Pasitelkę delfinų ir šikšnosparnių – žinduolių, galinčių atlikti echolokaciją – genominių sekų palyginimo pavyzdį, Europos mokslininkai išsiaiškino genetinius konvergentinės evoliucijos kelius. Konvergencija, tai yra, panašių požymių atsiradimas nesusijusiuose organizmuose, buvo laikomas skirtingų genų rinkinių evoliucijos rezultatu: panašių mutacijų tikimybė panašiuose genuose atrodo per nereikšminga. Tačiau, kaip paaiškėjo, echolokacija – sudėtingas prisitaikymo bruožas – atsirado delfinuose ir šikšnosparniuose būtent dėl panašių panašių genų mutacijų. Tai keičia mūsų supratimą apie genetinę konvergencijos esmę, taip pat rodo, kad molekulinių metodų taikymo filogenetinėms rekonstrukcijoms rezultatus reikia vertinti atsargiai.
Tarkime, kad statome skirtingus filogenetinius medžius (žr. diagramas 2 ir 3 pav.), remiantis skirtingomis hipotezėmis apie echolokacijos kilmę. Vienas medis atspindės bendrą molekulinį panašumą – toks požiūris yra priimtas. Kitas privers visus echolokacinius šikšnosparnius susijungti į vieną monofilinį kladą, veisti juos su echolokacijos negalinčiais broliais ir, žinoma, su delfinais. Trečiasis medis apjungs apskritai visus gyvūnų echolokatorius – tiek šikšnosparnius, tiek delfinus, atskirdamas juos nuo kitų ne sonaro ieškančių. Kad ir kaip absurdiški mums atrodytų paskutiniai du medžiai, galime juos analizuoti taip pat, kaip ir tuos medžius, kurie mums atrodo priimtini. Be to, skaičiuojant atskiras konkrečių genų sekas, paaiškėja, kad šie juokingi medžiai yra labai geri. Nustačius tokių genų rinkinį, bus galima užtikrintai daryti išvadą, kad konvergencinė evoliucija šiose vietose veikė. Būtent taip samprotavo genetikai, pradėję skaičiuoti 2326 ortologinius koduojančių genų panašumus.
Kiekvienas iš ortologinių genų buvo lyginamas su kiekvienu ir kiekvienam buvo įvertinta, kuri iš filogenetinių schemų jam tinkamesnė, tai yra, kuriam medžiui bus genetinis panašumas. apie didelis. Daug lokusų buvo penkiose echolokuojančiose rūšyse, kurioms labiau tinka „absurdiški“ filogenetiniai medžiai (824 lokusai antrajam medžiui ir 392 trečiajam). Kitaip tariant, būtent su šiais lokusais veikė konvergentinė evoliucija.
Šios savybės aiškiausiai pasireiškė genuose, susijusiuose su klausa ar kurtumu. Pavyzdžiui, konvergencija paveikė genus, atsakingus už sraigės susidarymą, taip pat tuos, kurie koduoja plaukų ląstelių vystymąsi vidinėje ausyje. Taip pat genuose buvo rastas aiškus statistinis konvergencinės evoliucijos signalas, vienaip ar kitaip susijęs su regėjimu. Tai neturėtų stebinti: tiek delfinai, tiek šikšnosparniai yra prisitaikę prie silpno apšvietimo. Todėl atitinkamai buvo pakoreguotos ir molekulinės, ir reguliavimo regėjimo suvokimo sistemos. Tuo pačiu metu daugelio genų, turinčių aiškų konvergentinį signalą, funkcijos lieka nežinomos.
Svarbi darbo dalis buvo patikrinti atrankos veiksmą „konvergentiniuose“ genuose: ar konvergencija buvo neutrali, ar susidarė dėl vairavimo atrankos. Šis klausimas buvo sprendžiamas klasikiniu būdu – lyginant sinoniminių ir nesinoniminių pakeitimų skaičių (žr. Nukleotidų pakeitimų greitis). Paaiškėjo, kad nesinoniminių pakeitimų skaičius viršijo sinonimų skaičių; todėl echolokacijos atveju turime reikalą ne su neutraliu dreifu, o su adaptacinių ypatybių formavimąsi palaikančiu vairavimo pasirinkimu.
Šis tyrimas svarbus dėl dviejų priežasčių. Pirma, viso genomo skaitymas tapo įprasta ir, matyt, nebrangiu užsiėmimu. Apie tai, kad šio darbo autoriai skaitė ir iššifravo keturių rūšių šikšnosparnių genomus, naudodamiesi Illumina įranga ir naujausiomis technologijomis, praeityje pranešama metodinėje darbo dalyje. Autoriai puikiai žinojo, kad entuziazmo laikas dėl pačios genomo sekų skaitymo galimybės ir net didelio jų dekodavimo tikslumo jau praėjo. Atėjo laikas rezultatams, kurie slypėjo už šių malonumų ateityje.
Antroji priežastis labiau susijusi su biologine metodika, būtent su filogenezės metodais. Morfologinės sistematikos viešpatavimo amžių pakeitė molekulinės filogenetikos era. Jei anksčiau genealoginiai medžiai buvo rekonstruoti remiantis morfologiniais panašumais ir skirtumais ir (arba) morfologinėmis homologijomis, tai dabar įprasta orientuotis į aminorūgščių ar nukleotidų sekų panašumo dydį. Pasirinkta molekulinės filogenetikos naudai buvo padaryta ne tik dėl to, kad sunku atskirti konvergencijas nuo bendrų protėvių.
Molekulinėje filogenetikoje paviršinis konvergentinis panašumas nebuvo laikomas labai svarbiu, nes genetiniai pokyčiai, norint pasiekti tą patį morfologinį rezultatą, visada skiriasi. Todėl molekulinė filogenetika negalėjo labai jaudintis, kad vietoj santykių atsiskleis ekologinis bendrumas.
