Эволюционное учение термины по теме. Терминология и мифы эволюционизма

ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ ПО Ч. ДАРВИНУ

Наследственность - способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т. е. воспроизводить себе подобных.
Изменчивость - способность организмов изменять свои признаки и свойства. Определенная, групповая (модификационная) изменчивость не наследуется. Неопределенная, индивидуальная (мутационная) изменчивость наследуется.
Борьба за существование- отношение организмов с условиями среды и с другими живыми особями. Формы борьбы за существование: внутривидовая, межвидовая, борьба с неблагоприятными условиями среды.
Естественный отбор - результат борьбы за существование. Приводит к усиленному размножению одних и устранению от размножения или гибели других особей. Отбираются особи, наиболее приспособленные к данным условиям существования. Через естественный отбор осуществляется эволюция.
Приспособленность организмов - относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных в данных условиях существования особей.

ДАРВИНИЗМ

Дарвинизм - разработанная Ч. Дарвином теория эволюции органического мира на Земле путем естественного происхождения видов на основе изменчивости, наследственности, борьбы за существование и отбора. Задача дарвинизма - выявление закономерностей развития органического мира.
Эволюция - процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.
Вид - совокупность популяций особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к сходным условиям жизни и занимающих в природе определенную область распространения -
ареал.
Популяция - совокупность особей одного вида. занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида. Популяция - элементарная эволюционная структура.
Конвергенция - сближение признаков в пределах разных систематических групп живых организмов, возникшее при воздействии относительно одинаковых условий существования на ход
естественного отбора.
Дивергенция - расхождение признаков в пределах популяции. вида, возникающее под действием естественного отбора. Общая закономерность эволюции, приводящая к образованию новых видов,
родов, классов и т. д.
Микроэволюция - эволюционные процессы, протекающие внутри вида и ведущие к образованию новых видов,- начальный этап эволюции. Она происходит на основе наследственной изменчивости
под контролем естественного отбора.
Макроэволюция (надвидовая эволюция) - эволюционный процесс образования из видов, возникших в результате микроэволюции, новых родов, из родов - новых семейств и т. д.
Видообразование - образование новых видов под действием естественного отбора в процессе исторического развития.
Элементарные эволюционные факторы - естественный отбор, мутации, популяционные волны (волны жизни), изоляция (географическая, экологическая, генетическая).
Географическое видообразование - образование нового вида путем географической изоляции популяции - при расселении.
распадении ареала.
Экологическое видообразование - образование нового вида путем освоения популяцией нового местообитания в пределах ареала
данного вида.
Элементарное эволюционное явление - длительно направленное
изменение генофонда популяции.
Генофонд - совокупность генов популяции в данный период
времени.
Органическая целесообразность - приспособительное свойство вида, выработанное отбором; носит относительный характер, так как полезно лишь в тех условиях среды, в которых вид длительное
время существует.
Многообразие видов - результат длительного исторического
развития (эволюции), в ходе которого одни виды вымирали, другие приспособились к условиям существования и не менялись, третьи дали начало более высокоорганизованным группам организмом.
Постепенное усложнение организмов - прогрессивное изменение строения и повышение организации живых существ, происходящее под влиянием творческой роли естественного отбора в процессе
эволюции.

Словарь терминов

Адаптивная зона - совокупность экологических ниш, приурочена к определенному типу местообитаний (море, суша и т. д.), занятых видами, сходными в основных способах использования ресурсов внешней среды.

Адаптируемость - генетически обусловленная способность филетической линии к выживанию в условиях медленно изменяющейся среды.

Аддитивная модель наследования - модель, в соответствии с которой значение количественного признака определяется суммой вкладов отдельных генов.

Аллель - любое из альтернативных состояний одного пена (локуса).

Аллометрический рост - непропорциональный рост отдельных частей организма.

Амфидиплоид - организм с двумя диплоидными хромосомными наборами, происходящими от разных видов.

Анаболия - по А.Н. Северцову, добавление новой стадии на завершающем этапе онтогенетического развития органа.

Биомасса вида (популяции ) - общая масса всех особей вида (популяции).

Вид - совокупность популяций, генофонды которых объединены генным потоком. Внутривидовое разнообразие аллелей генных локусов относительно невелико, поэтому особи одного вида имеют сходные требования к среде, как правило, близки по фенотипу и дают плодовитое потомство.

Видообразование - преобразование одного вида (старого) в другой (новый), при котором вид-потомок переходит в соседнюю экологическую нишу. Процесс обычно сопряжен с заметным изменением фенотипа особей и возникновением репродуктивной изоляции между представителями нового и старого видов.

Гамета - мужская или женская половая клетка, несущая половинный по сравнению с соматическими клетками набор хромосом.

Ген - наследственный фактор, наделяющий организм одной молекулярной (элементарной) функцией.

Генетическая сложность (структуры) - число генов, участвующих в программе развития рабочей структуры.

Генетический груз - уменьшение приспособленности популяции за счет присутствия в ее генофонде аллелей, снижающих долю их носителей в следующем поколении.

Генный поток - перенос аллелей по территории ареала вида за счет перемещения особей или их гамет.

Геном - совокупность генов организма.

Генотип - конкретная комбинация генов (аллелей) генома.

Генофонд - совокупность всех имеющихся в популяции аллелей генов генома.

Гены домашнего хозяйства - гены, контролирующие биохимические процессы, протекающие в любом типе клеток.

Гены межклеточного взаимодействия - гены, контролирующие синтез продуктов, необходимых организму в целом (например, гормонов).

