Задания - Учебно-методические комплексы

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Ишиме
УТВЕРЖДАЮ
Директор филиала
/Шилов С.П./
2015 г.
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.01) Педагогическое образование
профиля подготовки Естественнонаучное образование
заочной формы обучения
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
от 27.01.2015
Содержание: УМК по дисциплине Эволюционное учение для студентов направления подготовки
050100 (44.03.01) Педагогическое образование
образование
профиля подготовки Естественнонаучное
заочной формы обучения
Автор(-ы): Левых А.Ю.
Объем 40 стр.
Должность
ФИО
Дата
согласования
Заведующий
кафедрой
Левых А.Ю.
27.01.2015
Председатель УМС
филиала ТюмГУ в
г.Ишиме
Поливаев
А.Г.
2015
Согласовано
Начальник ОИБО
Гудилова
Л.Б.
2015
Согласовано
2
Результат
согласования
Рекомендовано
к электронному
изданию
Примечание
Протокол заседания
кафедры от 27.01.2015
№1
Протокол заседания
УМС от ..
2015
№
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Филиал в г. Ишиме
Кафедра биологии, географии и МП
Левых А.Ю.
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления подготовки 050100 (44.03.01) Педагогическое
образование
профиля подготовки Естественнонаучное образование
заочной формы обучения
Тюменский государственный университет
2015
Левых А.Ю. Эволюционное учение. Учебно-методический комплекс. Рабочая
программа для студентов направления подготовки 050100 (44.03.01) Педагогическое
образование профиля подготовки Естественнонаучное образование заочной формы
обучения. Тюмень, 2015, 40 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом
рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Эволюционное
учение (указать наименование дисциплины (модуля) в соответствии с учебным планом
образовательной программы) [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.utmn.ru,
раздел «Образовательная деятельность», свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой биологии, географии и МП. Утверждено директором
филиала ТюмГУ в г. Ишиме.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Левых А.Ю., к.б.н., доцент
Ф.И.О., ученая степень, звание заведующего кафедрой
© Тюменский государственный университет, филиал в г. Ишиме, 2015.
© Левых А.Ю., 2015.
Ф.И.О. автора
4
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:
1.
Пояснительная записка:
1.1.
Цели и задачи дисциплины (модуля)
Цель:
- изучение основных факторов, этапов и закономерностей эволюционного
процесса.
Задачи:
- изучение основных этапов исторического развития эволюционных идей;
- описание механизма действия факторов эволюции;
- характеристики результатов микро- и макроэволюции;
- анализ общих закономерностей микро- и макроэволюции.
1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Эволюционное учение» относится к вариативной (профильной) части
профессионального цикла дисциплин. Для освоения дисциплины студенты используют
знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предмета
«Биология» на предыдущем уровне образования. Дисциплина «Эволюционное учение»
является основой для изучения дисциплины «Системная экология»
№
п/п
1.
Таблица 1.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
Наименование
Темы дисциплины необходимые для изучения
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих)
1
2
3
4
5
6
7
8
…
дисциплин
Системная экология
+
+
1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной
образовательной программы.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими
компетенциями:
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1)
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю):
Знать
- сущность и применять на практике основные методы теории эволюции для
объяснения эволюционных процессов и доказательства эволюции;
- природные особенности региона и их роль в эволюции биологических систем;
Уметь
- адаптировать научные знания и умения к целям и задачам государственных
стандартов школьного биологического и экологического образования.
Владеть
- системой знаний о современных проблемах теории эволюции: истории развития
эволюционного учения, микро - и макроэволюции;
- понятийно - категориальным аппаратом теории эволюции и смежных с нею наук;
- системой знаний о фундаментальных закономерностях эволюции биологических
систем;
5
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр X Форма промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 академических часов, из них
12 часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, 56 часов, выделенных на
самостоятельную работу.
Таблица 2.
Вид учебной работы
Всего
Семестры
часов 1
2 3 4 5
6
7
8
9 10
Контактная работа:
12
12
Аудиторные занятия (всего)
12
12
В том числе:
Лекции
6
6
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
6
6
Иные виды работ:
4
4
Самостоятельная работа (всего):
56
56
Общая трудоемкость
зач. ед.
2
2
час
72
72
Вид промежуточной аттестации зачет
за
(зачет, экзамен)
че
т
3. Тематический план
Таблица 3.
1
1.1.
1.2.
2
3
Модуль 1
История
1-3
эволюционных идей
в
развитии
естественных наук.
Учение
Ж.Б.
Ламарка
Ч. Дарвин и
1-3
основные
положения
дарвинизма
Итого
количес
тво
баллов
7
8
9
10
0,5
6
6,5
0,5
5
5,5
4
5
6
6
Самостоятельная
работа*
Из них в
интерак
тивной
форме, в
часах
Лабораторные занятия*
Итого
часов
по
теме
Семинарские
(практические)
занятия*
Виды учебной работы и
самостоятельная работа, в
час.
Лекции *
Тема
недели семестра
№
0-5
0,5
0-10
1.3.
1.4.
2.1.
2.2.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
Судьба дарвинизма.
Неоламаркизм
и
генетический
антидарвинизм и их
причины
Формирование
синтетической
теории эволюции
Всего
Модуль 2
Элементарная
единица эволюции.
Элементарные
факторы эволюции
Вид
и
видообразование
1-3
0,5
5
5,5
1-3
0,5
5
5,5
3
2
21
23
1
0-28
1-3
0,5
0,5
6
7
1
0-13
1-3
0,5
0,5
5
6
Всего
Модуль 3
Основные формы,
пути
и
закономерности
макроэволюции
Эволюция
онтогенеза: история
вопроса
и
современные
взгляды
Пути
биологического
прогресса.
Проблемы
вымирания.
Проблемы
направленности
эволюционного
процесса
Современные
гипотезы
возникновения
жизни
Основные этапы и
факторы
антропогенеза
Всего
Итого (часов,
баллов):
Курсовая работа *
Из них в интеракт.
форме
3
1
1
11
13
1
0-21
1-3
0,5
1
5
6,5
1
0-15
1-3
0,5
1
4
5,5
1
0-8
1-3
0,5
1
5
6,5
0-8
1-3
0,5
1
5
6,5
0-10
1-3
1
1
5
7
0-10
3
3
3
6
5
6
24
56
32
68
2
2
0,5
0-3
0-10
0-8
2
4
0-51
0-100
4
*- если предусмотрены учебным планом ОП.
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Таблица 4.
7
0-3
1.3
1.4
Всего
0-10
Модуль 2
2.1
0-10
0-3
2.2
Всего
0-5
0-15
0-3
0-6
Модуль 3
03.1
10
3.2
3.3
3.4
3.5
Всего
Итого
010
010
0-5
010
010
0-3
0-5
0-5
0-5
0-25
0-10
0-6
0-50
0-15
015
Итого количество баллов
другие формы
электронные
практикумы
программы
компьютерного
тестирования
комплексные
ситуационные
задания
Информа
ции
онные
системы и
технологи
и
0-5
010
0-3
010
028
013
0-8
021
0-5
0-5
0-5
0-5
Технические
формы
контроля
эссе
0-5
реферат
0-5
0-5
тест
контрольная
работа
ответ на
семинаре
Письменные работы
лабораторная
работа
Модуль 1
1.1
1.2
собеседование
Устный опрос
коллоквиумы
№
Темы
0-3
0-3
010
015
0-8
0-8
010
010
051
0100
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1
1.1 История эволюционных идей в развитии естественных наук. Учение Ж.Б.
Ламарка
Элементы эволюционизма в античной философии (Гераклит, Эмпедокл,
Аристотель, Лукреций). Метафизический период в развитии науки и господство
креационистских взглядов. Концепции преформизма и эпигенеза. Развитие систематики.
Значение работ Д.Рея и К.Линнея. Концепция неизменности видов в работах Ж.Кювье.
Теория катастроф и неизменность видов. Зарождение трансформизма. Борьба
трансформизма и креационизма в XVIII-XIX веках.
8
Эволюционная теория Ж.Б.Ламарка. Изменяемость видов и субъективность границ
между видами. Механизмы эволюции по Ж.Б.Ламарку.
1.2 Ч. Дарвин и основные положения дарвинизма
Научно-исторические предпосылки дарвинизма. Накопление доказательств
единства строения и происхождения организмов и исторического развития живой
природы. Успехи систематики. Учение об естественных группах. Развитие сравнительной
анатомии и сравнительной эмбриологии. Работы К. Бэра. Значение научного наследия
Ж.Кювье и Ж. Сент-Илера для дальнейшего формирования эволюционных воззрений.
Создание клеточной теории. Успехи в области биогеографии и экологии. Работы
А.Гумбольдта, А.Р. Уоллеса, К. Рулье, Н.А. Северцова. Исторический метод в геологии.
Ч.Лайель. Успехи палеонтологии. Общественно-экономические предпосылки дарвинизма.
Развитие капиталистических производственных отношений. Принцип конкуренции в
буржуазной политической экономии. Социологические взгляды Т.Мальтуса.
Биография и научная деятельность Ч.Дарвина. История создания труда
“Происхождение видов…”, его краткая характеристика.
Анализ происхождения пород домашних животных и сортов культурных растений.
Учение об искусственном отборе. Условия, благоприятствующие отбору. Изменяемость
организмов в одомашненном и диком состояниях. Дарвин о формах, закономерностях и
причинах изменчивости.
Доказательства эволюции природных видов. Учение о борьбе за существование и
естественном отборе как причине эволюции. Принципы монофилии и дивергенции.
1.3 Судьба дарвинизма. Неоламаркизм и генетический антидарвинизм и их причины
Главные задачи и трудности, стоящие перед дарвинизмом. Общая характеристика
основных этапов развития эволюционной теории после Дарвина. Пропаганда дарвинизма
передовыми учеными. Победа эволюционной идеи.
Формирование эволюционной биологии и развитие дарвинизма как научного
направления. Проникновение в биологию исторического метода. Филогенетические
исследования. Развитие эволюционной палеонтологии (В.О.Ковалевский, О.Неймар,
Л.Долло и др.) Становление эволюционной эмбриологии (А.О.Ковалевский,
И.И.Мечников) и морфологии (Э.Геккель, Ф.Мюллер, А. Дорн). Биогенетический закон.
Метод тройного параллелизма. Попытки построения филогенетических родословных.
Три течения в дарвинизме (классический дарвинизм, ламарко-дарвинизм,
неодарвинизм).
Кризис эволюционной теории в первой четверти XX в. Расхождение данных
ранней генетики и дарвинизма. Мутационная теория Г. Де Фриза. Концепция
“растворения признака в скрещивании” Ф. Дженкина. Дарвиновская гипотеза
“пангенезиса”. Возникновение неоламаркизма: механоламаркизм, ортоламаркизм,
психоламаркизм. Социал-дарвинизм, его реакционная сущность.
1.4 Формирование синтетической теории эволюции
Синтез дарвинизма с генетикой и экологией. Формирование синтетической теории
эволюции. Исследования генетических основ эволюционного процесса. Работы С.С.
Четверикова. Зарождение популяционной (эволюционной) генетики. Обнаружение запаса
изменчивости в популяциях. Работы Р.Фишера, С.Райта, Н.П.Дубинина и Д.Д. Ромашева
по изучению генетико-автоматических процессов. Создание Ф. Добжанским, Н.В.
Тимофеевым-Ресовским и др. учения о микроэволюции. Разработка проблем
микроэволюции и общих проблем естественного отбора И.И.Шмальгаузеном,
Н.И.Вавиловым, Дж.Симпсоном, Э. Майром и др.
Исследования эволюции отдельных крупных групп животных и растений
(цветковых растений – А.Л. Тахтаджян, членистоногих М.С.Гиляров, простейших –
9
В.А.Догель, Ю.И.Полянский, многоклеточных – А.В.Иванов, В.Н.Беклемишев,
Н.А.Ливанов, А.А.парамонов и т.д.).
Развитие на границах различных биологических дисциплин с эволюционным
учением эволюционных направлений исследования: эволюционной экологии –
С.С.Шварц, эволюционной физиологии – Л.А.Орбели, Е.М.Кребс, эволюционной
палеонтологии – А.А.Борисяк, Б.С.Соколов и др., эволюционной биохимии –
А,В,Благовещенский, А.А.Белозерский, А.А.Спирин и др., эволюционной морфологии –
А.Н.Северцов, И.И.Шмальгаузен и др.). Учение об эволюции биосферы. Работы
В.И.Вернадского, В.Н.Сукачева.
Модуль 2
2.1 Элементарная единица эволюции. Элементарные факторы эволюции
Понятие популяции для перекрестно-размножающихся и агамных форм. Типы
популяций. Основные экологические характеристики популяции. Возрастная структура
популяций. Половая структура популяций. Значение экологической структурированности
популяций.
Генетическая гетерогенность популяции. Частоты генов, генотипов, фенотипов.
Популяционный полиморфизм. Генетическое единство популяции. Популяция –
элементарная эволюционная единица.
Элементарное эволюционное явление. Роль наследственной изменчивости в
эволюции. Мутации как основной материал для эволюционного процесса. Комбинативная
изменчивость и ее роль в эволюции. Эволюционное значение мейоза и полового процесса.
Понятие нормы реакции. Эволюционное значение адаптивных модификаций.
Генетико-автоматические процессы (дрейф генов) в популяциях. Их роль в
изменении генофонда популяций. Влияние динамики численности (волн жизни) на
генотипический состав популяций. Принцип “основателя” (Э.Майр). Эффект
“бутылочного горлышка”.
Миграция. Значение миграции в изменении генетической структуры популяций.
Роль миграции в поддержании устойчивости видов.
Понятие изоляции. Географическая и биологическая изоляция. Презиготические и
постзиготические репродуктивные изолирующие механизмы. Происхождение и значение
репродуктивной изоляции организмов.
Современная концепция естественного отбора. Предпосылки естественного отбора.
Представление о борьбе за существование с позиций синтетической теории эволюции.
Ведущее значение в эволюции избирательной элиминации.
Экспериментальное исследование естественного отбора. Изучение естественного
отбора в природных популяциях. Однолокусная модель естественного отбора.
Количественная характеристика естественного отбора: коэффициент отбора, скорость
отбора, адаптивная ценность (дарвиновская приспособленность). Компоненты
приспособленности. Типы индивидуального естественного отбора: стабилизирующий,
движущий, дизруптивный. Примеры действия разных форм отбора. Замена
ненаследственной изменчивости мутациями в процессе отбора. Дестабилизирующий
отбор и его роль в изменении животных при доместикации. Уровни естественного отбора:
генный, гаметный, индивидуальный и групповой отбор. Соотношение индивидуального и
группового отбора. Происхождение вторичных половых признаков и половой отбор.
