d0%b1%d0%b8%d0%be%d0%bb%d0%be%d0%b3%d0%b8%d1

Биология 11 класс
Урок № 9
Тема Возникновение и развитие эволюционных взглядов. Синтетическая гипотеза эволюции.
Ч.Дарвин и его теория происхождения видов. Доказательства эволюции. Вид. Критерии вида.
Популяция.
«Все есть и не есть, потому что хотя и настанет момент , когда оно есть, но оно тут же
перестает быть… Однако и то же и молодо и старо, и мертво и живо, то изменяется в это, это,
изменяясь, снова становится тем». Гераклит
Термин « эволюция» ( от латинского evolution- развертывание) ввел в XVIII веке швейцарский
натуралист Шарль Боннэ.
Под эволюцией в биологии понимают необратимое историческое развитие природы. В
биологии эволюция рассматривается как сила. ведущая к образованию новых форм организмов,
как процесс, благодаря которому доклеточные формы жизни, возникшие более 3 млрд лет
назад, дали начало исключительно сложным многоклеточным организмам нашего времени.
Эволюционное учение - учение о направлениях и закономерностях исторического развития
жизни на Земле
Направления эволюции:
биологический прогресс
процветание
биологический регресс
вымирание, исчезновение
Потребность в упорядочении быстро накапливающихся знаний привела к необходимости
систематизировать их. Большой вклад в создание
системы природы внес выдающийся шведский
естествоиспытатель Карл Линней. Ученый описал
более 8000 видов растений и свыше 4000 видов
животных, установил единообразную
терминологию и порядок описания видов.
За единицу классификации он принял видсовокупность особей, сходных по строению.
• Выделил три царства: Растения, Животные и
Минералы.
• Установил единообразную терминологию.
• Закрепил использование в науке бинарной (т.е.
двойной) номенклатуры для обозначения видов.
Каждый вид обозначается двумя словами.
Например: Кошка домашняя (ливийская).
• Установил принцип соподчиненности: соседние
категории связаны не только сходством, но и
родством, но чем дальше друг от друга находятся
категории, тем меньше степень их родства.
Ошибочность его теории:
• Видов столько, сколько создал Творец.
Ученый во многих случаях правильно объединил виды организмов по сходству их строения.
Однако произвольность в выборе признаков для классификации привела Линнея к ряду ошибок.
Он сознавал искусственность своей системы и указывал на необходимость разработки
естественной системы природы.
Основы первого учения об эволюции органического мира были разработаны и
опубликованы в труде французского естествоиспытателя Жана Батиста Ламарка.
Эволюционная теория Ж.Б. Ламарка.
(1744-1829) Основы первого учения об эволюции органического мира были разработаны и
опубликованы в труде « Философия зоологии» в 1809г. французским естествоиспытателем
Жаном Батистом Ламарком.
• Эволюционная идея тщательно разработана, подкреплена многочисленными фактами,
превращается в теорию.
• Приводит доказательства изменяемости видов.
Ошибочные механизмы изменчивости:
• 1)стремление организмов к совершенствованию;
• 2) прямое влияние внешней среды и наследование признаков, приобретенных в течение жизни
организма.
В биологии был сделан ряд крупных открытий, которые оказались несовместимыми с
представлениями о неизменяемости природы, об отсутствии родства между ними.
Жорж Кювье - французского ученого (1769-1832)
• Исследовал органы позвоночных;
• Установил:
• Все органы представляют собой части одной целостной системы;
• Ни одна часть тела не может изменяться без соответствующего
изменения других частей;
• Установил, что вымирание древних животных и растений могло быть
следствием крупных катастроф геологического характера.
Карл Бэр - российский ученый (1792-1876)

Впервые описал процесс возникновения тканей и органов в
ходе развития эмбриона.