Гетерозигота - особь, несущая два разных аллеля одного гена (локуса).

Гомозигота - особь, несущая два идентичных аллеля в одном локусе.

Гомологичные органы - органы, для которых доказано общее эволюционное происхождение.

Движущий отбор - естественный отбор , благоприятствующий мутациям, изменяющим некоторый признак организма в определенном направлении.

Динамический прогресс - прогресс, связанный с повышением скорости потребления энергии среды каждой единицей биомассы популяции.

Дрейф генов - изменение алллельных частот в генофонде популяции за счет случайного характера формирования конечного числа зигот из гаметного фонда.

Зигота - оплодотворенная яйцеклетка - продукт слияния мужской и женской гамет, начальная стадия индивидуального развития многоклеточного организма.

Инбридинг - близкородственное скрещивание. Ведет к уменьшению аллельного разнообразия по всем локусам.

Клеточная дифференцировка - устойчивое состояние клетки, основанное на необратимой инактивации части генов генома.

Кладогенез - ветвление филетических линий.

Клон - совокупность организмов, возникшая в результате бесполого размножения одной особи-основательницы.

Количественные признаки - измеряемые признаки, имеющие непрерывный характер изменчивости.

Кроссинговер - обмен гомологичными участками хромосом.

Кроссоверная рекомбинация - перегруппировка родительских аллелей при мейозе вследствие кроссинговера.

Леталь - мутация, снижающая (обычно в гомозиготном состоянии) приспособленность ее носителя не менее, чем на порядок.

Лопастная линия (сутура) аммоноидей - линия срастания поперечной перегородки с внутренней стенкой раковины.

Макроэволюция - эволюционные процессы, действующие на протяжении многих миллионов лет и приводящие к формированию таксонов выше видового ранга (родов, семейств и т. д.).

Мейоз - механизм клеточного деления, обеспечивающий попадание в одну гамету только одного аллельного варианта каждого гена.

Микроэволюция - эволюционные процессы, происходящие внутри популяций, в основном сводящиеся к изменениям аллельных частот.

Мобилизующий отбор - отбор, действующий среди филетических линий, направленный на повышение мобильности какого-либо признака, следствие повторяющегося действия движущего отбора по данному признаку.

Мобильность - максимальная скорость эволюционного преобразования мощности рабочей структуры под действием направленного отбора определенного давления.

Модификационная изменчивость - ненаследственная форма изменчивости.

Морфофизиологический прогресс (ароморфоз ) - по А.Н. Северцову, повышение степени морфологической дифференциации организма при интенсификации его функций, что ведет к повышению общего уровня энергии жизнедеятельности.

Мощность метаболизма - скорость потребления энергии особью.

Мощность рабочей структуры - объем работы, выполняемый за единицу времени в режиме максимальной нагрузки. Если рабочая структура не выполняет активной работы, то мощностью считается способность уравновешивать максимальные нагрузки со стороны внешних или внутренних факторов.

Мультипликативная модель наследования - модель, предполагающая, что значение количественного признака является произведением вкладов отдельных генов.

Мутация - наследуемое изменение генетического материала.

Наследуемость - доля генетического компонента в полной фенотипической изменчивости (дисперсии) популяции.

Нейтральные аллели - аллели, «не различаемые» естественным отбором.

Ортогенез - антидарвинистская концепция, утверждающая, что эволюция организмов идет в определенном направлении под действием гипотетических внутренних факторов.

Ортоселекция - отбор, направленный на развитие какого-либо признака, который полезен в большинстве эволюционных ситуаций.

Основные функции - минимальный набор функций, обеспечивающий неопределенно долгое существование биологической системы. К ним относятся функции: доставки, удаления, гомеостаза, охраны, воспроизведения.

Очищающий отбор - естественный отбор , направленный на устранение из генофонда популяции вредных аллелей.

Панмиксия - ситуация, обеспечивающая возможность скрещивания между любыми двумя особями популяции.

Полигенные мутации - мутации, оказывающие на величину количественного признака слабый эффект, сопоставимый с влиянием внешней среды.

Популяция - совокупность особей одного вида, отделенная от других популяций того же вида барьерами, ослабляющими генный поток.

Правило Бергмана - у теплокровных животных тенденция к увеличению размеров тела в более холодных областях ареала вида.

Правило Копа - макроэволюционная тенденция к увеличению размеров тела.

Принцип максимальной адаптируемости - организация живых существ, обеспечивающая максимальную скорость фиксации благоприятных мутаций.

Принцип симморфоза - гласит, что мощность ни одной рабочей структуры не превосходит уровня, необходимого организму при максимальных нагрузках.

Рабочая структура - структура организма, способствующая протеканию любого процесса по преобразованию энергии и вещества окружающей среды в биомассу популяции.

Синтетическая теория эволюции - теория эволюции, основанная на достижениях таких областей биологии, как дарвинизм, классическая генетика , экология, популяционная генетика и палеонтология.

Сложность лопастной линии (аммоноидей) - степень изогнутости лопастной линии, определяемая как логарифм отношения длины этой линии к длине контура поперечного среза раковинной трубки моллюска.

Соматический - относящийся к телу особи, но не к ее гаметам.

Специальные гены структуры - гены, аккумулированные в ходе макроэволюции под действием отбора на повышение мощности рабочей структуры.

Сутура (см. Лопастная линия аммоноидей ).

Сцепление - расположение генов в одной хромосоме (одной группе сцепления). Сила сцепления между генами находится в обратной зависимости от вероятности кроссинговера между ними.

Тагмозис - морфологическая и функциональная дифференциация отделов тела у членистоногих.