Эволюция адаптаций – основной результат действия естественного отбора.
Классификация адаптаций. Механизмы формирования адаптаций. Относительность
органической целесообразности.
2.3 Вид и видообразование
10
Понятие вида. История развития понятия. Типологическая концепция вида.
Современная биологическая концепция политипического вида. Реальность существования
и биологическое значение видов. Общие признаки вида (по Завадскому): дискретность,
численность, устойчивость, историчность. Критерии вида: морфологический, физиологобиохимический, эколого-географический, цитологический, репродуктивный.
Структура вида. Популяции и подвиды. Географическая изменчивость в пределах
ареала. Клинальная изменчивость. Прерывистая изменчивость. Изоляты. Гибридные зоны.
Основные стадии видообразования. Значение изолирующих механизмов для
внутривидовой дифференциации и обособления новых видов. Филетическое и истинное
видообразование. Аллопатрическое (географическое) видообразование. Особенности
центральных и периферийных популяций. Видообразование путем фрагментации ареала.
Симпатрическое видообразование. Видообразование путем крупных хромосомных
мутаций. Значение полиплоидии в формировании новых видов. Гибридогенное
происхождение видов. Видообразование путем специализации по хозяину, жертве,
кормовому виду, опыляемому растению. Сетчатая эволюция.
Определение понятия микроэволюции.
Модуль 3
3.1 Основные формы, пути и закономерности макроэволюции
Определение понятия макроэволюция. Соотношение процессов микро- и
макроэволюции. Эмпирические правила макроэволюции: необратимость эволюции,
происхождение от неспециализированных предков, прогрессивная специализация, смена
фаз в процессе адаптациогенеза, усиливающаяся интеграция биосистем.
Пути макроэволюции: филетическая эволюция, дивергенция, конвергенция и
параллелизм. Дивергенция как основной путь эволюции. Роль конвергенции и
параллелизма в образовании сходных морфологических типов организмов (жизненных
форм). Биологическое значение этих процессов.
Принципы моно- и полифилии в происхождении таксонов. Представления о
сетчатой эволюции и способы ее осуществления. Темпы эволюции.
Общие
принципы
морфофункциональных
преобразований:
мультифункциональность органов, количественное изменение функций. Частные
принципы морфофункциональных преобразований: усиление и ослабление главной
функции, полимеризация и олигомеризация, уменьшение числа функций, расширение
числа функций, разделение функций и органов, субституция органов, смена функций.
Взаимосвязь морфофизиологических преобразований в филогенезе. Принципы
гетеробатмии и компенсации. Редукция органов.
3.2. Эволюция онтогенеза: история вопроса и современные взгляды
Организм как целое в онтогенезе. Типы корреляций. Организм как целое в
филогенезе. Типы координаций. Основные тенденции в эволюции онтогенеза:
эмбрионизация и автономизация, неотения. Их значение. Соотношение индивидуального
и исторического развития. Учение о рекапитуляции. Биогенетический закон. Его критика.
Ценогенезы и филэмбриогенезы. Типы филэмбриогенезов.
3.3 Пути биологического прогресса. Проблемы вымирания. Проблемы
направленности эволюционного процесса
Понятие биологического и морфофизиологического прогресса.
Критерии морфофизиологического прогресса. Критерии биологического прогресса.
Пути достижения биологического прогресса и регресса. Общие и частные эволюционные
приспособления. Вымирание и тупики эволюции. Направленность эволюционного
процесса: ортогенез и ортоселекция.
3.4 Современные гипотезы возникновения жизни
11
Вульгарные теории самозарождения жизни. Доказательства их несостоятельности
работами Ф.Реди и Л.Пастера. Гипотеза панспермии. Ее современный вариант. Научная
гипотеза происхождения жизни. Значение работ А.И.Опарина, Д.Холдейна, Д.Бернала.
Планетарные условия возникновения жизни. Химический состав первичной атмосферы.
Источники энергии для абиогенного синтеза органических молекул. Основные этапы
биогенеза и их экспериментальное моделирование (работы С.Миллера, С.Фокса, Д.Оро и
др.). Последующие стадии биохимической эволюции. Коацервация. Становление
клеточной организации. Развитие метаболизма и репродукции протобионтов.
Возникновение генетического кода. Происхождение мембран. Оформление ядра и
полового процесса. Происхождение эукариотических форм. Роль симбиоза в эволюции
клетки.
Основные этапы эволюции биосферы. Эволюция энергетических процессов
(брожение, фотосинтез, дыхание). Глобальные последствия накопления кислорода в
атмосфере: азоновый экран, кислородная жизнь. Возникновение многоклеточности.
Выход организмов на сушу. Основные пути эволюции растений. Роль грибов в эволюции
наземных растений. Основные пути эволюции животных. Эволюция биосферы в целом.
Формирование биокосных систем (атмосферы, литосферы, мирового океана) в результате
взаимодействия абиотических и биотических факторов. Образование биотического
круговорота.
Развитие представлений о сущности жизни. Определение жизни, данное
Ф.Энгельсом.
Существенные
свойства
живого.
Особенности
живых
организмов,
обусловливающие саму возможность эволюции (дискретность, конвариантная
редупликация). Роль живого вещества в геохимических процессах в биосфере (по
В.И.Вернадскому). Геологические, космические и биотические факторы изменения
условий жизни.
3.5. Основные этапы и факторы антропогенеза
Этапы становления человека. Роль биологических и социальных факторов в
эволюции человечества. Антропогенное влияние на ход эволюционного процесса.
6. Планы семинарских занятий.
Не предусмотрены
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
Лабораторная работа №1. Доказательства и методы изучения эволюционного
процесса
Вопросы для контроля домашнего задания
1. Палеонтологические доказательства.
а) Ископаемые переходные формы.
б) Филогенетические ряды.
в) Непрерывные последовательности ископаемых форм.
2.Биогеографические доказательства.
а) Географическое распространение организмов как выражение исторических
процессов.
б) Особенности распространения близких видов.
в) Островные формы.
г) Прерывистое распространение.
д) Филогенетические реликты.
3.Сравнительно-анатомические доказательства.
а) Гомологичные и аналогичные органы.
б) Рудименты и атавизмы.
12
в) Построение сравнительно-анатомических рядов.
4. Эмбриологические доказательства.
а) Явление зародышевого сходства.
б) Принцип рекапитуляции.
5.Данные систематики.
а) Своеобразие таксономического распределения организмов.
б) Промежуточные формы.
6.Молекулярно-генетические и цитологические доказательства.
Задания
1. Одним из доказательств эволюции является единство органического мира, в
котором существует ряд организмов, занимающих промежуточное положение между
крупными систематическими группировками – переходные формы. На рисунке 1
представлены некоторые из ныне существующих переходных форм организмов.
Познакомьтесь с данными организмами и укажите в их строении признаки разных типов
организации.
2. В таблице 1 перечислены некоторые анатомо-морфологические признаки
организмов. Заполните таблицу, указав, какие из перечисленных органов или систем
характерны для оболочников, ланцетника и позвоночных животных. Выясните, идет ли
совершенствование перечисленных органов и их систем. Можно ли, исходя из анализа
таблицы, заключить, что эволюция организмов идет от простого к сложному? Какими
фактами подтверждается единство органического мира как одно из доказательств
эволюции? Как в процессе эволюции древние формы организмов постепенно через ряд
промежуточных форм превращаются в современные формы?
Таблица 1. Анатомо-морфологическая характеристика ланцетника, оболочника и
позвоночных животных
органы и их
Чем представлены сравниваемые органы
системы
ланцетник
оболочник
позвоночные
скелет
нервная
система
органы
дыхания
органы
кровообращения
органы
выделения
органы
размножения
13
Рис.1 Ныне существующие переходные формы
1- мечехвост, занимающий промежуточное между членистоногими и вымершими
трилобитами, - 2 -перипатус, несущий признаки членистоногих и кольчатых червей, 3 –
эвглена зелёная, соединяющая признаки животных и растений, 4 – личинка мечехвостов,
похожая на личинку трилобитов, 5 – ползающий гребневик, соединяющий признаки
кишечнополостных животных и плоских червей
3.Рассмотрите в качестве конкретного примера гомологичных органов особенности
строения скелета наземных позвоночных (рис.2,3). О чём свидетельствует сходство в
строении конечностей, выполняющих весьма различные функции у позвоночных?
Рис.2 Общий план строения человека, шимпанзе и лягушки
14
Рис.3. Гомология передних конечностей позвоночных (саламандра, морская
черепаха, крокодил, птица, летучая мышь, кит, крот, человек). Гомологичные части
обозначены одинаковыми буквами и цифрами.
4.В строении любого организма можно найти органы или структуры недоразвитые
и утратившие своё былое значение в филогенезе – это рудиментарные органы. На рисунке
4 рассмотрите рудиментарные конечности питона, рудименты крыльев у киви, рудименты
тазовых костей у китов. О чём свидетельствуют эти органы? Перечислите известные Вам
рудиментарные органы и их функции. По каким признакам можно отличить рудименты от
атавизмов?
Рис.4 Примеры рудиментарных органов
5.Как объяснить с позиций основных генетических закономерностей
существование у многих организмов рудиментарных органов и появление атавизмов?
Приведите примеры.
6. В таблице 2 перечислены некоторые морфологические признаки растений и
животных, следует определить их морфологическое происхождение, выполняемую
функцию и форму сходства (гомология, аналогия и гомойология).Что такое гомология,
15
аналогия и гомойология? Что такое атавизмы? Почему явления гомологии и гомойологии
служат одним из существенных доказательств степени родства между организмами и
доказательством эволюции органического мира?
Таблица 2. Некоторые категории сходства органов
Морфологические признаки
гомол
огия
гия
Крылья птицы, бабочки, летучей
анало
гомой
ология
мыши
Жабры рыбы, речного рака
Колючки кактуса, барбариса,
боярышника
Конечность крота, лошади, сивуча,
летучей мыши
Приспособления к плаванию у
моржей, тюленей
Роющие конечности крота, медведки
Строение резцов у грызунов,
зайцеобразных
Конечности таракана, жука-плавунца,
кузнечика
Глаз головоногого моллюска и
млекопитающего
7.Видный английский анатом Р. Оуэн (1804-1892), впервые четко определивший
понятия «аналогия» и «гомология» (1843), считал, что гомология – следствие идеи,
идеального плана, «прототипа» (рис. 5), причем единство плана строения приводит, по
Оуэну, к выводу «о единстве разума, задумавшего его». В чем состоит идеалистический и
метафизический характер подобного объяснения? Как с позиций теории эволюции
раскрыть сущность понятия «единство плана строения»?
Рис.5 Прототип позвоночного животного (по Оуэну, 1846)
8. При переходе от обитания во влажных тропических лесах (тапир) к жизни в
саванне (носорог) происходит редукция пальцев до трёх. При переходе к жизни на
открытых пространствах (лошадь) редукция пальцев идёт ещё дальше – до сохранения
лишь единственного центрального пальца (с биомеханической точки зрения хождение на
одном пальце чрезвычайно выгодно для обеспечения мгновенного отталкивания и
быстрого бега) (рис.6). Какие ещё примеры сравнительно-анатомических рядов как метода
изучения эволюции Вам известны?
16
Рис.6 Сравнительно-анатомический ряд копытных: передние конечности А –
тапира, Б – носорога, В – лошади; II-IV - пальцы
9.В пользу существования родства систематических групп свидетельствуют
ископаемые переходные формы. Заполните таблицу, указав некоторые признаки
первоптиц в сравнении с рептилиями и настоящими птицами (рис.7).
Сравнительная характеристика некоторых признаков археоптерикса,
рептилий и настоящих птиц
Органы и жизненные
рептилии
археоптер
птицы
процессы
икс
Чешуя
Перья
Передние конечности
Наличие зубов
Хвостовые позвонки
Сердце
Способность к полёту
Образ жизни
Размножение
Можно ли считать археоптерикса переходной формой между классами рептилий и
настоящих птиц? Почему? Какое значение имеет археоптерикс для доказательства
эволюции органического мира? Почему промежуточные формы не дают достаточных
доказательств эволюции? Что обозначено цифрами 1-3 на рисунке 7?
17
А
Б
Рис.7 Археоптерикс: А – реконструкция; Б – отпечатки костей скелета и перьев
10.Особый интерес представляют ископаемые остатки животных, позволяющие
связать рыб с наземными позвоночными животными. Используя рисунок 8, заполните
таблицу и объясните, почему стегоцефалов называют ископаемой и переходной формой?
В какую геологическую эру, и в какой период истории Земли жили стегоцефалы? Какие
группы позвоночных произошли от стегоцефалов, и кто были их предками? Можно ли
считать стегоцефалов прямыми предками современного тритона или крокодила?
А
Б
В
Рис.8. Стегоцефалы: А-Б – девонская ихтиостега; В – скелет стегоцефала из
пермских отложений
Некоторые признаки стегоцефалов
Части тела и жизненные
Признаки у стегоцефалов
процессы
Позвоночник
рыб
амфибий
рептилий
18
Череп
Конечности
Кожный покров
Внешний вид
Образ жизни
Размножение
11.Во время кругосветного плавания Ч. Дарвин обнаружил в Южной Америке
находки скелетов ископаемого гигантского ленивца, сходные со скелетами ныне живущих
видов, выявил черты различия в видовом составе фауны Северной и Южной Америки и
отметил высокий процент эндемиков среди птиц и рептилий Галапагосского архипелага.
О чем свидетельствуют данные факты?
12.О флоре и фауне далекого прошлого Земли свидетельствуют реликтовые формы.
Среди животных одной из наиболее ярких реликтовых форм является гаттерия –
единственный представитель целого подкласса рептилий. В ней отражены черты рептилий
живших на Земле в мезозое. Другой известный реликт – кистеперая рыба латимерия,
сохранившаяся малоизмененной с девона. Среди растений реликтом может считаться
гинкго. Облик этого растения дает представление о древесных формах, вымерших в
юрском периоде. Познакомьтесь с рисунком 9. Подпишите какими цифрами обозначены
опоссум, гаттерия, гинкго, латимерия?
Рис.9 Реликтовые организмы
13. Зародыши птиц на ранних стадиях эмбрионального развития выделяют в
качестве конечного продукта азотистого обмена веществ аммиак, на чуть более поздних мочевую кислоту, а на последних стадиях развития – мочевую кислоту.. Сходным образом
у головастиков лягушек конечным продуктом обмена является аммиак, а у взрослых
амфибий – мочевина. Как объяснить данные факты?
14. Изучение эмбрионального развития высших, наземных позвоночных показало,
что у них закладываются и достигают известного уровня развития некоторые органы, не
19
имеющие у взрослого животного никакого значения, но вполне сходные с органами,
характеризующими взрослых рыб. Рассмотрите рисунок 10 и ответьте, о чем
свидетельствует факт закладки частей жаберного аппарата у зародышей наземных
позвоночных?
