На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


дипломная работа Особенности ароморфозов и идиоадаптации и их роли в процессе эволюции органического мира

Информация:

Тип работы: дипломная работа. Добавлен: 13.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 17. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание 

Введение………………………………………………………………………...…3
1 Характеристика  понятий «ароморфоз» и  «идиоадаптации»……………...…6
1.1 Общая характеристика  ароморфозов и идиоадаптаций…………………...6
1.2 Правило смены  фаз……………………………………………………………9
Глава 2. Роль в  эволюции ароморфозов и идиоадаптации……………………13
2.1. Зарождение  и развитие живых организмов……………………………….13
2.2 Основные ароморфозы в эволюции растений……………………………..14
2.2 Основные ароморфозы  в эволюции животных……………………………17
2.3 Идиоадаптации  растений и животных…………………….……………….22
Глава 3. Практическая работа…………………………………………………..25
Заключение…………………………………………………………………….…42
Список использованной литературы………………………………………...…45 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      Эволюционный процесс непрерывно идет в направлении наибольшего приспособления живых организмов к конкретным условиям среды. Смена условий приводит к замене одних приспособлений на другие. Это относится и к приспособлениям широкого характера. Например, появление легочного дыхания, двух кругов кровообращения, теплокровности. Такие приспособления ведут к общему подъему организации, т.е. к биологическому прогрессу. Прогресс всегда будет сопровождаться увеличением численности, расширением ареала, образованием новых популяций, подвидов и видов. Советскими учеными А.Н. Северцевым (1866-1936) и И.И. Шмальгаузеном (1884-1963) был разработан вопрос о путях достижения биологического прогресса и выделено три основных направления. Это ароморфозы, идиоадаптации и общая дегенерация в развитии организмов.
      В настоящее время происходит постоянный пересмотр основных эволюционных концепций и теории эволюции в целом. Одним из основных является вопрос о направленности развития в органическом мире. Существует ли в нем прогресс и каковы его критерии? С одной стороны очевидность прогресса не вызывает особых возражений, и эволюционная теория дает многочисленные тому подтверждения. Сам Ч. Дарвин признавал прогресс в живой природе, но никакого точного определения этому понятию не дал. Его последователи попытались более точно проанализировать это понятие. В настоящее время не существует пока общепризнанных критериев прогресса, хотя в последние годы его связывают со степенью упорядоченности и сложностью организации биологических систем.
      С другой стороны многие ученые (Р. Кэрролл, Э. Корур, К. Дюнбар, Д. Симпсон, Э. Ломбард, Ю. Чайковский) считают, что никаких эволюционных преобразований подобно ароморфозам ни у животных, ни у растений не было, а археоптерикс – «мифическая переходная форма».
      В данной ситуации актуальность дипломной работы заключается в том, чтобы попытаться доказать, что именно ароморфозы и идиоадаптации могли привести к тем эволюционным изменениям, которые поставили многие виды растений и животных на путь биологического прогресса.
      Целью данной дипломной работы является изучение особенностей ароморфозов и идиоадаптации и их роли в процессе эволюции органического мира.
      В рамках достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
      1. Дать характеристику понятиям «ароморфоз» и «идиоадаптация», охарактеризовать роль ароморфозов и идиоадаптации в эволюции органического мира;
      2. Рассмотреть основные ароморфозы в эволюции растений и животных.
      Представленная работа имеет как теоретическую, так и практическую значимость. Результаты могут быть использованы для разработки лекционных занятий по теме «Макроэволюция. Основные направления эволюционного процесса», а также при подготовке уроков по биологии, вызовут интерес у учащихся и студентов – практикантов.
      Работа имеет традиционную структуру и включает в себя введение, основную часть, состоящую из 3 глав, заключение и библиографический список. Во введении обоснована актуальность выбора темы, поставлены цель и задачи исследования. Глава первая раскрывает общие вопросы, касающиеся исторических аспектов и общей характеристики ароморфозов и идиоадаптаций.
      Во второй главе подробно рассмотрена роль ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции органического мира – царств растений и животных. 
      В третьей главе представлена практическая часть работы, разработаны варианты уроков, с использованием собранного нами материала.  
В заключении сформулированы выводы, сделанные в ходе исследования о значении ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции органического мира. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Глава 1. Понятия «ароморфозы» и «идиоадаптации»
      Общая характеристика ароморфозов и идиоадаптаций
 