Теория прерывистого равновесия - взгляд на видообразование как на относительно краткий (в геологическом масштабе) процесс, чередующийся с длительными периодами стазиса.

Стазис - фаза существования вида, характеризующаяся неизменностью морфологии особей.

Фенотип - совокупность всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия ее генотипа и внешней среды.

Филетическая группа - иерархически организованная группа филетических линий, происходящих от общего предка.

Филетическая линия - цепь видов, связанных отношением предок-потомок.

Филетическое видообразование - превращение одного вида в другой, не сопровождающееся ветвлением филетической линии.

Хромосома - клеточный органоид, основу которого составляет единая молекула ДНК - материального носителя наследственной информации.

Чистые линии - группы родственных особей, практически идентичных в генетическом отношении. Гомозиготны по большинству генов.

Экологическая ниша - комплекс параметров среды, необходимый для неопределенно долгого существования вида.

Экспрессия (гена) - отражение активности гена на фенотипе особи.

Эмбриональная индукция - переключение группы клеток эмбриона на новый путь развития под влиянием молекулярного сигнала от близко расположенных клеток другого типа.

Энергетический прогресс - прогресс, связанный с повышением суммарной мощности метаболизма индивида.

<<< Назад

Вперед >>>

Эволюционное учение

Эволюционное учение (теория эволюции) - наука, изучающая историческое развитие жизни: причины, закономерности и механизмы. Различают микро- и макроэволюцию.

Микроэволюция - эволюционные процессы на уровне популяций, приводящие к образованию новых видов.

Макроэволюция - эволюция надвидовых таксонов, в результате которой формируются более крупные систематические группы. В их основе лежат одинаковые принципы и механизмы.

Развитие эволюционных идей

Гераклит, Эмпидокл, Демокрит, Лукреций, Гиппократ, Аристотель и другие античные философы сформулировали первые представления о развитии живой природы.
Карл Линней верил в сотворение природы богом и постоянство видов, но допускал возможность возникновения новых видов путём скрещивания или под влиянием условий среды. В книге «Система природы» К. Линней обосновал вид как универсальную единицу и основную форму существования живого; каждому виду животных и растений присвоил двойное обозначение, где существительное - название рода, прилагательное - наименование вида (например, Человек разумный); описал огромное количество растений и животных; разработал основные принципы систематики растений и животных и создал их первую классификацию.
Жан Батист Ламарк создал первое целостное эволюционное учение. В работе «Философия зоологии» (1809) он выделил основное направление эволюционного процесса - постепенное усложнение организации от низших форм к высшим. Также он развивал гипотезу о естественном происхождении человека от обезьяноподобных предков, перешедших к наземному образу жизни. Ламарк считал движущей силой эволюции стремление организмов к совершенству и утверждал наследование благоприобретённых признаков. То есть органы, необходимые в новых условиях, в результате упражнения развиваются (шея у жирафа), а ненужные органы вследствие неупражнения атрофируются (глаза у крота). Однако Ламарк не смог вскрыть механизмы эволюционного процесса. Его гипотеза о наследовании приобретённых признаков оказалась несостоятельной, а утверждение о внутреннем стремлении организмов к усовершенствованию - ненаучным.
Чарлз Дарвин создал эволюционную теорию, основанную на понятиях борьбы за существование и естественного отбора. Предпосылка- ми возникновения учения Ч. Дарвина были следующие: накопление к тому времени богатого материала по палеонтологии, географии, геологии, биологии; развитие селекции; успехи систематики; появление клеточной теории; собственные наблюдения учёного во время кругосветного плавания на корабле «Бигль». Свои эволюционные идеи Ч. Дарвин изложил в ряде работ: «Происхождение видов путём естественного отбора», «Изменение домашних животных и культурных растений под влиянием одомашнивания», «Происхождение человека и половой подбор» и др.

Учение Дарвина сводится к следующему:

• каждая особь того или иного вида обладает индивидуальностью (изменчивость);
• черты индивидуальности (хотя и не все) могут передаваться по наследству (наследственность);
• особи производят б‚ольшее количество потомков, чем доживает до половой зрелости и начала размножения, то есть в природе существует борьба за существование;
• преимущество в борьбе за существование остаётся за наиболее приспособленными особями, которые имеют больше шансов оставить после себя потомство (естественный отбор);
• в результате естественного отбора происходит постепенное усложнение уровней организации жизни и возникновение видов.

Факторы эволюции по Ч. Дарвину - это

• наследственность,
• изменчивость,
• борьба за существование,
• естественный отбор.

Наследственность - способность организмов передавать из поколения в поколение свои признаки (особенности строения, развития, функции).
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки.
Борьба за существование - весь комплекс взаимоотношений организмов с условиями окружающей среды: с неживой природой (абиотическими факторами) и с другими организмами (биотическими факторами). Борьба за существование не является «борьбой» в прямом смысле слова, фактически это стратегия выживания и способ существования организма. Различают внутривидовую борьбу, межвидовую борьбу и борьбу с неблагоприятными факторами окружающей среды. Внутривидовая борьба - борьба между особями одной популяции. Всегда идёт очень напряжённо, так как особи одного вида нуждаются в одних и тех же ресурсах. Межвидовая борьба - борьба между особями популяций разных видов. Идёт, когда виды конкурируют за одни и те же ресурсы либо когда они связаны отношениями типа «хищник – жертва». Борьба с неблагоприятными абиотическими факторами среды особенно проявляется при ухудшении условий среды; усиливает внутривидовую борьбу. В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

На основе дарвинизма перестроились все биологические и многие другие естественные науки.
В настоящее время наиболее общепризнанной является синтетическая теория эволюции (СТЭ) . Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и СТЭ дана в таблице.

