Гипотезы происхождения жизни

План урока №32

ТЕМА: Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека.

ЦЕЛИ:

1 Образовательная:

- рассмотреть основные доказательства эволюции органического мира

-познакомить студентов с этапами развития жизни на Земле и эволюцией человека

2 Развивающая:

- развить навык самостоятельной работы

3 Воспитательная:

- воспитывать ответственное отношение к учебному процессу

Ход урока:

I Организационный момент

1 Ознакомление студентов с темой и целью урока.

2 Перед студентами ставится ряд заданий, которые необходимо выполнить в процессе урока:

- проанализировать и оценить различные гипотезы происхождения всего живого на Земле

II Основная часть

1 Проверка домашнего задания

А) Перечислите основные доказательства эволюции органического мира

Б) Охарактеризуйте : палеонтологические, морфологические, эмбриологические и биогеографические доказательства эволюции. Приведите примеры.

В) Когда и как появились первые живые организмы? Назовите их.

Г) К чему привели ароморфозы на границе архейской и протерозойской эры?

Д) Подвести студентов к выводу о закономерностях эволюции

Е) Роль человека на современном этапе развития

2 Объяснение нового материала

- гипотезы происхождения жизни.

- современные гипотезы о происхождении человека.

- эволюция человека.

3 Закрепление нового материала

- просмотр научных фильмов

III Подведение итогов урока

IV Домашнее задание

1 Учебник В.Б.Захарова, С.Т.Мамонтова «Биология» (стр.435,442-443)

2 Записи в тетради.

Занятие №32

Тема:«Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека».

1. Гипотезы происхождения жизни.

2. Современные гипотезы о происхождении человека.

3. Эволюция человека.

Гипотезы происхождения жизни

Теория возникновения жизни на Земле. С глубокой древности и до нашего времени было высказано бессчетное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Все их многообразие сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения. Сторонники теории биогенеза полагали, что все живое происходит только от живого. Их противники защищали теорию абиогенеза; они считали возможным происхождение живого из неживого.

Многие ученые средневековья допускали возможность самозарождения жизни. По их мнению, рыбы могли зарождаться из ила, черви из почвы, мыши из грязи, мухи из мяса и т.д.

Против теории самозарождения в XVII в. выступил флорентийский врач Франческо Реди. Положив мясо в закрытый горшок, Ф.Реди показал, что в гнилом мясе личинки мясной мухи не самозарождаются. Сторонники теории самозарождения не сдавались, они утверждали, что самозарождение личинок не произошло по той лишь причине, что в закрытый горшок не поступал воздух. Тогда Ф.Реди поместил кусочки мяса в несколько глубоких сосудов. Часть из них оставил открытыми, а часть прикрыл кисеей. Через некоторое время в открытых сосудах мясо кишело личинками мух, тогда как в сосудах, прикрытых кисеей, в гнилом мясе никаких личинок не было.

В XVIII в. теорию самозарождения жизни продолжал защищать немецкий математик и философ Лейбниц. Он и его сторонники утверждали, что в живых организмах существует особая «жизненная сила». По мнению виталистов, «жизненная сила»присутствует всюду. Достаточно лишь вдохнуть ее, и неживое станет живым.

Микроскоп открыл людям микромир. Наблюдения показывали, что в плотно закрытой колбе с мясным бульоном или сенным настоем через некоторое время обнаруживаются микроорганизмы. Но стоило прокипятить мясной бульон в течение часа и запаять горлышко, как в запаянной колбе ничего не возникало. Виталисты выдвинули предположение, что длительное кипячение убивает «жизненную силу», которая не может проникнуть в запаянную колбу.

Споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза продолжались и в XIX в. Даже Ламарк в 1809 г. писал о возможности самозарождения грибков. Эксперимент Пастера. Французская Академия наук в 1859 г. назначила специальную премию за попытку осветить по-новому вопрос о самопроизвольном зарождении. Эту премию в 1862 году получил знаменитый французский ученый Луи Пастер. Пастер провел эксперимент, соперничавший по-простоте со знаменитым опытом Реди. Он кипятил в колбе различные питательные среды, в которых могли развиваться микроорганизмы. При длительном кипячении в колбе погибали не только микроорганизмы, но и их споры. Помня об утверждении виталистов, что мифическая «жизненная сила» не может проникнуть в запаянную колбу, Пастер присоединил к ней S-образную трубку со свободным концом. Споры микроорганизмов оседали на поверхности тонкой изогнутой трубки и не могли проникнуть в питательную среду. Хорошо прокипяченная питательная среда оставалась стерильной, в ней не наблюдалось самозарождения микроорганизмов, хотя доступ воздуха (а с ним и пресловутой «жизненной силы») был обеспечен. Пастер своими опытами доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни. Представлениям о «жизненной силе» — витализму — был нанесен сокрушительный удар. Абиогенный синтез органических веществ. Эксперимент Пастера продемонстрировал невозможность самопроизвольного зарождения жизни в обычных условиях. Вопрос о возникновении жизни на нашей планете долгое время еще оставался открытым.

В 1924 г. известный биохимик академик А.И. Опарин высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в атмосфере Земли, которая 4-4,5 млрд. лет назад состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказание А.И. Опарина оправдались. В 1955 г. американский исследователь С.Миллер, пропуская электрические разряды напряжением до 60000 В через смесь СН 4, NH ₃, Н ₂ и паров Н 2 О под давлением в несколько паскалей при температуре +80°С, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Аминокислоты — это те «кирпичики», из которых построены молекулы белков. Поэтому экспериментальное доказательство возможности образования аминокислот и неорганических соединений — чрезвычайно важное указание на то, что первым шагом на пути возникновения жизни на Земле был абиогенный (небиологический) синтез органических веществ.

