Люди, портреты

Макроэволюция. Доказательства макроэволюции

Макроэволюция в общем Макроэволюция органического мира это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов новых родов, из родов новых семейств и т.д. Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени и непосредственно изучать ее невозможно. Тем не менее, в основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивное разобщение. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер.

Эти открытия относятся к недавнему времени и касаются форм, называемых Ихтиостега. Скелет этих форм отчетливо свидетельствует о переходном характере этой группы. Хвост и лучи хвостового плавника обладают еще характерными рыбьими признаками, тогда как грудные и брюшные плавники уже изменились в передние и задние конечности, служащие для передвижения по суше. Поэтому эти формы заслуживают того, чтобы их поместить между классом рыб и классом земноводных.

В каменноугольном и пермском периодах достигли вершины своего развития земноводные. Земноводные этого периода относились к вымершей группе Labyrinthodontia, которые достигали 1,5 метров длины. Другие формы были значительно меньших размеров и отличались большим разнообразием. Земноводные в свою очередь дали начало новому классу позвоночных, а именно пресмыкающимся.

Максимальный расцвет пресмыкающихся приходится на все три периода мезозойской эры, которая поэтому иногда называется также эрой пресмыкающихся. Наиболее известные пресмыкающиеся относятся к группе так называемых динозавров. Этот термин относится еще к временам Оуэна и значит по-гречески "страшные ящерицы".

Довольно быстро после того как возникли первые пресмыкающиеся, то есть наземные животные, эволюционные процессы привели к тому, что некоторые из них снова приспособились к жизни в воде. Земноводные были главным образом животными, которые размножались в пресных водах. Пресмыкающиеся же, вторично приспосабливаясь к водной среде, заселили моря и в мезозойской эре являлись основным элементом фауны морских позвоночных животных, так как лишь в меловом периоде начинается бурное развитие костистых рыб. Плезиозавры, специализированные плавающие ящеры. Ихтиозавры

В следующем периоде, то есть юрском, первые пресмыкающиеся начинают завоевывать воздушную среду. Чтобы приобрести способность к полету, организмы должны были соответственным образом приспособиться, причем эти приспособления были многочисленными и сложными. Тело летающего позвоночного должно быть легким, а мышцы, двигающие крылья, хорошо развитыми.

Остатки первых несомненных млекопитающих относятся к юрскому периоду. От них сохранились лишь зубы и остатки челюстей, однако уже на этом основании можно себе представить в общих чертах, как выглядели эти примитивные млекопитающие животные. Млекопитающие как юрского, так и мелового периода были небольшими животными, которые жили как бы в тени преобладающих тогда пресмыкающихся.

Сравнительно-анатомические доказательства Общие особенности строения скелета, взаимоотношения его частей – это принципиальные, глубокие особенности, и свидетельствуют они о несомненном родстве всех позвоночных животных. Единый, общий план строения можно обнаружить при сравнении не только целых организмов, но и отдельных органов. Сколь ни различны по форме и функциям передние конечности разных млекопитающих – они приспособлены и для рытья (крот, броненосец), и для плавания (киты, тюлени), и для полета (летучие мыши), - все они состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев. Все это разнообразие конечностей – лишь вариации типичной пятипалой конечности, характерной для предков всех млекопитающих.

Гомологичная кость в черепах: 1. акулы 2. скумбрии 3. змеи 4. кошки

Родство человека и животных подтверждается существованием рудиментов и атавизмов. У человека имеется около 90 нефункционирующих рудиментарных органов. У некоторых людей развиты мышцы, позволяющие им двигать ушами и кожей головы; у других – копчиковая кость (остаток хвоста); маленькая складка в уголке глаза (остаток третьего века) и др. Все эти органы бесполезны для человека и сохраняются у него в недоразвитом виде.