      Ароморфозы  – это широкие анатомо-морфологические  адаптации, существенно повышающие общий уровень организации рассматриваемой группы.
      По  представлениям А.Н. Северцова, ароморфозы – это приспособительные изменения, при которых повышается общая энергия жизнедеятельности [14].
      По  представлениям И.И. Шмальгаузена, ароморфозы дают возможность использования новых ресурсов среды. В результате организмы получают в борьбе за существование преимущества общего характера, не ограниченные строго определенной средой [19].
      Признаки  становятся ароморфными только в  определенном сочетании с другими  признаками (например, четырехкамерное  сердце у крокодилов не является ароморфозом, поскольку при наличии двух дуг  аорты артериальная и венозная кровь  смешивается в спинной артерии).
      Ароморфозы  неоднозначны по своим масштабам.
      Крупнейшие  ароморфозы приводят к появлению  новых таксонов высшего ранга (разделов, царств). Примеры: появление электрон-транспортных цепей (что обеспечило возможность фотосинтеза и аэробного дыхания), появление белков-гистонов и ядерной оболочки (что обеспечило возможность митоза, мейоза и полового размножения), появление зародышевых листков у животных и дифференцированных тканей у растений (что привело к образованию систем органов).
      Крупные и частные ароморфозы приводят к образованию таксонов примерно на уровне типов, отделов, классов.
      Примеры крупных ароморфозов: появление  осевого скелета – хорды, появление  конечностей членистоногих и  пятипалой конечности у позвоночных, появление зародышевых оболочек у насекомых и амниот, появление пыльцевой трубки и семени.
      Примеры частных ароморфозов: полное разделение кругов кровообращения у птиц и млекопитающих, преобразование ротового аппарата у насекомых и млекопитающих, появление замкнутого плодолистика, цветка и плода у покрытосеменных растений [14].
      Разумеется, четкую границу между ароморфозами различных уровней провести нельзя.
      Следствием  ароморфозов является морфофизиологический прогресс, основными критериями которого являются следующие показатели [3]:
      а) системные – совершенствование систем гомеостаза и гомеореза; (гомеостаз – устойчивость состояния, например, постоянная температура тела, постоянство солевого состава, постоянство содержания О2 и СО2, постоянство рН); (гомеорез – устойчивость развития, например, способность формирования определенного фенотипа в изменяющихся условиях среды обитания);
      б) энергетические – повышение к.п.д. организма (сравните опыление у сосны  и у цветковых растений);
      в) информационные – возрастание объема информации: генетической (увеличение объема ДНК в клетке) и эпигенетической (память, научение).
      Следствием  морфофизиологического прогресса  является общебиологический прогресс, связанный с выходом в новую адаптивную зону. Примером общебиологического прогресса, основанного на ароморфозах, является завоевание суши сосудистыми растениями, насекомыми и амниотами.
      Таким образом, ароморфозы являются крупными преадаптациями, заранее обеспечивающими организмам возможность обитания в новых условиях. Вследствие ароморфозов начинается широкая адаптивная радиация. Концепция адаптивной радиации разработана В.О. Ковалевским (1875) и Г. Осборном (1915) независимо друг от друга. Адаптивная радиация – это разветвление предкового ствола группы организмов на отдельные ветви в ходе приспособительной эволюции. Таким образом, адаптивная радиация связана с развитием адаптаций к различным условиям среды и способов использования её ресурсов: освоение различных местообитаний, убежищ, пищевой базы, способов добывания пищи и т.д. Адаптивная радиация проявляется в разнообразии таксономических групп в пределах крупного таксона, например, в разнообразии родов и видов семейства Кошачьи, разнообразии различных семейств отряда Хищные и т.д. Например, анцестральные (предковые) формы млекопитающих, благодаря целому комплексу ароморфозов дали начало множеству групп, завоевавших все мыслимые адаптивные зоны [19]:
    древесно-лазающие растительноядные (белки, приматы);
    древесно-лазающие хищные (куницы);
    наземно-лесные растительноядные (лоси, косули);
    наземно-лесные хищные (волки), наземные обитатели открытых про
странств (лошади);
    подземные (кроты, слепыши);
    околоводные и полуводные (ластоногие);
    водные (китообразные);
    летающие (рукокрылые);
    обитатели переходных местообитаний (лисы, зайцы, кабаны) и т.д.
      Алломорфозы, или идиоадаптации – это анатомо-морфологические адаптации, обеспечивающие приспособленность к определенным условиям обитания. При этом организмы не испытывают ни значительного усложнения, ни упрощения уровня организации: одни органы дифференцируются далее, другие – теряют свое значение и редуцируются. Соответственно, и энергия жизнедеятельности остается на прежнем уровне. Примерами алломорфозов являются характерные признаки отрядов млекопитающих (рукокрылые, китообразные, приматы) и семейств растений (злаки, бобовые, орхидные).
      Между ароморфозами и алломорфозами не всегда можно провести четкое разграничение. Например, появление чешуи у рыб, перьевого покрова у птиц и шерстного покрова у млекопитающих можно рассматривать и как частные ароморфозы, и как очень крупные алломорфозы (идиоадаптации).
      Правило смены фаз
 
