Характерные закономерности макроэволюции: дивергенция, конвергенция, параллелизм (открытый урок, 10 класс)

УРОК №33

тема: «Характерные закономерности макроэволюции: дивергенция, конвергенция, параллелизм» (открытый урок)

цель: формирование знаний об основных закономерностях макроэволюции

Задачи:

образовательные: рассмотреть общие закономерности макроэволюции, выявить закономерности макроэволюционного процесса.

развивающие: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, выделять главное, анализировать, делать выводы.

Планируемые метапредметные результаты:

-научить проводить аналогии между изучаемым материалом и собственным опытом;

-соотносить изученные понятия с точки зрения других наук и личного восприятия;

-подводить анализируемые объекты под понятия разного уровня обобщения.

СЛАЙД 1 ЗАСТАВКА

СЛАЙД 2 МИКРО- и МАКРОЭВОЛЮЦИЯ (Фронтальная работа: вспоминаем , сравниваем рисунки и обсуждаем)

- Благодаря этим процессам выросло замечательное дерево –«дерево жизни».

На СЛАЙДЕ 3 «Дерево жизни по Дарвину» и цитата: «Как почки в силу роста дают начало новым почкам, а эти, если только они достаточно сильны, превращаются в побеги, которые, разветвляясь, покрывают и заглушают многие зачахнувшие ветви, так, полагаю, было в силу воспроизведении я и с великим деревом жизни…» (Чарльз Дарвин) (Обсуждение)

- Скажите, если бы вы были инопланетянином и никогда не знали и не видели, как растёт дерево, могли бы вы предположить механизм этого процесса его этапы, длительность и т.д.? А, может, вообще, это дерево было таким изначально? (Ответы обучающихся)

- Но если то, как растёт дерево, инопланетянину можно не только рассказать, но и наглядно продемонстрировать на практике, то изучение общих закономерностей эволюционного процесса и роста «эволюционного дерева» значительно затрудняют исключительная сложность, продолжительность и недоступность непосредственному наблюдению и экспериментированию. Часто трудно указать на конкретные механизмы, обеспечивающие протекание тех или иных эволюционных процессов. Между тем понимание и классификация таких явлений очень важна.

Но, к счастью природа нам оставила большое количество доказательств эволюционного процесса: палеонтологические, сравнительно-анатомические и т.д., благодаря которым эти явления проявляются особенно отчётливо на макроэволюционном уровне, более того, мы можем их уже отследить, а, значит, понять, что они проявляются, подчиняясь определённым правилам и становясь, таким образом, характерными закономерностями.

- Это хорошо видно по таблице, которую мы заполняли на прошлом уроке, оставив скрытым только один её сектор. Какой ? (Характер макроэволюции)

- Итак, сегодня мы говорим о характере или характерных закономерностях макроэволюции. (ЗАПИСЬ ТЕМЫ)

На доске (слайде) появляется надпись «ХАРАКТЕРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАКРОЭВОЛЮЦИИ:»

Работа в группах.

СЛАЙД 4

1 ГРУППА

Рассмотрите рисунок «Различия конечностей позвоночных животных».

Можно ли отнести эти различия конечностей к МАКРОэволюционным изменениям? Обоснуйте ответ. (Да, так как мы видим здесь образование надвидовых таксонов: классы, отряды, типы и т.д.)

Какое закономерное явление (закономерность) лежит в основе этого процесса? (Дивергенция – расхождение признаков, при освоении новых и разных сред обитания)

После обсуждения работы 1 группы обращается внимание на тему урока и обучающиеся подводятся к мысли: макроэволюция – закономерность – дивергенция. Под надписью «ХАРАКТЕРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАКРОЭВОЛЮЦИИ:» появляется термин «ДИВЕРГЕНЦИЯ».

-Итак, мы с вами обозначили первую характерную закономерность макроэволюции. Слушаем следующую группу.

СЛАЙД 5

2 ГРУППА

Рассмотрите рисунок «Различия конечностей позвоночных и беспозвоночных животных».

Можно ли отнести эти различия конечностей к МАКРОэволюционным изменениям? Обоснуйте ответ. (Да, так как мы видим здесь образование надвидовых таксонов)

Что вы ещё можно сказать об этой группе позвоночных? (Имеют отдалённые, но всё-таки сходства во внешнем строении.) Чем это обосновано? (Жизнью в одной среде обитания)

Какое закономерное явление (закономерность) лежит в основе этого процесса? (Конвергенция –схождение признаков, при жизни в одной среде обитания)

После обсуждения работы 2 группы вновь обращается внимание на тему урока и обучающиеся подводятся к мысли: макроэволюция – закономерность – конвергенция. Под надписью «ХАРАКТЕРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАКРОЭВОЛЮЦИИ:» появляется термин «КОНВЕРГЕНЦИЯ».

СЛАЙД 6

Фронтальная беседа.

- А теперь давайте закрепим. Рассмотрите рисунок «Быстроплавающие позвоночные».

А что мы видим здесь? (Обсуждение и ответы детей «Конвергенция»)

Работа в парах и с учебником.

На каждой парте помимо учебника (Биология, 10-11 класс, углубленный уровень, под редакцией Шумного, Дымшица, Рувинского) лежат учебники Полянского с закладками на стр. 49, рис. 17.

