Тема 11. Видообразование как исторический процесс
(лабораторное) Цели занятия:
Изучить основные пути видообразования (аллопатрическое и симпатрическое), рассмотреть примеры видообразования.
Доказать, что видообразование - результат микроэволюции, а вид - качественный этап эволюционного процесса.
Основные понятия: видообразование - симпатрическое, аллопатрическое, гибридогенное, экологическое, географическое, полиплоидия, коэволюция. Теоретические вопросы
Значение изолирующих механизмов для внутривидовой дифференцировки и обособлении видов.
Основные пути видообразования. Рассмотреть примеры аллопатрического и симпатрического видообразования.
Видообразование у агамных, партеногенетических и самооплодотворяющихся форм
Экологическая радиация.
Что определяет темпы видообразования?
Покажите необходимость и случайность в процессе видообразования.
Коэволюция.
Схема эволюционирующего вида по Ф. Добжанскому.
Лабораторная работа.
Видообразование и отличительные особенности
одного вида от другого 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, рисунки - такие, как схема видообразования (по Ф. Добжанскому, 1957). Рисунок: «Видообразование в группе австралийских попугайчиков» (по Э. Майру, 1968). Схема дивергенции по Ч. Дарвину.
Оборудование: подносы, линейки, штангенциркули, лупы, определители и справочники. Задание и методические рекомендации 1. Внимательно рассмотрите материал, изучите пособия. Вспомните основные свойства видов и критерии. Возьмите два вида насекомых, рыб, птиц. На основании морфологического критерия докажите отличие одного вида от другого. Полученные данные, характеризующие самостоятельность этих видов, занесите в приведенные ниже таблицы 24, 25, 26.
Таблица 24
Сравнительно - морфологические данные различных видов насекомых
п
/п
| Название вида
| Признаки
| Размеры
| Формы крыльев, рисунок, окраска
| Тип ротового аппарата
| Место обитания
| Размножение и развитие
| Питание
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 25
Сравнительно - морфологические данные различных видов птиц
№ п/п
| Название вида
| Признаки
| Размеры
| Формы
крыльев, рисунок, окраска
| Строение клюва и размеры
| Место обитания
| Размножение
| Питание
|
|
|
|
|
|
|
|
| Таблица 26
Сравнительно - морфологические данные
различных видов рыб
№ п/п
| Название
| Признаки
| Общая длина
| Наибольшая ширина
| Кол-во лучей в спинном плавнике
| Чешуя (циклоидная, ктеноидная)
| Место обитания и окраска
| Период нереста
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выводы по теме:
Видообразование - превращение генетически открытых систем в генетически закрытые.
Преобразуемые популяции в процессе видообразования приобретают все большую способность к самостоятельному существованию и развитию в природе. Они становятся устойчивыми и способными к конкуренции.
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.
О.Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая школа, 1976.
Тема 12. Главные пути и направления эволюции
(лабораторное)
Цели занятия
1. Выяснить, что эволюция в целом не имеет направленного (предопределенного) характера.
Основные понятия
биологический прогресс, биологический регресс, биологическая стабилизация, критерии биологического прогресса и регресса, ароморфоз, аррогенез, аллогенез, идиоадаптация, дегенерация, катагенез, гипергенез и др. Теоретические вопросы
Главные направления и пути эволюционного процесса (дивергенция, конвергенция, параллелизм).
Прогресс в эволюции. Критерии биологического прогресса.
Пути биологического прогресса по А.Н. Северцову и И.И. Шмальгаузену.
В чем различия в характеристике направлений и путей эволюционного прогресса разными авторами?
Соотношение между ароморфозами и идиоадаптациями. Ключевые ароморфозы у разных групп растений и животных.
Смена фаз эволюционного процесса или закон А.Н. Северцова.
Биологический регресс, его критерии. Вымирание и тупики эволюции.
Биологическая стабилизация.
Направление и направленность эволюции. Суть понятий.
Необратимость эволюционного процесса. Как понимаете неограниченность эволюционного процесса?
Проблема вымирания видов.
Правило прогрессивной специализации.