15. Строение личиночных форм нередко позволяет устанавливать родственные
связи взрослых организмов, порой неузнаваемо различающихся. Сравните и выявите
сходство личинки – науплиуса у циклопа, морской уточки и саккулины (рис.10).
А
Б
Рис.10 Эмбриональное и личиночное сходство: А – сравнение закладки
жаберного аппарата у зародыша курицы с жаберным аппаратом костистых рыб (1 –
жаберные щели зародыша курицы, 2 – то же с удалёнными покровами, видны
артериальные дуги, идущие по жаберным дугам между жаберными щелями; 3 –
артериальные дуги костистой рыбы); Б – сходство науплиусов – планктонных личинок
низших ракообразных
16.Как можно доказать объективность процесса эволюции жизни на Земле?
17.Перед Вами находятся черепаха, лошадь, мышь, бабочка, сосна. Какими
методами можно наиболее надёжно установить родство этих форм?
18.В чём состоит сущность метода тройного параллелизма и значение этого и
подобных методологических подходов для решения спорных вопросов филогенеза
отдельных групп? Приведите примеры.
Лабораторная работа № 2. Возникновение и развитие эволюционных идей
Эволюционные идеи – представления об историческом развитии наблюдаемого
разнообразия жизни – возникали еще тысячелетия назад. Все более обогащаясь фактами с
прогрессом естествознания, они привели в конце XVIII в. к формированию
революционного учения – теории эволюции Ч. Дарвина. Для понимания современного
состояния и проблем эволюционного учения необходимо знание основных исторических
этапов формирования эволюционизма. Таких этапов, по существу, лишь два –
додарвиновский и дарвиновский.
Вопросы для контроля домашнего задания
20
1.История развития эволюционных идей в античное время.
2.Состояние эволюционной мысли в Средние века.
3. Развитие эволюционных идей в эпоху Возрождения.
4.Борьба креационизма и трансформизма.
5. Первая эволюционная концепция Ж.Б.Ламарка
6.Научно-исторические и общественно-экономические предпосылки дарвинизма.
Задания
1. Поясните мысль, высказанную К. Линнеем: "Система – это ариадная нить
ботаника, без нее гербарное дело превращается в хаос". Рассмотрите схему (рис. 11)
классификации растений, предложенную К. Линнеем. Установите, какие логические
операции использовал К. Линней для классификации растений. Объясните, почему к
классу тайнобрачных (24) К. Линней отнес растения с невыясненным способом
размножения – мхи и папоротники. Какие ошибки допущены в классификации растений?
Рис.11 Схема классификации растений по Линнею: 24 класса: 1-10 – однодесятитычинковые; 11-13 – многотычинковые; 14 – двусильные; 15 – четырёхсильные; 16
– однобратственные; 17 – двубратственные; 18 – многобратственные; 21 – однодомные; 22
– двудомные; 23 – многобрачные; 24 - тайнобрачные
2.Познакомьтесь с классификациями животных, предложенными К. Линнеем,
Ш.Бонне, Ж.Б.Ламарком. Определите сколько признаков положено в основу
классификации. Насколько правомерно такое деление организмов? Отметьте правильно
выделенные группы и ошибки, допущенные в классификации животных.
Лестница существ от растений до человека Ш. Бонне:
Человек – Четвероногие животные – Птицы – Рыбы – Змеи – Слизни. Раковинные –
Насекомые – Растения
Принцип градации в зоологической системе Ж.Б. Ламарка:
I – 1 Инфузории. 2 Полипы; II – 3 Лучистые. 4 Черви; III – 5 Насекомые. 6
Паукообразные. 7 Ракообразные; IV – 8 Кольчатые черви. 9 Усоногие. 10 Моллюски; V –
11 Рыбы. 12 Рептилии; VI – 13 Птицы. 14 Млекопитающие
Классификация животных по К. Линнею:
21
III ступень – Черви (6). Насекомые (5) (холодная белая жидкость вместо крови); II
ступень – Рыбы (4). Гады (3) (сердце с одним желудочком, кровь красная и холодная); I
ступень – Птицы (2). Четвероногие (1) (сердце с двумя желудочками, кровь красная и
горячая)
3. Сравните высказывания К. Линнея и его современника натуралиста Б. де Майе
(1696-1738): «Творец природы, создавая виды, наложил на свои создания вечный закон:
плодиться и размножаться, воспроизводя себе подобных. Правда, во многих случаях он
наделил их правом на некоторые отклонения во внешнем виде, но не на превращение
одного вида в другой» (К. Линней, 1737). «Кто может сомневаться в том.что от
летающих рыб произошли наши птицы? Превращению гусеницы в бабочку в тысячу раз
труднее было бы поверить, чем превращению рыбы в птиц, если бы эта метаморфоза не
происходила каждодневно у нас на глазах… пусть сто миллионов погибнет, будучи
неспособным приспособиться, достаточно, если это удастся двум для того, чтобы
произошел (новый) вид» (Б. де Майе, 1748).
4. Познакомьтесь с иерархичностью систематических категорий, установленных К.
Линнеем (рис. 12) и сравните ее с дарвиновской
Рис.
12.
Иерархичность
систематических
категорий,
установленная
К.Линнеем
1.
«Всякое же изменение, приобретённое органом благодаря привычному
употреблению, достаточному для того, чтобы произвести данное изменение, сохраняется в
дальнейшем путём размножения при условии, если оно присуще обоим индивидуумам,
совместно участвующим в оплодотворении при воспроизведении своего вида. Это
изменение передается дальше и переходит таким образом ко всем индивидуумам
последующих поколений, подвергающихся воздействию тех же условий, хотя потомкам
уже не приходится приобретать его тем же путём, каким оно было создано» (Ж.Б. Ламарк
"Философия зоологии"). В чём расходятся, судя по этому тексту, Ламарк и Дарвин?
2.
Стрелолист вальковатый(Sagittariateres) растёт только в воде и всегда
образует узкие подводные листья, а стрелолист цепкоплодный (S. lappula) растёт только
на суше и всегда имеет листья с широкой пластинкой. Эти эволюционные переходы от
индивидуальных приспособительных реакций к новым видам кажутся вполне
возможными, если соблюдаются следующие два принципа Ламарка. Какие принципы
принимались Ламарком в качестве непреложных истин, не требующих доказательств?
7.Придумайте по одному-два примера образования органов с точки зрения
Ж.Б.Ламарка. «Береговая птица, не любящая плавать, но которая всё же вынуждена
отыскивать пищу у самого берега, постоянно подвергается опасности погрузиться в ил, И
вот, стремясь избегнуть необходимости погрузить тело в воду, птица делает всяческие
усилия, чтобы вытянуть и удлинить ноги. В результате длительной привычки, усвоенной
данной птицей и прочими особями её породы, постоянно вытягивать и удлинять ноги, все
особи данной породы как бы стоят на ходулях, так как мало помалу у них образовались
длинные голые ноги, лишённые перьев до бедра, а часто и выше».
22
«Что касается привычек, любопытно наблюдать результаты их на примере
своеобразной формы тела и роста жирафа… Известно, что это самое высокое из
млекопитающих животных водится в местах, где почти всегда почва сухая и лишена
растительности. Это заставляет жирафа объедать листву деревьев и делать постоянные
усилия, чтобы дотянуться до неё. Вследствие этой привычки, существующей с давних пор
у всех особей данной породы, передние ноги жирафа стали длиннее задних, а его шея
настолько удлинилась, что это животное достигает шести метров в высоту.» (Ж.Б.Ламарк
"Философия зоологии").
8. Как вы думаете, можно ли, придерживаясь взглядов Ж.Б. Ламарка о роли
упражнения и неупражнения органов в эволюции, объяснить происхождение таких
приспособлений организмов, как покровительственная окраска у зайца или зелёного
кузнечика, наличие волосяного или перьевого покрова у животных и т.п. ?
9. «Твёрдо помнить должно, что видимые телесные на земле вещи и весь мир не в
таком состоянии были с начала от создания, как ныне находим, но великие происходили в
нём перемены, что показывает история и древняя география, с нынешней снесённая, и
случающиеся в наши века перемены земной поверхности... Итак, напрасно многие
думают, что всё, как видим, с начала творцом создано» (М.В. Ломоносов). Что вы можете
сказать на основании этого высказывания М.В. Ломоносова о его взглядах на природу?
Сравните мировоззренческие взгляды М.В. Ломоносова и К. Линнея.
10.
Используя
рисунок
13,
попытайтесь
объяснить
возникновение
такогоприспособления, как длинная шея жирафа, по Ламарку (1-3) и Дарвину (1.1-3.1).
Выполните подписи под каждым из рисунков.
Рис.13 Развитие длинной шеи у жирафа по Ламарку (1-3) и Дарвину (1.1-3.1)
11. Заполните таблицу, сравнив искусственный и естественный отбор Ч. Дарвина.
Сравнение искусственного и естественного отбора
Признаки для сравнения
Искусственный
Естественный
отбор
отбор
Материал для отбора
Судьба особей - обладателей
благоприятных изменений
Судьба особей - обладателей
23
неблагоприятных изменений
Отбирающий
(селектирующий) фактор
Определение
направление
отбора
Характер
индивидуальных
различий у отбираемых особей
Характер действия отбора
Результат отбора
Ж.
СентИлер
Ч.
Дарвин
Ж.
Б. Ламарк
К.
Линней
Эволюционные идеи учёных-биологов
Эволюционные идеи
Ж.
Кювье
12. Сравните взгляды К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ж. Кювье, Ж. Сент-Илера и Ч.
Дарвина на развитие органического мира. Заполните таблицу:
Возникновение и развитие органического
мира
Направление и причины развития
органического мира
Важнейшие обобщения
13. «Постепенное изменение в организации животных, или их преобразование,
бывает различно, по различию производящих условий и степени их действия. Вообще
животное, переносимое из одних климатических условий в другие, перерождается, т.е.
получает новые признаки. Животные не менее изменяются и переходя из дикого
состояния в домашний быт, к человеку... Новые случайные изменения в организации
животных и растений передаются в потомство, и так как каждое отдельное животное и
растение ... каждая отдельная особь может, в свою очередь, подвергнуться ещё
сильнейшему изменению, то очевидно, что случайные изменения могут достигать в
естественных телах значительной степени (К.Ф. Рулье). Какие факторы эволюции
органического мира признавал К.Ф. Рулье, в чём сходство и отличие во взглядах К. Рулье
и Ж. Ламарка на факторы эволюции.
Лабораторная работа №3. Возникновение и развитие жизни на Земле
Вопросы для контроля домашнего задания
1.Вульгарные теории самозарождения жизни. Доказательства их несостоятельности
работами Ф.Реди и Л.Пастера.
2. Развитие идеи космического посева (панспермии). Ее современный вариант.
3. Научная гипотеза происхождения жизни. Значение работ Опарина, Холдейна.
а) Планетарные предпосылки возникновения жизни.
б) Химический состав первичной атмосферы.
в) Источники энергии для синтеза органических молекул.
г) Экспериментальное исследование абиогенного синтеза органических молекул.
д) Основные этапы биогенеза. Коацервация.
4. Становление клеточной организации. Проблема возникновения генетического
кода.
5. Происхождение эукариотических форм. Роль симбиоза в эволюции клетки.
24
6. Эволюция энергетических процессов (брожение, фотосинтез, дыхание).
Изменение атмосферы живыми организмами.
7. Возникновение многоклеточности.
8. Основные пути эволюции растений.
9. Основные пути эволюции животных.
10. Основные направления эволюции грибов. Роль грибов в эволюции биосферы.
Задания
1. Все теории возникновения жизни на Земле можно разделить на две группы:
теории биогенеза и абиогенеза. В чём их сущность? Охарактеризуйте известные Вам
теории из каждой группы и назовите учёных, связанных с этими теориями. Заполните
таблицу:
Теории
Теории возникновения жизни на Земле
Имена ученых
Краткая
характеристика теории
Теории абиогенеза
Теории биогенеза
2. Объясните, почему все теории возникновения жизни на Земле носят название
гипотез?
3. Что Вы можете сказать о причинах изменения атмосферы Земли? Почему
первичная атмосфера называется восстановительной, а современная – окислительной?
Объясните происхождение и значение свободного кислорода в атмосфере Земли?
4. Ч. Дарвин в 1871 г. писал: «Но если бы сейчас … в каком-либо тёплом водоёме,
содержащем все необходимые соли аммония и фосфора и доступном воздействию света,
тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим, всё
более сложным превращениям, то это вещество немедленно было бы разрушено или
поглощено, что было невозможно в период до возникновения живых существ».
Подтвердите или опровергните данное высказывание Ч. Дарвина. Как вы понимаете, что
живое вещество с момента своего возникновения становится активным фактором
собственного существования?
5. Познакомьтесь с основными этапами химической эволюции (рис. 14). Почему
если хотя бы один из этих этапов естественного пути (на основании законов природы)
окажется «непройденным», то возникновение пробионта окажется невозможным?
25
Рис.14. Схема основных четырёх этапов на пути от неорганической материи
к органическому мира
6.Какое значение для подтверждения гипотезы биохимической эволюции имели
эксперименты, проведённые С. Милерром (1953) (рис. 15)?
Рис.15. Схема аппарата Миллера
7.Американским учёным Т.Чеком (1981) была открыта способность РНК-подобных
молекул к саморепликации и каталитической активности. Познакомьтесь с рисунком 16 и
объясните, почему период эволюции жизни на Земле, когда молекулы РНК служили в
качестве примитивных генов и биологических катализаторов, получил название
«первичный мир РНК»?
26
Рис.16. «Первичный мир РНК»
8.Познакомьтесь с историей формирования географической оболочки Земли. На
рисунке 17 показаны общие очертания материков и их связи между собой в основные
периоды развития Земли. ОбъяснитесходствофауныНеоарктической (СевернаяАмерика)
иПалеоарктической
(Евразия)
зоогеографическихобластейиотличиевидовогосоставафауныАвстралийскойобласти.Объяс
ните сходство фауны Неоарктической (Северная Америка) и Палеоарктической (Евразия)
зоогеографических областей и отличие видового состава фауны Австралийской области.
Рис.17 Дрейф континентов: 1 – конец перми (около 200 млн лет назад); 2 –
конец триаса (195 млн лет назад); 3 – конец юры (140 млн лет назад); 4 – конец (70 млн
лет назад)
9. Познакомьтесь со схемой происхождения эукариотической клетки и её
органоидов путём впячивания клеточной мембраны (рис. 18). Какими цифрами
обозначены следующие структуры: хромосомы, кольцевая ДНК прокариот, ядро, ядерное
впячивание,
митохондриальноевпячивание,
митохондрия,
пластидноевпячивание,
хлоропласты?
