Эволюционное учение и основные положения теории Ч.Дарвина.

План урока №27

ТЕМА: Теория происхождения видов.

ЦЕЛИ:

1 Образовательная:

- изучить основные положения теории Дарвина

- углубить знания о борьбе за существование и естественном отборе в свете современной концепции эволюции

- сформировать знания о разных формах борьбы за существование и естественного отбора и условиях проявления этих форм

2 Развивающая:

- содействовать развитию внимания, памяти, любознательности

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:

- знать основные положения теории Дарвина

- иметь представление о борьбе за существование и естественном отборе

- научится определять различные формы борьбы за существование и естественного отбора

II Основная часть

1 Проверка домашнего задания

- Что было известно о живой природе в древнем мире?

- Какие научные открытия 18-19 вв привели к возникновению идей об изменяемости видов?

- Какой вклад внес в биологию К.Линней? Почему система Линнея называется искусственной?

- Изложите основные положения эволюционной теории Ламарка?

2 Объяснение нового материала

- основные положения теории Ч.Дарвина

- борьба за существование

- виды борьбы за существование

- естественный отбор

- формы естественного отбора

3 Закрепление нового материала

- В чем заключается сущность теории Дарвина?

- Что такое борьба за существование? Каковы ее формы?

- Каковы причины и следствия борьбы за существование?

- Приведите примеры использования человеком взаимосвязей в живой природе.

- Что такое естественный отбор?

- Какие существуют формы естественного отбора?

- Почему приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых-вредителей?

III Подведение итогов урока

IV Домашнее задание

1 Учебник В.Б.Захарова, С.Т.Мамонтова «Биология» (стр. 368-375)

2 Записи в тетради

Занятие №27

Тема: «Теория происхождения видов».

1. Эволюционное учение Ч.Дарвина

2. Борьба за существование. Виды борьбы за существование

3. Естественный отбор и его формы

Эволюционное учение и основные положения теории Ч.Дарвина.

Спорам приверженцев неизменности видов и стихийных эволюционистов положило конец глубоко продуманное и фундаментально обоснованное учение, созданное Дарвином.

Основной труд Ч.Дарвина(1809-1882) – «Происхождение видов», в корне изменивший представления о живой природе, появился в 1859г. Этому событию предшествовала более чем двадцатилетняя работа по изучению и осмысливанию богатого фактического материала, собранного как самим Ч.Дарвином, так и другими учёными.

Ч. Дарвин не был первым, кто создал эволюционную теорию, но именно он впервые дал логически стройную картину эволюционных процессов. Он определял эволюцию как «происхождение, сопровождаемое изменением» и объяснял развитие действием только естественных законов природы. Наблюдения Ч.Дарвина, сделанные во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль», заставили его задуматься над причинами сходства и различий между видами, над причиной разнообразия живого мира. Среди его находок были вымершие громадные копытные животные с зубами, близкое к ламе, зуб ископаемой лошади, вымершие ленивцы и многое другое.

Перечисленные и многие другие факты поколебали у Ч.Дарвина веру в сотворение видов. Вернувшись в Англию, он поставил перед собой задачу: разрешить вопрос о происхождении видов.

Ч.Дарвин вернулся из кругосветного путешествия в Англию убеждённым сторонником изменяемости видов под влиянием условий обитания и сосредоточил усилия на раскрытии механизма эволюционного процесса. С этой целью он обратился к практике сельского хозяйства Англии. Английские фермеры интенсивно вели работу по селекции новых пород животных и сортов культурных растений.

Под искусственным отбором Ч. Дарвин понимал целенаправленный процесс создания новых пород животных и сортов культурных растений на основе систематического сохранения и размножения особей с ценными для человека признаками и свойствами.

Изучив практику искусственного отбора, Ч. Дарвин высказал предположение, что в природе сходным путём накапливаются признаки, полезные для выживания в данных условиях, в результате чего образуются виды и разновидности. Дарвин обращает внимание на большое разнообразие сортов растений и пород животных, предками которых является один вид или ограниченное число диких видов. Различия между отдельными сортами или породами одного вида бывают более значительными, чем между некоторыми дикими видами, родами и даже семействами. Показав широкий размах изменчивости домашних форм, Ч.Дарвин приводит неопровержимые доказательства изменения видов под влиянием условий существования. Ч.Дарвин выделяет несколько основных форм изменчивости.

