2 – 2 пружинящих наклона туловища вправо, 3 – 4 – исходное положение, 5 – 6– 2 пружинящих наклона туловища влево, 7 – 8 - исходное положение. Повторить 5 – 7 раз. Темп быстрый.

VІ. Закрепление изученного материала.

1. Беседа по вопросам. (Групповая работа) (слайд 45)

2. Работа по карточкам. (Групповая работа) (слайд 46)

3. Тестовый контроль. (Индивидуальная работа)

VІІ. Подведение итогов (слайды 47 - 48).

Выводы по уроку:

Учение о направлениях эволюции было разработано А.Н.Северцовым и И.И.Шмальгаузеном;

Направления эволюции – биологический прогресс и биологический регресс;

Биологический прогресс достигается путем ароморфозов, идиоадаптаций и дегенерацией;

Причиной регресса может быть деятельность человека.

VІІІ. Домашнее задание: § 49, ответить на вопросы, подготовиться к лабораторной работе № 7.

Приложение № 1. Рассмотрите предложенные объекты и определите характер их приспособленности к условиям обитания.

1 группа – веточка ели, бабочка

2 группа – кактус, божья коровка

3 группа – чучело птицы, одуванчик

4 группа – аквариумные рыбки, репейник

Приложение № 2. Ответьте на вопрос.

1. На севере у стланцевых форм карликовой берёзы, ели, кедровника верхние ветви, поднимающиеся высоко над землёй, обычно полумёртвые или мёртвые, а стелющиеся – живые. Объясните причины гибели одних и выживания других ветвей.

2.Зимой 1898 г., после сильного дождя и снегопада, исследователь университета Брауна Х.К.Бампус собрал и принёс в лабораторию 136 оглушённых стихией домовых воробьёв. Из них 72 выжили, а 64 погибли. Бампус измерил у всех особей общую длину тела, размах крыльев, вес тела, длину клюва и головы, длину плечевой кости, бедра, ширину черепа и длину киля. Его измерения показали, что у выживших птиц все эти признаки в большей степени, чем у погибших, приближаются к средним величинам. Результат действия какой формы естественного отбора выявил учёный?

3. У насекомоопыляемых растений цветки имеют целый ряд приспособлений. Объясните, почему эти приспособления неэффективны в дождливую погоду?

4.Учёные провели опыт: переселили популяцию мышей в область с более светлой почвой по сравнению с почвой прежнего места обитания. Объясните, почему большая часть особей будет истреблена хищниками? Какая окраска шерсти будет у популяции мышей через ряд поколений?

Приложение № 3. Тестовый контроль.

1. Примером покровительственной окраски является:

а) сходство формы и окраски тела с окружающими предметами;

б) подражание менее защищенного более защищенному;

в) чередование светлых и темных полос на теле тигра .

2. Яркая окраска божьих коровок, многих видов бабочек, некоторых видов змей и других животных, обладающих пахучими или ядовитыми железами, называется:

г) предостерегающей .

3. Разнообразие приспособлений объясняется:

а) только влиянием условий среды на организм;

б) взаимодействием генотипа и условий среды;

в) только особенностями генотипа.

4. Пример мимикрии:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) ярко-красная окраска у божьей коровки;

в) сходство в окраске брюшка умухи-журчалки и осы.

5. Пример маскировки:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) сходство в окраске брюшка умухи-журчалки и осы;

в) ярко-красная окраска у божьей коровки;

г) сходство в окраске гусеницы и бабочки-пяденицы с сучком.

6. Любая приспособленность организмов носит относительный характер, потому что:

Современные представления о направлениях эволюции основываются на работах Ивана Ивановича Шмальгаузена и Алексея Николаевича Северцова. А.Н.Северцов выделил понятия биологического прогресса, биологической стабилизации и биологического регресса.

1. Биологический прогресс

Биологический прогресс характеризуется возрастанием числа особей систематической группы, увеличением числа входящих в нее видов, подвидов, популяций, расширением ареала. Виды, находящиеся в состоянии биологического прогресса, выходят победителями в борьбе за существование.