27
Рис.18 Происхождение эукариотических клеток и их органоидов путём
впячивания клеточной мембраны: А – протоклетка; Б – клетка гипотетических прокариот;
Г – клетки на стадии формирования митохондрий, ядра и пластид соответственно; Д, Еклетки животных и растений
10.Познакомьтесь со схемой симбиотического происхождения эукариотическо
клетки (рис.19). Какими цифрами обозначены пробионт, животная клетка, бактериальный
фотосинтетик, анаэробная бактерия, раститтельная клетка, аэробная бактерия?
Рис.19 Схема симбиогенетического происхождения эукариот
11. Познакомьтесь с некоторыми представителями фауны палеозоя. Какими
цифрами обозначены следующие вымершие животные: ракоскорпион, трилобит,
археоциат (скелет), головоногий моллюск (раковина), бесчелюстные (древнейшие
позвоночные), коралл (скелет) (рис. 20)? Какими цифрами обозначены: древнейшие
пресмыкающиеся, зверозубый ящер, двоякодышащая рыба, стегоцефал, стрекозоподобное
насекомое (рис. 21)?
28
Рис.20 Фауна палеозоя (кембрий, ордовик и силур)
Рис. 21 Фауна палеозоя (девон, карбон и пермь)
29
12.
Гены
малой
субъединицы
рибосомальной
РНК
содержат
высококонсервативные последовательности, меняющиеся столь медленно, что их можно
использовать для «измерения» филогенетического родства между представителями всех
групп живых организмов. Познакомьтесь с данными секвенирования генов
рибосомальной РНК малой субъединицы разных групп организмов (рис.22) и выскажите
своё мнение о давности дивергенции предка линий эукариотических клеток растений,
грибов и животных от общего предка.
Рис.22 Эволюционное родство организмов по данным секвенирования
(определения нуклеотидных последовательностей) генов рибосомальной РНК малой
субъединицы.
13. Познакомьтесь со схемой эволюционного родства основных групп организмов
(один из многочисленных вариантов) Б.М. Медникова (1987) (рис.23). Сравните с
гипотетическим древом эукариот, построенным преимущественно на основе данных
молекулярной филогении по нескольким генам (Adl.Etal., 2005).Выскажите своё мнение.
14. Посмотрите видеофильм «Эволюция жизни».
15. Запишите в тетрадь ключевые этапы эволюции беспозвоночных и позвоночных
животных и растений.
30
Рис. 23. Схема взаимоотношения основных царств живых организмов
Лабораторная работа №4. Элементарная единица и элементарные факторы
эволюции
Задания
1. Морские веслоногие рачки Tisbereticulata хорошо разводятся в морской воде в
лабораторных условиях, хотя смертность личинок довольно высока, особенно при
высокой плотности популяций. Производилось скрещивание гетерозиготVM по двум
кодоминантным аллелям, ответственным за различия в окраске рачков, при высокой и
низкой плотностях популяции. Число достигших половозрелости потомков в поколении Е
было следующим:
Плотност
VV
VM
MM
Всего
ь
низкая
904
2023
912
3839
высокая
353
1069
329
1751
Каковы относительные приспособленности разных генотипов принизкой и
высокой плотностях популяции?
2. Болезнь Тея-Сакса, вызываемая накоплением в тканях центральной нервной
системы человека сложных липидов, так называемых ганглиозидов, приводит к
умственной отсталости, слепоте и ранней смерти. Ахондроплазические карлики
оставляют в среднем в 5 раз меньше потомков, чем здоровые люди. Каковы
приспособленности индивидуумов с болезнью Тея-Сакса и хондродистрофических
карликов?
3. В лабораторной популяции дрозофил в локусе Est-6, кодирующем фермент
эстеразу, присутствуют два аллеляF и S. В культуру помещали личинок первого возраста с
тремя генотипами и подсчитывали число вылетевших взрослых мух. В двух опытах были
получены следующие результаты:
Опы
Число личинок
Число мух
т
FF
FS
SS
FF
FS
1
160
480
360
80
240
2
360
480
160
90
240
Каковы приспособленности каждого генотипа в обоих опытах, если считать, что
они полностью определяются выживаемостью личинок?
4.Какой их перечисленных признаков обладает узкой нормой реакции?
а) Вес тела, б) группа крови, в) плодовитость, г) размеры тела. Ответ
аргументируйте.
5. На какой из признаков положительное давление стабилизирующего отбора будет
сильнее:
а) увеличение числа откладываемых яиц у птиц,
б) увеличение средней массы птенцов,
в) увеличение срока высиживания птенцов,
г) увеличение среднего количества птенцов.
31
SS
90
80
6. В индустриальном районе, где установлен строгий контроль над промышленным
загрязнением атмосферы, приспособленности бабочек Bistonbetularia составляют единицу
для светлой формы и 0,47 – для темной. Определите коэффициент отбора.
7.Дайте сравнение искусственного и естественного отбора, заполнив следующую
таблицу:
Формы отбора
Ист
Отбира
Признаки,
Резул
очник
ющий фактор накапливающиеся в ьтаты отбора
отбора
процессе отбора
Искусственны
й отбор
Естественный
отбор
8. Сравните формы индивидуального естественного отбора, заполнив следующую
таблицу:
Формы
Характеристи
Примеры
Роль в
отбора
ка (направление
действия
эволюции
отбора)
Движущая
Стабилизиру
ющая
Дизруптивная
8. Сложность взаимоотношений между организмами была еще более ста лет назад
наглядно проиллюстрирована Ч. Дарвином, доказавшим, что урожай семян клевера
зависит от количества кошек в данной местности, а численность сов определяется
урожаем сосновых шишек. Объясните подмеченные Ч. Дарвином взаимосвязи в природе.
Какой характер они носят?
9. Схему изменяемости и образования новых видов Ч. Дарвин строил на основе
двух принципов? Монофилии и дивергенции. Дайте объяснение с позиций борьбы за
существование двум основным путям видообразования по Дарвину.
10. Учёные наблюдали, что в годы высокой численности сибирских леммингов,
сокол-сапсан начинает атаковать животных прямо на земле (как известно, соколы ловят
свою добычу в воздухе). С чем связано такое изменение поведения сокола?
11. В природных популяциях часто возникают мутации, которые обычно бывают
рецессивными. Справедливо ли утверждение, что соотношение гамет с рецессивными и
доминантными аллелями в таких популяциях равно единице? Какой фактор эволюции
кроме мутационного процесса, вызывает изменения соотношения рецессивных и
доминантных аллелей в природных популяциях? Какова роль мутаций, возникающих в
популяциях, в эволюции?
12.В лесной популяции обитают две чётко выраженные популяции серой полёвки.
Одна из них населяет хорошо прогреваемые участки: поля, луга, пашни, друга – опушки,
пролески, поляны, где света, тепла и корма гораздо меньше, чем у первой популяции. В
какой популяции и в какие сезоны года наиболее остры формы борьбы за существование и
почему? Как, на Ваш взгляд, колеблется численность в обеих популяциях?
13. Изоляция – один из факторов эволюции. Объясните почему. Какие виды
изоляции Вам известны? Каков механизм их действия? Заполните таблицу:
Вид изоляции
Изолирующие механизмы
Характерные особенност
32
14.Известно пять рас севанской форели, нерест которых происходит в разные
месяцы. Сдвиг в сроках размножения небольшой, но весьма значителен для
существования отдельных популяций. Каков механизм, обуславливающий различия меду
популяциями севанской форели? В чём его значение для вида в целом?
Места и сроки нереста у пяти форм форели в озере Севан (Армения):
1– северо-западный угол (с ноября по начало декабря, зимний бахтакa);
2 - юго-восточный угол (с половины января – до половины марта, зимний бахтакb);
3 – середина озера (октябрь, боджак);
4 – устье реки (конец весны – лето, летний бахтак);
5 – река- с октября по январь (гегеркуни)
15.Среди рода жужелиц есть немало видов-двойников, практически не отличимых
друг от друга. Скрещивания между разными видами невозможны из-за различия в
строении половых органов этих насекомых. Кроме того жужелицы способны определять
свою видовую принадлежность по запаху. Самки жужелиц выделяют феромоны – пахучие
вещества, привлекающие самцов; каждый вид имеет свой специфический запах. Почему
эти виды жужелиц относят к одному роду? Почему их относят к разным видам? Какой
эволюционный фактор оказал решающее влияние на образование разных видов жужелиц?
16. Как бы Вы объяснили факт увеличения плодовитости (увеличение числа
детёнышей в помёте) у многих млекопитающих (мышей, полёвок, зайцев) на границах их
ареалов?
17. В чём причина каннибализма и уничтожения взрослыми животными своего
потомства в следующих ситуациях: 1) мучные хрущаки при плотности, превышающей
оптимальную, поедают яйца, отложенные самками; 2) окунь в мелких речках и небольших
озёрах поедает собственных мальков; 3) суслики в неурожайные годы давят
новорожденных детёнышей и выкидывают их из нор.
18. В Европе у обыкновенной кукушки можно выделить несколько «биологических
рас», отличающихся генетически закреплённой окраской яиц. В Восточной Европе одни
откладывают голубоватые яйца в гнёзда обыкновенной горихвостки и лугового чекана,
другие – светлые в крапинку яйца в гнёзда мелких воробьиных птиц, имеющих яйца
сходной окраски. Изоляция между этими расами кукушек поддерживается за счёт
уничтожения птицами-хозяевами не достаточно замаскированных яиц. Какой вид
изоляции характерен для биологических рас обыкновенной кукушки?
33
19.Заяц русак широко распространён в умеренной зоне Северного полушария.
Зайцы в районах Предуралья и Зауралья оказались разделены лесистыми горами. Что это
за тип изоляции? К какой систематической группе можно отнести зайцев, обитающих в
Предуралье и Зауралье, если допустить, что особи этих групп не скрещиваются между
собой?
20. Мутационный процесс, изоляция, популяционные волны играют важнуюрольв
процессе эволюции. Объясните, почему эти факторы не определяют направленность
эволюционного процесса?
Лабораторная работа № 5. Вид и видообразование
Вопросы для контроля домашнего задания
I.Понятие биологического вида.
1) История развития понятия вид. Понимание вида Ч.Дарвиным.
2) Современная концепция политипического вида.
3) Общие признаки вида (дискретность, численность, целостность, устойчивость,
историчность).
4) Основные критерии вида (морфологический, физиолого-биохимический,
эколого-географический, репродуктивный).
II. Структура вида.
1) Популяционная структура и подвиды.
2) Географическая изменчивость в пределах ареала.
а) Клинальная изменчивость.
б) Прерывистая изменчивость. Экологические изоляты.
в) Гибридные зоны.
III. Видообразование.
1) Репродуктивные изолирующие механизмы. Их значение для внутривидовой
дифференциации.
2) Основные стадии видообразования. Генетическая дифференциация в процессев
идообразования.
3) Превращение видов (филетическое видообразование).
4) .Истинное видообразование (с увеличением числа видов).
а) Аллопатрическое (географическое, медленное) видообразование.
б) Симпатрическое (быстрое, скачкообразное) видообразование.
в) Парапатрическое видообразование.
Задания
1. С начала этого века известно, что комар Anophelesmaculipennis служит
переносчиком малярии. Ситуация непроста, поскольку A. maculipennis обитает во многих
местах, где малярии нет. Обнаружилось по меньшей мере шесть видов, описанных под
общим названием Anophelesmaculipennis, половозрелые формы которых морфологически
тождественны. Не все они способны переносить малярию. На одной и той же территории
могут обитать несколько видов, но одни из них живут в солоноватой воде, другие – в
проточной, третьи – в стоячей пресной. Каков механизм репродуктивной изоляции между
ними?
2. В одной местности произрастают три вида орхидей Dendrobium. Их цветы
распускаются на рассвете и увядают вечером, так что опыление может произойти лишь в
течение дня. Стимулом для распускания цветков растений всех трех видов может
служить, например, внезапный ураган в жаркий день. Однако цветки одного вида
распускаются через 8 дней после бури, другого – через 9, а третьего – через 10 или 11.
Изолирующий механизм какого типа препятствует гибридизации между этими видами?
3. Гибриды между тремя видами хлопчатника Gossypiumbarbadense, G. hirsutum и
G.tomentosum наделены гибридной силой и фертильны, но в поколении F2 потомство либо
34
погибает на ранних стадиях развития, либо дает слабые растения. Изолирующий
механизм какого типа сохраняет самостоятельность генофондов всех трех видов?
4. Укажите основные отличия во взглядах К. Линнея и Ж.-Б. Ламарка на вид,
заполнив таблицу:
У
чёный
Происхо
ждение
современных
видов
Изм
енение
видов
Причи
на
многообразия
видов
Налич
Происх
ие
родства ождение
между видами приспособлен
ности
к
условиям
жизни
Л
амарк
Л
инней
5.Прочитайте тексты и ответьте на вопросы:
а) Из “Происхождения видов…”:
“Термин вид я считаю совершенно произвольным, придуманным ради удобства,
для обозначения группы особей, близко между собою схожих, и существенно не
отличающимся от термина “разновидность”, которым обозначают формы, менее резко
различающиеся и более колеблющиеся (в своих признаках). Так же и термин
“разновидность”, в сравнении с просто индивидуальными различиями, применяется
произвольно, ради удобства…”. Согласны ли вы с произвольностью употребления
термина “вид”?
б) Из комментария А.В.Яблокова и Б.М.Медникова:
“Обитающая в нескольких районах обыкновенная лисица (Vulpesvulpes) образует
несколько географических форм, постепенно сменяющих друг друга. Самые северные
лисицы, обитающие в лесной зоне, самые крупные, лисицы степей и полупустынь мельче,
еще мельче лисы, живущие в среднеазиатских пустынях, и самые мелкие лисы обитают в
Афганистане, Пакистане, Индии. Чем южнее обитают лисы, тем длиннее у них хвост и
уши…”.
О каком критерии вида идет речь в комментарии? О разных или об одном виде лис
говорится в комментарии? Аргументируйте ответ.
Лабораторная работа № 6. Изменчивость в пределах вида у животных и растений
Изменчивость свойство живых организмов существовать в различных формах
(вариантах). Изменчивость – один из важнейших факторов эволюции, обеспечивающей
приспособленность популяций и видов к изменяющимся условиям существования.
Вопросы для контроля домашнего задания
1.Эволюционное значение наследственной и ненаследственной изменчивости.
2.Модификационная изменчивость.
3.Комбинативная изменчивость.
