I. Изучение нового материала.

Ход урока

1. Типы эволюционных изменений.

Параллелизм – это процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких первоначально дивергировавших групп. Например, палеонтологи очень часто обнаруживают синхронный параллелизм, то есть независимое приобретение сходных черт родственными, но живущими в разное время организмами. Примером может служить развитие саблезубости у представителей разных подсемейств кошачьих.

Конвергенция – процесс эволюционного развития двух и более неродственных групп в сходном направлении. Конвергенция обусловлена одинаковой средой обитания, в которую попадают неродственные организмы. Классическим примером конвергентного развития является возникновение сходных форм тела у акулы, ихтиозавра, дельфина. При конвергентном развитии сходство между неродственными организмами бывает всегда только внешним.

Дивергенция представляет собой независимое образование различных признаков у родственных организмов. В основе дивергенции лежит экологическая дифференциация вида на самостоятельные ветви. При дивергенции сходство между организмами объясняется общностью их происхождения, а различия – приспособлением к разным условиям среды.

Примером дивергенции форм является возникновение разнообразных по морфофизиологическим особенностям вьюрков от одного или немногих предковых видов на Галапагосских островах. Расхождение внутривидовых форм и видов по разным местообитаниям определяется конкуренцией в борьбе за одинаковые условия, выход из которых и заключается в расселении по разным экологическим нишам.

2. Главные направления эволюции.

Развитие живой природы шло от простого к сложному и имело прогрессивный характер. Наряду с этим происходило приспособление видов к конкретным условиям жизни, осуществлялась их специализация. Биологический прогресс достигается различными путями. А. Н. Северцов назвал их главными направлениями эволюционного прогресса. В настоящее время выделяют следующие пути биологического прогресса: ароморфозы, идиоадаптации и дегенерации.

Ароморфоз – главный путь достижения биологического прогресса. Ароморфоз – возникновение в ходе эволюции признаков, повышающих уровень организации живых существ. Ароморфозы формируются на основе наследственной изменчивости и естественного отбора и являются приспособлениями широкого значения. Они дают преимущества в борьбе за существование и открывают возможности освоения новой, прежде недоступной среды обитания. Путем ароморфоза возникают в процессе эволюции крупные систематические группы рангом выше семейства.

К ароморфозам у животных можно отнести появление живорождения, способности к поддержанию постоянной температуры тела, возникновение замкнутой системы кровообращения, а у растений – появление цветка, сосудистой системы, способности к поддержанию и регулированию газообмена в листьях.

Ароморфозам А. Н. Северцов противопоставлял идиоадаптации – частные приспособления видов, позволяющие освоить специфические условия среды. В отличие от ароморфозов идиоадаптации открывают перед организмами возможность биологического прогресса без повышения уровня биологической организации. Например, благодаря формированию различных идиоадаптаций млекопитающие смогли распространиться не только в различных географических зонах (от тропиков до ледяных пустынь), но и освоить самые разнообразные условия среды (на поверхности суши, в воде, почве, частично в воздухе). Это существенно снизило конкуренцию между видами за пищу, места обитания, причем уровень организации остался тем же.

Обычно мелкие систематические группы – виды, роды, семейства – в процессе эволюции возникают путем идиоадаптации.

Идиоадаптация так же, как и ароморфоз, приводит к увеличению численности вида, расширению ареала, ускорению видообразования, то есть к биологическому прогрессу.

Типичные идиоадаптации у животных – особенности строения конечностей (например у крота, копытных, ластоногих), особенности клюва (у хищных птиц, куликов, попугаев), приспособления придонных рыб (у скатов, камбаловых), покровительственная окраска у насекомых. Примерами идиоадаптаций у растений могут служить многообразные приспособления к опылению, распространению плодов и семян.

Общая дегенерация.

Ч. Дарвин отмечал, что способность организмов выживать в борьбе за существование вовсе не обязательно должна быть связана с более высокой организацией. Какие преимущества, например, могли бы получить инфузории или земляной червь из более высокой организации, чем они имеют? Условия жизни этих организмов относительно постоянны, они хорошо приспособлены каждый к своей среде. Вот почему естественный отбор не совершенствовал их в сторону прогрессивного усложнения. Более того, при упрощении условий среды организмы утрачивают часть признаков – развиваются по пути общей дегенерации, ведущей к упрощению организации. Это соответствует дарвиновскому учению, согласно которому эволюция заключается в выживании наиболее приспособленных, а не более высокоорганизованных.