• Сформулировал закон зародышевого сходства:
• «Сходство зародышей разных систематических групп
свидетельствуют об общности их происхождения»
Чарльз Лайель - английский ученый (1797-1876)
• Удалось расшифровать и датировать геологическую историю Земли.
• Показал, что горообразование, вулканизм, оледенения, потоки, дождь,
ветер, приливы, объясняют изменения земной поверхности, а значит и
изменения в составе органического мира.
Великий английский ученый Чарльз Дарвин разработал научную теорию об эволюции живой
природы путем естественного отбора на основе синтеза огромного количества фактов из
различных областей науки и сельскохозяйственной практики.
Английский ученый натуралист и путешественник. Одним из
первых осознал и наглядно продемонстрировал, что все виды
живых организмов эволюционируют во времени от общих
предков. В своей теории основной движущей силой эволюции
Дарвин назвал естественный отбор и неопределенную
изменчивость. Идеи и открытия Дравина формируют фундамент
современной теории эволюции и составляют основу биологии.
Основные положения эволюционного учения Чарльза
Дарвина.
Любой вид растений и животных в природе стремится к
размножению в геометрической прогрессии. В природе
происходит непрерывная борьба за существование. В борьбе за
существование выживают и оставляют потомство особи, обладающие таким комплексом
признаков и свойств, который, позволяет наиболее успешно конкурировать с другими.
Движущей силой изменения видов является естественный отбор.
В результате борьбы за существование происходит естественный отбор - «Сохранение
благоприятных индивидуальных различий и уничтожение вредных».
Накапливаются признаки, полезные только для организма в целом, в результате чего
образуются виды и разновидности.
Естественнонаучные предпосылки появления эволюционной теории
К середине Х1Хв. в естествознании было сделано много новых открытий. Иммануил Кант
создал теорию о происхождении космических тел естественным путем, а не в результате
божественного творения. Французский ученый Пьер Симон Лаплас в работе «Изложение
системы мира» математически обосновал теорию И. Канта. Идею развития вносит в
философию Г. Гегель В 1824г. химики впервые синтезировали органические вещества, доказав,
что их образование происходит без участия «высших сил». Йене Берцелиус показал единство
элементного состава живой и неживой природы. В 1839г. Т. Шванн и М. Шлейден создали
клеточную теорию, которая постулировала, что все живые организмы состоят из клеток, общие
черты которых одинаковы у всех растений и животных. Это было весомым доказательством
единства происхождения живого мира.
А.И. Герцен в «Письмах об изучении природы», изданных в 1845 – 1846гг., изложил идею
исторического развития природы от неорганических тел до человека. Он утверждал, что в
естествознании верными обобщениями могут быть лишь те, которые основываются на
принципе исторического развития. Были открыты законы сохранения энергии, утвердился
принцип атомного строения химических элементов. В 1861г. А.М.Бутлеров создает теорию
строения органических соединений. Пройдет немного времени и Д.И. Менделеев опубликует
(1869) свою знаменитую Периодическую систему элементов.
В биологии был сделан ряд крупных открытий, которые оказались несовместимыми с
представлениями о неизменяемости природы, об отсутствии родства.
Исследования развития зародышей позвоночных позволили обнаружить у эмбрионов птиц
и млекопитающих жаберные дуги и жаберное кровообращение, что наталкивало на мысль о
родстве рыб, птиц, млекопитающих и происхождении наземных позвоночных от предков,
ведущих водный образ жизни. Русский академик К. Бэр показал, что развитие всех организмов
начинается с яйцеклетки и что на ранних стадиях развития обнаруживается поразительное
сходство в строении зародышей животных, относящихся к разным классам.
Возникла палеонтология (от греч. palaios – древний, ontos – сущее, logos – слово, учение)
– наука о вымерших растениях и животных, сохранившихся в виде ископаемых остатков,
отпечатков и следов их жизнедеятельности; о смене их в процессе развития жизни на Земле.