Биогенетический закон - закономерность в живой природе, сформулированная немецким учёным Э. Геккелем (1866) и состоящая в том, что индивидуальное развитие особи (онтогенез)является коротким и быстрым повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции вида (филогенеза). Эмбриология – это наука, изучающая зародышевое развитие организмов. Эмбриологические доказательства

В эмбриональном периоде развития у зародыша человека закладывается двухкамерное сердце, шесть пар жаберных дуг, хвостовая артерия – признаки рыбообразных предков. От амфибий человек унаследовал плавательные перепонки между пальцами, которые имеются у зародыша. У новорожденных наблюдается несовершенная терморегуляция, что указывает на происхождение от животных с непостоянной температурой тела. Головной мозг плода гладкий, без извилин, как у примитивных млекопитающих. У шестинедельного зародыша имеется несколько пар млечных желез. Закладывается также хвостовой отдел позвоночника, который затем редуцируется и превращается в копчик. В соответствии с биогенетическим законом эти и многие другие признаки, возникающие у человека в эмбриональном развитии, могут рассматриваться как повторение признаков предков.

краткое содержание других презентаций

«Направления макроэволюции» - Усложнение организмов. Пути достижения биологического прогресса. Насекомые. Крайняя степень приспособления. Дятлы. Идиоадаптация. Колючки растений. Ленточный червь. Китообразные. Рукокрылые. Плоская форма тела скатов и камбалы. Сложноцветные. Лилейные. Муравьеды. Основные направления. Возникновение жабр и легких. Подвижность животных. Повилика. Зоолог Алексей Николаевич Северцов. Различия внешнего вида.

«Доказательства эволюции живой природы» - Эволюция породила настоящих лошадей. Археоптерикс. Ихтиостега. Лошади заметно подросли. Скелет млекопитающего. Аспекты строения конечностей. Эмбрион дельфина. Стегоцефалы. Конечности. Биогеографические доказательства эволюции. Целакант. Доказательства единства происхождения органического мира. Заметный хвост. Первое сообщение о лошадях. Наличие рудиментов. Морфологические доказательства эволюции. Лошади продолжали увеличиваться в размерах.

«Палеонтологические доказательства эволюции» - Климатическая дифференциация. Класс Папоротники. Яйца рептилий. Ценный уголь. Anthobites Krascheninnicova. Флористические комплексы. Складчатые движения. Птицеподобные формы. Taeniopteris. Десятки раковин аммонитов. Распад. Становление палеонтологии как науки. Описание основных групп растений. Cladophlebis. Становление палеонтологии. Neocalamites. Оригинальный воротник. Геохронологическая таблица.

«Примеры доказательств эволюции» - Доказательства эволюции органического мира. Рудименты. Сравнительная анатомия. Палеонтология. Передние конечности позвоночных. Биогенетический закон. Современная систематика. Биогеография. Атавизмы. Ископаемые переходные формы. Органы. Современная генетика. Яйцекладущие. Эмбриология. Доказательства эволюции. Кистеперые рыбы.

«Макроэволюция и её доказательства» - Общие закономерности эволюции. Находка археоптерикс. Ископаемые переходные формы. Процесс образования. Биохимические доказательства. Макроэволюция, ее доказательства. Доказательства макроэволюции. Дивергенция. Эмбриологические доказательства макроэволюции. Палеонтологические данные. Макроэволюция.

«Доказательства эволюции животного мира» - Гомология. Доказательства. Рудименты. Аналогичные органы. Закон зародышевого сходства. Особенности распространения животных и растений. Живые переходные формы. Общий план строения хордовых. Археоптерикс. Элементарный химический состав. Гомологичные органы. Сходство строения клеток. Сходство способов генетического кодирования. Биогенетический закон Геккеля.

Тема: Макроэволюция, её доказательства

Цель урока: Доказать, что эволюционные изменения реально происходили в органическом мире на нашей планете, используя данные полученные разными естественными науками

Задачи урока:

сформировать понятие макроэволюция;
углубить и расширить знания о прямых и косвенных доказательствах эволюции;
сформировать умение использовать данные разных наук для доказательства эволюции;
убедиться в необходимости комплексного использования всех групп доказательств для изучения подлинной эволюции живого мира на Земле.

Сравнение понятий «макроэволюция» и «микроэволюция»

Различие макроэволюции и микроэволюции:
Макроэволюция – надвидовая эволюция, приводит к образованию таксонов более высокого ранга, чем вид (родов, семейств, отрядов, классов, типов и т. д.)
Микроэволюция – происходит внутри вида, внутри его популяции.
Макроэволюция происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению.