Сравнительная характеристика основных положений эволюционного учения Ч. Дарвина и синтетической теории эволюции (СТЭ)

Признаки	Эволюционная теория Ч. Дарвина	Синтетическая теория эволюции (СТЭ)
Основные результаты эволюции	1) Повышение приспособленности организмов к условиям среды; 2) повышение уровня организации живых существ; 3) увеличение многообразия организмов
Единица эволюции	Вид	Популяция
Факторы эволюции	Наследственность, изменчивость, борьба за существование, естественный отбор	Мутационная и комбинативная изменчивость, популяционные волны и дрейф генов, изоляция, естественный отбор
Движущий фактор	Естественный отбор
Трактовка термина естественный отбор	Выживание более приспособленных и гибель менее приспособленных форм	Избирательное воспроизводство генотипов
Формы естественного отбора	Движущий (и половой как его разновидность)	Движущий, стабилизирующий, дизруптивный

Возникновение приспособлений. Каждое приспособление вырабатывается на основе наследственной изменчивости в процессе борьбы за существование и отбора в ряду поколений. Естественный отбор поддерживает только целесообразные приспособления, которые помогают организму выживать и оставлять потомство.
Приспособленность организмов к среде не абсолютна, а относительна, так как условия среды обитания могут изменяться. Доказательством этого служат многие факты. Например, рыбы прекрасно приспособлены к водной среде обитания, но все эти адаптации совершенно непригодны для других сред обитания. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, хорошо заметных ночью, но часто летят на огонь и гибнут.

Элементарные факторы эволюции - факторы, изменяющие частоту аллелей и генотипов в популяции (генетическую структуру популяции).

Выделяют несколько основных элементарных факторов эволюции:
мутационный процесс;
популяционные волны и дрейф генов;
изоляция;
естественный отбор.

Мутационная и комбинативная изменчивость.

Мутационный процесс приводит к возникновению новых аллелей (или генов) и их сочетаний в результате мутаций. В результате мутации возможен переход гена из одного аллельного состояния в другое (А→а) или изменение гена вообще (А→С). Мутационный процесс, в силу случайности мутаций, не обладает направленностью и без участия других факторов эволюции не может направлять изменение природной популяции. Он лишь поставляет элементарный эволюционный материал для естественного отбора. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости, который может быть использован естественным отбором при изменении условий существования.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов, унаследованных от родителей. Источниками комбинативной изменчивости являются перекрёст хромосом (рекомбинация), случайное расхождение гомологичных хромосом в мейозе, случайное сочетание гамет при оплодотворении.

Популяционные волны и дрейф генов.

Популяционные волны (волны жизни) - периодические и непериодические колебания численности популяции как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Причинами популяционных волн могут быть периодические изменения экологических факторов среды (сезонные колебания температуры, влажности и т. д.), непериодические изменения (природные катастрофы), заселение видом новых территорий (сопровождается резкой вспышкой численности).
В качестве эволюционного фактора популяционные волны выступают в малочисленных популяциях, где возможно проявление дрейфа генов. Дрейф генов - случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяциях. В малых популяциях действие случайных процессов приводит к заметным последствиям. Если популяция мала по численности, то в результате случайных событий некоторые особи независимо от своей генетической конституции могут оставить или не оставить потомство, вследствие этого частоты некоторых аллелей могут резко меняться за одно или несколько поколений. Так, при резком сокращении численности популяции (например, вследствие сезонных колебаний, сокращения кормовых ресурсов, пожара и т. д.) среди оставшихся в живых немногочисленных особей могут быть редкие генотипы. Если в дальнейшем численность восстановится за счёт этих особей, то это приведёт к случайному изменению частот аллелей в генофонде популяции. Таким образом, популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.
Изоляция обусловлена возникновением разнообразных факторов, препятствующих свободному скрещиванию. Между образовавшимися популяциями прекращается обмен генетической информацией, в результате чего начальные различия генофондов этих популяций увеличиваются и закрепляются. Изолированные популяции могут подвергаться различным эволюционным изменениям, постепенно превращаться в разные виды.
Различают пространственную и биологическую изоляцию. Пространственная (географическая) изоляция связана с географическими препятствиями (водные преграды, горы, пустыни и др.), а для малоподвижных популяций и просто с большими расстояниями. Биологическая изоляция обусловлена невозможностью спаривания и оплодотворения (в связи с изменением сроков размножения, строения или других факторов, препятствующих скрещиванию), гибелью зигот (вследствие биохимических различий гамет), стерильностью потомства (в результате нарушения конъюгации хромосом при гаметогенезе).
Эволюционное значение изоляции состоит в том, что она закрепляет и усиливает генетические различия между популяциями.
Естественный отбор. Изменения частот генов и генотипов, вызванные рассмотренными выше факторами эволюции, носят случайный, ненаправленный характер. Направляющим фактором эволюции является естественный отбор.

Естественный отбор - процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными для популяции свойствами.