      Правило смены фаз, разработанное А.Н. Северцовым и И.И. Шмальгаузеном [15, 19], гласит, что различные направления эволюционного процесса и пути достижения биологического прогресса закономерно сменяют друг друга в ходе эволюции.
      Ароморфозы  первоначально формируются как  частные алломорфозы и катаморфозы. Например, основные ароморфозы плацентарных млекопитающих представляют собой накопление частных признаков: увеличенные полушария переднего мозга с развитой серой корой (неопаллиум), четырехкамерное сердце, редукция правой дуги аорты, преобразование подвеска, квадратной и сочленовой костей в слуховые косточки, появление шерстного покрова, молочных желез, дифференцированных зубов в альвеолах, предротовой полости, плаценты.
      Каждый  из этих признаков в отдельности  не обеспечивает существенного повышения уровня организации. Только вместе взятые они становятся ароморфозами, которые обеспечивают относительную независимость от климатических условий и неограниченное расширение пищевой базы. В этих условиях биологический прогресс достигается путем арогенеза.
    Ароморфозы  приводят к возможности освоения новых местообитаний. Это приводит к адаптивной радиации и формированию адаптивных зон с помощью алломорфозов. В этих условиях биологический прогресс достигается путем аллогенеза. Дальнейшая конкуренция приводит к появлению частных приспособлений – теломорфозов и гиперморфозов.
    Правило смены фаз можно представить  следующим образом: 
 
 
 
 
 

      Таблица 1 - Основные этапы смены фаз 

Путь  эволюции Формы борьбы за существование Направления естественного отбора Результаты
Исходная  группа – неспециализированные предки Пассивное соревнование Отбор на плодовитость Увеличение  плодовитости
Арогенез  – ароморфные преобразования Пассивное соревнование и активная конкуренция Отбор на общую  приспособленность Общебиологический прогресс
Аллогенез – алломорфные преобразования Активная интерференционная конкуренция Отбор на приспособленность в частных условиях Дифференцировка внутри крупных таксонов. Адаптивная радиация
Аллогенез – теломорфные преобразования Активная косвенная конкуренция Отбор на приспособленность в ограниченных условиях и на экономичность Стабилизация. Сокращение плодовитости. Увеличение продолжительности жизни
Дальнейшая  специализация, часто связанная с  гиперморфозами Различные формы сосуществова-ния Отбор на экономичность Регресс. Сокращение плодовитости. Увеличение размеров и продолжительности жизни. Вымирание наиболее специализированных групп
 