Исследуя строение органов позвоночных животных, Ж. Кювье установил, что все органы
животного представляют собой части одной целостной системы. Строение каждого органа
отвечает принципу строения всего организма, и изменение одной части тела должно вызывать
изменение других частей. Так, если у животного имеются копыта, вся его организация отражает
травоядный образ жизни: зубы приспособлены к перетиранию грубой растительной пищи,
челюсти имеют определенную форму, желудок многокамерный, кишечник очень длинный и т.
д. Если у животного кишечник служит для переваривания мяса, соответствующее строение
имеют и другие органы: острые зубы для разрывания, челюсти для захвата и удержания
добычи, когти для ее схватывания, гибкий позвоночник, способствующий прыжкам, и т. д.
Соответствие строения органов животных друг другу Кювье назвал принципом корреляций
(соотносительности). Руководствуясь принципом корреляций, Кювье успешно изучал кости
вымерших животных и восстанавливал их облик и образ жизни.
В развитии биологии большую роль сыграла разработанная Ж. Кювье теория типов.
Занимаясь систематикой, Ж. Кювье изучал типы строения животных. Сравнивая анатомическое
строение различных живых организмов, он обнаружил их глубокое внутреннее сходство при
внешнем разнообразии. Оказалось, например, что конечности всех наземных позвоночных
состоят из одних и тех же отделов. Хотя Ж. Кювье был убежденным сторонником
неизменности видов, установленное им сходство строения животных в пределах типа
объективно указывало на их возможное родство и происхождение от одного корня.
АнглийскийгеологЧ. Лайельдоказал несостоятельность представлений Кювье о внезапных
катастрофах, изменяющих поверхность Земли, и обосновал противоположную точку зрения:
поверхность планеты изменяется непрерывно и не под влиянием каких-то особых сил, а под
действием обычных повседневных факторов – колебаний температуры, ветра, дождя, прибоя и
жизнедеятельности растительных и животных организмов. К числу постоянно действующих
природных факторов Лайель отнес землетрясения, извержения вулканов.
Сходные мысли задолго до Лайеля высказывали М.В. Ломоносов в своем труде «О слоях
земных» и Ламарк. Но Лайель подкрепил свои взгляды многочисленными и строгими
доказательствами. Теория Лайеля оказала большое влияние на формирование мировоззрения Ч.
Дарвина.
Итак, в самых разных областях естествознания (геология, палеонтология, биогеография,
эмбриология, сравнительная анатомия, учение о клеточном строении организмов) собранные
учеными материалы противоречили представлениям о божественном происхождении и
неизменяемости природы. Правильно объяснить все эти факты, обобщить их, создать теорию
эволюции сумел великий английский ученый Ч. Дарвин. Но не только в научной среде зрели
предпосылки для возникновения новой эволюционной теории.
Социально-экономические предпосылки.
Развитие капитализма и резкий рост городского населения в развитых странах требовал
быстрого развития сельского хозяйства. В самой передовой стране того времени – Англии
успешно развивались промышленное животноводство и растениеводство. За короткий срок
были созданы новые породы овец, свиней, выведены высокоурожайные сорта культурных
растений; разработаны методы селекции, которые позволяли максимально быстро изменять в
нужном направлении породы животных и сорта растений. Результаты этой работы
противоречили догматам церкви о неизменности видов.
Расширение торговли, налаживание связей с другими странами, освоение новых
территорий позволили собрать огромные коллекции, которые являлись дополнительным
материалом для переосмысления законов развития природы.
Еще в конце XVIII в. известный экономист Адам Смит создал учение, согласно которому
устранение неприспособленных особей происходит в процессе свободной конкуренции.
Огромное влияние на развитие эволюционных идей в обществе оказал труд экономиста
Томаса Мальтуса «Опыт о законе народонаселения». Впервые введя выражение «борьба за
существование», Мальтус объяснял, что человеку, как и всем другим организмам, свойственно
стремление к безграничному размножению. Однако нехватка ресурсов ограничивает рост
численности человечества, приводя к нищете, голоду и болезням.