Отбор действует в популяциях, его объектами являются фенотипы отдельных особей. Однако отбор по фенотипам является отбором генотипов, так как потомкам передаются не признаки, а гены. В результате в популяции происходит увеличение относительного числа особей, обладающих определённым свойством или качеством. Таким образом, естественный отбор - это процесс дифференциального (выборочного) воспроизводства генотипов.
Действию отбора подвергаются не только свойства, повышающие вероятность оставления потомства, но и признаки, которые не имеют прямого отношения к воспроизводству. В ряде случаев отбор может быть направлен на создание взаимоприспособлений видов друг к другу (цветки растений и посещающие их насекомые). Также могут создаваться признаки, вредные для отдельной особи, но обеспечивающие выживание вида в целом (ужалившая пчела гибнет, но, нападая на врага, она сохраняет семью). В целом отбор играет творческую роль в природе, поскольку из ненаправленных наследственных изменений закрепляются те, которые могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных условиях существования.
Различают три основные формы естественного отбора: стабилизирующий, движущий и разрывающий (дизруптивный) (табл.).

Формы естественного отбора

Форма	Характеристика	Примеры
Стабилизирующий	Направлен на сохранение мутаций, ведущих к меньшей изменчивости средней величины признака. Действует при относительно постоянных условиях окружающей среды, то есть пока сохраняются условия, повлёкшие образование того или иного признака или свойства.	Сохранение у насекомоопыляемых растений размеров и формы цветка, так как цветки должны соответствовать размерам тела насекомого-опылителя. Сохранение реликтовых видов.
Движущий	Направлен на сохранение мутаций, изменяющих среднюю величину признака. Возникает при изменении условий окружающей среды. Особи популяции имеют некоторые отличия по генотипу и фенотипу, и при длительном изменении внешней среды преимущество в жизнедеятельности и размножении может получить часть особей вида с некоторыми отклонениями от средней нормы. Вариационная кривая смещается в направлении приспособления к новым условиям существования.	Возникновение у насекомых и грызунов устойчивости к ядохимикатам, у микроорганизмов - к антибиотикам. Потемнение окраски берёзовой пяденицы (бабочки) в развитых индустриальных районах Англии (индустриальный меланизм). В этих районах кора деревьев становится тёмной из-за исчезновения лишайников, чувствительных к загрязнению атмосферы, а тёмные бабочки менее заметны на стволах деревьев.
Разрывающий (дизруптивный)	Направлен на сохранение мутаций, ведущих к наибольшему отклонению от средней величины признака. Разрывающий отбор проявляется в том случае, если условия среды изменяются так, что преимущество приобретают особи с крайними отклонениями от средней нормы. В результате разрывающего отбора формируется полиморфизм популяции, то есть наличие нескольких, различающихся по какому-либо признаку групп.	При частых сильных ветрах на океанических островах сохраняются насекомые либо с хорошо развитыми крыльями, либо с рудиментарными.

Краткая история эволюции органического мира

Возраст Земли около 4,6 млрд лет. Жизнь на Земле возникла в океане более 3,5 млрд лет назад.
Краткая история развития органического мира представлена в таблице. Филогенез основных групп организмов отражен на рисунке.
Историю развития жизни на Земле изучают по ископаемым останкам организмов или следам их жизнедеятельности. Они встречаются в горных породах разного возраста.
Геохронологическая шкала истории Земли разделена на эры и периоды.

Геохронологическая шкала и история развития живых организмов

Эра, возраст (в млн лет)	Период, продолжительность (в млн лет)	Мир животных	Мир растений	Важнейшие ароморфозы
Кайнозойская, 62–70	Антропоген, 1,5	Современный животный мир. Эволюция и господство человека	Современный растительный мир	Интенсивное развитие коры головного мозга; прямохождение
	Неоген, 23,0 Палеоген, 41±2	Доминируют млекопитающие, птицы, насекомые. Появляются первые приматы (лемуры, долгопяты), позднее парапитеки и дриопитеки. Исчезают многие группы пресмыкающихся, головоногих моллюсков	Широко распространяются цветковые растения, особенно травянистые; сокращается флора голосеменных
Мезозойская, 240	Мел, 70	Преобладают костистые рыбы, первоптицы, мелкие млекопитающие; появляются и распространяются плацентарные млекопитающие и современные птицы; вымирают гигантские пресмыкающиеся	Появляются и начинают доминировать покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные	Возникновение цветка и плода. Появление матки
	Юра, 60	Господствуют гигантские пресмыкающиеся, костистые рыбы, насекомые, головоногие моллюски; появляется археоптерикс; вымирают древние хрящевые рыбы	Господствуют современные голосеменные; вымирают древние голосеменные
	Триас, 35±5	Преобладают земноводные, головоногие моллюски, травоядные и хищные пресмыкающиеся; появляются костистые рыбы, яйцекладущие и сумчатые млекопитающие	Преобладают древние голосеменные; появляются современные голосеменные; вымирают семенные папоротники	Появление четырёхкамерного сердца; полное разделение артериального и венозного кровотока; появление теплокровности; появление молочных желёз
Палеозойская, 570
	Пермь, 50±10	Господствуют морские беспозвоночные, акулы; быстро развиваются пресмыкающиеся и насекомые; возникают зверозубые и травоядные пресмыкающиеся; вымирают стегоцефалы и трилобиты	Богатая флора семенных и травянистых папоротников; появляются древние голосеменные; вымирают древовидные хвощи, плауны и папоротники	Образование пыльцевой трубки и семени
	Карбон, 65±10	Доминируют земноводные, моллюски, акулы, двоякодышащие рыбы; появляются и быстро развиваются крылатые формы насекомых, пауки, скорпионы; возникают первые пресмыкающиеся; заметно уменьшаются трилобиты и стегоцефалы	Обилие древовидных папоротникообразных, образующих «каменноугольные леса»; возникают семенные папоротники; исчезают псилофиты	Появление внутреннего оплодотворения; появление плотных оболочек яйца; ороговение кожи
	Девон, 55	Преобладают панцирные, моллюски, трилобиты, кораллы; появляются кистепёрые, двоякодышащие и лучепёрые рыбы, стегоцефалы	Богатая флора псилофитов; появляются мхи, папоротниковидные, грибы	Расчленение тела растений на органы; преобразование плавников в наземные конечности; появление органов воздушного дыхания
	Силур, 35	Богатая фауна трилобитов, моллюсков, ракообразных, кораллов; появляются панцирные рыбы, пер вые наземные беспозвоночные (многоножки, скорпионы, бескрылые насекомые)	Обилие водорослей; растения выходят на сушу - появляются псилофиты	Дифференцировка тела растений на ткани; разделение тела животных на отделы; образование челюстей и поясов конечностей у позвоночных
Ордовик, 55±10 Кембрий, 80±20	Преобладают губки, кишечнополостные, черви, иглокожие, трилобиты; появляются бесчелюстные позвоночные (щитковые), моллюски	Процветание всех отделов водорослей
Протерозойская, 2600		Широко распространены простейшие; появляются все типы беспозвоночных, иглокожих; появляются первичные хордовые - подтип Бесчерепные	Широко распространены сине-зелёные и зелёные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли	Появление двусторонней симметрии
Архейская, 3500		Возникновение жизни: прокариоты (бактерии, сине-зелёные водоросли), эукариоты (простейшие), примитивные много-клеточные		Появление фотосинтеза; появление аэробного дыхания; появление эукариотических клеток; появление полового процесса; появление многоклеточности