Задания
1.Все имеющиеся признаки животных и растений разных популяций одного вида в
отдельных частях ареала могут подвергаться географической изменчивости. Уклонение
признака в пределах большого ареала вида происходит постепенно, медленно,
непрерывно. Например, прострел встречается и в Европейской части и на Дальнем
Востоке и может служить примером непрерывной географической изменчивости вида.
Выясните селективное значение восточной и западной географических форм прострела и
заполните таблицу:
35
Географическая изменчивость прострела
Признаки
Селективное значение признаков
Восточная форма (дефицит влаги):
слабая рассечённость листовой пластинки;
листья стоячие; цветки стоячие.
Западная форма (обилие влаги):
глубокая
рассечённость
листьев;
разбросанность листьев;поникшие цветки.
2.Организмы одного вида, выросшие в разных физико-географических условиях,
значительно отличаются друг от друга. Например, обыкновенная белка, житель хвойных
лесов, широко распространена от Сахалина до Карпат, и представлена более 40
подвидами, каждый из которых занимает свой ареал со свойственными ему условиями.
Они объединяются в пять географических групп: карпатские, восточноевропейские,
уралозападносибирские, телеутки, восточносибирские. Размеры белок уменьшаются от
горных районов к равнинным, а окраска светлеет по направлению к центру ареала.
Чёрные и коричневые тона зимнего меха сменяются голубовато- и пепельносерыми,
наиболее выраженными у белок из ленточных боров Центрального Казахстана.
Одновременно в том же направлении увеличивается площадь белого поля брюшка,
возрастает процент «краснохвосток».
Рассмотрите внутривидовую изменчивость обыкновенной белки по окраске белок
разных подвидов. Определите характер изменчивости и заполните таблицу.
Как можно объяснить изменение окраски меха белок зимой от серой до тёмной и
летом от рыжей до чёрной при продвижении с запада на восток? Как могла закрепиться
такая окраска белок? Как по окраске меха определить район добычи белок?
Признаки
Внутривидовая изменчивость обыкновенной белки
Подвиды
среднерусская
телеутка
алтайская
окраска
зимнего
меха
спинки
окраска
хвоста
ширина
белого пятна
окраска
летнего меха спинки
3.При половом размножении родство особей популяции и вида носит «сетчатый»
характер – каждая особь происходит от двух родителей (рис.25). Подсчитайте: 1) сколько
предков вносит вклад в наследственность каждого организма за 2,3,4 поколения; 2) какую
роль полового процесса в поддержании целостности видов, их изоляции друг от друга
иллюстрирует схема «сетчатого родства»; 3) предположите, что у 2-3 особей одного
поколения возникают различные мутации; с помощью схемы, переходя от поколения к
поколению, проследите возможную судьбу этих мутаций, когда они рецессивны или
доминантны; 4) как схема «сетчатого» родства объясняет возникновение запаса
наследственной изменчивости; 5) какие изменения в «сетчатом» родстве происходят,
когда исходный вид А превращается в дочерние виды В, С, Д?
36
Рис.25 Схема «сетчатого» родства
4.Как влияют численность и степень обособленности популяций на резерв
мобилизационной изменчивости?
5. В природных популяциях существует значительная изменчивость, т.е.
генетический полиморфизм, например, меланизм у бабочек, характер полос и цвет
раковины у улиток, хромосомные аберрации у дрозофилы, группы крови у человека. Как
известно, полиморфизм по окраске раковины у наземной улитки Cepareanemoralisна юге
Англии вызывается изменением давления отбора в разных местообитаниях (рис. 26).
Познакомьтесь с результатами наблюдений и установите какие улитки
элиминируются дроздами в первую очередь в условиях полога букового леса, в
кустарниках и на луговинах?
37
Рис.26. Эффективность покровительственной окраски Cepareanemoralisв разных
биотопах (R- трава, Н – зелёные изгороди; W – тёмный лес)
Лабораторная работа № 7 Макроэволюция
Вопросы для контроля домашнего задания
1.Понятие микро- и макроэволюции. Соотношение этих процессов.
2.Методы изучения микро- и макроэволюции.
3. Основные направления макроэволюции.
4. Правила эволюции крупных групп.
5.Эволюция онтогенеза.
6. Эволюция органов и функций.
Задания
1. Рассмотрите предложенный материал и рисунок 27, зарисуйте конечности
насекомых, обозначив разным цветом их отделы, укажите функции этих отделов.
Заполните таблицу:
Насекомое
Гомология конечностей насекомых
Тип конечности
Модифицированный
отдел (какая пара, функция)
Жужелица
блестящая
Пчела медоносная
Кузнечик зеленый
Медведка
обыкновенная
Вошь лобковая
Плавунец
окаймленный
Богомол настоящий
38
Рис.27. Конечности насекомых: А – ходильная; Б – прыгательная; В –
хватательная; Г – прицепная; Д – собирательная; Е –плавательная; Ж – копательная; 1
– тазик; 2 – вертлуг; 3 – бедро; 4 –голень; 5 - лапка
2. Рассмотрите рисунок 28, 29, 30. Определите, на каком рисунке отражена какая из
форм филогенеза?
Рис. 28.Внешнее сходство трёх видов ластоногих (морского котика, моржа и
тюленя, обусловленное как общностью происхождения, так и приспособлением к
одинаковой среде обитания)
Рис.29. Дарвиновы вьюрки
39
Рис.30. Приспособления для парения в воздухе у представителей разных классов
позвоночных
3.Рассмотрите рисунок и определите, какое из направлений эволюции
иллюстрирует данная форма филогенеза.
Рис.31. Сходство по форме тела у млекопитающих
4.Конвергетное сходство наблюдается и у далёких в систематическом отношении
групп живых организмов. У планирующих животных в ходе эволюции появились органы,
помогающие им при полёте. Как называются органы, выполняющие одинаковые функции,
но развивающиеся из разных зачатков?
5.Параллельное развитие можно проследить на вымерших южно-американских
копытных – литоптернах. На рисунке представлен лошадеподобныйтоатерий (рис.32). Его
предки имели трёхпалые конечности: треодозон (1). У прототерия (2) средний палец уже
удлинён, а у тоатерия (3) и передняя и задняя конечности – однопалые как у лошади.
Однако когда в Южной Америке лесостепи сменились пампассами с жёсткой степной
растительностью, тоатерии вымерли. В чём причины гибели данной группы американских
копытных?
40
Рис. 32. Параллельное развитие южноамериканских копытных
6.Определите конвергентные признаки
таблицу:
Рис.33. Колибри и бражник
41
у животных (рис.33-35) и заполните
Рис. 34. Сходство внешнего облика акулы (1), ихтиозавра (2), дельфинов (3,4)
Рис. 35.Конвергентное сходство положения глаз и ноздрей у позвоночных
Конвергентные признаки у животных
Животные
Систематика
Конвергентные
признаки
Колибри
1.
Колибриевый
2.
бражник
3.
4.
Лягушка
1.
Крокодил
2.
Бегемот
3.
4.
Акула
1.
Ихтиозавр
2.
Дельфин
3.
Касатка
4.
42
7.Очень разнообразно строение личинок у разных видов комаров при сравнительно
большом сходстве имаго (рис.36). Какую форму филогенеза может иллюстрировать
указанное разнообразие?
Рис. 36. Личинки разных видов комаров
8.Саблезубость у кошачьих возникала по крайней мере четырежды в двух
независимых стволах (рис.37). Какую форму филогенеза иллюстрирует данный пример?
Рис.37. Развитие саблезубости у крупных кошек
1 – махайрод, олигоцен; 2 – лжесаблезубая настоящая кошка, олигоцен; 3 –
смилодон, возникший в подсемействе махайродовых через 20-30 млн лет после махайрода;
4 – плейстоценовый саблезубый тигр из семейства настоящих кошек
Лабораторная работа № 8. Основные направления макроэволюции
Вопросы для контроля домашнего задания
1. Дайте определение биологического прогресса. Назовите его признаки
(критерии). Какие группы животных и растений находятся в настоящее время на пути
биологического прогресса?
2. Что такое биологический регресс? Какими критериями он характеризуется?
Какие направления эволюционного процесса ведут к биологическому регрессу?
3. Сформулируйте определение морфофизиологического прогресса. Чем он
отличается от биологического? Перечислите критерии морфофизиологического прогресса.
4. Объясните, почему морфофизиологический прогресс является самым
распространенным направлением эволюции?
5. Какие направления (пути) эволюционного процесса выделял Северцов?
43
6. Дайте определение ароморфоза. Приведите примеры. Что называют ключевым
ароморфозом? Какие ароморфные изменения явились ключевыми для пресмыкающихся,
птиц, млекопитающих?
7. Какие приспособительные изменения Северцов назвал ценогенезами? Приведите
примеры.
8.Перечислите основные направления эволюционного процесса, выделенные
И.И.Шмальгаузеном.
9. Что называют идиоадаптациями, или алломорфозами? Приведите примеры.
10.Какие приспособления носят название теломорфозов. Назовите факторы,
направляющие по пути теломорфоза.
11.Дайте определение гиперморфоза. Приведите примеры. Укажите возможные
причины, определяющие переразвитие какой-либо структуры или органа в одном
направлении.
12.Что понимал Шмальгаузен под катаморфозом? В каких условиях эволюция идет
по пути катаморфоза?
13.Какие приспособительные изменения называются гипоморфозами. В каких
условиях борьбы за существование они формируются. Приведите примеры.
14.Как решается проблема неравномерности темпов макроэволюционных
преобразований?
Задания
1. Сравните основные классы позвоночных животных и докажите, что рыбы,
амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие произошли путем арогенеза, на основе
последовательного усложнения морфофизиологических преобразований и повышения
общего уровня организации. Заполните таблицу:
Ароморфозы позвоночных животных
Классы
Ароморфоз
позвоночных животных
Строе
Строе
Развит
Покро
ние сердца
ние органов ие головного
вы тела
дыхания
мозга
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы
Млекопитающие
2.
Рассмотрите
предложенных
животных,
установите
изменения
приспособительного характера, способствовавшие более широкому расселению
(использованию экологических ниш). Заполните таблицу:
Аллогенные изменения птиц
Строение
Строение ног
Представител
и
клюва
Голубь
Утка
Кулик
Ястреб
Куропатка
Ворона
44
Пища
3. Могут ли эндопаразитические черви, развивающиеся путем катаморфоза, быть
примером биологического прогресса? Почему некоторые древние животные, пройдя путь
катаморфоза, дожили до наших дней?
4. Можно гипоморфоз считать экологической специализацией?
5. Гиперморфоз – переразвитие, гигантизм распространен во многих группах
животного и растительного царств. Объясните, почему гиперморфоз считается крайним
случаем специализации органа или всего организма, резко сужающим его экологическую
нишу? Приведите примеры гиперморфоза.
6. Является ли процесс возвращения млекопитающих в водную среду
ароморфозом?
7. Что произойдет с организмами с узкой специализацией при резких изменениях
среды?
8. После возникновения ароморфозов, и особенно после выхода живых организмов
в новую среду обитания начинается формирование приспособлений отдельных популяций
к условиям существования путём идиоадаптаций (рис.38). Так класс птиц в процессе
расселения по суше дал огромное разнообразие форм, хотя основные черты строения у
них одинаковые. Перечислите аллогенные приспособления птиц?
Рис.38Приспособительные изменения лап у птиц: 1 – обхватывающая лапа славки;
2 – схватывающая лапа филина; 3 – лазающая лапа дятла; 4 – ходильная и разгребающая
лапа куропатки; 5 – приспособленная к ходьбе по болоту лапа цапли; 6 – приспособленная
к плаванию лапа шилохвости.
9. Аллогенезсвязан с известной специализацией каждой из филогенетических форм
к каким-то определённым условиям внутри адаптивной зоны. Укажите идиоадаптации у
разных видов мелких млекопитающих: ондатра, бобр, летяга, тушканчик, землеройка,
белка, заяц.
10. Можно ли считать биологическим прогрессом превращение у кактусов листьев
в колючки?
11. Пользуясь критериями биологического прогресса, объясните, почему класс
костных рыб, включающий 95% видов современной ихтиофауны более прогрессивен, чем
45
сумчатые млекопитающие, насчитывающие чуть более 200 видов с ограниченными
ареалами и невысокой численностью.
12.В своих трудах Ж.Б.Ламарк говорил об эволюции по «вертикали» и
«горизонтали». Соотнесите эти взгляды с современными представлениями о направлениях
эволюционного процесса.
13.Заполните таблицу, проставив против каждого признака название
соответствующего направления эволюции по Северцову и Шмальгаузену.
Пути биологического прогресса
Признаки, возникающие в ходе
Направления эволюции
эволюции
по
по
Северцову
Шмальгаузену
1.
Возникновение
многоклеточности
2.
Появление полового процесса
3.
Возникновение хорды
4.
Образование позвоночника
5.
Появление
пятипалой
конечности
6.
Образование ластов у водных
животных
7.
Образование цепкого хвоста у
обезьян
8.
Возникновение у земноводных
трехкамерного сердца
9.
Изменение формы тела у скатов
10.
Появление копыта у лошади
11.
Возникновение теплокровности
12.
Возникновение гигантских форм
млекопитающих (слоны)
13.
Исчезновение хорды и нервной
трубки при метаморфозе у асцидий
14.
Развитие мощных клыков у
саблезубых тигров
15.
Возникновение длинной шеи у
жирафов
14. Определите, по какому пути пойдет эволюция в следующих условиях борьбы за
существование.
А. Если жизненные условия в местах обитания известного организма очень
разнообразны, т.е. организм активно меняет свое местопребывание и сталкивается с
многочисленными физическими и биотическими факторами при полной обеспеченности
жизненными средствами, т.е. борьба за существование имеет характер прямой
индивидуальной элиминации.
Б. Если жизненные условия обладают известной устойчивостью для данного
организма, и борьба за существование носит характер интенсивной прямой
индивидуальной элиминации.
В. Если борьба за существование происходит в условиях острой конкуренции
(активного соревнования) при косвенной элиминации голодом. И естественный отбор
приобретает своеобразное направление к достижению максимальной экономии в
использовании жизненных средств.
46
Г. Если косвенная элиминация с отбором на максимальную экономичность обмена
падает на взрослую фазу онтогенеза, а молодь подвержена большой прямой элиминации
(врагами, паразитами, климатом).
Д. Если организм попадает в такие условия, в которых его истребляемость очень
велика и не имеет избирательного характера, т.е. в случае большой общей элиминации
факторами случайного характера (стихийные явления природы, враги подавляющей силы,
против которых у организма нет никаких средств защиты).
Лабораторная работа № 9. Эволюция человека (антропогенез)
Вопросы для контроля домашнего задания
I. Человек как биологический вид. Место человека в системе животного царства.
II. Доказательства животного происхождения человека: сравнительноморфологические, физиологические, этологические, биохимические, эмбриологические,
палеонтологические и т.д.