Правило происхождения от неспециализированных предков.
Как понимать сетчатую эволюцию?
Лабораторная работа
Выяснение основных направлений органической эволюции Материал: коллекции насекомых, чучела различных видов птиц, рептилий, млекопитающих, гербарии растений различных экологических групп.
Пособия: таблицы, рисунки, схемы, примеры аллогенезов у млекопитающих, примеры гипергенезов (ископаемые формы). Схема соотношений между арогенезами и катагенезами, пример параллелизма.
Оборудование: подносы, определители, справочники. Задания и методические рекомендации
Внимательно рассмотрите раздаточный материал. Выделите примеры аллогенезов у млекопитающих, среди коллекций насекомых, растений. Опишите, какие частные приспособления имеются у данных организмов.
Выделите среди имеющегося материала примеры арогенезов. Опишите, в чем проявляется повышение организации, приспособление.
Приведите примеры гипергенезов и ответьте, почему животные, которые пошли по пути гипергенезов, оказались малоприспособленными и были обречены на вымирание.
Заполните таблицы 27, 28, 29.
Таблица 27
Сравнительная характеристика объективных показателей
основных направлений органической эволюции
Направление эволюции
| Объективные показатели
| Примеры
| Биологический прогресс
|
|
| Биологический регресс
|
|
|
Таблица 28
Сравнительная характеристика главных направлений
органической эволюции
Главные направления органической эволюции
| Краткая характеристика
| Примеры органической эволюции
| Ароморфоз
|
|
| Идиоадаптация
|
|
| Дегенерация
|
|
|
Таблица 29
Определение важнейших ароморфозов, идиодаптаций у
растений и животных.
Вид растения, животного
| Признаки унаследованные у предков
| Ароморфозы
| Идиоадаптации
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выводы по теме:
Живые организмы при всем многообразии их организации обладают чертами сходства. Глубина сходства зависит от степени родства групп организмов
Эволюция осуществляется во времени и пространстве как последовательный и необратимый процесс возникновения приспособительного многообразия органических форм.
Пути и направленность возникновения органического многообразия форм различны и определяются диалектической связью внешних и внутренних факторов эволюции и местом вида в биогеоценозах.
Прогрессивная эволюция осуществляется на основе дифференциации и интеграции элементов биологических систем на всех уровнях их организации.
Высокие темпы микроэволюционных сдвигов обусловлены качеством происходящих преобразований, их высокой адаптивной ценностью (Н. Н. Иорданский).
Процессы микроэволюции неразрывно связаны с процессами макроэволюции.
Рекомендуемая литература
Георгиевский А.Б. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1985.
Грант В. Эволюция организмов. М.: Мир, 1980.
Иорданский Н.Н. Эволюция жизни. М., 2001.
4. Константинов А.В. Краткий очерк теории эволюции. Минск: Высшая школа, 1977.
Парамонов А.А. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1978.
Попов А.А. Основы теории эволюции. Казань, 1995, 2000.
Северцов А.С. Главные направления эволюционного процесса. М-Л.,1976.
Северцов А.С. Направленность эволюции. М.: МГУ, 1990.
Шмальгаузен И.И. Проблемы дарвинизма, Л.: Наука, 1969.
Тема 13. Соотношение онтогенеза и филогенеза
(лабораторное) Цели занятия:
Проследить параллелизм онтогенеза и филогенеза, выяснить суть биогенетического закона Мюллера-Геккеля.
Основываясь на современных данных, показать несостоятельность и ошибки этого закона.
Установить способы осуществления онтогенеза и филогенеза (принципы филогенетических преобразований органов и функций).
Показать диалектическую связь между дифференциацией и интеграцией в онтогенезе и филогенезе.
Основные понятия:
онтогенез, филогенез, биогенетический закон, закон зародышевого сходства, палингенезы, гетеротеопии, гетерохронии, филэмбриогенезы, архалаксисы, девиации, анаболии, целостность онтогенеза и др. Теоретические вопросы
1.Понятие онтогенеза и филогенеза.
Биологический закон Мюллера-Геккеля и его критика.