План-конспект открытого урока по биологии. Тема: "Макроэволюция"

Цели:

Конкретизировать и обобщить знания о главных путях и направлениях эволюционного процесса.

Развитие умения правильно определять различные направления и пути эволюции, продолжить формирование умений раскрывать причинно-следственные связи между путями и результатами эволюции.

Важность заботы о сохранении всех неповторимых групп организмов, созданных эволюцией.

Оборудование:

Карточки с ключевыми понятиями по теме ”Макроэволюция” размещены на доске по блокам.

I. Цели для учащихся, которые я проговариваю.

На этом уроке мы отработаем и закрепим основные понятия по теме ”Макроэволюция”, закрепим умения работать с таблицей.

Вами будут выполнены тест, биологический диктант результаты которых вы узнаете на следующий урок, а сегодня каждый из вас может получить оценку, работая в течении урока.

Будьте внимательны к каждому его моменту, это вам поможет выполнить тест и написать диктант. Кроме того сегодняшние знания вам помогут лучше усвоить раздел ”Основы экологии”.

Посмотрите внимательно на доску, на ней размещены понятия о которых пойдет речь.

Весь урок работаем с открытым учебником §12, 13, если что-то забыли ответ вы найдете в нем.

В тетрадях записываем тему: ”Макроэволюция”.

II. Какое направление эволюции можно проследить в следующих высказываниях?

“Увеличение численности кроликов после заселения их в Австралию”. (Биологический прогресс)

Характеристика биологического прогресса? (Высокая численность, широкий ареал, большое количество подчиненных систематических групп)

Вывод: Биологический прогресс – это результат успеха в борьбе за существование.

“Снижение численности лишайников в густонаселенных районах” (биологический регресс).

Характеристика биологического регресса (уменьшение численности, сокращение ареала, снижения числа систематических групп более низкого ранга).

Вывод : Биологический регресс – отсутствие необходимого уровня приспособленности.

Чем опасен биологический регресс? (Вымиранием)

Биологический регресс чреват опасностью вымирания и в некоторых случаях человек способствует этому.

Какой вы можете привести пример?

Вследствие усиленного отстрела сократилась численность, и сузился ареал распространения соболя, на грани вымирания уссурийский тигр.

Вывод: Эволюция имеет необратимый характер, вот почему для сохранения видов созданы и создаются Красная книга, заповедники, заказники, национальные парки.

Почему “необратимый”?

Приспособление к среде, в который обитали предки, осуществляется на иной генетической основе.

III. Мы повторили направления эволюции.

Какими же путями они осуществляются?

Дать определение и привести пример ароморфоза.

Ароморфоз – усложнения строения функций организмов, ведущие к общему повышению организации и жизнеспособности в новых условиях обитания. Не имеет прямого приспособительного характера, повышает интенсивность жизнедеятельности особей, обуславливая их относительную независимость от условий среды. Сохраняются в поколениях, приводя к возникновению новых сист. групп.

Крупные ароморфозы: появление многоклеточности, оформление ядра, аэробное дыхание, половое размножение.

У растений: развитие тканей, появление вегетативных органов, появление цветков, плодов, семян, появление фотосинтеза.

У животных: двусторонняя симметрия тела, развитие мышц, сегментация тела, появление хорды, челюстей, выкармливание детенышей молоком.

Идиоадаптация - мелкие приспособления к специфическим условиям среды, полезные в борьбе за существование, но существенно не меняющей уровня организации. Приводят к узкой специализации группы, что при быстром изменении условий может привести к вымиранию. В результате идиоадаптации возникают мелкие систематические группы (род, семейство, отряд).

Примеры

У растений: Приспособление к опылению цветков ветром, насекомыми, видоизменение листьев.

У животных: Различная окраска, форма тела у водных животных, различные конечности у насекомых и животных.

Примеры

Мы вспомнили пути биологического прогресса. У вас на столах лежит чистый лист для выполнения теста и лист-тест “Основные пути эволюции растительного мира” и “Основные пути эволюции животного мира” (см. приложение ).