      А. С. Северцов, дает такую интерпретацию определения: «Ароморфоз, или морфофизиологический прогресс, т. е. повышение уровня организации в общепринятом смысле этого слова». Жизнедеятельность — это совокупность процессов, протекающих в живом организме. Уточняя понятие ароморфоза, А. Н. Северцов писал: «Всякая интенсификация функций органов кровообразования, дыхания и питания является ароморфозом». А. Н. Северцов привел такие примеры ароморфозов: развитие перегородки в предсердии, пятипалая конечность, развитие грудного и брюшного поясов конечностей, образование крестца, развитие из плавательного пузыря легкого, развитие перегородки в желудочке сердца, развитие подвижной шеи [15].
      Естественно, что такая неопределенность понятия  и макромутационность примеров не устраивала биологов. Н. В. Тимофеев-Ресовский и др. считают, что ароморфоз — развитие с выходом в другую адаптивную зону благодаря приобретению группой каких-то принципиально новых приспособлений. А. С. Северцов пишет, «что ароморфоз возникает как приспособление к нестабильным условиям среды, перекрывающим весь диапазон колебаний данного фактора... Изначально ароморфозы формируются как частные адаптации к конкретным условиям адаптивной зоны, в которой протекает эволюция исходной группы» [17].
      Б. М. Медников пишет: «Понятие ароморфоза несколько условно, и то, что для одной группы ароморфоз, для другой - им не является. Для млекопитающих ароморфозом (или, как теперь предпочитают говорить, арогенезом) были теплокровность, развитие центральной нервной системы, живородность и вскармливание потомства молоком, для насекомых — твердый хитиновый покров, предохраняющий от высыхания, и способность к полету. Ясно, что понятие ароморфоз несколько условно» [14].
      Таким образом, в главе I раскрываются общие вопросы, касающиеся исторических аспектов и общей характеристики ароморфозов и идиодаптации. Пути эволюции органического мира либо сочетаются друг с другом, либо сменяют друг друга, причем ароморфозы происходят значительно реже идиоадаптации. Но именно ароморфозы определяют новые этапы в развитии органического мира. Возникнув путем ароморфоза, новые, высшие по организации группы организмов занимают другую среду обитания. Далее эволюция идет по пути идиоадаптации, иногда и дегенерации, которые обеспечивают организмам освоение новой для них среды обитания. Следовательно, эволюция представляет собой непрерывный процесс в возникновения и развития новых адаптаций.  Один из вновь возникающих адаптаций оказываются очень частными, и их значение не выходит за рамки узких условий. Другие дают возможность выхода группы в новую среду и непременно ведут к более быстрому эволюционному развитию групп в новом направлении, к более высокой организации. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Роль в эволюции ароморфозов и идиоадаптации
2.1. Зарождение и развитие живых организмов 

      Первые  живые организмы Земли (архебионты) населяли водную среду обитания. Первоначально  эта среда была представлена «первичным бульоном» – раствором органических веществ, синтезированных абиогенным способом. В этих условиях первичным способом питания является гетеротрофный. Совершенствование этого способа питания приводит к появлению сложных ферментных систем, обеспечивающих самые разнообразные биохимические процессы, а также разнообразных внутриклеточных мембран и органоидов движения. Происходит увеличение объема генетической информации, в результате чего образуется ядро. В дальнейшем появляются белки–гистоны, что сделало возможным появление настоящих хромосом и совершенных способов деления клетки: митоза и мейоза. Таким образом, происходит формирование эукариотических клеток.
      Недостаток  абиогенного органического вещества вынудил часть организмов перейти на автотрофное питание. Древнейшим способом автотрофного питания является хемосинтез. Крупнейшим ароморфозом, оказавшим огромное по своим последствиям воздействие, стало возникновение фотосинтеза. Фотосинтез – это совокупность обменных процессов, основанных на поглощении световой энергии с помощью фотосистем с участием разнообразных фотосинтетических пигментов (бактериохлорофилла, хлорофиллов a, b, c, d и других) [4].
      Фотосинтез  возникал у прокариотических организмов, вероятно, неоднократно. В настоящее время фотосинтетики – это не только сине-зеленые, но и другие представители эубактерий и архебактерий. Возникновение фотосинтезирующих прокариотических организмов удалено от нас на 3–3,2 млрд. лет. Все организмы в то время были анаэробными, т.е. были способны существовать в бескислородной атмосфере. В атмосфере началось накопление кислорода и углекислого газа. Примерно 2 млрд. лет назад сформировалась атмосфера, подобная современной, в ней уменьшилось количество метана, аммиака, появилась возможность для возникновения и интенсивной эволюции аэробных организмов. Переход к аэробному метаболизму был предпосылкой к возникновению окислительного фосфорилирования – чрезвычайно важного ароморфоза. Эффективность извлечения энергии из углеводов при этом возрастает сравнительно с анаэробным процессом в 18 раз. В результате аэробные прокариоты, обладающие окислительным фосфорилированием, за сравнительно короткое время получили большие возможности для широкого освоения разнообразных условий среды. Они и составили группу организмов, из которых примерно 1,5–2 млрд. лет назад выделились эукариоты [7]. 