К середине XIX в. взгляды креационистов уже резко противоречили всему ходу развития
науки и практики. Многие ученые поддерживали и пропагандировали идеи эволюционного
развития. Находили своих сторонников идеи эволюции и в России.
В XVIII в. развивал материалистические идеи о единстве и развитии мира философдемократ Александр Николаевич Радищев. Изучая домашних и диких животных, Афанасий
Каверзнев объяснял многообразие животного мира существованием изменчивости.
Александр Иванович Герцен высказывал предположение, что психическая деятельность
людей не является божественным знаком, а представляет собой логический итог постепенного
развития нервной деятельности у животных.
Труды российского естествоиспытателя Карла Францевича Рулье заложили основы
эволюционной палеонтологии. Ученый выдвинул положение о том, что изменения животных
обусловлены двумя причинами: особенностями самого организма (наследственностью) и
влиянием внешних факторов.
Назревала насущная необходимость создания эволюционной теории, которая бы ответила
на все накопившиеся в обществе вопросы и объяснила, какие механизмы лежат в основе
развития природы от простого к сложному; почему появляются одни и вымирают другие виды;
чем обусловлена целесообразность возникающих приспособлений.
Одной из главных особенностей биологической материи на нашей планете является ее
дискретность или как сказал основатель учения о микроэволюции Тимофеев-Ресовский
«квантированость». Это выражается в том, что она представлена отдельными видами. Видовое
многообразие живых организмов на нашей планете очень велико. Сейчас на ней обитает около
50000 видов растений, более 1,5 млн видов животных, не менее 100000 видов грибов, большое
количество видов бактерий и вирусов. Ученые постоянно обнаруживают и описывают новые
виды живых организмов. Что же такое вид? Что мы понимаем под данным понятием?
Вид —совокупность особей, обладающие наследственным сходством морфологических,
физиологических и биохимических особенностей, могут свободно скрещиваться и давать
плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают
определенную область — ареал.
Для процедуры определения вида используют критерии вида. Критерии вида – это
признаки, по которым один вид отличается от другого. Вопрос о критериях вида занимает
центральное место в теории эволюции. Это вполне объяснимо: четкое понимание сущности
вида необходимо для выявления механизмов эволюционного процесса. Выделяют 8 критериев
вида: Морфологический.
Физиологический.
Географический.
Генетический.
Этологический.
Экологический.
Биохимический.
Цитологический.
Морфологический критерий.
Это был первый и долгое время единственный критерий для описания вида. На основе
этого критерия К. Линней построил свою Систему Природы. Морфологический критерий
самый заметный и удобный, он и сейчас широко используется в систематике растений и
животных. Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого
дятла от зеленого, большую синицу от хохлатой и длиннохвостой, клевер луговой от
люпиновидного.
Несмотря на удобства, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для
разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов
много среди малярийных комаров, дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов –двойников,
а в одном ряду североамериканских сверчков их 17. Использование одного морфологического
критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенностям строения
отнес самца и самку кряквы к разным видам. Сейчас, когда установлению, что у вида может
быть много форм, типологическая концепция вида отброшена и морфологический критерий не
всегда удовлетворяет ученых. Все же следует признать, что этот критерий очень удобен для
систематизации видов и большинстве определителей животных и растений он играет главную
роль.
Физиологический критерий
Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются
фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Например, у многих
дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях
самки, сто приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов
козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения – приплод появляется
зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например европейской и
сибирской, подчас приводит к гибели самки из-за крупного приплода.
Географический критерий
Этот критерий наряду с географическим в большинстве определителей занимает второе
место (после морфологического). При определении многих видов растений, насекомых, птиц,
млекопитающих и др. организмов, распространение которых хорошо изучено, знание ареала
играет существенную роль. У подвидов ареалы, как правило, не совпадают, что обеспечивает их
репродуктивную изоляцию и, по сути, их существование в качестве самостоятельных подвидов.