Биологический прогресс характерен покрытосеменных растений, насекомых, птиц и млекопитающих.

Ароморфозы – арогенез (морфофизиологический прогресс);
Идиоадаптация – аллогенез;
Общая дегенерация – катагенез (морфофизиологический регресс).

Арогенез – эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения – ароморфозов.
Ароморфоз означает усложнение организации. Поднятие ее на более высокий уровень. Изменения в строении животных в результате возникновения ароморфозов не являются приспособлениями к каким-либо условиям среды, а дают возможность расширить использование условий внешней среды (новые источники пищи, места обитания). Примером ароморфоза у млекопитающих является разделение сердца на левую и правую половины с развитием двух кругов кровообращения. Дифференцировка органов пищеварения, усложнение зубной системы, появление теплокровности уменьшает зависимость организма от окружающей среды.

Дальнейшая эволюция покрытосеменных растений шла по пути идиоадаптаций, то есть по пути возникновения разнообразных приспособлений к различным условиям обитания.
Идиоадаптации привели к появлению растений с различными цветками, плодами, побегами, листьями, корневыми системами, сроками развития, приспособлениями к опылению ветром, водой, насекомыми.
Идиоадаптации – путь эволюции, при котором одни приспособления заменяются другими, биологическими им равноценными.
Идиоадаптации в отличие от ароморфозов имеют частный характер.
Хорошим примером идиоадаптации служит защитная окраска у животных, разнообразные приспособления к перекрестному опылению ветром и насекомыми, приспособления плодов и семян к распространению, приспособление к придонному образу жизни (уплощение тела) у многих рыб.

У некоторых покрытосеменных растений биологический прогресс связан с упрощением организации – дегенерацией. Например, у паразитического растения повилика произошла утрата корней и листьев.
Дегенерация – путь эволюции, связанный с переходом в более простую среду обитания и ведущий к упрощению строения и образа жизни.
Общая дегенерация как путь биологического прогресса наблюдается у многих форм и связана главным образом с переходом к паразитическому или сидячему образу жизни. Упрощение организации вовсе не означает вымирание данной группы. Многие паразитические организмы процветают, несмотря на упрощение своей организации. Многие паразитические организмы процветают, несмотря на упрощение своей организации.

2. Биологическая стабилизация

3. Биологический регресс

Причиной биологического регресса часто является деятельность человека. Человек влияет на виды непосредственно, уничтожая их, или опосредованно, изменяя среду их обитания. Так, в начале 17 века были истреблены дикие быки туры (прародители современных быков). Во второй половине 18 века были полностью уничтожены морские млекопитающие стеллеровы коровы. К началу 19 века охотники полностью истребили крупных нелетающих птиц моа в Новой Зеландии, рост которых достигал трех метров.
Конечный результат регресса – вымирание вида.

Лабораторная работа

Цель: сформировать умение выявлять ароморфозы у животных, объяснять их значение.

Ход работы:

1. Рассмотрите схемы строения сердец и вспомните особенности работы кровеносной системы представителей класса позвоночных животных: рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие.

2. Вспомните, какова интенсивность обмена веществ и зависящая от него возможность поддерживать постоянную температуру тела свойственна представителям классов позвоночных животных.

3. Рассмотрите схемы строения дыхательных систем и вспомните особенности дыхания представителей класса позвоночных животных.

4. Вспомните особенности оплодотворения и развития потомства у представителей классов позвоночных животных.
Заполните таблицу:

5. Проанализируйте таблицы. Сделайте вывод: какие крупные ароморфозы способствовали появлению земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Раскройте эволюционное значение ароморфозов.