      Основные  ароморфозы в эволюции растений
 
      Разнообразие комбинаций морфологических и фотосинтезирующих свойств привело к возникновению различных отделов водорослей. Однако настоящие ткани у водорослей отсутствуют, поэтому они остаются первично-водными организмами. Таким образом, собственные ароморфозы у водорослей отсутствуют [20].
      В конце силура возникают Высшие (наземные) растения. В силуре происходило обмеление океана и опреснение воды. Это создало предпосылки для заселения литорали и супралиторали (литораль – часть берега, заливаемая во время приливов; литораль занимает промежуточное положение между водной и наземно-воздушной средой обитания; супралитораль – часть берега выше уровня приливов, увлажняемая брызгами; в сущности, супралитораль является частью наземно-воздушной среды обитания).
      Продвижение растений на сушу связано с появлением ряда ароморфозов [15]:
    появление дифференцированных тканей: покровных, проводящих, ме
ханических, фотосинтезирующих. Появление дифференцированных тканей неразрывно связано с появлением меристем и основной паренхимы;
    появление дифференцированных органов: побега (органа углерод-ного
питания) и корня (органа минерального питания);
    появляются многоклеточные гаметангии: антеридии и архегонии;
    происходят существенные изменения в обмене веществ;
      Содержание  кислорода в атмосфере до появления  наземных растений было значительно ниже современного: протерозой – 0,001 от современного уровня, кембрий – 0,01, силур – 0,1. При дефиците кислорода лимитирующим фактором в атмосфере является ультрафиолет. Выход растений на сушу сопровождался развитием метаболизма фенольных соединений (дубильных веществ, флавоноидов, антоцианов), которые участвуют в осуществлении защитных реакций, в том числе от мутагенных факторов (ультрафиолет, ионизирующие излучения, некоторые химические вещества).
      Древнейшее  известное наземное растений – куксония. Куксония обнаружена в 1937 г. (У. Ланг) в силурийских песчаниках Шотландии (возраст порядка 415 млн. лет). Это растение представляло собой похожий на водоросль кустик веточек, несущих спорангии. Прикреплялось к субстрату с помощью ризоидов.
      Дальнейшая  эволюция Высших растений разделилась  на две линии: гаметофитную и спорофитную.
      Представители гаметофитной линии – современные  Моховидные. Это бессосудистые растения, у которых отсутствуют специализированные проводящие и механические ткани.
      Другая  линия эволюции привела к появлению  сосудистых растений, у которых в  жизненном цикле доминирует спорофит, и имеются все ткани высших растений (образовательные, покровные, проводящие, основная паренхима и ее производные). Благодаря появлению всех типов тканей происходит дифференцировка тела растений на корень и побег. Древнейшими из сосудистых растений являются ныне вымершие Риниевые (псилофиты). В течение девона формируются современные группы споровых растений (плауны, хвощи, папоротники). Однако у споровых растений отсутствует семя, и спорофит развивается из недифференцированного зародыша.
      В начале мезозоя появляются первые Голосеменные растения, которые характеризуются  рядом ароморфозов [9]:
      1. Появление семязачатков (семяпочек); в семязачатке развивается женский гаметофит (эндосперм).
      2. Появление пыльцевых зерен; пыльцевое  зерно прорастает в пыльцевую трубку, образуя мужской гаметофит. В результате для оплодотворения капельножидкая вода не нужна.
      3. Появление семени, в состав которого  входит дифференцированный зародыш и эндосперм, который содержит питательные вещества для развития зародыша и проростка.
      Первые  Покрытосеменные (Цветковые) растения появляются в юрском периоде, а в  меловом периоде начинается их адаптивная радиация.
      Покрытосеменные характеризуются следующими ароморфозами:
      1. Всегда имеется пестик – замкнутый  плодолистик с семязачатками.
      2. В большинстве случаев имеются  «приманки» для насекомых –  нектар и околоцветник. Это сделало возможным переход к энтомофилии (опылению насекомыми). Энтомофилия обеспечивает точность опыления в пределах вида, что делает возможным совместное существование многих видов.
      3. Имеется зародышевый мешок, структура  которого обеспечивает двойное  оплодотворение.
      В настоящее время Покрытосеменные  находятся в состоянии биологического прогресса. Они представлены множеством жизненных форм: деревья, кустарники, лианы, однолетние и многолетние травы, водные растения. Особого разнообразия достигает строение цветка, что способствует точности опыления и обеспечивает интенсивное видообразование – к Покрытосеменным относится около 250 тысяч видов растений. 

