Особенности ароморфозов и идиоадаптации и их роли в процессе эволюции органического мира

     Естественный  отбор влияет и на состав популяции.

     Естественный  отбор можно наблюдать и в  природе, но можно получить и его  экспериментальные доказательства.

     Действие  естественного отбора приводит к  тому, что фенотипы начинают оказывать влияние и на генофонд популяций. В подтверждение рассмотрим пример. В природе существуют виды плодовых мушек, которые находят излюбленный корм либо на вершинах деревьев, либо на поверхности почвы, но никогда – посередине.

     Может ли естественный отбор отобрать лишь таких насекомых, которые летали либо вниз, либо вверх?

     Ученые  поставили интересный опыт, который  демонстрирует влияние отбора на генетический состав популяций и  позволяет проверить предположение о генетическом контроле поведенческих инстинктов. /Слайд 2/

     Плодовых мушек помещали в лабиринт, состоящий из множества камер, в каждой из которых было устроено по два выхода – вверх и вниз. Пройдя одну камеру, насекомое оказывалось в следующей, где также надо было « решить», в каком направлении двигаться. Движение в обратном направлении было блокировано специальными клапанами. Мушки, постоянно двигавшиеся вверх, оказывались, в конце концов, в верхнем выходе из лабиринта. Их тщательно отбирали для последующего содержания. Мушки, двигавшиеся вниз, оказывались в нижнем выходе из лабиринта, их также отбирали. Насекомых, оставшихся в камерах лабиринта, т.е. таких, у которых не было определенного стереотипа движения, собирали и удаляли из опыта. «Верхних» и «нижних» мушек содержали и разводили отдельно друг от друга. Постепенно удалось создать популяции, все особи которых имели определенный стереотип поведения. Этот результат не был связан с появлением каких - либо «новых» генов, все произошло благодаря естественному отбору, который воздействовал на уже имевшуюся в популяции изменчивость фенотипов (в данном случае – изменчивость характера поведения мушек).

     Что же будет, если снять пресс естественного  отбора?

     Для ответа на этот вопрос экспериментаторы позволили мушкам «верхнего» и «нижнего»  ярусов размножаться вместе. Вскоре в популяции восстановился исходный баланс аллелей: часть особей двигалось вверх, часть вниз, остальные не демонстрировали никаких предпочтений в отношении направления движения.

     Этот  опыт показывает, что возможности  для эволюционных изменений в  популяции всегда присутствуют. До поры они проявляются лишь в изменчивости организмов. Как только начинает действовать отбор, популяция отвечает на это адаптивными изменениями.

     Формы естественного отбора.

     Стабилизирующий отбор. /Слайды 3-4/

     Стабилизирующий отбор действует там, где условия жизни остаются постоянными в течение длительного периода.

     Так окраска водяных ужей, живущих  на озерных островах, хорошо маскирует  из в зарослях травы.

     Время от времени в популяции появляются мутантные особи, с нехарактерной окраской, но несмотря на то, что окраска наследуется, численность особей не растет.

     Это объясняется тем, что ужи с  уклоняющейся окраской становятся легкой добычей хищников. Таким образом, действие стабилизирующего отбора сводится к уничтожению всех уклоняющихся от нормы особей.

     А его результатом является сохранение строго определенных признаков.

     Движущий  отбор. Слайд 5.

     Работа  по доводящим карточкам.

     Вторая  форма естественного отбора –  движущий отбор. Что такое движущий отбор?

     Дать  понятие естественного отбора.

     Что такое фенотип?

     Что способствует изменению фенотипа?

     Чем характерен стабилизирующий отбор?

     Чему  способствует форма движущего отбора?

     Как проявляется действие движущего  отбора?

     Дать  определение, что такое движущий отбор.

     В противоположность стабилизирующему отбору – движущий отбор способствует изменению фенотипов. Действие данного отбора может проявляться очень быстро в ответ на неожиданные и сильные изменения внешних условий. В каких условиях действует данная форма отбора?

     Что такое стабилизирующий отбор?

     Что такое движущий отбор?

     Чем отличается стабилизирующий и движущий отборы?

     Чем отличаются темнокрылые бабочки  от светлокрылых?

     Что позволяет им хорошо маскироваться  в природе?

     Что послужило изменению окраски  бабочки – пяденицы?

     Что послужило росту численности темных бабочек, тогда как численность светлых – заметно сократилось?

     Какое предположение по данному поводу высказали ученые?

     Что привело к восстановлению состава  популяции?

     Экспресс-контроль по теме «Естественный отбор и  его формы» (Приложение 1)

     Домашнее задание.

     Заполни таблицу «Характеристика форм естественного  отбора» 

 
 

Заполнить таблицу «Сравнение естественного  и искусственного отбора» 

 

     Подготовить сообщение или реферат на тему: «Направление естественного отбора среди насекомых – вредителей садов».