III. Основные преадаптации приматов (антропоморфозы) к возникновению
человека.
IV. Основные этапы антропогенеза.
1)Морфологические
типы
Австралопитековых.
Основные
находки,
распространение, образ жизни. Происхождение прямохождения.
2)Человек умелый (Homohabilis). Его происхождение, особенности морфологии,
экологии, орудийной деятельности.
3)Человек прямоходящий (Homoerectus). Изготовление орудий, ареал.
4)Неандерталец (Homosapiensneandertalensis). Физические типы неандертальцев.
Духовная жизнь, орудия.
5)Кроманьонский человек (Homosapienssapiens). Искусство кроманьонцев, орудия,
оружие и способы охоты.
V. Движущие силы антропогенеза и их специфика.
VI. Особенности биологической эволюции человека на современном этапе.
VII.
Расогенез.
Факторы
расогенеза.
Многоуровневая
классификация
человеческихрас. Морфологические особенности основных расовых типов.
VШ. Альтернативные гипотезы происхождения человека (“безволосая обезьяна”
Д.Морриса, “водяные гипотезы” Э.Харди и Я.Линдблада).
Задания
1.Посмотрите видеофильм «Основные этапы и факторы антропогенеза».
2.Запишите в тетрадь ключевые этапы эволюции человека.
3. Выявите и запишите факторы, определившие переход предков человека к
прямохождению.
4. Запишите основныеантропоморфозы приматов, обусловившие возникновение
человека.
5. Постройте филогенетическую схему гоминид.
6. Выпишите биологические и социальные факторы эволюции человека.
7.Сходство высших человекообразных обезьян с человеком проявляется и во
внешнем облике, и в размерах тела, и в способе передвижения, и в строении различных
систем органов. Сравните строение человека (I) и шимпанзе (II) (рис. 39), заполните
таблицу:
Особенности анатомии человека и шимпанзе
№
Особенности анатомии
п/п
1
Череп (соотношение лицевой
47
Человек
Шимпанзе
и мозговой части) и шейный отдел
позвоночника
2
Нижняя челюсть (размер
челюсти, зубов, высота коронки
коренных зубов, форма зубной
дуги)
3
Верхние
конечности
и
пальцы рук
4
Поясничный
отдел
позвоночника
5
Пояс нижних конечностей
(форма таза)
6
Нижние
конечности
(соотношение ног и рук)
7
Стопа
(форма
стопы,
большой палец ноги)
.
Рис. 39Особенности анатомии человека (I) и шимпанзе (II)
8.Познакомьтесь со схематичным изображением дифференциально окрашенных
хромосом человека и шимпанзе (рис.40). В каждой паре слева – хромосома человека,
справа – гомологичная ей хромосома шимпанзе. Обратите внимание на вторую пару и
поперечную исчерченность хромосом. Какие существенные различия вы обнаружили в
структуре кариотипа человека и шимпанзе?
9. Используя рисунки 41-42, опишите роль австралопитеков в эволюции человека.
48
Рис. 40. Схематичное изображение дифференциально окрашенных хромосом
человека и шимпанзе
49
Рис. 41 Филогенетическое древо эволюции человека
Рис.42 Время существования разных видов гоминид
8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).
50
Не предусмотрены
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы
студентов.
Таблица5 .
№
Модули и темы
1.5.
2.1.
2.2.
Неделя
семестра
Объем
часов
Кол-во
баллов
обязательные
дополнительные
1. Подготовка
к сдаче
лабораторной
работы.
Чтение
специальной
литературы
1-3
6,5
0-5
1. Подготовка
к сдаче
лабораторной
работы.
2. Подготовка
к контрольной
работе
Судьба
1. Подготовка
дарвинизма.
к
Неоламаркизм и тестированию
генетический
антидарвинизм и
их причины
Формирование
1. Подготовка
синтетической
к защите
теории
реферата
эволюции
Всего
Модуль 2
Элементарная
1. Подготовка
единица
к сдаче
эволюции.
лабораторной
Элементарные
работы.
факторы
2. Подготовка
эволюции
к
тестированию
Вид
и 1. Подготовка
видообразование к сдаче
лабораторной
работы.
2. Подготовка
к
тестированию
Всего
Модуль 3
Чтение
специальной
литературы
1-3
5,5
0-5
Модуль 1
1.2. История
эволюционных
идей в развитии
естественных
наук.
Учение
Ж.Б. Ламарка
1.3. Ч. Дарвин и
основные
положения
дарвинизма
1.4.
Виды СРС
0-10
Чтение
специальной
литературы
1-3
5,5
0-3
Чтение
специальной
литературы
1-3
5,5
0-10
5
23
0-28
1-3
7
0-10
Чтение
специальной
литературы
0-3
Чтение
специальной
литературы
1-3
6
0-5
0-3
3
51
13
0-21
3.1. Основные
формы, пути и
закономерности
макроэволюции
1. Подготовка
к сдаче
лабораторной
работы.
2. Подготовка
к коллоквиуму
1. Подготовка
3.2. Эволюция
онтогенеза:
к сдаче
история вопроса лабораторной
и современные работы.
взгляды
2. Подготовка
к
тестированию
1. Подготовка
3.3. Пути
биологического к сдаче
прогресса.
лабораторной
Проблемы
работы.
вымирания.
2. Подготовка
Проблемы
к
направленности тестированию
эволюционного
процесса
1. Подготовка
3.4. Современные
гипотезы
к сдаче
возникновения
лабораторной
жизни
работы.
2. Подготовка
к контрольной
работе
3.5. Основные этапы 1. Подготовка
и
факторы к сдаче
антропогенеза
лабораторной
работы.
2. Подготовка
к контрольной
работе
Всего
Итого
Чтение
специальной
литературы
1-3
6,5
0-5
0-10
Чтение
специальной
литературы
1-3
5,5
0-5
0-3
Чтение
специальной
литературы
1-3
6,5
0-5
0-3
Чтение
специальной
литературы
1-3
6,5
0-5
0-5
Чтение
специальной
литературы
1-3
7
0-5
0-5
3
3
32
68
0-51
0-100
10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам
освоения дисциплины (модуля).
Вопросы к зачету
1. Предмет и задачи эволюционной теории. Методы исследования эволюционного
процесса. Место эволюционной теории в системе биологических наук.
2. Развитие эволюционных представлений в древности. Метафизический период.
Проявление креационизма в работах К.Линнея и Ж.Кювье.
3. Зарождение эволюционной идеи (трансформизм). Ж. Бюффон, М.В. Ломоносов, Ж.
Сент-Илер и др. Взгляды французских материалистов XVIII века.
4. Концепции преформизма и эпигенеза.
5. Научно-исторические и общественно-экономические предпосылки дарвинизма.
6. Развитие эволюционной теории в последарвиновский период. Неоламаркизм и
генетический антидарвинизм и их причины.
7. Становление синтетической теории эволюции как возрождение и обогащение дарвинизма.
52
8. Роль живого вещества в геохимических процессах в биосфере. Эволюция
энергетических процессов. Эволюция биосферы.
9. Современные гипотезы происхождения жизни. Основные этапы биогенеза. Их
экспериментальное моделирование.
10. Становление клеточной организации. Значение эндосимбиоза в происхождении
эукариотической клетки.
11. Происхождение многоклеточных организмов.
12. Основные этапы эволюции растений.
13. Основные направления и этапы эволюции животных.
14. Популяция как элементарная форма эволюции
15. Экологическая структура популяций.
16. Генетическая структура популяций. Популяционный полиморфизм.
17. Представление о борьбе за существование в теории Дарвина и с позиций
синтетической теории эволюции.
18. Мутационный процесс как фактор эволюции.
19. Волны жизни как фактор эволюции. Генетико-автоматические процессы.
20. Значение и формы репродуктивной изоляции организмов.
21. Доказательства существования естественного отбора.
22. Однолокусная модель естественного отбора. Количественная характеристика
естественного отбора.
23. Представление о естественном отборе в теории Дарвина и с позиций синтетической
теории эволюции.
24. Формы индивидуального естественного отбора. Соотношение индивидуального и
группового отбора.
25. Происхождение вторичных половых признаков и половой отбор.
26. Понятие адаптации. Пути происхождения и типы адаптаций. Преадаптации.
27. Развитие понятия вид со времен Дж. Рея до наших дней. Современная концепция
политипического вида. Критерии вида.
28. Сущность процесса видообразования. Основные стадии видообразования.
29. Основные способы аллопатрического видообразования.
30. Основные способы симпатрического видообразования.
31. Структура вида. Дискретная и клинальная изменчивость. Изоляты и гибридные зоны.
32. Простые и сложные формы эволюции групп: филетическая эволюция, дивергенция,
конвергенция и параллелизм.
33. Понятие микро- и макроэволюции. Соотношение этих процессов.
34. Направленность эволюции. Ортогенез и ортоселекция.
35. Эмпирические правила макроэволюции. Темпы эволюции.
36. Основные принципы морфофункциональных преобразований.
37. Организм как целое в онтогенезе. Значение и типы корреляций.
38. Организм как целое в филогенезе. Значение и типы координаций.
39. Эмбрионизация и автономизация онтогенеза.
40. Соотношение индивидуального и исторического развития. Основные способы
филогенетического изменения онтогенеза.
41. Прогресс и регресс в эволюции организмов. Критерии биологического и
морфофизиологического прогресса.
42. Частные приспособления в эволюции: алломорфоз, теломорфоз, гиперморфоз.
43. Катаморфоз и гипоморфоз как направления морфофизиологического регресса.
44. Монофилетический
и
полифилетический
пути
происхождения
таксонов.
Представления о сетчатой эволюции.
53
45. Место человека в системе животного царства. Доказательства животного
происхождения человека. Основные особенности человека разумного.
46. Физические типы австралопитековых. Образ жизни и распространение.
47. Человек умелый, его происхождение, особенности морфологии, экологии, орудийной
деятельности.
48. Неандертальский человек. Физические типы неандертальцев. Материальная и
духовная жизнь.
49. Человек прямоходящий. Происхождение прямохождения, изготовление орудий, ареал.
50. Движущие силы антропогенеза и их специфика. Особенности биологической
эволюции современного человека.
51. Человеческие расы, их происхождение и классификация. Основные факторы
расогенеза.
52. Происхождение домашних животных и культурных растений. Учение Ч.Дарвина об
искусственном отборе.
52.Изменчивость в природных условиях и теория естественного отбора по Ч.Дарвину.
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе
освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
Б3
8 семестр
Циклы, дисциплины (модули)
учебного плана ОП
Индекс компетенции
Общекультурные,
общепрофессиональные
компетенции
Эволюционное учение
Код
компетенции
ОК-1
Виды аттестации
Текущая (по дисциплине)
Промежуточная (по
дисциплине)
+
ФОС
УФ-2
ПФ-3
ПФ-5
ПФ-6
ПФ-10
УФ-12
+
+
+
+
+
+
Код
компетенции
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных
этапах их формирования, описание шкал оценивания:
Таблица 6.
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП
пороговый
(удовл.)
61-75 баллов
базовый (хор.)
76-90 баллов
повышенный
(отл.)
91-100 баллов
54
Виды занятий
(лекции,
семинар
ские,
практические,
лабораторные)
Оценочные
средства
(тесты,
творческие
работы,
проекты и
др.)
Знает:
Знает:
Основы
культурного
поведения
Основы
Основы
культурного
культурного
поведения,
поведения,
способы
способы
обобщения,
обобщения,
анализа
и анализа
и
восприятия
восприятия
информации,
информации
правильность
постановки целей
и задач
ОК-1
Умеет:
Применять
в
своей
Умеет:
деятельности
навыки
Применять в обобщения,
своей
анализа
и
деятельности восприятия
навыки
информации,
обобщения,
правильно
анализа
и ставить цели,
восприятия
задачи
информации
Знает:
Умеет:
Применять
в
своей
деятельности
навыки
обобщения,
анализа
и
восприятия
информации,
правильно ставить
цели,
задачи,
аналитически
и
логически
мыслить
Владеет:
Владеет:
навыками
обобщения,
анализа
и
восприятия
информации,
Владеет:
способами
навыками
аналитического
обобщения,
и логического
анализа
и мышления
и
восприятия
руководствуетс
информации, я ими в своей
способами
профессиональ
аналитическо ной
го
и деятельности
логического
мышления
навыками
обобщения,
анализа
и
восприятия
информации,
способами
аналитического и
логического
мышления
и
руководствуется
ими
в
своей
профессионально
й деятельности;
умением
правильно
формулировать и
ставить цели и
55
задачи
Лекции,
семинарские
занятия.
УФ-2;
ПФ-3;
ПФ-5;
ПФ-6;
ПФ-10;
УФ-12.
10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки
знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы
формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.
УФ-2. Типовые вопросы коллоквиума
1. Понятие популяции для перекрестно-размножающихся и агамных форм. Типы
популяций. Представление о популяции как элементарной единице эволюционного
процесса.
2. Величина популяции:
а) по численности; б) по занимаемому ареалу.
3. Экологическая структура популяции.
а) Возрастная структура.
б) Половая структура.
в) Пространственная структура.
4. Популяция как целостная генетически открытая система.
а) Генетическая гетерогенность природных популяций.
б) Популяционный полиморфизм.
в) Факторы, приводящие к изменению генетической структуры популяций.
5.Предпосылки естественного отбора. Современная концепция естественного отбора.
6.Экспериментальное исследование естественного отбора.
7.Изучение естественного отбора в природных популяциях.
8.Однолокусная модель естественного отбора.
9.Количественная характеристика естественного отбора.
а) Дарвиновская приспособленность (адаптивная, или селективная ценность). Компоненты
приспособленности.
б) Коэффициент отбора.
в) Скорость и эффективность действия отбора.
6.Уровни естественного отбора.
10.Формы индивидуального естественного отбора.
а) Стабилизирующий и дестабилизирующий отбор.
б) Движущий (направленный) отбор.
в) Дизруптивный отбор.
11.Соотношение индивидуального и группового отбора. Особенности группового отбора.
Принцип Гаузе.
12.Происхождение вторичных половых признаков и половой отбор.
13.Происхождение альтруизма и отбор родичей.
14.Творческая роль естественного отбора.
15.Мутационный процесс - фактор-поставщик элементарного эволюционного материала.
16.Волны жизни - фактор, резко и не направленно изменяющий генетическую структуру
популяций.
17. Изоляция - фактор, усиливающий различия.
ПФ-3. Типовые тестовые задания для текущего контроля
1. Различные представления о естественном развитии организмов принято называть –
2. Система представлений естествоиспытателей и философов 17-19 вв. об исторической
изменяемости организмов, предшествовавшая эволюционному учению –
3. Трансформизм – учение о: 1) постоянстве видов; 2) изменяемости видов; 3) единстве плана
строения организмов; 4) возникновении видов; 5) исторической изменяемости организмов.