Многие виды занимают разные ареалы (их называю аллопатрическими). Но большинство видов
имеют совпадающие или перекрывающиеся ареалы
(симпатрические). Кроме того существуют виды не имеющие четких границ
распространения, а также виды космополиты, обитающие на огромных пространствах суши и
океана. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальным.
Генетический критерий
Генетический критерий – главный критерий вида, основной видовой признак,
обусловленный комплексом особенностей строения и жизнедеятельности организмов данного
вида. Генетическая совместимость, сходство морфологических, физиологических,
цитологических и др. признаков, одинаковое поведение, совместное обитание – все это создает
необходимые условия для успешного размножения и воспроизводство вида. В тоже время эти
признаки обеспечивают генетическую изоляцию вида от других сходных с ним.
Этологический критерий
Для некоторых видов животных механизмом, препятствующим скрещиванию, являются
особенности их поведения, особенно в брачный период. Узнавание партнеров своего вида и
отвергание попыток ухаживания самцов другого вида основаны на специфических
раздражителях – зрительных, звуковых, химические, тактильные, механические и др. В широко
распространенном роде пеночки разные виды очень похожи друг на друга морфологически, в
природе их не различить ни по окраске, ни по размерам. Зато все они хорошо различаются по
песне и повадкам. Песня пеночки веснички сложная, похожа на песнь жаворонка, только без
завершающего коленца, а песня теньковки – простенькие монотонные посвисты.
Многочисленные виды-двойники американских светлячков были впервые опознаны лишь по
различиям в их световых сигналах. Самцы светлячков в полете производят вспышки света,
часто, продолжительность и чередуемость которых специфична для каждого вида. Решающую
роль в репродуктивной изоляции часто играют различия в демонстративном поведении.
Например, близкие виды мух дрозофил различаются спецификой ритуала ухаживания ( по
характеру вибрации крыльев, дрожания лапок, кружения, тактильных контактов).
Экологический критерий
Особенности поведения подчас тесно связаны с экологической спецификой вида,
например с особенностями устройства гнезда. Три вида наших обычных синиц гнездятся в
дуплах лиственных деревьев, преимущественно берез. Большая синица на Урале выбирает
обычно глубокое дупло в нижней части ствола березы или ольхи, образовавшееся в результате
выгнивания сучка древесины. Это дупло недоступно ни дятлам, ни воронам, ни хищным
млекопитающим. Синица московка заселяет морозобойные трещины в стволах березы и ольхи.
Гаичка же предпочитает строить дупло сама, выщипывая полости в трухлявых или старых
стволах березы и ольхи, и без этой трудоемкой процедуры она не отложит яиц.
Биохимический критерий
Он весьма трудоемкий и далеко не универсальный. Однако им можно воспользоваться в
тех случаях, когда другие критерии «не работают». Например, для двух видов-двойников
бабочек из рода амата диагностическими признаками являются два фермента –
фосфоглюкомутаза и эстераза-5, позволяющие даже определять гибридов этих двух видов. В
последнее время широкое применение получило сравнительное изучение состава ДНК в
практической таксономии микробов. Разработанные методы дают возможность сравнить состав
у законсервированных в толщах земли бактерий и ныне живущих форм. Было проведено,
например, сравнение состава ДНК у пролежавшей около 200 млн. лет в толще солей
палеозойской бактерии псевдомонады солелюбивой и у ныне живущих псевдомонад. Состав их
ДНК оказался идентичным, а биохимические свойства – сходными.