     Заполнить таблицу «Оценка своей деятельности на уроке»

     Рефлексия урока

     Какой из этапов урока учит вас думать, наблюдать?

     На  каком этапе урока вы пробовали  применять свои знания?

     Какое ощущение у вас в конце урока? 

Заключение

     В результате проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

     1. Соотношение ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции тех или иных групп организмов остается предметом дискуссий в современной биологии. В соответствии с представлениями А.Н. Северцова и многих других классиков эволюционной морфологии, в ходе эволюции происходит чередование ароморфных изменений и периодов адаптивной радиации, сопровождающейся накоплением незначительных приспособительных изменений, не связанных с приобретением или утратой органов или их систем. Тем не менее, в ряде случаев сложно провести чёткую границу между идиоадаптациями и ароморфозами. Поэтому существует точка зрения, что принципиальных различий между двумя этими процессами нет и выделение в историческом развитии этих двух фаз - не более чем артефакт нашего восприятия.

     2. Движущие силы эволюции действуют непрерывно, в результате чего совершенствуются приспособления. Однако под влиянием хозяйственной деятельности человека среда обитания живых существ изменяется значительно быстрее, чем формируются приспособления. Это приводит к сокращению численности, сужению ареалов и угрозе вымирания ряда видов. Небывалое по скорости наступление человека на природу ведет к столь быстрым изменениям среды, что виды, еще несколько десятков лет назад находившиеся в состоянии биологического прогресса, не поспевая за изменениями, претерпевают биологический регресс. Так, распашка степей ведет к резкому снижению численности целинных видов: сусликов, сурков, степных пищух, журавлей, степных орлов. Минимальные шансы на выживание имеют крупные млекопитающие (особенно хищники), представленные небольшим числом особей, которые живут на небольшой территории, медленно размножаются и не мирятся с соседством человека. Таковы, например, тигр, гепард, леопард, барс, белый медведь. Напротив, биологического прогресса достигают мелкие плодовитые животные, широко распространенные и легко уживающиеся с человеком. К ним из млекопитающих в первую очередь относится типично городское животное - крыса пасюк, из птиц - ворона, из насекомых - рыжий таракан. 

     3. Человек на строго научной основе должен активно заботиться о восстановлении численности, расширении ареалов редких и исчезающих видов. Только биологический прогресс гарантирует видам будущее.

     Итак, выше была рассмотрена теория эволюции, предложенная Дарвином и Уоллесом. Но наука не стоит на месте. И поэтому эта теория была расширена и разработана в свете современных данных генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, экологии и этологии и получила название неодарвинизма. Неодарвинизм можно определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

     Термин  «эволюция» может означать как сам  этот процесс, так и его результат; соответственно разные аспекты неодарвинизма опираются на доказательства разного типа.

     Свидетельствами эволюции, происходившей в прошлом, служат ископаемые остатки организмов. Данные о механизме эволюции получают путем экспериментальных исследований и наблюдений, касающихся естественного отбора и наследуемых признаков и механизма наследования.

     Не  существует пока твердо установленных  законов эволюции; у нас есть лишь хорошо подкрепленные фактическими данными гипотезы, которые в совокупности составляют достаточно обоснованную теорию. Преждевременное принятие современных концепций как неких догматических истин на достигнутом сейчас уровне, ровно как и на любом уровне научного исследования, может подавить интеллектуальный рост и поиски истины. Некритическое принятие ряда представлений эволюционной теории служат тому примером. Некоторые из событий, приводимых в качестве доказательств эволюционной теории, могут быть воспроизведены в лаборатории, однако это не значит, что они действительно имели место в прошлом; они просто свидетельствуют о возможности таких событий. В современных научных дискуссиях об эволюции обсуждается не самый факт ее существования, а то, что она происходит путем естественного отбора случайно возникающих мутаций.

     Итак, как видно из вышенаписанного, мы можем лишь догадываться и выдвигать некоторые предположения, пусть и подтвержденные лабораторным путем, что описанные выше события имели место в ходе эволюционного процесса. На самом же деле, никто точно пока не знает, что именно происходило миллионы лет назад, как и то, что послужило толчком к развитию органического мира. Доказательств, опять же, нет. Именно поэтому, рассматривая этот вопрос нам остается лишь констатировать факты, так как реальный ход эволюции не известен.

     В практической части дипломной работы были разработаны два урока, и поставлены цели познакомить учащихся с главными направлениями эволюции органического мира. Задачи  ставились: образовательные, развивающие и воспитательные. Уроки строились с использованием различных методических приемов, методик и  новых технологий. Богатейшие вспомогательные возможности для  формирования целостного биологического мышления предоставляют современные информационные компьютерные технологии (ИКТ). В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только «насытить» обучающихся большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации. Использование ИКТ на уроках биологии позволит интенсифицировать деятельность учителя и школьника; повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны биологических объектов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности; выдвинуть на передний план наиболее важные  характеристики изучаемых объектов и явлений природы.