Сходство макроэволюции и микроэволюции:

В основе лежат процессы:

1. наследственная изменчивость;

2. борьба за существование;

3. естественный отбор;

4. изоляции.

Носят дивергентный характер.

Группы доказательств эволюционного процесса

Сравнительно-

анатомические

(Морфологические)

Эмбриологические

Палеонтологические

Молекулярно-биологические

и цитологические

Биогеографические

Что изучают науки?

Палеонтология
Палеонтология изучает ископаемые остатки древних организмов, сохранившихся в земной коре, и дает возможность устанавливать изменения органического мира во времени
Эмбриология
Эмбриология - наука, изучающая строение и развитие зародышей различных организмов
Сравнительная анатомия
Сравнительная анатомия изучает строение организмов разных видов. На основании их сходства устанавливает родство организмов
Молекулярная биология
Молекулярная биология изучает строение и функционирование макромолекул, входящих в состав особей разных видов
Биогеография
Биогеография – наука о закономерностях распространения организмов на Земле.

Что обозначают термины?

Онтогенез
Филогенез
Дивергенция
Конвергенция
Гомологичные органы
Аналогичные органы
Рудименты
Атавизмы
Эндемики
Реликты

Задания группам

1. Найти факты, доказывающие существование эволюционного процесса на нашей планете

(Используя учебники и материалы лежащие на столах)

I группа- палеонтологические доказательства эволюции;
II группа – эмбриологические доказательства эволюции;
III группа – сравнительно-анатомические

(морфологические) доказательства эволюции;

IV группа – молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции;
V группа – биогеографические доказательства эволюции.

2. Лидер каждой группы представляет наработки группы классу.

Таблица №1 Доказательства эволюции органического мира

Группы доказательств эволюционного процесса

Факты, доказывающие существование эволюционного процесса

1. Палеонтологические

2. Эмбриологические

3. Сравнительно-анатомические (морфологические)

4. Молекулярно-биологические и цитологические

5. Биогеографические

Эмбриологические доказательства эволюции

В пользу эволюционного происхождения органического мира говорят данные эмбриологии

К. Бер сформулировал закон зародышевого сходства: « В пределах типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают общее сходство»

Стадии эмбрионального развития позвоночных.

Эмбриологическое доказательство эволюции

Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетический закон: «Индивидуальное развитие особи (онтогенез) повторяет кратко и быстро историческое развитие вида (филогенез)
А.Н. Северцев установил, что в эмбриогенезе повторяются признаки зародышей, а не взрослых особей

Сравнительно- анатомические (морфологические) доказательства эволюции

Общий план

строения

позвоноч-ных

Наличие в современной флоре и фауне переходных форм (эвглена зеленая, латимерия, утконос, ехидна, асцидия)

Гомологичные органы-образования, сходные друг с другом по общему плану строения, положению в теле и возникновению в процессе онтогенеза.

Гомология передних конечностей наземных позвоночных

Аналогичные органы - не имеющие общего плана строения и происхождения, но выполняющие одинаковые функции.

Наличие рудиментов – недоразвитых органов, утративших свое основное значение в ходе эволюции.

Рудимент задних конечностей питона

Наличие атавизмов признаков появляющихся у отдельных особей, существовавших у отдаленных предков и утраченных в процессе эволюции.

Клеточное строение организмов

Сходный элементарный химический состав живых организмов (98% приходится на четыре элемента- С,О, H , N )

Одинаковое строение и функционирование органических молекул (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот )

Молекулярно-биологические и цитологические доказательства эволюции

Аккумулятором энергии во всех живых организмах являются молекулы АТФ
Генетический код универсален для всех живых организмов от бактерий до человека
Одинаково происходит процесс биосинтеза белка во всех живых организмах
Деление клеток (митоз, мейоз) протекает сходно у животных и растений

Палеонтологические доказательства эволюции Ископаемые формы

Археоптерикс

Ископаемые переходные формы

Палеонтологические доказательства эволюции

Филогенетический ряд лошади (Воссоздал В.О.Ковалевский)

А. Уоллес выделил 6 зоогеографических областей по распространению животных и растений на нашей планете

Биогеографические доказательства эволюции

Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) и Палеоарктической области (Евразия) имеют много общего, хотя изолированы Беринговым проливом?
Почему флора и фауна Неарктической области (Северная Америка) отличается от Неотропической области (Южная Америка), хотя они соединены Панамским перешейком?