Tačiau, kaip dabar paaiškėjo, taip nėra. Jei mūsų genetikui nebūtų per daug pasisekęs ir jis būtų paėmęs tuos pačius 824 panašius lokusus arba, dar blogiau, 390 panašių lokusų mūsų trečiajam medžiui, kad sukurtų savo echolokacijos šeimos medį, jis būtų gavęs absurdiškas filogenijas. Ir aš turėčiau visą teisę juos ginti, remdamasis geru ir patikimu statistiniu signalu! Maždaug taip, lyg morfologas gintų bendrą delfinų ir šikšnosparnių kilmę, apeliuodamas į nuostabią echolokaciją. Ir būtent nuo to molekulinė filogenetika bandė išsisukti, bet tik dar blogiau, nes ne visi išdrįs ginčytis su statistika. Taigi šis darbas dar kartą parodo, kad kiekvienas metodas turi savo apribojimus ir savo taikymo sritį. Molekulinė filogenetika dar turi ją apibrėžti.
Gyvų organizmų grupių evoliucinė forma skirstoma į divergenciją, konvergenciją, paraleliškumą.
1. Divergencija- charakterių skirtumai rūšies viduje, dėl kurio susidaro naujos individų grupės. Kuo gyvi organizmai skiriasi sandara, egzistavimo būdu, tuo labiau jie išsiskiria į įvairesnes erdves. Paprastai vienoje vietovėje gyvena gyvūnai, kuriems reikalingas toks pat kokybės ir maisto tiekimas. Praėjus tam tikram laikui, pasibaigus maisto atsargoms, gyvūnai yra priversti pakeisti savo buveinę, persikelti į naujas vietas. Jei gyvūnai, turintys skirtingus aplinkos sąlygų poreikius, gyvena toje pačioje teritorijoje, tada konkurencija tarp jų susilpnėja. Taigi C. Darwinas nustatė, kad gamtoje 1 m2 ploto sklype auga iki 20 augalų rūšių, priklausančių 18 genčių ir 8 šeimoms. Divergencijos procese kelių formų medžio šakos skiriasi nuo besiformuojančios populiacijos. Pavyzdžiui, galime įvardyti septynias elnių rūšis, susiformavusias dėl divergencijos: sika elniai, elniai, šiaurės elniai, briedžiai, stirnos, danieliai, muskuso elniai (37 pav.).
Ryžiai. 37. Elnių rūšių įvairovė, atsirandanti dėl divergencijos: 1 - sika elnias; 2 - elnias; 3 - danieliai; 4 - šiaurės elniai; 5 - briedis; 6" - stirnos; 7 - muskuso elniai
Natūralios atrankos įtakoje nesibaigiančioje kartų serijoje vienos formos išgyvena, kitos išnyksta. Išnykimo ir išsiskyrimo procesai yra glaudžiai susiję. Labiausiai besiskiriančios formos turi didesnes galimybes palikti vaisingus palikuonis ir išgyventi natūralios atrankos procese, nes mažiau konkuruoja tarpusavyje nei tarpinės, kurios palaipsniui retėja ir nyksta.
Dėl divergencijos vienos rūšies populiacija suskirstoma į porūšius. Porūšis, susidaręs veikiant natūraliai atrankai, pagal paveldimos kaitos požymius virsta rūšimi.
2. Konvergencija- panašių bruožų įgijimas skirtingose, nesusijusiose grupėse. Pavyzdžiui, rykliai (žuvų klasė), ichtiozaurai (roplių klasė), delfinai (žinduolių klasė) turi panašias kūno formas. Taip yra dėl to, kad jų buveinė (vanduo) ir gyvenimo sąlygos yra vienodos. Chameleonas ir vijoklinė agama, priklausantys skirtingiems pobūriams, išoriškai labai panašūs. Įvairių sisteminių grupių panašumą lemia gyvenimas panašioje buveinėje. Oro organizmai turi sparnus. Paukščio ir šikšnosparnio sparnai yra modifikuotos priekinės galūnės, o drugelio – kūno ataugos. Konvergencijos reiškinys yra plačiai paplitęs gyvūnų karalystėje.
3. Lygiagretumas(gr. parallelos – „vaikščiojimas greta“) – genetiškai artimų grupių evoliucinis vystymasis, kurį sudaro savarankiškas panašių struktūrinių ypatybių įgijimas remiantis iš bendrų protėvių paveldėtais bruožais. Paralelizmas yra plačiai paplitęs tarp įvairių organizmų grupių jų istorinės raidos (filogenezės) eigoje.
Pavyzdžiui, prisitaikymas prie vandens gyvenimo būdo irklakojų evoliucijoje vystėsi trimis kryptimis. Banginių ir irklakojų (vėpų, ausų ir tikrų ruonių) organizme dėl perėjimo prie vandens gyvenimo būdo, nepriklausomai vienas nuo kito, atsirado prisitaikymas prie vandens - plekšnės. Daugelio sparnuotųjų vabzdžių grupių priekiniai sparnai virsta elytra, varliagyvių požymių atsiradimas skiltelinėse žuvyse, žinduolių ženklų atsiradimas gyvulinių dantytų driežų atveju ir tt Lygiagretumo panašumas rodo skilčių vienybę. organizmų kilmė ir panašių egzistavimo sąlygų buvimas.
Evoliucija yra negrįžtamas procesas. Kiekviename prie naujų sąlygų prisitaikiusiame organizme pakitęs organas išnyksta. Grįžtant į buvusią buveinę, dingęs vargonas neatkuriamas. Net Ch.Darwinas rašė apie evoliucijos negrįžtamumą: „Net jei buveinė visiškai pasikartoja, tai rūšis niekada negali grįžti į ankstesnę būseną“. Pavyzdžiui, delfinai, banginiai niekada netampa žuvimis. Sausumos gyvūnams pereinant į vandens aplinką, galūnės keičiasi konvergenciškai – tuo tarpu konvergencija dalyvauja tik keičiant išorinę organų struktūrą.
Vidinėje delfino, banginio pelekų struktūroje išlikę žinduolių penkių pirštų galūnės požymiai. Kadangi dėl mutacijos atsinaujina populiacijos genofondas, ji niekada nepakartoja ankstesnės kartos genofondo. Taigi, jei tam tikru etapu ropliai atsirado iš primityvių varliagyvių, tada ropliai vėl negali sukelti varliagyvių.