4. Наиболее известные представители трансформизма: 1) Р. Гук; 2) Ж. Кювье; 3) Э.
Дарвин; 4) Э.Ж. Сент-Илер; 5) К. Линней; 6) Ш. Бонне
56
5. Представления о развитии Земли, о возникновении живых организмов из неорганических
веществ и об их постепенном историческом развитии, изложенные в «Естественной истории»
(1749), предложил –
6. «Лестницу существ» как способ разработки идеи единства органической природы использовали:
1) Эмпедокл; 2) Ж. Кювье; 3) Аристотель; 4) Ш. Бонне; 5) Э. Дарвин; 6) Ж. Бюффон.
7. Первым высказал идею «лестницы существ» как способа объяснения порядка, заложенного в
органическом мире –
8. Впервые «лестницу существ», читаемую от низших форм жизни к высшим предложил –
9. Учение о наличии в половых клетках организмов материальных структур, предопределяющих
развитие зародыша и признаки образующегося из него организма –
10. Знаменитый спор Ж. Кювье и Ж. Сент-Илера, развернувшийся на ряде заседаний в парижском
Музее естественной истории в 1830 г., являлся апофеозом борьбы: 1) катастрофизма и
трансформизма; 2) трансформизма и преформизма; 3) креационизма и трансформизма; 4)
эпигенеза и трансформизма; 5) креаационизма и эпигенеза.
11. Смену фаун во времени путем катастроф на поверхности Земли в прошлом, уничтожавших
живые существа, объясняли: 1) Ж.Б. Ламарк; 2) Ж. Кювье; 3) Ж. Сент-Илер; 4) П.С. Паллас; 5)
К.Ф. Вольф; 6) К.Ф. Рулье.
12. Убежденными преформистами 17-18 вв. были: 1) М.В. Ломоносов; 2) Э. Дарвин; 3) Ш. Бонне;
4) К.Ф. Вольф; 5) А. Левенгук; 6) М. Мальпиги.
13. Учение о зародышевом развитии организмов как процессе, осуществляемом
путемпоследовательных новообразований –
14. Концепция постоянства видов, рассматривающая многообразие органического мира как
результат его творения богом –
15. Вся природа была разделена К. Линнем на царства: 1) бактерий; 2) минералов; 3) растений; 4)
грибов; 5) животных; 6) протистов.
16. Концепция постоянства видов, рассматривающая многообразие органического мира как
результат его творения богом: 1) преформизм; 2) катастрофизм; 3) креационизм; 4) эпигенез; 5)
трансформизм.
17. Эволюционная теория отличается от трансформизма тем, что 1) объясняет возникновение
видов друг от друга; 2) представляет эволюцию как всеобщее явление органического мира; 3)
объясняет единство плана строения животных; 4) исследует движущие факторы эволюции; 5)
объясняет наличие переходных форм между видами.
18. Теология и идея неизменяемости органического мира нашла свое яркое выражение
в представлениях о сотворении и постоянстве видов, в трудах: 1) Ж.Б. Ламарка; 2) К. Линнея; 3) Ч.
Дарвина; 4) Ж. Кювье; 5) Ж. Сент-Илера.
19. В трудах К.Линнея нашли яркое выражение представления о 1) корреляции частей организма;
2) сотворении органического мира; 3) постоянстве видов животных и растений; 4) системе
природы.
20. Систематические категории принятые К. Линнем в «Системе природы» для царства растений
(1735): 1) тип; 2) вид; 3) отряд; 4) род; 5) порядок; 6) класс; 7) семейство.
21. «Видов столько, сколько разных форм вначале произвело бесконечное существо» фраза
принадлежит известному шведскому ботанику –
22. Заслуги К.Линнея: 1) разработал правила классификации и номенклатуры организмов; 2)
создал естественную систему растений и животных; 3) предложил научно обоснованное
определение вида; 4) обосновал идею эволюции органического мира; 5) применил принцип
бинарной номенклатуры.
23. Вывод о постепенном развитии гетерогенного из гомогенного путем новообразования структур
(концепция эпигенеза) принадлежит петербургскому академику –
57
24. Направление эволюции по Ж.Б. Ламарку: 1) естественный отбор; 2) градация – развитие от
простого к сложному; 3) развитие живых существ естественным путем из первичной материи; 4)
адекватные изменения организма условиями внешней среды; 5) постепенное развитие
гетерогенного из гомогенного путем новообразования структур.
25. Ж.Б. Ламарк считал основным движущим фактором эволюции внутреннее стремление
организмов к –
26. Ж.Б. Ламарк считал что виды: 1) созданы природой; 2) непрерывно изменяются; 3) реально
существуют; 4) категория реально не существующая; 5) результат акта божественного творения.
27. Ж.Б. Ламарк считал что: 1) организм целесообразно приспосабливается к условиям среды; 2)
виды реально существуют; 3) живые существа стремятся к совершенствованию; 4) все изменения
наследственны; 5) виды постоянны.
28. Правильная последовательность событий приспособительной эволюции высших животных по
Ж.Б. Ламарку: 1) выработка новых привычек; 2) усиленное развитие упражняемых органов и
редукция не упражняемых; 3) изменение среды; 4) наследственное закрепление новой
организации; 5) изменение потребностей; 6) упражнение органов в соответствии с новыми
привычками.
29. Заслуги Ж.Б. Ламарка: 1) изобрел дихотомические определительные таблицы; 2) дополнил
систематику животных, разделив их на позвоночных и беспозвоночных; 3) предложил научно
обоснованное определение вида; 4) ввел в биологию бинарную номенклатуру; 5) создал первую
целостную эволюционную теорию.
30. Основные теоретические положения эволюционных взглядов Ж.Б. Ламарка: 1) 21каждая
систематическая единица имеет монофилетическое происхождение; 2) усложнение организации
живых существ определяется стремлением природы кпрогрессу; 3) целесообразность в строении и
функциях организмов – их изначальное свойство; 4) всякое обусловленное средой изменение
включается в арсенал наследственности; 5) наименьшая эволюционная единица – популяция.
31. Первым предложил генеалогическую классификацию, основанную на принципе родства между
организмами –
32. Сравнительный анатом и трансформист Ж. Сент-Илер сформулировал принципы
(теоретические обобщения): 1) корреляции частей тела; 2) наследования приобретенных
признаков; 3) аналогов; 4) соотношения органов; 5) единства плана строения всех животных.
33. Французский естествоиспытатель. Создал первую теорию исторического развития
органического мира. Ввел термин «биология». Обосновал теорию о постепенном повышении
организации живых существ от простейших до человека –
34. Сравнительный анатом и палеонтолог Ж. Кювье предложил идею: 1)
корреляции частей тела; 2) налогов; 3) теории четырех типов строения животных; 4)
теории катастроф и последовательной смены фаун в истории Земли; 5) наследования
приобретенных признаков.
ПФ-6. Типовые темы контрольных работ и методические рекомендации к ним
При написании контрольной работы студент должен раскрыть содержание
вопросов на основе литературных источников и лекционного материала.Изложение
материала должно носить характер констатации фактов, доказательств, убеждения и т.д. в
зависимости от специфики поставленного вопроса. Ответы необходимо иллюстрировать
примерами.
Вариант 1.
1.
В чём сущность метафизического периода в развитии естествознания? Назовите
причины мировоззрения, сложившегося в это время.
2.
Заполните таблицу 1. Записи должны быть краткими.
Таблица 1. Предпосылки появления теории Ч. Дарвина
58
Социально-экономические предпосылки
Научные предпосылки
3.
В чём сущность закона Харди-Вайнберга? В чём состоит суть генетикоавтоматических процессов в популяциях? Какое значение они имеют в эволюционном
процессе?
4.
В каком случае и как применяется географический критерий вида?
Вариант 2.
Заполните таблицу 2.
Таблица 2. Развитие биологии в додарвиновский период
Учёный
Страна, годы жизни
Главный вклад в
Особенности
развитие биологии
периода
К. Линней
К.Ф.Вольф
Ж. Кювье
Ж.Л. Бюффон
Ж. Кювье
Ж. Сент-Илер
Ж.Б. Ламарк
2.
Как понимал Ч. Дарвин происхождение целесообразности органических форм?
Разберите этот вопрос на конкретном примере.
3.
Охарактеризуйте указанные формы изменчивости, заполнив таблицу 3.
Таблица 3. Особенности двух форм изменчивости
Формы
Характер изменений
Целесообразност
Роль в
изменчивост
ь
эволюци
и
и
направ ненаправ случай неслучай нужн
ненужн
ы
ы
ленны ленный
ный
ный
й
1.
4.
Рассмотрите принципы филогенетического изменения органов на следующих
примерах:
а) появление хрящевого позвоночного столба на месте хорды;
б) возникновение лёгкого у наземных моллюсков на месте мантийной полости;
в) исходная функция передней конечности млекопитающих и конечности обезьяны;
г) переход рептилий от движения с помощью ног к передвижению без них (змеи).
Вариант 3.
В чём основное значение трудов К. Линнея в развитии биологии и эволюционной
1.
идеи?
2.
Сравните взгляды Ламарка и Дарвина на проблему вымирания видов.
3.
Какова роль колебания численности популяции в изменении её генетической
природы?
4.
Дайте определение гомологичным и аналогичным органам. Приведите примеры.
Каково значение изучения гомологии и аналогии в познании закономерностей эволюции.
Вариант 4.
1.
Какой вклад внесла сравнительная анатомия
(додарвиновский период) в развитие эволюционной идеи?
59
первой
половины
XIX
в.
2.
В чём коренное отличие в понимании Ламарком и Дарвином происхождения
целесообразности органических форм? Приведите примеры.
3.
В чём единство и основное различие между живой и неживой природой?
4.
Выясните принципы филогенетического изменения органов на следующих
примерах:
а) возникновение из гладкой мускулатуры поперечнополосатой;
б) появление трахей у насекомых в связи с выходом на сушу;
в) исходная функция жабр двустворчатых моллюсков и выполняемые ими функции у
современных форм;
г) исходная и современная функции антенн речного рака.
Вариант 5.
1.Укажите основные различия во взглядах Линнея и Ламарка на виды организмов в
природе, заполнив таблицу 4.
Таблица 4. Взгляды Линнея и Ламарка на вид
Учёны Происхождени Изменени Причина
Наличие
Объяснение
й
е современных е видов
многообрази родства
приспособленност
видов
я видов
между
и видов к условиям
организмам жизни
и
Линней
Ламарк
2.
Почему Дарвин придавал большое значение в эволюции индивидуальным
различиям? Дайте его формулировку понятия «индивидуальные различия».
3.
Что нового вносит современная наука в трактовку сущности жизни по сравнению с
Ф. Энгельсом?
4.
Основным направлением в эволюции А.Н. Северцов считал ароморфоз. Дайте
определение этого явления. Приведите примеры. Объясните, почему эти
морфофизиологические изменения можно назвать ароморфозами. Каковы их
предпосылки?
Вариант 6.
1.В чём существенное отличие системы животных Ж.Б. Ламарка и К. Линнея?
2. Как вы понимаете творческую роль искусственного отбора? Приведите примеры.
3. В чём суть гипотез «космозоев» и «панспермии»? Дайте обоснование новой гипотезы
«направленной панспермии» Ф. Крика и Л. Оргела, используя рекомендованную
литературу. Изложите своё отношение к указанным гипотезам. Ответ мотивируйте.
4. Дайте общую картину развития жизни в мезозойскую эру. Каковы причины вымирания
динозавров?
Вариант 7.
1.Каково значение работ Ж.Кювье в развитии эволюционной идеи?
2. Что понимал Ч. Дарвин под термином «расхождение признаков»? Какое значение имеет
это явление в жизни вида? Почему расхождение признаков поддерживается естественным
отбором? Какова роль дивергенции в эволюции?
3. Возможно ли зарождение жизни в настоящее время? Ответ мотивируйте.
4. Что нового вносит современная наука в представления о естественном отборе?
Заполните таблицу 5.
Таблица 5. Формы естественного отбора
60
Название
Направление отбора
Примеры
Результат действия
Вариант 8.
1.Раскройте понимание Ламарком движущих сил эволюции. В чём причины такого
толкования факторов эволюции?
2. Дайте сравнение искусственного и естественного отбора, заполнив таблицу 6.
Таблица 6. Искусственный и естественный отбор
Формы отбора
Источник
Отбирающий
Признаки,
Результаты
отбора
фактор
накапливающиеся отбора
в процессе отбора
Искусственный
отбор
Естественный
отбор
3.Каковы предпосылки возникновения жизни на Земле?
4.В чём ограниченность биогенетического закона? Каково значение работ А.Н. Северцова
в развитии проблемы взаимоотношения онтогенеза и филогенеза?
Вариант 9.
1.В чём причина двойственности взглядов Ламарка на природу (признание роли творца
как первопричины и идея развития)?
2.Что такое дивергенция, или расхождение признаков? Почему естественный отбор
поддерживает дивергенцию в природе? Приведите примеры дивергенции в пределах вида.
3. Что такое модификации? Какова их роль в эволюционном процессе?
4.Заполните таблицу 7, проставив против каждого признака название соответствующего
направления эволюции по А.Н. Северцову и И.И. Шмальгаузену.
Таблица 7. Пути биологического прогресса
Признаки, возникающие в ходе
Направление эволюции
эволюции
по Северцову
по Шмальгаузену
1.Возникновение многоклеточности
2. Появление полового процесса
3.Возникновение хорды
4.Образование позвоночника
5. Появление пятипалой конечности
6.Образование ластов у водных
животных
7.Образование цепкого хвоста у
обезьян
8.Возникновение у земноводных
трёхкамерного сердца
9. Изменение формы тела у хрящевых
рыб
10.Появление копыта у лошади
11.Возникновение теплокровности
12.Возникновение гигантских форм
млекопитающих (слоны)
13. Исчезновение хорды и нервной
трубки при метаморфозе у асцидий
14.Развитие мощных клыков у
61
саблезубых тигров
15. Удлинение шеи жирафа
Вариант 10.
1.Сопоставьте эволюционные воззрения Ламарка и Дарвина, заполнив таблицу 8.
Утвердительный ответ обозначьте знаком «+», отрицательный « - ».
Таблица 8. Сравнение эволюционных воззрений Ламарка и Дарвина
Взгляды учёных
Мнение
Ламарка
Дарвина
1.Изменения, возникающие под
влиянием условий среды, всегда
приспособительны.
2.Виды возникают в результате
естественного отбора
3.Движущей силой эволюции является
естественный отбор.
4. Эволюция носит дивергентный
характер.
5.Объяснение происхождения шипов у
розы с позиций теории эволюции.
