|
практикум по теории эволюции. Эволюция имеет латинское происхождение и означает поворот, переворот, развертывание
Тема 7. Микроэволюция. Элементарные факторы эволюции. Современные представления об изменчивости организмов (лабораторное) Цели занятия
Разобраться в понятии «микроэволюция».
Изучить элементарные факторы эволюции.
Доказать, что элементарной единицей микроэволюции является
популяция.
Проанализировать механизмы эволюции, их особенности.
Основные понятия:
микроэволюция, макроэволюция, элементарные факторы, мутации (генные, геномные, хромосомные), дрейф генов, изоляция( пространственная, экологическая, географическая), репродуктивная, популяционные волны, дивергенция, конвергенция, параллелизмы. Теоретические вопросы 1 . Понятие «микроэволюция», ее связь с макроэволюцией.
Элементарная единица эволюции. Почему популяция является элементарной эволюционной единицей?
Определение популяции.
Элементарные факторы эволюции.
Что понимают под «популяционными волнами»? Какова их роль? Какие популяции по численности наиболее выгодны для эволюции: большие, средние, малые?
Изоляция. Принципы классификации изоляции. Значение изоляции для эволюции.
Дрейф генов. Значение в эволюции видов.
Элементарный эволюционный материал. Типы мутаций.
Почему для эволюционного процесса имеют значение частота возникновения мутаций?
Почему мутационный процесс является элементарным фактором микроэволюции?
Пути эволюции: дивергенция, конвергенция, параллелизмы.
Темпы эволюции.
Лабораторная работа
Выяснение микроэволюционных процессов растений одного вида различных мест обитания Материал: гербарии растений одного вида, но различных мест обитания.
Пособия: схемы дивергенции, таблицы.
Оборудование: подносы, линейки, определители.
Задания и методические рекомендации Внимательно рассмотрите два-три растения одного вида из разных мест. На основании морфологических признаков докажите отличие растений одной популяции от растения другой популяции. Полученные результаты, характеризующие различия популяций, занесите в таблицу 11. Таблица 11 Сравнительно-морфологические данные различных
популяций растений
Название вида
| Признаки
| Причины сходства и различия между растениями
| Форма листа
| Стебель
| Цветки
| Соцветия
| Время цветения
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Используя учебные пособия, лекции выясните различия микроэволюции и макроэволюции. Заполните таблицу 12. Таблица 1 2
Сравнительная характеристика микро- и макроэволюции
Признаки
| Ми кроэволюция
| Макроэволюция
|
| 1 . Направленность эволюционных преобразований (конечный результат эволюционных процессов).
|
|
| 2. Механизмы эволюционных преобразований.
|
|
| 3. Длительность эволюционных процессов.
|
|
|
Выводы по теме:
Микроэволюция - совокупность процессов, связанных с адаптивными процессами внутри вида.
Вид обладает пространственной организацией, он состоит из совокупностей популяций, которые являются единицами микроэволюции.
Между популяциями существуют определенные взаимодействия, которые выражаются в различных формах соревнования как проявления активности индивидов и групп индивидов.
Виды приспособлены к разнообразным условиям существования, что приводит к генотипическому и фенотипическому полиморфизму.
Воспроизводство популяций и вида в целом - обеспечивается поведением особей одного вида, иногда и разных видов.
Рекомендуемая литература
Бердников В.А. Основные факторы микроэволюции. Новосибирск: Наука, 1990.
Бердников В.А. Эволюция и прогресс. Новосибирск: Наука, 1991 .
Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 2001.
Попов А.А. Основы теории эволюции. М.,1995, 2000 .
Северцов А.С. Направленность эволюции. М.: МГУ, 1990.
Солбриг О. и Солбриг Д. Популяционная биология и эволюция. М.: Мир, Гл. 12. 1982.
Яблоков А.В. Популяционная биология. М.: Высшая школа, 1987
Яблоков А.В., Юсупов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая шко- ла, 1981.
Тема 8. Движущие силы эволюции
(семинарско-практическое) Цели занятия
Сформировать представления о движущих факторах эволюции: из менчивости, борьбе за существование, естественном отборе.
Определить творческую роль естественного отбора.
Основные понятия:
изменчивость — наследственная, ненаследственная, групповая, индивидуальная, модификационная, коррелятивная, комбинативная. мутационная, фенотипическая, возрастная, сезонная, географическая, ютналъная, борьба за существование - внутривидовая, межвидовая, с условиями среды, естественный отбор — стабилизирующий, дизруптивный, направленный, автономизация, экологическая ниша, адаптивная зона, элиминация групповая, индивидуальная. Теоретические вопросы
Современное понимание борьбы за существование. Ее формы и значение.
Сравните борьбу за существование в системах «популяция», «вид» и «биогеоценоз».
Что нового по сравнению с учением Ч. Дарвина в современном понимании естественного отбора?
Предпосылки действия естественного отбора.
Значение модификационной изменчивости для отбора.