Ant visžalio krūmo stiebo - spyglių yra blizgūs stori lapai. Tiesą sakant, tai yra modifikuotos šakos. Tikrieji žvynuoti lapai yra centrinėje šių pakitusių stiebų dalyje. Ankstyvą pavasarį iš žvynų sinuso atsiranda žiedai, iš kurių vėliau išsivysto vaisiai.
Mėsininko adatos lapai išnyko senovėje, prisitaikydami prie sausros. Tada, grįžę į vandens aplinką, vietoj lapų jie turėjo šakas, kurios atrodė kaip lapai.
Evoliucijos heterogeniškumas.Šimtus milijonų metų Žemėje jie egzistuoja nepakitusios formos. uodega, skiltinė žuvis, tuatara. Jie vadinami „gyvomis fosilijomis“. Tačiau kai kurie augalai ir gyvūnai greitai keičiasi. Pavyzdžiui, Filipinuose ir Australijoje per 800 tūkstančių metų atsirado keletas naujų graužikų genčių. Maždaug per 20 milijonų metų Baikale atsirado 240 vėžių rūšių, priklausančių 34 naujoms gentims. Evoliucijos tempą lemia ne astronominis laikas. Naujos rūšies atsiradimą lemia reikiamas kartų skaičius ir tinkamumas.
Evoliucijos greitis mažėja ir lėtėja esant toms pačioms stabilioms aplinkos sąlygoms (vandenynuose, urvų vandenyse). Salose, kur mažai plėšrūnų, natūrali atranka vyksta labai lėtai. Ir atvirkščiai, ten, kur vyksta intensyvi atranka, evoliucija taip pat vyksta greičiau. Pavyzdžiui, 1930 m nuo kenkėjų buvo naudojamas nuodingas vaistas (DDT). Per kelerius metus Žemėje atsirado ir greitai išplito vaistams atsparios formos. Plačiai paplitęs antibiotikų - penicilino, streptomicino, gramicidino - vartojimas XX amžiaus 40-50 m. lėmė atsparių mikroorganizmų formų atsiradimą.
Skirtumas. Konvergencija. Lygiagretumas. negrįžtamas procesas. „Gyvosios fosilijos“.
1. Gyvų organizmų grupių evoliucinės formos: divergencija, konvergencija, paralelizmas.
2. Evoliucija yra negrįžtamas procesas, tai yra, išnykusi rūšis ar organas niekada negali grįžti į ankstesnę būseną.
3. Keičiasi evoliucijos tempai.
1. Divergencijos procesą paaiškinkite pavyzdžiu.
2. Apibūdinkite konvergenciją, analizuokite ją pavyzdžiu.
1. Paaiškinkite evoliucijos negrįžtamumą augalų pavyzdžiais.
2. Dėl kokios priežasties išnyksta kai kurios divergencijos metu įgytos formos?
1. Pavyzdžiu įrodykite evoliucijos nevienalytiškumą.
2. Analizuokite divergenciją, konvergenciją, lygiagretumą naudodami diagramą arba lentelę.
1 variantas
1 dalis.
1. Evoliucinių pokyčių rūšis, kai nesusiję organizmai įgyja panašių bruožų
BET) paralelizmas B) konvergencija C) divergencija D) idioadaptacija
2. Metabolizmas ir energija yra ženklas
A) Būdinga gyvosios ir negyvosios prigimties kūnams
b) Pagal kurį gyvus daiktus galima atskirti nuo negyvųjų
C) Kuo vienaląsčiai organizmai skiriasi nuo daugialąsčių?
D) Kuo gyvūnai skiriasi nuo žmonių.
3. Paveldimas kintamumas, kova už būvį ir natūrali atranka yra
A) Evoliucijos varomosios jėgos B) Revoliucijos rezultataiAT)Pagrindinės evoliucijos kryptys
4. K. Linnaeusas yra kūrėjas:
A) Pirmoji evoliucijos teorija B) Dvejetainė nomenklatūra ir gradacijos principas
C) gradacijos ir autogenezės principas D) Dvejetainė nomenklatūra ir hierarchijos principas
5. Pavyzdys yra banginių ir delfinų plaukuotosios galūnės
A) Idiodaptacija B) Degeneracija C) Aromorfozė 4) Konvergencija
6. Natūralios atrankos medžiaga yra:
A) Mutacijų kintamumas B) Modifikacijos kintamumas
C) Biologinė regresija D) Santykinis tinkamumas
7. Tam tikras chromosomų rinkinys tos pačios rūšies individuose laikomas kriterijumi:
A) Ekologinis B) Morfologinis C) Genetinis D) Fiziologinis ir biocheminis
8. Mikroevoliucija baigiasi naujų formavimu
A) Rūšys B) Eilės C) Šeimos D) Populiacijos
9. Individų išorinių požymių visuma vadinama rūšies kriterijumi
A) Geografinė B) Morfologinė C) Genetinė
D) aplinkosauga
10. Kokios yra atrankos stabilizavimo pasekmės?
A) senų rūšių išsaugojimas B) individų su pakitusiomis savybėmis išsaugojimas
C) naujų rūšių atsiradimas D) visi pirmiau minėti variantai.
11. Nurodykite teisingą augalų klasifikavimo schemą:
12. Būdinga gyventojų amžiaus struktūra
A) Moterų ir vyriškų individų santykis B) Individų skaičius
C) Jo tankis D) Jaunų ir subrendusių individų santykis
13 Atrankos forma, kurioje vyksta nuolatinis pokytis, vadinama
A) stabilizuojantis pasirinkimas B) vairavimo pasirinkimas
C) trikdanti atranka D) jokios atrankos
2 dalis.