Закон зародышевого сходства К. Бера.
О соотношение онтогенеза и филогенеза в исследованиях И.И. Мечникова, А.О. Ковалевского.
Современные представления об отношениях между онтогенезом и филогенезом.
Онтогенез не только результат, но и основа филогенеза. Как понимаете?
Определение и биологическая значимость понятий «палингенезы», «гетерохронии», «гетеротропии», «филэмбриогенезы».
Эволюционные изменения на ранних, средних и поздних стадиях эмбрионального развития (архаллаксисы, девиации, анаболии).
Какие стадии онтогенеза отличаются большой консервативностью и почему?
В чем проявляется целостность онтогенеза? Онтогенетическая дифференцировка, корреляция, координация, эмбрионизация, автономизация, неотения.
Лабораторная работа
Выяснение закономерностей эмбрионизации у растений и животных Материал: влажные препараты эмбрионов рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих на разных этапах развития. Вскрытие рыб, амфибий, птиц, млекопитающих. Замоченные семена пшеницы, гороха, подсолнечника.
Пособия, таблицы: примеры палингенезов и ценогенезов, асцидия (личинка и взрослая особь). Схема филогенетического развития чешуи рыбы, чешуи пресмыкающихся, пера птицы и волоса млекопитающего по А.Н. Северцову. Схема развития челюстей у морской щуки саргана по А.Н. Северцову.
Оборудование: подносы, препаровальные иглы, лупы, линейки. Задания и методические рекомендации
Внимательно рассмотрите влажные препараты эмбрионов рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, а также семена растений, найдите сходство и отличие. На основании своих наблюдений вскройте явления зародышевого сходства по Э. Геккелю.
Докажите, что эмбрионы всех позвоночных животных на ранних стадиях развития более сходны друг с другом, чем на более поздних стадиях. Данные запишите в тетрадь.
Рассмотрите вскрытые особи рыб, амфибий, птиц и млекопитающих, отметьте смещение сердца птиц и млекопитающих далеко в грудную полость по сравнению с его положением у нижестоящих форм.
На основании знаний эмбрионизации онтогенеза, а также памятуя, что эмбрионизация отражает тенденцию развития все более усложняющегося зародыша к более защищенной и постоянной внутренней среде, заполните таблицу
30.
Таблица 30
Изменения, связанные с эмбрионизацией онтогенеза
у растений и животных
Признаки эмбрионизации
| Растения
| Животные
| 1 . Защита зародыша
|
|
| 2. Забота о потомстве
|
|
| 3. Упрощение циклов развития (разных отделов растений и классов животных)
|
|
| 4. Усиление роли внутренней среды
|
|
|
Выводы по теме:
Онтогенез - процесс развертывания, реализации наследственной информации, заложенной в зародышевых клетках.
Онтогенез - не только результат филогенеза, но и его необходимая предпосылка.
Всякий филогенез - это интегрированный генетический ряд онтогенезов.
Характер взаимодействия между различными морфогенетическими системами может существенно меняться в ходе эволюции, приводя к важным эволюционным следствиям.
Основные направления в эволюции онтогенеза: прогрессивное нарастание сложности и интегрированности в развитии, увеличение целостности индивида и автономизация онтогенеза.
Направление процесса эволюции определяется взаимодействием внутренних и внешних факторов. Особенно это ясно выступает при переходе организмов из одной среды в другую, так как сопровождается выработкой новых приспособительных норм.
Рекомендуемая литература
Георгиевский А.Б. Дарвинизм. М.: Просвещение, 1985.
Константинов А.В. Основы эволюционной теории. Минск, 1975.
Парамонов А.А. Дарвинизм. М.:Просвещение, 1978.
Попов А.А. Основы теории эволюции. Казань, 1995, 2000.
Северцов А.Н. Морфологические закономерности эволюции. М.-Л., 1936.
Шмальгаузен И.И. Организм как целое в индивидуальном и историче ском развитии. М.-Л., 1982.
Шмальгаузен И.И. Проблемы дарвинизма. Л.: Наука., 1969.
Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М.: Высшая школа, 1976.
|