- Откройте учебники под редакцией Полянского. Посмотрите и скажите: правильно ли мы ответили? (Да. Обсуждение и ответы)

- А теперь откройте наш учебник на стр. 100, рис. 93. Сравните. (Обсуждение)

- Итак, в одном учебнике мы видим под одинаковыми рисунками в одном случае надпись «конвергенция», а в другом «параллелизм». Что это? Неточность, ошибка, опечатка, синоним? Почему мы не можем ответить на этот вопрос? (Обсуждение, в результате которого подвести к мысли, что видимо нам не хватает каких-то знаний, чтобы мы смогли ответить на этот вопрос)

- Действительно, чтобы ответить на этот вопрос, нам потребуются дополнительные знания. Что ж давайте их получим. Вернёмся к картинке, с которой работала 1 группа.

СЛАЙД 7

ВОПРОС: Что мы можем сказать об этих конечностях? (Имеют единый план строения, единое происхождение, но выполняют разные функции)

Запись ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

Структуры и органы, имеющие единое происхождение, но выполняющие разные функции, называют ГОМОЛОГИЧНЫМИ.

- Другими словами, при дивергентной эволюции, как правило, возникают гомологичные органы, которые приобретают разные функции и строение. (На доске рядом с термином «дивергенция», появляется термин «гомологичные органы»)

СЛАЙД 8

- А теперь вернёмся к картинке, с которой работала 2 группа.

ВОПРОС: Что мы можем сказать об этих конечностях? (Выполняют одинаковые функции, но происхождение разное)

Запись ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

Структуры и органы, выполняющие сходные функции, но имеющие принципиально различное строение и происхождение, называют АНАЛОГИЧНЫМИ.

- Другими словами, аналогичные органы возникают в результате конвергенции.

(На доске рядом с термином «конвергенция», появляется термин «аналогичные органы»)

СЛАЙД 9

- А теперь вновь вернёмся к нашему последнему рисунку для установления истины. Рассмотрим его и с точки зрения эволюционных закономерностей, и с точки зрения органов. (Обсуждаем и приходим к выводу, что единая среда обитания говорит о конвергентной эволюции, но при этом органы передвижения (плавники), гомологичные, т.к. имеют общий план строения и происхождения)

- Такую закономерность, а именно конвергенцию на основе гомологичных органов называют ПАРАЛЛЕЛИЗМОМ. Итак, параллелизм – это такое эволюционное явление, когда сходство организмов, относящихся к разным таксонам, основано на гомологичных структурах (и, в конечном счёте, на гомологичных органах).

- Другими словами, параллелизм – это конвергенция, но на основе гомологичных органов. Под надписью «ХАРАКТЕРНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ МАКРОЭВОЛЮЦИИ:» появляется термин «ПАРАЛЛЕЛИЗМ» с термином «гомологичные органы»

- Причиной параллелизма может быть относительно высокая вероятность похожих мутаций одних и тех же генов у разных, но родственных видов, даже если эта родственность отдалённая.

ВОПРОС: А чего всё-таки, на ваш взгляд больше в параллелизме от конвергенции или дивергенции. (Конечно, схождение превалирует)

- Поэтому принято считать параллелизм разновидностью конвергенции. (Чуть смещаем на доске прикреплённые на ней понятия)

Даются понятия синхронный и асинхронный параллелизм, и определяем на слайде 9 представителей с синхронным и асинхронным параллелизмом.

ВОПРОС: Вернёмся к рисунку. А что будем делать с подписями к рисункам? (Более точный (конкретный термин) – параллелизм. Но если мы хотим оставить термин конвергенция, то обязаны дописать «на основе гомологичных органов»).

МЕТАПРЕДМЕТНОСТЬ: Здесь проводится аналогия с другими предметами и информационными источниками, а так же делается акцент на то, как относится к информационным несовпадениям и как работать в этой ситуации для получения правильного результата.

СЛАЙД 10

- А теперь наша таблица сравнения МИКРО- и МАКРОэволюций. Что мы запишем в графу характер, подчёркивая характерные явления (закономерности) (Дивергенция и конвергенция)

- Почему не пишем параллелизм? (Это разновидность конвергенции, а если запишем, то в скобках как разновидность конвергенции)

ОБОБЩЕНИЕ:

- Итак, эволюция вообще и макроэволюция в частности – это смена дивергенции и конвергенции. Но как бы сильно не дивергировали и отдалялись друг от друга организмы, попадая в одинаковую среду обитания или используя узкую пищевую специализацию, они вновь могут конвергировать. При этом конвергенция никогда не будет полной. Вернувшись в воду млекопитающие, например, дельфин, никогда не станет вновь рыбой, так как он, как и любой другой вид, обладает индивидуальной историей, запечатлённой в строении организма. А случайное сочетание генов невозможно, как невозможно из взятых наугад букв, сложить роман «Война и мир». Эволюция необратима, все её события уникальны и никогда не повторяются.

СЛАЙД 11

РЕФЛЕКСИЯ:

- Вспомним тему урока.

- Раскрыли ли мы тему?

- Знаем ли мы теперь, что является характерными закономерностями макроэволюции?

- Объясните смысл  следующего образного выражения: «Организмы, имеющие конвергентное сходство, по сути разные книги в одинаковом переплёте».

СЛАЙД 12

Домашнее задание: §73, таблица гомологичных и аналогичных органов растений и животных.