1. Kokie yra biologinio progreso bruožai?
A) Rūšių skaičiaus mažinimas
B) Rūšių arealo išplėtimas
C) Naujų populiacijų, rūšių atsiradimas
D) Rūšių arealo susiaurėjimas
E) Organizacijos supaprastinimas ir perėjimas prie sėslaus gyvenimo būdo
E) Rūšių skaičiaus padidėjimas
2. Evoliuciniai veiksniai apima:
A) Skirtumas
B) Paveldimas kintamumas
B) Konvergencija
D) Kova už būvį
D) Lygiagretumas
E) Natūrali atranka
B 3. Nustatykite atitiktį tarp sisteminės grupės savybių ir evoliucijos krypties
1) Rūšių įvairovė
A) biologinė pažanga
2) apribota zona
B) Biologinė regresija
3) Nedidelis rūšių skaičius
4) Platūs ekologiniai pritaikymai
5) Platus pasirinkimas
6) gyventojų mažėjimas
Augalų mirties priežastis
1) vaisiai kartu su šienu patenka į žolėdžių skrandį
2) augalai miršta nuo stipraus šalčio ir sausros
3) sėklos miršta dykumose ir Antarktidoje
4) augalai išstumia vienas kitą
5) vaisius lesa paukščiai
6) augalus naikina bakterijos ir virusai
A) intraspecifinis
B) kovoti su nepalankiomis sąlygomis
B) tarprūšinės
Atsakymas:
123456
Gyvūno ženklas
Evoliucijos kryptis
1) apgamo regos organų sumažėjimas
2) siurbtukų buvimas kepenyse
3) šiltakraujiškumas
4)
5) nervų ir virškinimo sistemų praradimas kiaulienos kaspinuočiams
6) suplotas plekšnės kūnas
A) idioadaptacija (alogenezė)
B) aromorfozė (arogenezė)
C) bendra degeneracija (katagenezė) Atsakymas:
123456
C dalis.
C1. Paaiškinkite, kodėl dėl geografinės populiacijų izoliacijos gali atsirasti naujų rūšių?
C2 Kokio tipo natūralioji atranka pavaizduota paveikslėlyje? Kokiomis aplinkos sąlygomis tai vyksta? Kokias mutacijas jis išlaiko?
Atsakymai. 1 variantas
A dalis.
1. b
2. b
3. a
4. G
5. 1
6. a
7. in
8. a
9. B
10. a
11. in
12. G
13. b
B dalis.
1. BWE
V2.BGE
B3.ABBAAB
B4.AVAAB
B5.AABBVA
C dalis.
C1 . 1) izoliuotose populiacijose kaupiasi naujos mutacijos ir pokyčiai;
2) dėl natūralios atrankos išsaugomi individai, turintys naujų savybių;
3) populiacijų individų kryžminimosi nutraukimas, o tai lemia reprodukcinę izoliaciją ir naujos rūšies formavimąsi.
C2.1) Vairavimo pasirinkimas.
2) Pastebėtas vienakryptis aplinkos sąlygų pasikeitimas.
3) Išsaugomos mutacijos, sukeliančios kitus kraštutinius požymio masto pasireiškimus Fiksuojamos mutacijos, kurios padidina organizmų tinkamumą ir paveldimus pokyčius tam tikra tvarka.
2 variantas
A dalis
1. Kurie iš šių organų yra homologiški
A) vėžio žiaunos ir kačių plaučiai B) dramblio kamienas ir žmogaus ranka
C) kurmio letena ir beždžionės ranka
2. C. Darwinas manė, kad rūšių įvairovė grindžiama:
A) Kova už būvį B) Gebėjimas daugintis neribotą laiką
C) Paveldimas kintamumas ir natūrali atranka
3. Koks evoliucijos reiškinys vadinamas divergencija?
A) Negiminingų rūšių charakterių konvergencija B) Homologinių organų susidarymas
C) siauros specializacijos įgijimas D) giminingų rūšių charakterių skirtumai
4. Dviejų tos pačios rūšies populiacijų individai:
A) Gali kryžmintis ir susilaukti vaisingų palikuonių B) Negali kryžmintis
C) Gali kryžmintis, bet vaisingų palikuonių neduoda
5. Pateikite idioadaptacijos pasireiškimo augaluose pavyzdį.
A) Gimnosėklių sėklos atsiradimas B) vaisiaus atsiradimas žydint
C) nektarijų atsiradimas vabzdžiams pritraukti D) fotosintezės atsiradimas
6. Fiziologinis rūšies kriterijus visiems individams pasireiškia panašumu:
A) Chromosomų formos sandara B) Gyvybės procesai
C) Išorinė ir vidinė struktūra D) Gyvenimo būdas.
7. Staigus individų skaičiaus padidėjimas populiacijoje, kurioje trūksta išteklių, lemia:
A) Biologinė regresija B) Biologinė pažanga
C) Maisto specializacija D) Kovos už būvį paaštrėjimas
8. Makroevoliucijos procese :
A) Atsiranda naujų populiacijų B) Atsiranda naujų klasių
C) Atsiranda naujų rūšių D) Keičiasi populiacijos
9. Rudimentiniai organai – evoliucijos įrodymų pavyzdys
A) Lyginamoji anatominė B) Embriologinė C) Biografinė
10. Asmenų, kurių ženklai nukrypsta nuo vidutinės reikšmės, atranka vadinama:
A) vairavimas B) trikdantis C) stabilizuojantis D) seksualinis.
11. Nurodykite teisingą gyvūnų klasifikavimo schemą:
A) Rūšių genties šeimos eilės klasės tipas
B) Rūšių genties šeimos eilės klasės tipas
C) rūšių genties šeimos eilės klasių skirstymas
D) Rūšių genties eilės šeimos klasės tipas
12. Kokių dujų atsiradimas pirminėje Žemės atmosferoje sukėlė greitą gyvybės vystymąsi sausumoje?
A) Vandenilio sulfidas B) Deguonis C) Azotas D) Anglies dioksidas
13. Vienos rūšies mažiau saugomo organizmo, kitos rūšies labiau saugomo organizmo imitacija
A) maskavimas B) mimika C) grėsmingas koloritas
D) apsauginis dažymas
B dalis.