2.3. Основные ароморфозы в эволюции животных 

      Эукариотические организмы, специализирующиеся на гетеротрофном  питании, дали начало Животным и Грибам.
      Первые  животные были представлены Одноклеточными организмами. Многие из них занимали промежуточное положение между животными, водорослями и грибами. В настоящее время подцарство Одноклеточные представлены семью типами: Саркомастигофоры, Инфузории и разнообразные споровики (паразиты многоклеточных животных).
      В протерозойской эре возникают все  известные типы многоклеточных беспозвоночных животных. Существует две основные теории происхождения многоклеточных животных. Согласно теории гастреи (Э. Геккель), исходным способом формирования двуслойного зародыша является инвагинация (впячивание стенки бластулы). Согласно теории фагоцителлы (И. И. Мечников), исходным способом формирования двуслойного зародыша является иммиграция (перемещение отдельных бластомеров в полость бластулы). Возможно, эти две теории взаимно дополняют друг друга [11, 17].
      Кишечнополостные  – представители наиболее примитивных (двуслойных) многоклеточных: их тело состоит всего из двух слоев клеток: эктодермы и энтодермы. Уровень дифференцировки тканей очень низкий.
      У Низших червей (Плоские и Круглые черви) появляется третий зародышевый листок – мезодерма. Это крупный ароморфоз, благодаря которому появляются дифференцированные ткани и системы органов.
      Затем эволюционное древо животных разветвляется  на Первичноротых и Вторичноротых. Среди Первичноротых у Кольчатых червей образуется вторичная полость тела (целом). Это крупный ароморфоз, благодаря которому становится возможным разделение тела на отделы.
      Кольчатые черви имеют примитивные конечности (параподии) и гомономную (равнозначную) сегментацию тела. Но в начале кембрия появляются Членистоногие, у которых параподии преобразованы в членистые конечности. У Членистоногих появляется гетерономная (неравнозначная) сегментация туловища. У них имеется хитиновый экзоскелет, который способствует появлению дифференцированных пучков мышц. Перечисленные особенности Членистоногих являются ароморфозами.
      Наиболее  примитивные Членистоногие –  Трилобитообразные – господствовали в палеозойских морях. Современные Жабродышащие первично-водные членистоногие представлены Ракообразными. Однако в начале девона (после выхода на сушу растений и формирования наземных экосистем) происходит выход на сушу Паукообразных и Насекомых.
      Паукообразные вышли на сушу, благодаря многочисленным алломорфозам (идиоадаптациям) [14]:
    непроницаемость покровов для воды;
    утрата личиночных стадий развития (за исключением клещей, однако
нимфа клещей принципиально не отличается от взрослых животных);
    формирование компактного слабо расчлененного тела;
    формирование органов дыхания и выделения, соответствующих новым
условиям обитания.
      Насекомые наиболее приспособлены к жизни  на суше, благодаря появлению крупных ароморфозов [15]:
    наличие зародышевых оболочек – серозной и амниотической;
    наличие крыльев;
    пластичность ротового аппарата.
      С появлением Цветковых растений в  меловом периоде начинается совместная эволюция Насекомых и Цветковых (коэволюция), и у них формируются совместные адаптации (коадаптации). В кайнозойской эре Насекомые, как и Цветковые растения, находятся в состоянии биологического прогресса. Среди Вторичноротых животных наивысшего расцвета достигают Хордовые животные, у которых появляется ряд крупных ароморфозов: хорда, нервная трубка, брюшная аорта (а затем – сердце).