Формы естественного отбора. В чем суть и механизмы действия разных форм естественного отбора?
Что определяет результаты и направления действия естественного отбора?
Как понимаете определение «экологическая ниша» и «адаптивная зона»?
Роль отбора для образования адаптации. Приведите пример.
10.Что такое автономизация формообразовательных процессов? Как она связана с естественным отбором?
11 .Творческая роль естественного отбора.
12.Существует ли специфика действия отбора на разных уровнях организации.
13.В чем выражается связь естественного отбора с элиминацией. Приведите примеры. Практическая работа Сравнительная характеристика факторов эволюции Материал: Коллекции насекомых разных видов.
Пособия: таблицы, доказывающие действие естественного отбора, изменчивость, борьбу за существование.
Оборудование: подносы, справочники, линейки. Задания и методические рекомендации 1. На основании известных вам примеров изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора в природе заполните таблицы 13,14,15.
Таблица 13
Сравнительная характеристика форм изменчивости
Формы изменчивости
| Причины изменчивости
| Значение для эволюции
| Примеры
| Наследственные
|
|
|
|
|
|
|
| Ненаследственные
|
|
|
|
Таблица 14
Сравнительная характеристика форм борьбы за
существование
Формы борьбы за существование
| Определение
| Примеры
| Причины возникно-вения
| Значение
для эволюции
| Внутривидовая:
|
|
|
|
| а) конкуренция
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Межвидовая:
|
|
|
|
| а)протокооперация
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| С условиями среды
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 15 Сравнительная характеристика форм естественного отбора
Формы отбора
| Действие отбора
| Направление отбора
| Результат отбора
| Пример из царства растений
| Пример из царства животных
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендуемая литература
Георгиевский А.Б. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1985.
Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 2001.
Парамонов А.А. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1978.
Попов А.А. Основы теории эволюции. Казань, 1995, 2000.
Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение, М: Высшая школа, 1981.
Тема 9. Приспособленность организмов и ее
относительный характер
(лабораторное занятие)
Цели занятия
Выяснить, что приспособленность растений и животных есть результат естественного отбора.
Научиться определять приспособленность организмов к абиотическим факторам среды.
Уметь подбирать и использовать на уроке демонстрационный материал местного края, показывающий приспособленность организмов к среде, подбирать живые растения, гербарии, коллекции, тушки.
Основные понятия:
приспособленность, целесообразность, покровительственная окраска, мимикрия, демонстрационная окраска, криптическая окраска, скрадывающая противотень, маскировка. Теоретические вопросы
Определение органической целесообразности. Примеры.
Однозначны ли понятия «приспособленность», «адаптация», «целесообразность»?
Рассмотреть относительную приспособленность организмов по Дарвину:
а) приспособленность в отношениях организма с физическими факторами внешней среды;
б) приспособленность в отношениях организма с биотическими факторами внешней среды;
в) взаимная приспособленность организмов;
г) приспособленность организма в его инстинктах, поведении, взаимоотношениях органов и функций в пределах самого организма, в целесообразности, выражающейся в борьбе с вредными влияниями (болезнями, паразитами, повреждениями).
В чем отличие видовых адаптаций от организменных.
Вырабатывает ли вид как биологическая система специальные «видовые адаптации» или просто адаптации отдельных особей оказываются полезными для вида?
Можно ли эволюцию описать как процесс адаптации?
Каковы зависимости между естественным отбором и адаптированностью?
В чем суть относительной органической целесообразности?
Выяснить причину возникновения длинной шеи у жирафа, перепонок между пальцами у водоплавающих птиц. С позиций теории Ч. Дарвина показать несостоятельность теории Ж.Б. Ламарка в объяснении данного вопроса.
10.Всегда ли возникающие адаптации сопровождаются видообразовнием? Лабораторная работа
Приспособленность организмов к среде обитания и ее относительный характер Материал: коллекция насекомых: листовидки бродячей, богомола, палочника, тушки куропатки белой в зимнем и летнем оперении, гербарии растений с различным приспособлением семян и плодов к распространению, живые растения (кактусы, алоэ, бегония, традесканция).
Пособия: таблицы криптической окраски у насекомых, рыб, птиц, угрожающей окраски и позы угрозы - тарантула, ушастой крутоголовки. Примеры мимикрии насекомых, змей. Таблица зоофильных растений.
Оборудование: подносы, линейки, лупы, определители, справочники. Задания и методические рекомендации
Внимательно рассмотрите коллекции насекомых, тушки птиц, гербариии живые растения, выясните, в чем проявляется приспособление к жизненным условиям животного или растительного организма?
Определите черты приспособления организмов в природе и выясните, абсолютны эти приспособления или относительны?
Результаты наблюдений занесите в соответствующие таблицы (16,17,18,19,20).