1. Kokius evoliucinius pokyčius galima priskirti aromorfozėms?
A) gėlės išvaizda
B) Organų ir audinių susidarymas augaluose
C) Termofilinių bakterijų atsiradimas
D) Šaknų ir lapų atrofija
E) Kai kurių augalų specializacija tam tikriems apdulkintojams
E) pastovi kūno temperatūra
2. Kokie bruožai iliustruoja stabilizuojančią natūralios atrankos formą?
A) Veikia besikeičiančiomis aplinkos sąlygomis
B) Veikia pastoviomis aplinkos sąlygomis
C) Išlaiko savybės reakcijos greitį
D) Pakeičia vidutinę atributo reikšmę vertės mažėjimo arba didėjimo kryptimi
D) Kontroliuoja veikiančius organus
E) Keičiasi reakcijos greitis
B 3. Nustatykite atitikimą tarp kepenyse esančio ženklo ir rūšies, kuriai jis būdingas, kriterijaus.
1) Lerva gyvena vandenyje
A) morfologinis
2) Kūnas išlygintas
B) Ekologiškas
4) Maitinasi šeimininko audiniu
5) Turi du siurbtukus
6) Virškinimo sistema turi burną
4 val. Nustatykite atitiktį tarp augalų mirties ir kovos už būvį formos.
Augalų mirties priežastis
Kovos už būvį forma
1) tos pačios rūšies augalai išstumia vienas kitą
2) augalai miršta nuo virusų, grybelių, bakterijų
3) sėklos miršta nuo didelių šalnų ir sausros
4) augalai miršta nuo drėgmės trūkumo dygimo metu
5) žmonių, mašinos trypia jaunus augalus
6) paukščiai ir žinduoliai minta augalų vaisiais
A) intraspecifinis
B) Tarprūšinis
123456
C) kovoti su nepalankiomis sąlygomis
Atsakymas:
5 val. Nustatykite atitikimą tarp gyvūno ženklo ir evoliucijos krypties, kurią jis atitinka
Gyvūno ženklas
Evoliucijos kryptis
1) lytinio dauginimosi atsiradimas
2) formavimasis banginių plauklentėse
3) 4 kamerų širdies atsiradimas
4) autotrofinės mitybos atsiradimas
5) dykumos augalų lapų pavertimas spygliais
6) lapų, šaknų ir chlorofilo praradimas
A) bendra degeneracija (katagenezė)
B) idioadaptacija (alogenezė)
C) aromorfozė (arogenezė)
C dalis.
C1 . Kaip gamtoje atsiranda ekologinė specifika?
C2. Kokio tipo natūrali atranka pavaizduota paveikslėlyje? Kokiomis aplinkos sąlygomis tai vyksta? Kokias mutacijas jis išlaiko?
Atsakymai. 2 variantas
A dalis.
1. b
2. in
3. G
4. a
5. in
6. b
7. G
8. b
9. a
10. b
11. a
12. b
13. b
B dalis.
1. ABE
B2.BVD
3 DALYJE. BABBAA
B4.AABBVA
B5.VBVVBA
C dalis.
C1 . 1) Tos pačios rūšies populiacijos atsiduria skirtingomis sąlygomis, bet ankstesnio arealo ribose;
2) Natūrali atranka išsaugo individus su mutacijomis, kurios yra naudingos gyvybei tam tikromis ekologinėmis sąlygomis;
3) IrIš kartos į kartą populiacijos individų genų sudėtis labai kinta, dėl to skirtingų tos pačios rūšies populiacijų individai nustoja kryžmintis tarpusavyje ir tampa naujomis rūšimis.
C21) Tai stabilizuojanti atranka;
2) Stebėta santykinai pastoviomis aplinkos sąlygomis;
3) Išlaiko mutacijas, dėl kurių sumažėja bruožo vidutinės vertės kintamumas.
Klasė: 9
Pamokos pristatymas
Atgal į priekį
Dėmesio! Skaidrės peržiūra skirta tik informaciniams tikslams ir gali neatspindėti visos pristatymo apimties. Jei jus domina šis darbas, atsisiųskite pilną versiją.
Pamokos tikslai:
- Švietimo: remiantis žiniomis apie aromorfozių ir idioadaptacijų evoliucinę priklausomybę, gilinti evoliucijos rezultatų supratimą, apsvarstyti bendruosius biologinės evoliucijos dėsningumus, nustatyti evoliucijos proceso dėsningumus, analizuoti divergencijos ir konvergencijos reiškinį mikroevoliuciniame lygmenyje.
- Švietimo: tęsti intelektinių ir informacinių įgūdžių ugdymą, ugdant biologines užduotis, reikalaujančias loginio mąstymo, toliau formuoti gebėjimus analizuoti, apibendrinti, dirbti su įvairiais informacijos šaltiniais, gebėjimą nustatyti priežasties-pasekmės ryšius; daryti išvadas, mąstyti logiškai, sudaryti psichinių operacijų rezultatus žodžiu ir raštu. Komunikacinių ir refleksinių įgūdžių ugdymas.
- auklėtojai: atsakingo požiūrio į ugdomąją veiklą ugdymas, darbo ir bendravimo kultūra, dialektinės-materialistinės pasaulėžiūros formavimas, pažintinio domėjimosi dalyku ugdymas, žinių vertės saviugdai pripažinimas.
Užduotys:
- Peržiūrėkite ankstesnėje pamokoje nagrinėtą medžiagą;
- Sudaryti sąlygas probleminei situacijai sukurti;
- Skatinti mokinių savarankiško atsakymų į problemą paieškos įgūdžių formavimąsi;
- Įtvirtinti pamokoje gautas mokinių žinias;
- Prisidėti prie kūrybinės atmosferos klasėje kūrimo;
- Skatinti bendravimo įgūdžių (gebėjimo bendrauti mažose grupėse) ugdymą, gebėjimo vertinti veiksmus (introspekcija).
Planuojami rezultatai: mokiniai įgyja supratimą apie biologinės evoliucijos dėsningumus, geba operuoti sąvokomis: filogenezė, divergencija, konvergencija; gali paaiškinti ir pateikti pagrindinių filogenezės formų pavyzdžių.
Pamokos tipas: sujungti.
Pamokos tipas: mokymosi pamoka.
Švino metodas: dialoginis bendravimas, paremtas darbu su vadovėlio medžiaga, lentelėmis, skaidrėmis.
Asimiliacijos lygis: iš dalies ieškoti.