      Происхождение хорды до сих пор точно не установлено. Известно, что тяжи вакуолизированных клеток имеются у низших беспозвоночных. Например, у ресничного червя Coelogynopora ветвь кишечника, располагающаяся над нервными ганглиями в переднем конце тела, состоит из вакуолизированных клеток, так что внутри тела возникает эластичный стержень, помогающий вбуравливаться в песчаный грунт. У североамериканского ресничного червя Nematoplana nigrocapitula в добавление к описанной передней кишке вся спинная сторона кишечника преобразована в жгут, состоящий из вакуолизированных клеток. Этот орган назвали кишечной хордой (chorda intestinalis). Возможно, что прямо из вакуолизированных клеток спинной стороны кишки и возникла спинная хорда (chorda dorsalis).
      От  примитивных Хордовых животных в  силуре происходят первые Позвоночные (Бесчелюстные). У позвоночных формируется осевой и висцеральный скелет, в частности, мозговая коробка и челюстной отдел черепа, что также является ароморфозом. Низшие Челюстноротые позвоночные представлены разнообразными Рыбами. Современные классы рыб (Хрящевые и Костные) формируются в конце палеозоя – начале мезозоя).
      Часть Костных рыб (Мясистолопастные), благодаря  двум ароморфозам – легочному  дыханию и появлению настоящих  конечностей – дала начало первым Четвероногим – Амфибиям (Земноводным). Первые Земноводные вышли на сушу в девонском периоде, но их расцвет приходится на каменноугольный период (многочисленные стегоцефалы). Современные Амфибии появляются в конце юрского периода.
      Параллельно среди Четвероногих появляются организмы  с зародышевыми оболочками – Амниоты. Наличие зародышевых оболочек – крупный ароморфоз, который впервые появляется у Рептилий. Благодаря зародышевым оболочкам, а также ряду других признаков (ороговевающий эпителий, тазовые почки, появление коры больших полушарий) Рептилии полностью утратили зависимость от воды. Появление первых примитивных рептилий – котилозавров – относится к концу каменноугольного периода. В перми появляются разнообразные группы рептилий: зверозубые, первоящеры и другие. В начале мезозоя формируются ветви черепах, плезиозавров, ихтиозавров. Начинается расцвет рептилий [11].
      От  групп, близких к первоящерам, отделяются две ветви эволюционного развития. Одна ветвь в начале мезозоя дала начало многочисленной группе псевдозухий. Псевдозухии дали начало нескольким группам: крокодилы, птерозавры, предки птиц и динозавры, представленные двумя ветвями: ящеротазовые (бронтозавр, диплодок) и птицетазовые (только растительноядные виды – стегозавр, трицератопс). Вторая ветвь в начале мелового периода привела к появлению подкласса чешуйчатых (ящерицы, хамелеоны и змеи).
      Однако  Рептилии не смогли утратить зависимость  от низких температур: теплокровность у них невозможна из-за неполного разделения кругов кровообращения. В конце мезозоя с изменением климата происходит массовое вымирание рептилий.
      Лишь  у части псевдозухий в юрском периоде появляется полная перегородка между желудочками, редуцируется левая дуга аорты, происходит полное разделение кругов кровообращения, и становится возможной теплокровность. В дальнейшем эти животные приобрели ряд адаптаций к полету и дали начало классу Птицы.
      В юрских отложениях мезозойской эры (? 150 млн. лет назад) обнаружены отпечатки Первоптиц: археоптерикса и археорниса (три скелета и одно перо). Вероятно, это были древесно-лазающие животные, которые могли планировать, но не были способны к активному полету. Еще раньше (в конце триаса, ? 225 млн. лет назад) существовал протоавис (два скелета обнаружены в 1986 году в Техасе). Скелет протоависа существенно отличался от скелета рептилий, большие полушария мозга и мозжечок были увеличены в размерах. В меловом периоде существовали две группы ископаемых птиц: ихтиорнисы и гесперорнисы. Современные группы птиц появляются только в начале кайнозойской эры [10].