Таблица 16
Приспособленность растений и животных
Название животного (растения)
| Среда обитания
| Приспособительные признаки в строении
| Относительная целесообразность наблюдаемых приспособлений
|
|
|
|
|
Таблица 17
Покровительственная окраска
Животные
| Окраска тела
| Тип окраски
| Достигаемый эффект в определенных условиях
|
|
|
|
|
Таблица 18
Маскировка
Животные
| Окраска и форма тела
| Чему подражает
| Биологическое значение окраски
|
|
|
|
|
Таблица 19
Демонстрационная окраса
Животные
| Окраска
| Защитные свойства
| Тип окраски
| Достигаемый эффект
|
|
|
|
|
|
Таблица 20
Мимикрия
«Подражатели »
| «Модели»
| Признаки сходства
| Достигаемый эффект
|
|
|
|
|
Выводы по теме:
Естественный отбор создает ряд адаптации, возникновение которых можно оценить только видовой, а не индивидуальной полезностью.
Существование видовых адаптации свидетельствует о реальности существования вида как биологической системы, имеющей свои индивидуальные приспособления.
Рекомендуемая литература
Георгиевский А.Б. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1985.
Георгиевский А.Б. Эволюция адаптации. Л.: Наука, 1989.
Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. М., 1987, гл. 6 и 8.
Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 2001.
Парамонов А.А. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1978.
Попов А.А. Основы теории эволюции. Казань. 1995,2000.
Северцов А.С. Основы теории эволюции. М.: МГУ, 1987.
Шмальгаузен И.И. Проблемы дарвинизма. Л.: Наука, 1969.
Тема 10. Биологический вид. Его структура и
критерии (семинарско-практическое) Цели занятия:
Выяснить основные свойства видов, их критерии (морфологический, физиолого-биохимический, эколого-географический и генетический).
Основные понятия:
вид, полиплоидия, критерии вида, структура вида, целостность вида, полиморфизм. Теоретические вопросы
История формирования понятия о виде. Современные представления о виде. Определение понятия «вид». Почему в настоящее время существует много определений вида?
Основные свойства видов и их критерии.
Популяционная структура вида.
Почему популяции представляют собой элементарные эволюционирующие структурные единицы эволюционного процесса?
Что представляют собой внутривидовые группировки - подвиды, популяции, разновидности, - только зачатки новых видов или это и формы существования вида в природе, проявление его приспособления к среде обитания?
Вид - качественный этап эволюционного процесса.
Отличаются ли целостность вида и целостность особей?
В чем выражается дифференциация и интеграция видов? Как вы понимаете полиморфизм?
Практическая работа
Выяснение основных свойств вида и его морфологического критерия Материал: гербарии нескольких растений одного и того же вида, но различных мест обитания. Коллекции различных видов насекомых, влажные препараты рыб, амфибий, тушки птиц и млекопитающих.
Пособия: схемы, таблицы: «Структура вида», «Критерии вида», «Вид и подвид» (на примере барсука обыкновенного и фазана обыкновенного).
Оборудование: подносы, линейки, штангенциркули, лупы, определители и справочники. Задание и методические рекомендации
1. Изучив теоретический материал, заполните таблицы 21,22,23.
Таблица 21
Сравнительная характеристика определений понятия «вид»
Ученый
| Определение понятия «вид»
| Происхождение вида
| К. Линней
|
|
| Ж.Б. Ламарк
|
|
| Ч. Дарвин
|
|
|
Таблица 22
Структура вида
Формы существования
| Краткая характеристика
| Объединяющий
фактор
| Причины устойчивости
| Популяции
|
|
|
| Подвиды
|
|
|
|
Таблица 23
Критерии вида
Признаки, определяющие вид
| Краткая характеристика
| Примеры
| 1 . Морфологические
|
|
| 2. Генетические
|
|
| 3. Физиолого-биохими-ческие
|
|
| 4. Эколого-географи-ческие
|
|
|
Выводы по теме:
1. Формирование нового вида является центральным и важнейшим этапом эволюции. Видообразование связывает микроэволюцию и макроэволюцию в единый процесс.
При обособлении нового вида происходит не только выработка новых адаптаций, но и нарастание его изоляции, обособление от материнского и сестринского видов.
Рекомендуемая литература
Вавилов Н.И. Линнеевский вид как система. Л.: Наука, 1967.
Георгиевский А.Б. Дарвинизм, М.: Просвещение, 1985.
Завадский К.М. Вид и видообразование. Л.: Наука, 1968.
Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 2001.
Константинов А.В. Основы эволюционной теории. Минск: Высшая школа, 1975.
Майр Э. Зоологический вид и эволюция. М.: Мир, 1969.
Майр Э. Популяции, виды и эволюция. М.: Мир, 1974.
Парамонов А.А. Дарвинизм, М.: Просвещение, 1978г.
Попов А.А. Основы теории эволюции. Казань, 1995, 2000.
Северцов А. С. Основы теории эволюции. М. :МГУ, 1987.
Татаринов Л.П. Очерки по теории эволюции. М.: Наука, 1987 12. Шмальгаузен И.И. Проблемы дарвинизма. Л.: наука, 1960.
13. О.Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая школа, 1976.
|
|
|