Švietimo veiklos organizavimo formos: atsakymai žodžiu, savarankiškas darbas su informacine medžiaga, lentelės pildymas, biologinių problemų sprendimas, savarankiškas kontrolinio darbo atlikimas, savikontrolės ir refleksijos lavinimas.
Mokytojo veikla: sudaryti sąlygas kelti problemą, padėti studentams rasti atsakymus ir išspręsti ginčytinus klausimus, sukurti sėkmės situaciją, apibendrinti darbą.
Mokinio įgūdžių ugdymas: bendrauti grupėse, pritaikyti žinias naujoje situacijoje, spręsti nestandartines užduotis, užmegzti priežasties-pasekmės ryšius, ugdyti savistabos gebėjimą.
Pagrindinės pamokos sąvokos: filogenezija, divergencija, konvergencija
Informacijos šaltiniai: Biologija. BENDRIEJI SVARSTYMAI. 9 klasė: vadovėlis ugdymo įstaigoms / S.G. Mamontovas, V.B. Zacharovas, N.I. Sonin - M .: Bustard, 2011. - 287 puslapiai; elektroninis pristatymas.
Pamokos įvertinimas: mokytojo nuožiūra, mokinio įsivertinimas.
Pamokos planas:
- Laiko organizavimas.
- Žinių atnaujinimas.
- Ugdymo problemos teiginys.
- Problemos sprendimo paieška.
- Pirminis žinių įtvirtinimas.
- Antrinis žinių įtvirtinimas. Testo vykdymas.
- Apibendrinant pamoką. Atspindys.
- Namų darbai.
Per užsiėmimus
1. Organizacinis momentas.
Sveikiname studentus
Išorinio mokinių pasirengimo pamokai tikrinimas. Teigiamos motyvacijos kūrimas.
Laba diena vaikinai.
Džiaugiuosi tave matydamas. Priešais save matau protingus, malonius veidus. Kad suprasčiau, kaip dirbsime šiandien, noriu sužinoti, kokios nuotaikos esate. Jei esi geros nuotaikos, nusišypsok man. Pažiūrėkite vienas į kitą, šypsokitės!
Esu tikras, kad šios dienos pamoka suteiks mums pasitenkinimą ir bus vaisinga, o jūsų nuotaika nepablogės iki pamokos pabaigos.
2. Žinių aktualizavimas.
Darbas poromis: (2 skaidrė)
Pasakykite savo klasės draugui šias sąvokas:
- Aromorfozė
- Idioadaptacija
- Bendra degeneracija
2) Darbas su kortelėmis su vėlesniu abipusiu patikrinimu (3 skaidrė).
Kuris iš šių dalykų reiškia aromorfozę, idioadaptaciją, degeneraciją?
- roplių ląsteliniai plaučiai;
- pirminė roplių smegenų žievė;
- plika bebro uodega;
- gyvačių galūnių trūkumas;
- šaknų trūkumas gudrybėje;
- pertvaros atsiradimas roplių širdies skilvelyje;
- žinduolių pieno liaukos;
- vėplių plekšnių susidarymas;
- kaspinuočių kraujotakos sistemos trūkumas;
- prakaito liaukų nebuvimas šunims.
Raktas: (4 skaidrė)
| Aromorfozės | Idioadaptacija | Degeneracija |
| 1, 2, 6, 7 | 3, 4, 8, 10 | 5, 9 |
3. Ugdymo problemos teiginys (5 skaidrė)
Palyginkite slieką ir gaidžio lervą.
(Sliekas priklauso Annelids tipui iš žemašerių kirmėlių. Turi pailgą cilindrinį korpusą, priekiniame kūno gale yra nedidelė judama galvos skiltelė, be akių, antenų ir čiuptuvų. Kūnas segmentuotas. , su mažais šereliais.
Dėlė priklauso Annelids tipui, Leeches klasei. Jis turi pailgą, suplokštą kūną nugaros ir pilvo kryptimi, siurbtukai yra priekiniame ir užpakaliniame galuose, šerių nėra.
Maybug veidas priklauso nariuotakojų klasei, vabzdžių klasei. Iš išorės atrodo kaip kirminas, gerai juda dirvoje, Dėl to, kad gyvena po žeme, jie neturi akių. Gerai išvystytas graužimo tipo burnos aparatas, kurio dėka gegužės vabalo lerva kasa žemę ir minta augalų liekanomis bei augalų šaknimis).
- Kaip galima paaiškinti, kad sliekas ir dėlė turi skirtingą sandarą, nors priklauso tam pačiam tipui?
- Kaip galima paaiškinti, kad sliekas ir Maybug lerva turi tam tikrų panašumų, tačiau priklauso skirtingoms gyvūnų rūšims?
(Studentų pareiškimas)
Tikslų nustatymas.
Kaip manote, ką mes šiandien mokysime pamokoje?
Nurodykite pamokos tikslą (užrašykite lentoje).
Be to, sužinosime apie evoliucijos taisykles.
Toliau mokysimės dirbti su mokomąja literatūra, iš jos ištrauksime reikiamą informaciją; kurti trumpąsias žinutes, išdėstyti jų turinį ir formuluoti klausimus; mąstyti ir aiškiai atsakyti į pateiktus klausimus, spręsti biologines problemas ir bandomojo pobūdžio užduotis, vertinti savo darbą.
4. Ieškokite problemos sprendimo
Prisiminkite evoliucijos apibrėžimą
Evoliucija yra gyvosios gamtos istorinės raidos procesas, pagrįstas kintamumu, paveldimumu ir natūralia atranka.
Tarp evoliucijos formų yra:
- Divergencija
- konvergencija
Panagrinėkime šias formas išsamiau ir išsiaiškinkime jų evoliucinę reikšmę.
Grupinis darbas su vadovėlio tekstu.
Užduotis 1 grupei: skaityti vadovėlio tekstą p.66-67 “Divergencija”. Išplėsti divergencijos sąvokos turinį. Kaip galima paaiškinti giminingų grupių organizmų savybių skirtumus.
Užduotis 2 grupei: skaityti vadovėlio tekstą p.67-70 „Susiliejimas“.