Под определённой (групповой) изменчивостью Ч.Дарвин понимал сходное изменение всех особей популяции в одном направлении вследствие влияния определённых условий (изменение роста при изменении количества пищи, толщины кожи и пр.)

Неопределённая индивидуальная изменчивость – появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же вида, сорта, породы, которыми, существуя в сходных условиях, одна особь отличается от других. Ч.Дарвин указывал: «Многочисленные незначительные различия, появившиеся в потомстве,…от общих родителей, и наблюдаемые у особей данного вида, обитающих в той же ограниченной местности, могут быть названы индивидуальными. По мнению Ч.Дарвина, характер изменчивости определяется в данной ситуации не столько условиями среды, сколько наследственными особенностями организма, его состоянием. Таким образом, всем живым организмам присуща индивидуальная изменчивость.

Всякий организм обладает более или менее значительной плодовитостью. Каждая родительская пара успевает за время своей жизни дать потомство, которое, в свою очередь, размножается. Вследствие этого в любой популяции численность особей, если условия благоприятствуют выживанию всего потомства, может увеличиваться в геометрической прогрессии. Так , одна особь сельди вымётывает в среднем около 40 тыс. икринок, осётр – 2 мл., лягушка – до 10 тыс. икринок.

Однако, отмечает Ч. Дарвин, возможность интенсивного размножения реализуется редко. Учёный делает первый вывод: каждая пара организмов даёт гораздо больше потомков, чем их доживает до взрослого состояния. Большая часть появившихся на свет организмов гибнет, не достигнув половой зрелости. Причины гибели разнообразны: недостаток кормов из-за конкуренции с представителями своего же вида, нападение врагов, действие неблагоприятных факторов среды. Отсюда следует второй вывод:

в природе происходит непрерывная борьба за существование как следствие организма, с одной стороны, к безграничному размножению, с другой – ограниченности природных ресурсов.

Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:

1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

Мы рассмотрели значение для эволюционного процесса элементарных факторов эволюции, действие которых не направленно. В то же время эволюция — не хаотичный процесс. Эволюция связана с выработкой новых приспособлений, образованием новых видов, прогрессивным развитием живой природы. Естественный отбор — это единственный фактор, который, действуя в гетерогенной популяции, направляет эволюционный процесс. Предпосылкой естественного отбора, по Ч. Дарвину, является борьба за существование. С современной точки зрения, именно через борьбу за существование осуществляется механизм действия естественного отбора.

Борьба за существование.

Дарвин показал, что у представителей диких видов животных и растений индивидуальная изменчивость представлена очень широко. Индивидуальные отклонения м.б.полезными, нейтральными или вредными для организма. Все ли особи оставляют потомство? Если нет, то какие факторы сохраняют особей с полезными признаками и устраняют всех остальных?

Дарвин обратился к анализу размножения организмов. Все организмы оставляют значительное, иногда очень многочисленное потомство (одна особь сельди выметывает в среднем ок.40 тыс.икринок, осетер – 2млн, лягушки – 10 до тыс.икринок, слоны – за 60лет – 6 слонят). На основе этих и многих других примеров Дарвин приходит к выводу о том, что в природе любой вид животных и растений стремится к размножению в геометрической прогрессии.

Каждая пара организмов дает гораздо больше потомков, чем их доживает до взрослого состояния (причины гибели разнообразны: недостаток корма из-за конкуренции с представителями своего же вида, нападение врагов, неблагоприятные факторы среды – засуха, морозы, высокая температура …). Отсюда следует второй вывод, сделанный Дарвином: в природе происходит непрерывная борьба за существование.

Борьба за существование — это совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды.