Биогеографические доказательства эволюции

Почему флора и фауна Неотропической области (Южная Америка) и Эфиопской области (Африка) имеют много общего?

Биогеографические доказательства эволюции

Современные континенты возникли из единого массива суши - Пангеи, существовавшей в палеозое, в результате дрейфа континентов
А. Пангея; конец палеозоя, 230 млн. лет назад
Б. Лавразия и Гондвана; мезозой, 180 млн. лет назад
Нынешние континенты сформировались в конце мезозоя, 110 млн. лет назад

Биогеографические доказательства эволюции

Почему только в Австралии существуют сумчатые животные?

Особенность фауны и флоры островов свидетельствуют в пользу эволюции

Почему на Британских островах флора и фауна близка к материковой, а на острове Мадагаскар нет типичных для Африки крупных копытных (быков, антилоп, носорогов, зебр), крупных хищников (львов, леопардов, гиен), высших обезьян (павианов, мартышек)?
Однако там много низших обезьян – лемуров, которые нигде больше не встречаются (эндемики)

Заселение островов

Почему океанические острова очень бедны по сравнению с материковыми островами?

Биогеографические доказательства эволюции

Виды животных и растений, попавшие на океанические острова, получают широкие возможности для размножения.
Например, на Галапагосских островах из 108 видов птиц 82 вида эндемичны и 8 видов рептилий(нигде больше не встречающихся)
На Гавайских островах 300 эндемичных видов улиток

Вывод:

Чтобы доказать, подлинность эволюции живого мира на Земле, необходимо использовать данные разных наук.

Это данные генетики, палеонтологии, молекулярной биологии, селекции, эмбриологии, биогеографии, экологии, цитологии, сравнительной анатомии и других наук.

Тема урока: Макроэволюция и её доказательства

Класс: 11

Предмет: Биология

Учебник : Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология. 10-11 класс.- М.: Дрофа, 2013.

Цель урока: Организовать деятельность учащихся по предоставлению доказательств существования процесса эволюции с позиций разных наук.

Задачи урока :

Познавательные :

Формирование представления о макроэволюции как реально существующем, непрерывном и необратимом эволюционном процессе.

Формирование умения приводить аргументированные доказательства процесса эволюции с позиций разных биологических наук: палеонтологии, эмбриологии, сравнительной анатомии, цитологии и интегрированных наук (биохимии, биогеографии).

Метапредметные:

Способствовать формированию умения самостоятельно ставить цель и задачи урока, планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленными целью и задачами.

Способствовать формированию мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение).

Личностные:

Развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла учения.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний (по типологии уроков Ю.А. Конаржевского).

Используемые приёмы, методы, технологии обучения : проблемно-диалоговое обучение, индивидуальная, групповая работа, использование ЭОР.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая работа.

Оборудование и основные источники информации: 1) Учебник «Общая биология. 10-11 класс»/ А.А.Каменский, Е.А. Криксунов, В.В Пасечник.- М.: Дрофа, 2013.

2) Информационные листы.

3) Компьютер с выходом в Интернет.

4) Мультимедийный проектор. 5) Интерактивная доска.

6) Видеофрагмент телепередачи «Эволюция и креационизм»

7) Презентация урока «Макроэволюция и её доказательства»/ автор Бушуева Е.С.