Биологический регресс если темпы эволюции данной группы организмов отстают от темпа изменений среды, фаза стабилизации сменяется фазой биологического регресса. возможно превращение группы организмов в реликтовую или их вымирание. Регресс часто связан с узкой специализацией и дегенеративными явлениями. В настоящее время регрессу способствует изменение среды под воздействием антропогенных факторов – настолько быстрое, что популяции не успевают изменять свою генетическую структуру. Биологический регресс не является фатальной неизбежностью: не существует биологических законов, ограничивающих время существования таксонов.

32. Эволюция онтогенеза. Определение онтогенеза. Основные типы онтогенеза. Типы метаморфоза. Сравнительная характеристика онтогенеза и филогенеза.
Онтогенез – это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию): в результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь. Онтогенез характеризуется устойчивостью – гомеорезом. Рассматриваются следующие моменты онтогенеза: эмбриональные адаптации; филэмбриогенезы; автономизация онтогенеза; эмбрионизация онтогенеза. Основные типы онтогенеза:

1. Онтогенез организмов с бесполым размножением и/или при зиготном мейозе (прокариоты и некоторые эукариоты).

2. Онтогенез организмов с чередованием ядерных фаз при споровом мейозе (большинство растений и грибов).

3. Онтогенез организмов с чередованием полового и бесполого размножения без смены ядерных фаз. Метагенез – чередование поколений у Кишечнополостных. Гетерогония – чередование партеногенетического и амфимиктического поколений у червей, некоторых членистоногих и низших хордовых.

4. Онтогенез с наличием личиночных и промежуточных стадий: от первично-личиночного анаморфоза до полного метаморфоза. При недостатке питательных веществ в яйце личиночные стадии позволяют завершить морфогенез, а также в ряде случаев обеспечивают расселение особей.

5. Онтогенез с выпадением отдельных стадий. Утрата личиночных стадий и/или стадий бесполого размножения: пресноводные гидры, олигохеты, большинство брюхоногих моллюсков. Утрата конечных стадий и размножение на ранних этапах онтогенеза: неотения.

МЕТАМОРФОЗ у животных, преобразование организма, в результате которого происходит превращение личинки во взрослую особь. Развитие с метаморфозом наблюдается у большинства беспозвоночных животных, а также у некоторых позвоночных: миног, ряда рыб и земноводных. Метаморфоз насекомых бывает двух типов – с неполным превращением и с полным превращением. Неполный метаморфоз: у насекомых из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое и после каждой линьки происходит постепенный рост имеющихся крыльев и органов размножения. У бабочек, жуков, комаров, пчёл, мух развитие протекает с полным метаморфозом, когда питание осуществляется на стадии личинки, а расселение и размножение – на взрослой стадии. При этом в ходе превращений происходит последовательная смена не похожих друг на друга форм: из яйца вылупляется червеобразная личинка, которая после нескольких линек превращается в малоподвижную куколку, а из куколки выходит крылатое взрослое насекомое с тремя парами конечностей.

Биологический прогресс является основным, магистральным направлениям эволюции. Биологический прогресс характеризует отдельные группы организмов на определенных этапах развития органического мира.

Критерии биологического прогресса:

· Увеличение числа особей рассматриваемой группы.

· Интенсивное формо- и видообразование.

В итоге наблюдается выход в новую адаптивную зону с последующей адаптивной радиацией, то есть распространение в различных условиях обитания.

В настоящее время, в состоянии биологического прогресса, безусловно, находятся покрытосеменные растения, насекомые, птицы и млекопитающие.

Существует три основных способа достижения биологического прогресса: арогенез, аллогенез и катагенез, которые закономерно сменяют друг друга. Названные способы достижения биологического прогресса буду рассмотрены ниже.

Неограниченный прогресс. Наиболее общая форма биологического прогресса называется неограниченным прогрессом. Его содержание составляет осуществленное в условиях Земли развитие от простейших живых существ до человеческого общества как социальной формы движения материи. Выделяют следующие критерии неограниченного прогресса:

· Увеличение относительной независимости от прежних условий существования.

· Освоение более разнообразных условий обитания.

· Повышение выживаемости особей.

· Совершенствование информационных связей.

Биологическая стабилизация

Читайте также: