Конспект урока «Прогресс и регресс в эволюции. Способы осуществления эволюционного процесса»

Тема: Прогресс и регресс в эволюции. Способы осуществления эволюционного процесса
Класс: 11
Тип урока: Урок изучения нового материала

1. ЦЕЛИ УРОКА

Образовательная:

• Сформировать представление о биологическом прогрессе и биологическом регрессе как противоположных направлениях эволюции.

• Изучить критерии и примеры прогресса и регресса в мире живых организмов.

• Рассмотреть основные способы осуществления эволюционного процесса (дивергенция, конвергенция, параллелизм).

Развивающая:

• Развивать умения анализировать, сравнивать и делать выводы о путях эволюции органического мира.

• Формировать навыки работы с учебником, схемами и дополнительными источниками информации.

• Развивать логическое мышление через установление причинно-следственных связей.

Воспитательная:

• Формировать научное мировоззрение на основе эволюционного учения.

• Воспитывать понимание единства и многообразия органического мира.

• Прививать интерес к изучению эволюционных процессов.

2. ЗАДАЧИ УРОКА

1. Дать определение понятиям «биологический прогресс» и «биологический регресс».

2. Изучить критерии биологического прогресса (увеличение численности, расширение ареала, увеличение числа таксонов).

3. Изучить критерии биологического регресса (сокращение численности, сужение ареала, сокращение числа таксонов, угроза вымирания).

4. Рассмотреть примеры прогрессирующих и регрессирующих групп организмов.

5. Изучить понятие «биологический прогресс» по А.Н. Северцову.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (1-2 мин)

Приветствие, проверка готовности к уроку, создание рабочей атмосферы. Объявление темы и целей урока.

II. Актуализация знаний (5-6 мин)

Форма: Эвристическая беседа с опорой на ранее изученный материал.

Учитель: Мы с вами изучили основные положения эволюционной теории, движущие силы и результаты эволюции.

1. Каковы основные результаты эволюции? (Приспособленность организмов, многообразие видов).

2. Какие направления эволюции вы знаете? (Ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация).

3. Что такое ароморфоз? (Крупное эволюционное изменение, ведущее к повышению уровня организации).

4. Приведите примеры ароморфозов. (Появление лёгких, четырёхкамерного сердца, цветка).

Проблемная ситуация:
Учитель: Мы знаем, что одни группы организмов процветают (насекомые, птицы, цветковые растения), а другие находятся на грани вымирания (панда, амурский тигр, латимерия). Почему так происходит? Как эволюция может идти вперёд (к прогрессу) или назад (к регрессу)? И какими способами она осуществляется? Сегодня мы ответим на эти вопросы.

III. Изучение нового материала (20-22 мин)

Учение о главных направлениях эволюции разработал российский эволюционист Алексей Николаевич Северцов (1866-1936).

Биологический прогресс – это направление эволюции, которое характеризуется повышением приспособленности организмов к среде обитания, ведущее к увеличению численности, расширению ареала и процветанию группы.

Критерии биологического прогресса:

1. Увеличение численности особей.

2. Расширение ареала (территории обитания).

3. Увеличение числа таксонов (видов, родов, семейств) в составе данной группы.

4. Высокая приспособленность к условиям среды.

Примеры групп, находящихся в состоянии биологического прогресса:

• Насекомые – самый многочисленный класс животных (более 1 млн видов), освоили все среды обитания, включая воздушную.

• Птицы – освоили полёт, расселились по всем континентам (около 10 тысяч видов).

• Цветковые (покрытосеменные) растения – господствующая группа растений на Земле (около 300 тысяч видов).

Биологический регресс – это направление эволюции, которое характеризуется снижением приспособленности организмов, ведущее к сокращению численности, сужению ареала и уменьшению числа таксонов группы, что может привести к вымиранию.

Критерии биологического регресса:

1. Сокращение численности особей.

2. Сужение ареала (область обитания уменьшается).

3. Уменьшение числа таксонов (видов, родов, семейств) в составе данной группы.

4. Угроза вымирания.

Примеры групп, находящихся в состоянии биологического регресса:

• Панда – малочисленная группа с узким ареалом (горы Китая), находится под угрозой вымирания.

• Амурский тигр – численность в дикой природе около 500 особей, ареал сильно сократился.

• Латимерия (кистепёрая рыба) – вид-реликт, сохранившийся в одном районе Мирового океана, находится на грани вымирания.

• Гаттерия – пресмыкающееся, сохранившееся только на нескольких островах Новой Зеландии.

• Многие виды орхидей – из-за сбора и уничтожения мест обитания находятся под угрозой исчезновения.

Пути достижения биологического прогресса (по А.Н. Северцову):

Важное замечание: Общая дегенерация – это не регресс группы в целом. Это путь эволюции, который может привести к биологическому прогрессу (паразитические черви процветают, несмотря на упрощение строения). Путать общую дегенерацию как путь эволюции и биологический регресс как состояние группы нельзя!

Способы осуществления эволюционного процесса. Эволюция осуществляется тремя основными способами: дивергенцией, конвергенцией и параллелизмом.

А. Дивергенция (расхождение признаков)

Дивергенция – это процесс расхождения признаков у родственных групп организмов в процессе их приспособления к разным условиям среды.