Дивергенция часто связана с переходом к пещерному, сидячему, паразитическому образу жизни. Упрощения организации обычно сопровождается возникновением различных приспособлений к специфическим условиям жизни.

Особенно наглядно это прослеживается на паразитических организмах. У свиного цепня, лентеца широкого и др.
ленточных червей – паразитов человека и животных, нет кишечника, слабо развита нервная система. Однако они отличаются огромной плодовитостью благодаря сильно развитым органам размножения, обладают присосками и крючками, при помощи которых держатся на стенках кишечника своего хозяина.

Переход некоторых растений к паразитизму сопровождался снижением активности аппарата фотосинтеза, редукцией листьев до чешуй, преобразованием корней в присоски. Одновременно развилась сложная система приспособлений к хозяину (химическая сигнализация при поиске растения-хозяина, химический механизм внедрения в ткани хозяина и др.).

Общая дегенерация не исключает процветания вида. Многие группы паразитов процветают, хотя организация их претерпевает значительное упрощение. Следовательно, и дивергенция может приводить к биологическому прогрессу.

Многие современные виды охвачены биологическим прогрессом. Например, заяц-русак. Сейчас известно около 20 его видов.

В природе наблюдается и биологический регресс. Он характеризуется чертами, противоположными биологическому прогрессу: уменьшением численности, сужением ареала, уменьшением числа видов, популяций. В итоге регресс часто ведет к вымиранию вида. В процессе эволюции исчезли древние папоротникообразные, многие группы растений и животных.

Деятельность человека является мощным фактором биологического прогресса одних видов, нередко вредных для него, и биологического регресса других, нужных и полезных ему. Например, появление насекомых, устойчивых к ядохимикатам, болезнетворных микробов, устойчивых к действию лекарств, бурное развитие сине-зеленых водорослей в сточных водах. При посевах человек вторгается в живую природу, уничтожает на больших площадях множество диких популяций, заменяя их искусственными. Усиленное истребление человеком многих видов ведет к их биологическому регрессу, который грозит им вымиранием.

3. Соотношение путей эволюции.

Из всех рассмотренных путей достижения биологического прогресса наиболее редки ароморфозы, поднимающие ту или иную систематическую группу на качественно новый, более высокий уровень развития.

Ароморфозы можно рассматривать как переломные пункты развития жизни. Для групп, подвергнувшихся соответствующим морфофизиологическим преобразованиям, открываются новые возможности в освоении внешней среды.

За каждым ароморфозом следует множество идиоадаптаций, которые обеспечивают более полное использование всех имеющихся ресурсов и освоение новых местообитаний.

Есть систематические группы, которые развиваются по пути общей дегенерации. Этот путь эволюции может осуществляться при попадании организмов в постоянную, сравнительно однородную среду, например при паразитическом образе жизни.

II. Практическая работа.

Задание.

Используя учебники ботаники или зоологии, выполните в тетрадях предложенные задания, указанные в карточках.

Карточка 1.

Заполните таблицу «Главные направления органической эволюции».

Направление эволюции	Примеры
Биологический прогресс – процветание, определенное относительно высокими темпами эволюции, при которых приспособленность организмов возрастает. Объективным показателем биологического прогресса является увеличение численности, ведущее к расселению и расширению ареала. (И. Шмальгаузен.)

Окончание табл.

Биологический регресс – снижение приспособленности организма. Организм отстает в темпах эволюции от изменений во внешней среде и в особенности от темпов эволюции и распространения экологически близких форм. Численность вида уменьшается. Вид или группа видов идет навстречу вымиранию. (И. Шмальгаузен.)

Карточка 2.

Заполните таблицу «Сравнительная характеристика главных направлений эволюции органического мира».

Главные направления эволюции	Краткая характеристика	Примеры
		1, 2, 3. 1, 2, 3. 1, 2, 3.

Карточка 3.

Используя знания из курса зоологии, приведите убедительные доводы против теории Ж.-Б. Ламарка о «врожденном стремлении к прогрессу».

Карточка 4.

Приведите примеры, подтверждающие, что прогресс в общей организации всегда оказывался связанным с регрессом (недоразвитием отдельных органов или частей тела).

Карточка 5.

Почему повышение уровня организации – главный, но не единственный путь эволюции? Ответ подтвердите примерами.

Домашнее задание: § 63, повторить § 52–62.