Ход урока:

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика	Прод-ть этапа урока
Организационный момент	Проверка готовности учащихся к уроку.	Визуальный контроль готовности кабинета и рабочего места к уроку.	1 мин
Контроль и актуализация знаний	Организация фронтальной работы с учащимися по терминам: Гипотеза, Теория, Доказательство, Эволюция, Креационизм. Организация работы с интерактивной доской и электронным ресурсом «Сравнительная характеристика Микро- и Макроэволюции».	Ответы учащихся. Выполнение индивидуального задания на интерактивной доске «Сравнительная характеристика Микро- и Макроэволюции».	5 мин
Открытие нового знания	Организация просмотра видеофрагмента телевизионной передачи «Эволюция и креационизм». Постановка проблемного вопроса с выходом на целеполагание «Существует или нет в живой природе процесс эволюции?» Наводящие вопросы: 1) Как вы считаете, кто прав: представитель церкви или ученые? 2) Аргументируйте свою точку зрения. 3) Как вы считаете, какая тема сегодняшнего урока? 4)Какую цель мы сегодня поставим? 5)Какие задачи наметим для достижения этой цели? Сообщение цели урока: Задачи урока: Организация работы в 4 группах «Палеонтологи», «Эмбриологи», «Морфологи», «Цитологии, Биохимики, Биогеографы»	Просмотр видеофрагмента «Эволюция и креационизм». Высказывание собственных точек зрения с выходом на цель и задачи урока. Формулирование цели и задач урока. Предполагаемые ответы: 1) Правы священники (Правы ученые). 3) Доказательства эволюции 4) Доказать или опровергнуть эволюционную теорию 5) Рассмотрим доказательства разных биологических наук Выполнение заданий по группам. Работа с текстом, рисунками. Выделение доказательств эволюции. Заполнение таблицы. Защита работы группы, выводы о проделанной работе.	5 мин 5 мин 5 мин 2-3 мин (12мин)
Закрепление. Включение знаний в систему	Организация работы по первичному закреплению изученного материала. Тест из 5 вопросов. Организация взаимопроверки письменной работы.	Индивидуальное выполнение письменного задания (Тест из 5 вопросов) Взаимопроверка письменной работы.	5 мин
Рефлексия	Организация проверки достижения цели урока. Наводящие вопросы: Давайте вспомним цель сегодняшнего урока. Как вы считаете, достигли ли мы поставленной цели? Учащимся предлагается оценить личностную значимость, ценность, изученного материала (Приём «Яблоня-Мясорубка-Ведро») Новый материал необходим для сдачи ЕГЭ или повлиял на мое мировоззрение, одним словом мне интересен- Присваиваю его себе, как урожай- помещаю яблоко на яблоньку. Материал, мне интересен, но не совсем понятен- Надо всё еще раз переработать- помещаю яблоко в мясорубку. Изученный материал мне Не интересен и не пригодится (не нужен) - помещаю яблоко в мусорное ведро.	Проверка достижения поставленной цели урока. Оценивают личностную значимость нового материала. Помещают своё «яблоко» на яблоню, в мясорубку или в мусорное ведро.	3 мин
Домашнее задание	Объяснение домашнего задания. §61, вопросы. * Привести аргументированные доказательства, опровергающие процесс эволюции. * Создать задание любого типа на веб-сервисе «LearningApps» (кроссворд, задание на соответствие и др)	Запись домашнего задания в дневниках. §61, вопросы. Задание под (*) выполняют по желанию.	2 мин

Большая и красочная презентация, в которой достаточно информации для подробного изучения темы макроэволюция на уроке биологии в 11 классе.

Общее количество слайдов в презентации - 42 слайда.

В качестве цели урока, выбрано доказательство того, что эволюционные изменения ранее происходили в органическом мире нашей планеты. Доказательство решено провести с использованием данных, которые получили естественные науки современности.

Задачи урока: сформировать понятие макроэволюция; углубить и расширить знания о прямых и косвенных доказательствах эволюции. Сформировать умение использовать данные разных наук для доказательства эволюции. Убедиться в необходимости комплексного использования всех групп доказательств для изучения подлинной эволюции живого мира на Земле.

На первых слайдах проводится сравнение понятий «макроэволюция » и «микроэволюция», выявляются сходства между макроэволюцией и микроэволюцией. Затем идет таблица группы доказательств эволюционного процесса и характеристика каждой науки соответственно. Основная часть презентации представлена слайдами про сравнительно-анатомические (морфологические) доказательства эволюции. В дополнение предложены биогеографические и палеонтологические доказательства эволюции, свидетельства особенностей фауны и флоры островов.

На последних 10 слайдах есть тест по теме: «доказательства эволюции органического мира».