Причина борьбы за существование. Ч. Дарвин считал главной причиной борьбы за существование противоречий между тенденцией организмов к размножению в геометрической прогрессии и ограниченностью средств существования (пища, территория – когда лев отнимает добычу у гиены, подразумевается борьба за пищу). Однако углубленное изучение этого процесса показало, что борьба за существование — явление многогранное. Взаимоотношения различных форм в каждом конкретном случае по-своему переплетаются, сменяются или незаметно переходят друг в друга. Эти сложные взаимоотношения невозможно свести к трем дарвиновским формам борьбы за существование.

В современном понимании борьба за существование — это любые противоречивые взаимоотношения особей, направленные на их развитие и размножение. Ареной борьбы за существование является экосистема, где проявляются все противоречия между организмами: борьба за пищу, воду, территорию, свет, за партнера при спаривании и т. п.

Виды борьбы за существование.

Дарвин выделил три основных вида борьбы за существование:

а) межвидовая (волки и лисы охотятся на зайцев – между волками и зайцами, лисами и зайцами идет напряженная борьба за существование; отсутствие добычи обрекает хищников на голод и гибель; в тоже время – между волками и лисами – тоже существует конкуренция за пищу, т.е. успех одного означает неуспех у другого…)

б) внутривидовая (более жесткая и напряженная, т.к. потребности в пище, территории и др.условиях существования одинаковы)

в) борьба с неблагоприятными условиями ( в сильные морозы гибнет много растений, а также смертность увеличивается и среди животных, рыб …)

Известны две основные формы борьбы за существование: прямая борьба и конкуренция.

Прямая борьбапроявляется в непосредственном столкновении организмов друг с другом. Она может быть внутри- и межвидовой, активной и пассивной.

Межвидовые взаимоотношения могут быть выражены в форме хищник—жертва, паразит—хозяин.

Прямая борьба является причиной появления у растений ряда приспособлений, таких как колючки, плотная кутикула, длинные корни и др. У животных совершенствуются поведенческие реакции (скрытый образ жизни), способность защищаться от паразитов (приобретение иммунитета), морфологическая и физиологическая организация (развивается способность к быстрому бегу, обостряется слух, зрение, обоняние). Важно отметить, что в результате борьбы за существование эволюционируют оба звена. Например, всякое совершенствование жертвы влечет за собой изменение у хищников тех признаков, которые связаны с поиском жертвы, и наоборот.

Конкуренция — это взаимоотношения между живыми организмами, соревнующимися за одни и те же жизненные средства, за возможность размножения и т.д.

В основе этого процесса лежат различия между особями, дающие им возможность победить, т. е., в конечном итоге, сохранить потомство и собственную жизнь. Конкуренция играет важную роль в эволюционном процессе, так как именно в состязаниях проявляются противоречия между организмами.

Кто же выживает в этой постоянно происходящей борьбе за существование? Наблюдения показывают, что для растительных и животных организмов характерна всеобщая изменчивость признаков, свойств и бесконечное разнообразие их комбинаций. В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, обладающие таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими.

Т.о., в природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного размножения других.

Естественный отбор.

Ч. Дарвин определил естественный отбор как сохранение особей с полезными и

гибель особей с вредными индивидуальными уклонениями — «переживание наиболее приспособленных». Однако эта формулировка недостаточно полно отражает некоторые генетические последствия отбора. Первичный отбор, опираясь на фенотипы, обеспечивает воспроизведение одних генотипов и устранение других. В процессе отбора важны не столько выживание или гибель особей, а вклад каждой особи в генофонд популяции. А больший вклад внесет та особь, которая оставит более многочисленное потомство.

Механизм действия естественного отбора, по современным представлениям, можно представить следующим образом: благодаря размножению широко распространяются новые признаки – появляется новый вид.

Следовательно, виды изменяются в процессе приспособления к условиям внешней среды. Т.о. движущей силой эволюции, является естественный отбор. Материалом для отбора служит наследственная изменчивость, а источником наследственной изменчивости являются мутации — наследуемые изменения генетического материала. Для эволюции имеют значение только те мутации, которые возникают в половых клетках, так как только они передаются следующему поколению.

Естественный отбор — процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.

Отбор — следствие борьбы за существование, главный, направляющий фактор эволюции (из разнообразных изменений отбор сохраняет особей преимущественно с полезными мутациями для определенных условий среды).