2.Что нового вносит современное эволюционное учение в понимание борьбы за
существование и её роли в эволюции?
3.Ознакомьтесь с теорией А.И. Опарина о возникновении жизни на Земле. Какие вопросы
этой проблемы являются дискуссионными?
4.Какие морфофизиологические изменения (ароморфозы) обусловили возможность
освоения позвоночными суши?
Вариант 11.
1.Объясните причины возникновения преформизма в XVII в. Назовите факты, на которых
основываются преформисты. В чём заключается несостоятельность этого учения?
2.Выявите формы борьбы за существование по Дарвину, заполнив таблицу 9.
Таблица 9.
Название вида борьбы
Причины, вызывающие
Конкретные примеры
данную форму борьбы
Межвидовая
Внутривидовая
Борьба с условиями жизни
3.Что такое модификации? Приведите примеры. Почему модификации, наблюдаемые в
природе, носят адаптивный характер?
4.Почему процесс эволюции необратим? Ответ подтвердите примерами.
Вариант 12.
1.Какой вклад внесла сравнительная анатомия в развитие эволюционной идеи?
2.Какие факты, полученные Ч.Дарвином в кругосветном путешествии, привели его к
созданию эволюционной теории? Назовите и раскройте их сущность.
3.Рассмотрите генетические процессы в популяциях и выявите их эволюционную роль.
4.Выясните принципы филогенетического изменения органов на следующих примерах:
а) возникновение из гладкой мускулатуры поперечнополосатой;
б) появление трахей у насекомых в связи с выходом на сушу;
62
в) исходная функция жабр двустворчатых моллюсков и выполняемые ими функции у
современных форм;
г) прежняя и современная функция антенн речного рака.
Вариант 13.
1.Как понимал Ламарк возникновение приспособлений у растений и животных?
2.Сравните определённую и неопределённую формы изменчивости по Дарвину, заполнив
таблицу 10.
Таблица 10. Формы изменчивости по Дарвину
Вопросы для сравнения
Определённая
Неопределённая
изменчивость
изменчивость
1.Можно ли заранее предсказать, в каком
направлении изменится организм под
воздействием холода, влаги, пищи?
2.Передаётся ли новый признак по
наследству?
3.В каких (в одном или различных
случайных) направлениях уклоняется
признак у особей, если они живут в
одинаковых условиях?
4.Адекватна ли изменчивость признака по
отношению к вызвавшей его причине?
3.В каком случае и как применяется физиолого-биохимический критерий вида?
4.Что такое ноогенез? Почему проблема ноогенеза возникла только в начале XX века?
Вариант 14.
1,.Укажите основные отличия во взглядах Линнея и Ламарка на вид, заполнив таблицу 11.
Таблица 11. Взгляды Ламарка и Линнея на вид
Учёный Происхождение Изменение Причина
Наличие Происхождение
современных
видов
многообразия родства приспособленности
видов
видов
между
видов к условиям
видами жизни
Ламарк
Линней
2.Каковы причины борьбы за жизнь по Дарвину? Проиллюстрируйте ответ конкретными
примерами.
3.Ознакомьтесь с современным учением о естественном отборе. Заполните таблицу 12.
Таблица 12. Формы естественного отбора
Формы отбора
Характеристика
Примеры действия
Роль в эволюции
(направление
отбора)
Движущая
Стабилизирующая
Дизруптивная
4.В чём коренное отличие эволюции человека от эволюции животных?
Вариант 15.
63
1.Как понимает Ламарк происхождение целесообразности органических форм?
2.Сравните определённую и неопределённую формы изменчивости, заполнив таблицу 13.
Таблица 13. Формы изменчивости по Дарвину
Вопросы для сравнения
Определённая
Неопределённая
(групповая)
(индивидуальная)
изменчивость
изменчивость
1.Можно ли заранее предсказать, в каком
направлении изменится организм под
воздействием условий среды?
2.Передаётся ли новый признак по
наследству?
3.В каких (в одном или различных
случайных) направлениях уклоняется
признак у особей, если они живут в
одинаковых условиях?
4.Адекватна ли изменчивость признака по
отношению к вызвавшей его причине?
3.Что такое мобилизационный резерв наследственной изменчивости, и каково его
значение в эволюции?
4.Назовите важнейшие ароморфозы в развитии животного и растительного мира в
мезозойскую эру.
Вариант 16.
1.Раскройте понимание Ламарком движущих сил эволюции. Объясните причины такого
толкования факторов эволюции.
2.Какой смысл вкладывал Ч. Дарвин в термин «борьба за существование»?
Охарактеризуйте современное представление о борьбе за существование.
3.Внимательно изучите гипотезу коацерватов А.И. Опарина. В чём их существенное
отличие от простейших форм жизни? Что общего между ними?
4.Почему процесс эволюции необратим? Обоснование подтвердите примерами.
Вариант 17.
1.Как в теории эволюции Ламарка проявились его деистические воззрения?
2.Раскройте суть процесса возникновения приспособления органических форм к условиям
жизни по Дарвину. Почему приспособленность носит относительный характер?
3.Что понимается под генетико-автоматическими процессами в популяции, и какова их
роль в эволюции?
4.Какие органы являются гомологичными, какие – аналогичными? Приведите примеры.
Каково значение изучения гомологии и аналогии в познании закономерностей эволюции?
ПФ-10. Типовые темы рефератов и методические рекомендации к ним
1. Идеалистические представления в древности о сотворении и неизменяемости мира.
Возникновение эволюционных воззрений в работах и высказываниях мыслителей
древнего мира (Фалес Милетский, Анаксимандр, Гераклит, Аристотель и др.).
2. Период накопления фактических знаний в биологии (XVII-XIX вв.). Сущность
креационизма.
64
3. К.Линней – яркий выразитель метафизических воззрений о неизменности и
изначальной целесообразности в природе.
4. Концепции трансформизма Дидро, Мопертюи, Бюффон, Радищев, Ломоносов и др.).
5. Первое аргументированное эволюционное учение Ж..-Б. Ламарка. Его значение.
6. Дискуссия Ж.Кювье с Ж. Сент-Илером.
7. Русские эволюционисты первой половины XIX века: И.В.Дядьковский, К.М.Бэр, К.Ф.
Рулье, Н.А. Северцов и их работы.
8. Социально-экономические и научные предпосылки возникновения учения Ч.Дарвина.
9. Биография Ч.Дарвина.
10. Проблемы происхождения органической целесообразности по Ч.Дарвину.
11. Происхождение многообразия видов по Ч.Дарвину. Дивергенция.
12. Взгляды Ч.Дарвина на происхождение человека.
13. Дарвиновская гипотеза пангенезиса.
14. Вклад А.Р.Уоллеса в теорию эволюции.
15. Концепция ортогенеза.
16. Эволюция без отбора: автоэволюция формы и функций (Лима-де-Фария).
17. Развитие теории эволюции в последарвиновском периоде.
18. Экспериментальное моделирование биогенеза (опыты Миллера, Уилсона,
Поннамперумы, Оро, Фокса, Кальвина, Опарина и др.).
19. Принцип актуализма и происхождение жизни.
Требования к оформлению реферата.
Реферат выполняется по Выбранной теме (тема может быть предложена самим
студентом). Объем реферата не должен быть меньше 10 страниц машинописного текста,
включающих титульный лист, содержание, введение, основную часть, выводы, и список
используемой литературы. Реферат должен быть выполнен на одной стороне листа белой
бумаги формата А4 (210х297 мм). Интервал межстрочный - полуторный. Цвет шрифта черный. Гарнитура шрифта основного текста — «TimesNewRoman» или аналогичная.
Кегль (размер) 12. Размеры полей страницы: правое —30 мм, верхнее, и нижнее, левое —
20 мм. Формат абзаца: полное выравнивание («по ширине»). Отступ красной строки
одинаковый по всему тексту - 1,25 мм. Страницы должны быть пронумерованы с учётом
титульного листа, который не обозначается цифрой.
10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний,
умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы
формирования компетенций.
Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 60 баллов по формам
текущего контроля. Максимальное количество баллов, которые может набрать студент в
ходе изучения дисциплины, составляет 100. По разным формам контроля балльные
оценки распределяются следующим образом: коллоквиумы - 0-10 баллов; лабораторные
работы – 0-50 балла; контрольные работы – 0-15 баллов; письменное тестирование – 0-15
балла; реферат – 0-10 баллов.
При наборе студентом более 60 баллов оценка за промежуточную аттестацию
может быть выставлена автоматически согласно следующим критериям: 61-75 баллов –
удовлетворительно; 76-90 баллов – хорошо; 91-100 баллов – отлично. Студенты
набравшие по текущему контролю менее 60 баллов, а также студенты не согласные с
итоговой оценкой, полученной по результатам текущего контроля сдают экзамен в устной
форме. Экзаменационный билет содержит два вопроса по разным разделам зоологии.
Например, один вопрос по зоологии беспозвоночных, второй – по зоологии позвоночных.
На экзамене оценка выставляется согласно «Положению о текущем контроле
65
успеваемости и промежуточной аттестации студентов ФГБО ВПО «ТюмГУ» (Приложение
к приказу от 01.04.2014 №185) в соответствии со следующими критериями:
- оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее,
систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно
выполнять задания, предусмотренные программой курса, усвоивший основную и
знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой курса. Как
правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных
понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявившим
творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного
материала;
- оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебнопрограммного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе курса
задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе курса. Как
правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический
характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и
обновлению в ходе дальнейшей учебы и профессиональной деятельности;
- оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание
учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и
предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий,
предусмотренных
программой
курса,
знакомый
с
основной
литературой,
рекомендованной программой курса. Как правило, оценка «удовлетворительно»
выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и при
выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их
устранения под руководством преподавателя;
- оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в
знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные
ошибки в выполнении предусмотренных программой курса заданий. Как правило, оценка
«неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или
приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных
занятий по соответствующей дисциплине.
Студенты, имеющие допуск к экзаменационной сессии, но не выполнившие все
формы текущего контроля, предусмотренные УМК по конкретной дисциплине, имеющие
до 50% пропусков занятий, к экзамену по данной дисциплине не допускаются.
11. Образовательные технологии
Технологии личностно-ориентированного обучения (технология обучения как учебного
исследования); обучение в сотрудничестве (групповая работа); информационнокоммуникационные технологии; модульное обучение; кейс-метод: анализ конкретных
ситуаций; лекционно-семинарская зачётная система
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).
12.1 Основная литература:
1.Торосян В. Г.. История и философия науки: учебник [Электронный ресурс] /
М.:Гуманитарный
издательский
центр
ВЛАДОС,2012.
-368с.
URL:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=260777
2.Тимирязев К. А.. Исторический метод в биологии [Электронный ресурс] / М.:ДиректМедиа,2012. -192с. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=52757
3.Лузянин С. Л., Блинова С. В.. Экологические основы эволюции: учебное пособие
[Электронный ресурс] / Кемерово:Кемеровский государственный университет,2013. -96с. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=232771
66
4.Дарвин Ч. Р.. О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении
благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь [Электронный ресурс] / М.:ДиректМедиа,2014. -528с. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=253996
12.2 Дополнительная литература:
1.Северцов, А.С. Теория эволюции [Текст] / А.С. Северцов. – М.: Гуманитарный
издательский центр ВЛАДОС, 2005. – 380 с. (34)
2.Яблоков, А.В., Эволюционное учение [Текст] / А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов. - М.: Высш.
школа, 2004. – 336 с. (30)
3.Лихачёв, С.Ф. Эволюционизм (История развития эволюционного учения) Учебное
пособие. Методология и методика естественных наук. Вып. 18. [Текст] / С.Ф. Лихачёв,
П.С. Горбунов. – Омск: ООИПКРО, 2006. – 156 с. (15)
Периодические издания
Журнал «Успехи современной биологии»
Журнал «В мире науки»
12.3 Интернет-ресурсы:
Наименование
Наименование
организацииэлектронноПринадлежн
№
Адрес сайта
владельца, реквизиты
библиотечной системы
ость
договора на
(ЭБС)
использование
1.
Электронно-библиотечная сторонняя
http://biblioclub.r подписка ТюмГУ
система «Университетская
u
библиотека онлайн»
2.
Электронно-библиотечная
система Elibrary
сторонняя
3.
Универсальная справочно- сторонняя
информационная
полнотекстовая база
данных “East View” ООО
«ИВИС»
4.
Электронная библиотека:
Библиотека диссертаций
сторонняя
5.
Межвузовская
электронная библиотека
(МЭБ)
корпоративн
ая
67
http://elibrary.ru
ООО "РУНЭБ".
Договор № SV-2503/2014-1 на период с 05
марта 2014 года до 05
марта 2015 года.
http://dlib.eastvie
w.com/
ООО "ИВИС".
Договор № 64 - П от 03
апреля 2014 г. на период
с 04 апреля 2014 года до
03 апреля 2015 года.
http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1
ang=ru
рабочее место, подписка
в 2015 г.)
http://icdlib.nspu.
ru/
Совместный проект с
ФГБОУ ВПО
«Новосибирский
государственный
педагогический
университет»
6.
Автоматизированная
библиотечная
информационная система
МАРК-SOL 1.10 (MARC
21) (Электронный
каталог)
библиографическая база
данных
сторонняя
локальная сеть
Научнопроизводственное
объединение
«ИНФОРМ-СИСТЕМА».
Гос.контракт № 07034 от
20.09.2007 г., бессрочно
13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении
образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень
программного обеспечения и информационных справочных систем (при
необходимости)
Демонстрационные:
Windows Media Player
PowerPoint
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
Для проведения занятий имеется специализированный кабинет общей биологии,
оснащённый бинокулярными микроскопами, бинокулярными лупами, лабораторной
посудой, химическими реактивами, коллекциями беспозвоночных и позвоночных
животных, таблицами и схемами, мультимедийной установкой, компьютером.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля).
В ходе изучения курса студент должен выполнить 10 лабораторных работ,
включающие обязательное решение задач по предмету. Лабораторные работы
выполняются в тетрадях для лабораторных работ и сдаются преподавателю в форме
собеседования. Перед началом лабораторной работы проводится устное собеседование по
вопросам домашнего задания.
В ходе освоения дисциплины студенты должны сдать коллоквиум, а также
выполнить письменные контрольные, тестовые работы и подготовить реферат.
Самостоятельная работа студентов в основном направлена на самостоятельное
освоение теоретического материала дисциплины.
68
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2014 / 2015 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
1. Из списка литературы удалены источники ранее 2005 года издания.
2. Изменен титульный лист программы.
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры 27.01.2015 г.
Заведующий кафедрой
Левых А.Ю.
Подпись
Ф.И.О.
69