Эволюция человека

Загадки эволюционных представлений о происхождении человека имеются уже в трудах античных философов. В XVIII в. К.Линней помещает человека в отряд приматов вместе с лемуром и обезьянами. Ламарк считал , что человек произошел от обезьяноподобных предков , перешедших от лазанья по деревьям к хождению по земле.

Крупнейшим событием в понимании истории человека как вида стала работа Ч.Дарвина «Происхождение человека и половой отбор» .Эта работа так же , как его произведение «Происхождение видов» нанесли сокрушительный удар по представлениям о человеке как продукте божественного творения . Изучением происхождения эволюции человека , процесса перехода от биологических закономерностей , которыми подчинялось существование его животных предков , к закономерностям социальным , занимается отрасль естествознание - антропология.

Положение человека в системе животного мира

	Таксономические единицы	Признаки сходства человека и животных
	Тип хордовые	Сходство в эмбриональном развитии : наличие хорды , нервная трубка располагается на спинной стороне зародыша, имеются жаберные щели в глотке.
	Подтип позвоночные	Развитие позвоночного столбца , наличие двух пар конечностей , местоположение сердца на брюшной стороне тела.
	Класс Млекопитающие	Четырехкамерное сердце , сильно развитая кора головного мозга , теплокровность , млечные железы , волосы па поверхности тела , зубы трех видов (коренные , клыки , резцы).
	Подкласс Плацентарные	Развитие плода в теле матери и питание его через плаценту.
Отряд приматы	Конечности хватательного типа ( первый палец противопоставлен остальным ), ногти на пальцах , одна пара сосков млечных желез , хорошо развитые ключицы , замена молочных зубов на постоянные в процессе онтогенеза , рождение как правило , одного детеныша.
Подотряд Человекообразные обезьяны	Редукция хвостового отдела позвоночника , аппендикс , большое число извилин на полушариях головного мозга , четыре основных группы крови , развитие мимической мускулатуры и др.

Таким образом , основные черты строения и эмбрионального развития четко определяют положение вида Человек разумный в классе Млекопитающих , отряде Приматов , подотряде человекообразных обезьян. Вместе с тем человек имеет специфические, присуще только ему особенности : прямохождение , развитую мускулатуру нижних конечностей , сводчатую стопу с сильно развитым первым пальцем , подвижную кисть руки , позвоночник с четырьмя изгибами , расположение таза под углом 60 к горизонтали , очень большой и объемистый мозг , крупные размеры мозгового и малые размеры лицевог о черепа , бинокулярное зрение , ограниченную плодовитость , плечевой сустав , допускающий движения с размахом почти до 180 , и некоторые другие.

Этапы эволюции человека:

• Дриопитеки и древесные обезьяны, вымершая ветвь приматов, дали начало современным шимпанзе, горилле и человеку. Лазание по деревьям способствовало противопоставление большого пальца руки, развитию плечевого пояса, развитию двигательных отделов головного мозга, бинокулярного зрения.

• Австралопитеки - обезьяноподобные животные. Жили стадами примерно 10 млн лет назад, ходили на двух ногах, имели массу мозга 550 г при весе 20-50 кг. Для защиты и добывания пищи австралопитеки пользовались камнями, костями животных, т.е. имели хорошую двигательную координацию.

Их останки обнаружены в Южной Африке.

• Человек умелый - более близки к человеку, чем австралопитеки, имели массу мозга около 650 г, умели обрабатывать гальку с целью изготовления орудий. Жили около 2-3 млн лет назад.

• Древнейшие люда возникли около 1 млн лет назад. Известно несколько форм: питекантроп, синантроп, гейдельбургский человек и др. У них были мощные надглазничные валики, низкий покатый лоб и отсутствовал подбородочный выступ. Масса мозга достигала 800—1000 г. Они могли, пользоваться огнем.

• Древние люди - неандертальцы. К ним относятся люди, появившиеся около 200 тыс. лет назад. Масса мозга достигала 1500 г. Неандертальцы умели добывать огонь и использовать его для приготовления пищи, пользовались каменными и костяными орудиями труда, обладали зачаточной, членораздельной речью. Останки их найдены в Европе, Африке и Азии.

• Современные люди - кроманьонцы. Появились около 40 тыс. лет назад. Объем, их черепной коробки - 1600 г. Сплошной надглазничный валик отсутствовал. Развитый подбородочный выступ указывает на развитие членораздельной речи.

Антропогенез

Антропогенез (от греч. antropos - человек и genesis - происхождение) -процесс историко-эволюционного формирования человека. Антропогенез осуществляется под влиянием биологических и социальных факторов . Благодаря им у человека появились: изгибы позвоночника, высокий свод стопы, расширенный таз, прочный крестец. К социальным факторам эволюции относятся труд и общественный образ жизни. Развитие трудовой деятельности уменьшило зависимость человека от окружающей природы, расширило его кругозор и привело к ослаблению действия биологических закономерностей. Главным признаком трудовой деятельности человека являются способность изготавливать орудия труда и использовать их для достижения своих целей. Рука человека - не только орган труда, но и ею продукт.

Развитие речи привело к возникновению абстрактного мышления, речи. Если морфологические и физиологические, особенности человека передаются по наследству, то способности к коллективному труду, мышлению и речи ,по наследству не передаются. Эти специфические качества человека исторически возникли и совершенствовались под действием социальных факторов и развиваются у каждого, человека только в обществе, благодаря воспитанию и обучению.