Dialoginis bendravimas, pagrįstas darbu su vadovėlio medžiaga:
Kas yra divergencija
Neatitikimas tarp organizmo savybių vienoje sisteminėje grupėje, atsirandantis dėl kintamumo, fiksuojamas paveldimai, todėl iš vieno bendro protėvio susidaro skirtingi porūšiai ir rūšys.
Pateikite skirtumų pavyzdžių.
(paimkite kaip pavyzdį žinduolių ir modifikuotų augalų lapų skirtumus) (6–7 skaidrės).
Kokiu lygiu galima pastebėti skirtumą.
Rūšys, šeimos, užsakymai gali skirtis.
Koks yra divergencijos vaidmuo evoliucijos procese?
Divergencija lemia įvairaus sandaros ir funkcijų organizmų atsiradimą, o tai užtikrina visapusiškesnį aplinkos sąlygų panaudojimą.
Išvados formulavimas: (8 skaidrė) atsiradus didelėms sisteminėms grupėms aromorfozės kelyje, prasideda didelė šios grupės divergentinė evoliucija, įgyjant adaptacijas.
- Aromorfozė
- Idioadaptacija
- Konvergencija
Kas yra konvergencija?
Panašių ženklų atsiradimas skirtingose nesusijusiose grupėse, gyvenančiose tomis pačiomis aplinkos sąlygomis (9 skaidrė)
Kaip panašus išorinis panašumas gali atsirasti skirtingų sisteminių grupių gyvūnams? O kaip su vidine?
Konvergencija - ypatybių konvergencija glaudžiai nesusijusių organizmų grupių evoliucijos procese, panašios struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. Konvergentinis panašumas nėra gilus. (pateikite pavyzdžių, apibūdinančių delfino ir ryklio vidinę sandarą, skirtumus lemia skirtinga sisteminga padėtis) (10 skaidrė)
Kokiu lygiu gali įvykti konvergencija?
Esant toms pačioms egzistavimo sąlygoms, skirtingoms sisteminėms grupėms priklausantys gyvūnai gali įgyti panašią išorinę struktūrą (konvergentinis panašumas) (11 skaidrė)
Ar evoliucijos procesas gali apsisukti ir gyvybė grįžti į savo ištakas?
Kaip manote, ar vėl atsiras dinozaurai, jei Žemėje bus atkurtos buvusios egzistavimo sąlygos? (12 skaidrė)
Argumentai „už“ ir „prieš“.
Padaryti išvadą: Žemės istorijoje dažnai susiklostė fizinės sąlygos, kurios kartoja tas, kurios jau buvo anksčiau. Pavyzdžiui, Vakarų Sibiro teritorija ne kartą pakilo iš jūros dugno ir vėl nuskendo.
Rūšys viena nuo kitos skiriasi ne atskirais simboliais, o sudėtingais simbolių kompleksais. O viso ženklų komplekso pasikartojimas yra statistiškai neįtikėtinas, kurio pagrindu: evoliucija yra negrįžtamas procesas.
Užrašų knygelės įrašas:
Evoliucijos taisyklės:
- Evoliucijos negrįžtamumo taisyklė
- Pagrindinių evoliucijos krypčių kaitaliojimosi taisyklė.
5. Pirminis žinių įtvirtinimas.
Pagrindinių organinės evoliucijos formų objektyvių rodiklių lyginamoji charakteristika (13 skaidrė)
| Evoliucijos forma | trumpas aprašymas | Ženklų panašumo priežastys | Skirtingų ženklų priežastys | Pavyzdžiai |
| Skirtumas | Neatitikimas tarp organizmo savybių vienoje sisteminėje grupėje, atsirandantis dėl kintamumo, fiksuojamas paveldimai, todėl iš vieno bendro protėvio susidaro skirtingi porūšiai ir rūšys. | Organizmų giminingumas | Įvairių prisitaikymo prie įvairių aplinkos sąlygų formavimas | |
| Konvergencija | Ženklų konvergencija neglaudžiai susijusių organizmų grupių evoliucijos procese, panašios struktūros įgijimas dėl egzistavimo panašiomis sąlygomis ir vienodai nukreiptos natūralios atrankos. | Panašių adaptacijų formavimasis tomis pačiomis aplinkos sąlygomis | Organizmai priklauso skirtingoms sisteminėms grupėms |
6. Antrinis žinių įtvirtinimas.
Palyginkite organizmus ir paaiškinkite, su kokiu reiškiniu susijęs jų panašumas ar skirtumas. Įveskite atsakymus į lentelę
| Skirtumas | Konvergencija |
- Medvedka ir apgamas (priekinių kojų formos panašumas) (14 skaidrė)
- Paprastoji pušis ir kedro pušis (struktūros skirtumai) (15 skaidrė)
- Baltasis kiškis ir rudasis kiškis (16 skaidrė)
- Kupranugariai ir riebiauodegės avys (riebalų rezervas) (17 skaidrė)
- Vienakumpis kupranugaris ir dvikupris kupranugaris (18 skaidrė)
- Vėžiai ir skorpionas (turi nagus) (19 skaidrė)
- Vėžiai ir krabai (turi nagus) (20 skaidrė)
- Vynuogių sraigė ir didelis tvenkinys (21 skaidrė)
- Plaukikas su kutais ir juodasis plaukikas (22 skaidrė)
- Jerboa ir kengūra (ilgos užpakalinės kojos) (23 skaidrė)
- Varlė ir rupūžė (24 skaidrė)
- Varlė ir kambarinė musė (anabiozė) (25 skaidrė)
- Vanagas ir kolibris (maitindamiesi nesėdėkite ant gėlės, o sklenkite virš jos ore, greitai ir greitai apsiversdami siaurais sparnais) (26 skaidrė)
- Ežiukas ir echidna (dangtelio panašumas) (27 skaidrė)
Raktas (28 skaidrė)
| Skirtumas | Konvergencija |
| 2, 3, 5, 7, 8, 9, 11 | 1, 4, 6, 10, 12, 13, 14 |
7. Pamokos apibendrinimas.
Vaikinai, kokį tikslą išsikėlėme pamokos pradžioje, ar šį tikslą pasiekėme? (mokinių pareiškimai)
Pamokoje mokėmės išsikelti tikslą ir siekti jo sprendimo; parodėte savo gebėjimą logiškai mąstyti, atrinkti ir vertinti informaciją. Norėdami šiandien būti sėkmingi, turite būti informatyvūs. Šiandien jūs, vaikinai, žengėte dar vieną žingsnį šio meno įvaldymo link.