Сущность дивергенции: Из одного общего предка образуется несколько видов, занимающих разные экологические ниши. В основе дивергенции лежит наследственная изменчивость и естественный отбор.

Классический пример дивергенции: Вьюрки Дарвина на Галапагосских островах. От одного предка произошло около 15 видов вьюрков, различающихся формой и размером клюва (короткие и толстые – для раскалывания орехов, длинные заострённые – для извлечения насекомых из коры).

Другие примеры дивергенции:

• Разнообразие форм клювов у птиц (дятла, клеста, сокола).

• Разнообразие форм конечностей у млекопитающих (рука человека, лапа крота, нога лошади, ласт кита).

• Разнообразие листьев у растений (иголки кактуса, усики гороха, чешуйки почек).

Результат дивергенции: Образование гомологичных органов – органов, имеющих общее происхождение, сходное строение, но выполняющих разные функции.

Б. Конвергенция (схождение признаков)

Конвергенция – это процесс независимого приобретения сходных признаков у неродственных групп организмов, обитающих в сходных условиях среды.

Сущность конвергенции: Организмы, далёкие друг от друга в систематическом отношении, вырабатывают сходные приспособления к одинаковым условиям жизни.

Классический пример конвергенции: Сходство формы тела у акулы (рыба), ихтиозавра (вымершее пресмыкающееся) и дельфина (млекопитающее) – все они обитают в воде и имеют обтекаемую форму тела, плавники.

Другие примеры конвергенции:

• Крылья: у птиц, летучих мышей (млекопитающие), бабочек (насекомые) – разные по происхождению, но выполняют одну функцию (полёт).

• Роющие конечности: у крота (млекопитающее) и медведки (насекомое).

• Окраска: у волка и гиены, у зайца и песца (белая зимняя окраска для маскировки).

• Суккуленты (растения с запасающими воду стеблями): кактусы (Америка) и молочаи (Африка) – сходная форма стебля для жизни в пустыне.

Результат конвергенции: Образование аналогичных органов – органов, имеющих разное происхождение, разное строение, но выполняющих сходные функции.

В. Параллелизм

Параллелизм (или параллельная эволюция) – это процесс независимого приобретения сходных признаков у родственных групп организмов, находящихся в сходных условиях среды. Параллелизм занимает промежуточное положение между дивергенцией и конвергенцией.

Сущность параллелизма: Близкородственные группы эволюционируют сходным образом в сходных условиях, сохраняя признаки общности происхождения.

Примеры параллелизма:

• Возникновение живорождения у нескольких групп пресмыкающихся (ящерицы, ужи, гадюки) независимо друг от друга.

• Возникновение саблезубости у разных групп млекопитающих (саблезубые тигры – в Америке и в Евразии) независимо.

• Появление млекопитающих, похожих на вымерших саблезубых тигров, – сумчатого саблезубого тигра (сумчатое) и саблезубого тигра (плацентарное).

• Появление похожих по форме тела ихтиозавра, акулы, дельфина (часто приводят как пример конвергенции, но это параллелизм, так как все три группы – позвоночные, имели общее происхождение и «стартовую платформу» для эволюции).

3. Соотношение направлений и способов эволюции

Конвергенция не является направлением эволюции. Это способ эволюции, который может происходить в рамках любых направлений.

IV. Закрепление изученного (6-8 мин)

1. Вопросы для обсуждения:

• Чем отличается биологический прогресс от биологического регресса? Назовите критерии.

• Какие группы организмов находятся в состоянии биологического прогресса? А регресса?

• В чём разница между гомологичными и аналогичными органами? Приведите примеры.

• Почему акула и дельфин похожи по форме тела, но их сходство – не дивергенция?

• Может ли общая дегенерация привести к биологическому прогрессу?

2. Игра «Определи способ эволюции»

Учитель называет пару организмов или органов, ученики определяют способ эволюции (дивергенция, конвергенция, параллелизм).

1. Крыло орла и крыло бабочки. (Конвергенция)

2. Ласт тюленя и ласт кита. (Дивергенция – оба млекопитающие, имеют общее происхождение)

3. Волк и сумчатый волк (сумчатое животное из Австралии). (Параллелизм)

4. Корнеплоды свёклы и корнеплоды редиса (разные семейства, но сходная функция). (Конвергенция)

5. Кактус (Америка) и молочай (Африка) – оба безлистные, с колючками. (Конвергенция)

6. Человек и шимпанзе. (Дивергенция – расхождение от общего предка)

V. Рефлексия (3-4 мин)

Устная рефлексия (продолжи фразу):

1. Сегодня я узнал(а), что биологический прогресс характеризуется...

2. Меня удивило, что регресс может быть обратим...

3. Я понял(а), в чём разница между гомологичными и аналогичными органами...

4. Самым интересным для меня было узнать о...

5. Я задумался(лась) о том, что...

VI. Домашнее задание (2 мин)

1. Базовое: Изучить параграф учебника.

2. Творческое (на выбор):

   • Подготовить сообщение о жизни и научной деятельности А.Н. Северцова.

   • Подготовить презентацию «Примеры конвергенции в мире животных и растений».