I вариант выполняет тест о путях эволюции растительного мира.

II вариант выполняет тест о путях эволюции животного мира. Время выполнения теста – 10 минут. Не забудьте подписать листы: фамилия, имя, вариант. После работы с тестом лист не сдаем, он пригодится для диктанта и работы с карточкой.

Мы разобрали пути биологического прогресса, каковы же причины биологического регресса?

Абиотические факторы (свет, температура, влажность).

Деятельность человека.

Вывод : Человек не приспосабливался к окружающей его среде, а приспосабливал её к своим потребностям. Он, наступает на природу, не задумываясь о последствиях своей деятельности. Все больше сокращается разнообразие видов живых организмов в средах, эксплуатируемых человеком. Уменьшение биологического разнообразия естественной среды приводит к нарушению равновесия в природе.

В основе всего эволюционного процесса лежит дивергенция.

Дать определение и привести примеры.

Дивергенция – расхождение признаков в процессе эволюции, приводящее к образованию новых форм от общего предка. На основе дивергенции одни органы тела преобразуются в другие в связи с выполнением ими новых функций. Образуются гомологичные органы, имеющие общее происхождение, но выполняющие разные функции.

Пример : Все конечности млекопитающих независимо от внешнего вида имеют одинаковое строение.

А что такое конвергенция?

Независимое возникновение сходных признаков у организмов, не родственных друг другу или у органов имеющих в эмбриональном развитии различное происхождение, но выполняющие сходные функции. Возникает при заселении разными видами сходных типов местообитаний.

Органы выполняющие сходные функции, но имеющие разное происхождение называются аналогичными.

Пример

Крылья птиц и насекомых.

Сейчас проведем работу в парах. На столах лежит лист “основные закономерности эволюции” (см. приложение). Вам 5 минут на то, чтобы разобрать задания, затем обсудим их решения. Для удобства на листах с выполненным тестом пишем II, затем варианты ответов.

Пример : а – 1, 2, 4, 5, 7, 26, 27.

Проверка фронтально.

IV. Обратите внимание на термины вывешенные на доске, по каким группам они распределены?

Направление эволюции.

Пути эволюции.

Закономерность эволюции.

Результат закономерности.

Затем сразу убрать карточки с доски.

На листах с выполненным тестом пишем диктант. Я буду озвучивать явление, а вы пишите, как оно называется, указывая при этом номер.

Появление челюстей у позвоночных. (Ароморфоз)

Покровительственная окраска у животных. (Идиоадаптация)

Отсутствие ног у змей. (Дегенерация)

Уменьшение ареала белых лебедей. (Регресс)

Корневище ландыша, клубни картофеля представляют собой подземные побеги. (Дивергенция)

Сходные структуры в строении глаз осьминога и человека. (Конвергенция)

Сдайте листочки, каждый из вас получит по 2 оценки – за тест и диктант.

V. Можно ли запрограммировать эволюционный процесс? (Нет)

Почему?

Чтобы ответить на этот вопрос поработаем с карточкой “Сравнение макро и микроэволюции”. (См. приложение)

1. Из чего складывается весь процесс эволюции. (Из макро и микроэволюции)

Вывод : Эти 2 процесса едины.

2. Что является главной движущей силой макро и микроэволюции. (Естественный отбор)

3. Можно ли запрограммировать естественный отбор? (Нет)

4. Следовательно?

Эволюцию запрограммировать нельзя.

Вывод: Направление, скорость, ход развития живой природы задается и осуществляется естественным отбором.

Запишем в тетрадь.

Нет принципиальных различий между процессами образования новых видов (микроэволюцией) и процессами формирования более высоких таксонометрических групп (макроэволюцией).

В макроэволюции действуют те же процессы: возникновение фенотипических изменений, борьба за существование, естественный отбор.

Найдите по учебнику определение макроэволюции. Прочитайте его.

А мы с вами дадим более развернутое определение работая с таблицей.

Эволюция на уровне систематических единиц выше вида, протекающая миллионы лет, недоступная непосредственному изучению и являющуюся обобщение микроэволюционных явлений называется макроэволюцией .

VI. Подведем итог урока, в тетради составим синквейн макроэволюции.

Макроэволюция.

Надвидовая, таксонометрическая.

Обобщает, существует, приспосабливается.

Возникают крупные систематические группы.

За ответы и работу на уроке получили оценки…

VII. Домашнее задание: Повторить все понятия этой темы, они вам помогут лучше усвоить раздел “Взаимоотношения организма и среды. Основы экологии”.

Раздел 4 Эволюционное учение

Задания для самостоятельного выполнения.

Краткое изложение темы

План изучения темы

Тема 3.10. Биотехнология

биотехнология, клеточная инженерия, генная инженерия, клонирование, метод клеточных культур, клон.

1. Биотехнология. Направления развития. Практическое значение.

2. Генная инженерия.

3. Клеточная инженерия.

4. Клонирование.

1. Биотехноло́гия - дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами. Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.

Микроорганизмы, клетки растений, животных - основные объекты биотехнологии. Производство человеком с давних времен сыра, хлебопечение, виноделие, выделка кож на основе использования микроорганизмов.

Биотехнологии, основанные на достижениях микробиологии, наиболее экономически эффективны при комплексном их применении и создании безотходных производств, не нарушающих экологического равновесия.
Выращивание бактерий, низших грибов, дрожжей на специальных питательных средах в стерильных условиях, при определенной температуре, реакции среды с целью повышения интенсивности их размножения, ускорения производства витаминов, ферментов, белков, антибиотиков, лимонной, уксусной кислот.