Цитологический критерий
Развитие цитологических методов позволило ученым исследовать форму и число
хромосом у многих видов животных и растений. В ряде случаев число хромосом служит
характерной особенностью вида. Кариологический анализ позволил, например, упорядочить
систематику диких горных баранов, у которых разными исследователями выделялось от 1 до 17
видов. Анализ показал наличие трех кариотипов: 54-хромосомный – у муфлонов, 56хромосомный – у архаров и аргали и 58-хромосомный – у обитателей гор Средней Азии –
уриалов.
Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов
число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида
могут встречаться особи с разным числом хромосом. Это так называемые хромосомный и
геномный полиморфизм. У песчанок из разных мест обитания число хромосом различное: 40 –
у песчанок алжирской популяции, 52 – у израильских и 66 – у египетских.
Иногда этот критерий неверно трактуется как генетический. Безусловно, число и форма
хромосом важный признак, препятствующий скрещиванию особей разных видов. Однако это
скорее цитоморфологический критерий, так как речь идет о внутриклеточной цитологии: числе
и форме хромосом, а не о наборе и структуре генов.
Таким образом, для определения видовой принадлежности организма необходимо
использовать все критерии в совокупности, потому что отдельные критерии у разных видов
могут совпадать.
Виды представляют собой определённый уровень организации живой материи- видовой.
Реально в природе особи любого вида внутри ареала распределены неравномерно: где-то
они образуют скопления, а где-то могут вообще отсутствовать. Такие частично или
полностью изолированные группировки особей одного вида называют популяциями (от лат.
populus — народ, население), т. е. в естественных условиях любой вид состоит из
совокупности популяций.
Домашнее задание
1. Какие утверждения верны:
1. Ламарк создал лучшую искусственную систему
2. Линней считал, что виды существуют и не изменяются
3. Ламарк создал первую эволюционную теорию.
4. Ламарк считал,что организмы изменяются от простого к сложному
5.Ламарк отрицал изменчивость видов
6.Линней разделил всех животных на 5 классов
7.Ламарк считал, что все признаки, приобретенные в течение жизни, наследуются
потомками
8. Линней закрепил использование бинарной номенклатуры (двойных названий) для вида
2. В указанном списке животных подсчитайте количество особей, видов и родов.
1. Еж обыкновенный.
2. Лисица обыкновенная.
3. Медведь гималайский или белогрудый.
4. Хомячок джунгарский.
5. Заяц-беляк.
6. Медведь бурый.
7. Хомячок сирийский или золотистый.
8. Заяц-русак.
9. Еж ушастый.
10. Лисица обыкновенная.
3. Установите соответствие между признаками обыкновенной беззубки и
критериями вида, которые они характеризуют. Ответ оформите в виде
последовательности цифр.
Критерии:
1. тело покрыто мантией
2. раковина имеет две створки
3.обитает в пресных водоёмах
4.кровеносная система незамкнутая
5. питается, фильтруя воду
6. это донное, малоподвижное животное
А) морфологический
Б) экологический
В) физиологический
4. Прочитайте отрывки и дайте ответы на вопросы
1. Обитающая в нескольких районах обыкновенная лисица образует несколько
географических форм, постепенно сменяющих друг друга. Самые северные лисицы, обитающие
в лесной зоне, самые крупные. Лисы степей и полупустынь мельче. Еще мельче лисы, живущие
в среднеазиатских пустынях, и самые мелкие лисы обитают в Афганистане, Пакистане и Индии.
Чем южнее обитают лисы, тем длиннее у них хвост и уши.
2. Малярийный комар встречается и в тех районах Европы, где малярии никогда не было.
Кроме того, в одних частях он предпочитает кормиться на человеке, а в других –
исключительно на домашних животных; в одних районах он размножается в солоноватой воде,
а в других – только в пресной. Внешне эти формы почти неразличимы, известные пока
различия касаются особенностей структуры яйца, числа и ветвистости щетинок у личинок.
Вопросы к тексту.
1. О каких критериях идет речь в прочитанном отрывке?
2. О разных или об одном виде идет речь в отрывке?
3. Сделайте вывод по прочитанному отрывку.