Atspindys
Ar esate patenkinti savo rezultatais?
Siūloma nedidelė anketa, leidžianti atlikti savianalizę, kokybiškai ir kiekybiškai įvertinti pamoką (29 skaidrė)
8. Namų darbai (30 skaidrė)
P. 13, klausimai prie teksto.
Besidomintiems: raskite konvergencijos ir divergencijos pavyzdžių naudodamiesi internetu arba papildoma literatūra.
Šiandien labai sunkiai dirbote! Ačiū už pamoką!
Pro-ana-li-zi-rui-te tab-li-tsu. Pusei-nėra-tuos tuščius lentelių langelius, naudojant sąraše nurodytus žodžius ir terminus. Kiekvienoje langelyje, pažymėtoje raide-wah-mi, you-be-ri-te with-from-the-reply-stu-u-th termin-min iš app-lo-women-but th sąrašo.
Miego sultys ter-mi-nov ir po-nya-ty:
1) bio-lo-gi-che-sky progresas
2) bendroji de-ge-non-ra-cija
3) žinduolio keturių matmenų bet-osios širdies atsiradimas
4) con-ver-gen-tion
5) obi-ta-nie vandenyne ir ne žuvis la-ti-me-rii
6) bio-lo-gi-che-sky regress
Atsakydami užrašykite skaičius, surūšiuokite juos iš eilės, atitinkančios laišką jums:
| A | B | AT |
Aišku-ne-ne.
| Dešinėje-le-evoliucija | Evoliucijos kelias | Pavyzdys |
|---|---|---|
| BET - bio-lo-gi-che-sky pažanga | idio-adap-ta-tion | spalva iki galo ras-te-ny į vėjo-rumo patirtį |
| bio-lo-gi-che-sky pažanga | B - bendras de-ge-not-ra-tion | re-dukcijos arba-ga-nauji jausmai pas pa-ra-zi-ti-che-sky kirminus |
| bio-lo-gi-che-sky pažanga | aro mor foz | AT – žinduolio-bitės-ta-y-y keturių matmenų, bet-osios širdies atsiradimas |
Atsakymas: 123.
Pastaba.
Bio-lo-gi-che-progress (iš lot. progressus – eiti į priekį) – on-right-le-evolution, ha-rak-te-ri-zu -yu-sche-e-sya in-you-she- ni-em with-spo-sob-len-no-sti or-ga-niz-mov defin-de-len-noy si-ste-ma-ti- che-sky group-py į aplinką. Naujų prietaisų-s-pos-le-niy pasirodymas suteikia-pe-chi-va-et or-ga-niz-mam sėkmės kovoje už būvį, saugojimą ir įvairinimą re-zul-ta-tuose. natūraliai iš-bo-ra. Tai veda prie skaičių protrūkio ir dėl to naujų gyvenamųjų vietų atsiradimo bei daugybės -number-len-nyh-po-la-tsy.
„Bio-lo-gi-che-progress“ gali pasiekti tris pagrindinius dalykus „now-we-mi-way-mi“ – naudojant aro-mor-phosis (aro-ge-ne -za), al-lo-ge-ne- za (įskaitant idio-adap-ta-tion) ir bendrąjį de-ge-ne-ra-tion (ka-ta-ge-ne-za). Kiekvienas kelias ha-rak-te-ri-zu-et-sya kyla-nick-but-ve-ni-em ties or-ga-niz-movs tam tikro le-niy (adap-ta-tsy).
Or-ga-ni-za-tion supaprastinimas pa-ra-zi-ti-che-formose (de-ge-ne-ra-tion) bendrai lyderis-yes-et-sya su -vers-shen-stvo -va-ni-em re-pro-duk-tiv-noy si-ste-we. Tai veda prie jų pro-color-ta-ing, ty bio-lo-gi-che-sky-progreso.
Bio-lo-gi-che-re-gress (iš lot. regressus – grįžti, judėti atgal) – on-right-le-evolution, ha-rak -te-ri-zu-yu-shche-e-sya redukuoti- the-same-ni-eat with-s-pos-len-no-sti or-ga-niz-mov define-de-len-noy si-ste-ma-ti-che-sky group-py pagal sąlygas obi-ta-niya. Jei or-ga-niz-movs evoliucijos tempai (for-mi-ro-va-nie with-a-poss-le-ni) atsilieka nuo aš-neišorinės jos aplinkos ir susijusių formų, tada jie negali konkuruoti su kitomis grupėmis-pa-mi or-ga-niz-mov. Tai reiškia, kad jie bus natūraliai pašalinti iš boromo. Pro-izoy-det sumažinti skaičių-len-no-sti ypač-bay. Dėl to sumažėja plotas už ter-ri-to-rii ir dėl to sumažėja naujų Re-zul-ta-te šios grupės you-mi-ra-nie gali pro-ish.
Tokiu būdu bio-lo-gi-che-re-gress yra žingsnis po žingsnio si-ste-ma-ti-che-grupės you-mi-ra-nie (tokios rūšies, rūšies, šeima ir kt.) dėl sumažėjusio jos individų gebėjimo. Asmens-lo-ve-ka de-I-tel-ness taip pat gali sukelti tam tikrą bio-lo-gi-che-sko-mu re-gres-su. Priežastis gali būti tiesioginis poreikis (stumbras, bendras skausmas, stele-le-ro-va ko-ro-va ir kt.). Bet tai gali pro-izoy-ti ir re-zul-ta-te co-kra-sche-tion are-a-lov kuriant naujas ter-ri-to-riy (bustardas, baltoji gervė, rupūžė ka- we-sho-vaya ir kt.). Rūšys, on-ho-dya-shchi-e-sya so-sto-i-nii bio-lo-gi-che-sko-go-re-gres-sa, for-no-syat-sya Raudonojoje Knyga ir saugoma.