2. Генная инженерия - направление биотехнологии, в основе которого лежит пересадка генов от одного организма к другому, получение организмов с новыми свойствами. Создание с помощью пересадки генов новых сортов растений с ценными для человека признаками, например устойчивого к колорадскому жуку картофеля, высокоурожайных сортов сои и других растений. Возможность пересадки генов человека в клетки микроорганизмов с целью синтеза ими ценных для человека ферментов, гормонов, например инсулина, необходимого больным сахарным диабетом.

Выделяют метод гаплоидов и метод получения полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.

3.Клеточная инженерия -отрасль биотехнологии, в который применяют методы выделения клеток из организма и переноса их на искусственные питательные среды, где эти клетки продолжают жить и размножаться. Кроме того, клеточная инженерия занимается соединением соматических клеток разных видов, родов, семейств и порядков (рядов) организмов, благодаря чему удается скрещивать организмы, гибридизация которых половым путем невозможна.
Благодаря выделению соматических клеток из организма и переносу их на питательные среды можно создать культуру клеток (тканей) для получения ценных веществ, что значительно уменьшит себестоимость препаратов (например, препараты лекарственного растения-женьшеня). Перспективным направлением клеточной инженерии является клонирование.

4. Клонирование - новое направление в биотехнологии, в основе которого лежит пересадка ядра из клетки тела в яйцеклетку другого организма, пересадка этой яйцеклетки в клетку другого животного с целью получения организма с новыми свойствами.
Клоном (от греч. Клон - ветвь, отпрыск) называют совокупность клеток или особей, возникших от общего предка неполовым путем. Клон состоит из генетически однородного материала. Пример клонирования - получение овечки Доли в Англии.

«не предусмотрено»

1.Подготовить сообщение и презентацию на тему:

-«Микробиология, напрвления исследований», используя различные (печатные, электронные) источники информации.

Составить синквейны понятий «биотехнология», «клонирование»

Форма контроля самостоятельной работы:

Устный опрос

Защита презентации и сообщений

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Что такое биотехнология?

2. Чем генная инженерия отличается от клеточной инженерии?

3. Назовите методы генной инженерии.

4. В чем заключается значение клонирования?

5. Приведите примеры промышленного получения и использования продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Основные понятия и термины по теме: эволюция,креационизм, трансформизм, искусственная система, «теория катастроф» ,дарвинизм.

План изучения темы:

1. История развития эволюционных идей.

2. Значение работ К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ж. Кювье в развитии эволюционных идей в биологии.

3. Эволюционное учение Ч. Дарвина.

Краткое изложение темы:

1.История развития естествознания в античный период тесно связана

с развитием философии.

Считалось, что от воли богов зависит и жизнь людей (креационизм).

Так, Гераклит Эфесский (VI в. до н.э.) считал, что мир не создан никем из богов. В нем нет ничего застывшего, все находится в постоянном движении.

Все течет, все изменяется, как вода в реке.

В трудах великого философа и естествоиспытателя древности Аристотеля (384 - 322 гг. до н.э.) имеются высказывания о развитии

живой природы, основанные на знании общего плана строения

высших животных (в книгах Аристотеля упоминается около 500

разных видов).

Теофраст (372 - 287 гг. до н.э.). Он описал 400 видов растений, исследовал их органы. В его трактатах содержатся сведения о жизнедеятельности (физиологии) растений, их практическом значении.

Фундаментальные труды Аристотеля «О частях животных», «История

животных» и Теофраста «Исследования о растениях», обобщающие

биологические знания того времени, оказал решающее влияние на последующее развитие биологии.

2.Карл Линней (1707-1778), труд «Система природы», выдвинул иерархический принцип систематических категорий: объединил виды в роды, роды в отряды, отряды в классы. Предложил бинарную номенклатуру, создал первую искусственную систему природы. Линней отнес человека к миру животных и поместил его в один отряд с обезьянами. Научное наследие К.Линнея включает 180 опубликованных работ.

Жорж Кювье (1769-1832) был крупнейшим специалистом в области

палеонтологии и сравнительной анатомии.

Установил сходство между ископаемыми и современными животными.

Кювье разработал «теорию катастроф», которые в прошлом уничтожали всех животных,и после каждой катастрофы происходило сотворение новыхживых организмов.

Кювье использовал для подтверждения деятельности творца, он рассматривал в качестве доказательства естественного происхождения и изменения живых организмов (трансформизм).

Жан Батист Ламарк (1744- 1829) предложил первую эволюционную теорию, подкрепленную многочисленными примерами. В основу учения положено представление о постепенном естественном развитии организмов во времени от простого к сложному и роль внешней среды в этом процессе оказывают условия среды. Основной труд «Философия зоологии».

3. Чарльз Дарвин(1809-1882)

Главная научная заслуга Ч.Дарвина состоит в том, что он раскрыл основные механизмы и движущие силы эволюции органического мира Земли. Дарвин объяснил суть селекции: человек создает новые породы домашних животных и сорта растений на основе наследственной изменчивости и искусственного отбора. Центральным звеном в теории Дарвина по праву следует считать разработанное им учение о естественном отборе, который, в свою очередь,

становится следствием борьбы за существование. Борьба за существование происходит из-за почти неограниченной способности организмов к размножению (под контролем естественного отбора). Ч.Дарвин считал, что

механизмы эволюции едины. Дарвин вскрыл причины приспособлений организмов и показал относительный характер приспособленности, объяснил саму суть процесса видообразования (принцип дивергенции).

Лабораторные работы/ Практические занятия «не предусмотрено»