      Существенным  ароморфозом в эволюции птиц можно считать появление четырехкамерного сердца в сочетании с редукцией левой дуги аорты. Произошло полное разделение артериальной и венозной крови, что сделало возможным дальнейшее развитие головного мозга и резкое повышение уровня обмена веществ. Расцвет Птиц в кайнозойской эре связан с рядом крупных идиоадаптаций (появление перьевого покрова, специализация опорно-двигательного аппарата, развитие нервной системы, забота о потомстве и способность к перелетам), а также с рядом признаков частичной дегенерации (например, утрата зубов).
      В начале мезозойской эры появляются первые Млекопитающие, которые возникли благодаря целому ряду ароморфозов: увеличенные полушария переднего мозга с развитой корой, четырехкамерное сердце, редукция правой дуги аорты, преобразование подвеска, квадратной и сочленовой костей в слуховые косточки, появление шерстного покрова, млечных желез, дифференцированных зубов в альвеолах, предротовой полости. Предками Млекопитающих были примитивные пермские Пресмыкающиеся, сохранявшие ряд признаков Амфибий (например, были хорошо развиты кожные железы).
      В юрском периоде мезозойской эры  Млекопитающие были представлены, как минимум, пятью классами (Многобугорчатые, Трехбугорчатые, Трикодонты, Симметродонты, Пантотерии). Один из этих классов, вероятно, дал начало современным  Первозверям, а другой – Сумчатым и Плацентарным. Плацентарные млекопитающие, благодаря появлению плаценты и настоящего живорождения, в кайнозойской эре переходят в состояние биологического прогресса [21].
      Исходным  отрядом Плацентарных являются Насекомоядные. От Насекомоядных рано отделились Неполнозубые, Грызуны, Приматы и ныне вымершая группа Креодонтов – примитивных  хищников. От Креодонтов отделились две ветви. Одна из этих ветвей дала начало современным Хищным, от которых отделились Ластоногие и Китообразные. Другая ветвь дала начало примитивным копытным (Кондилартрам), а затем Непарнокопытным, Парнокопытным и родственным отрядам.
      Окончательная дифференцировка современных групп  Млекопитающих завершилась в  эпоху великих оледенений – в плейстоцене. На современный видовой состав Млекопитающих значительное влияние оказывает антропогенный фактор. В историческое время были истреблены:  тур, стеллерова корова, тарпан и другие виды.
      В конце кайнозойской эры у части  Приматов возникает особый тип ароморфоза – переразвитие коры больших полушарий головного мозга. В результате возникает совершенно новый вид организмов – Человек разумный. 

      2.4. Идиоадаптации растений и животных 

      Северцов  А.Н. противопоставлял идиоадаптации - частные приспособления видов, позволяющие освоить специфические условия среды.
      Причины возникновения идиоадаптаций —  появление наследственных изменений  у особей, действие естественного  отбора на популяцию и сохранение особей с изменениями, полезными для жизни в определенных условиях.
      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. Для видов, семейств, отрядов млекопитающих характерны все типичные признаки этого класса: теплокровность, живорождение, вскармливание потомства молоком и др. [14]
      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 насекомых и др.
      Многообразие  видов птиц — результат идиоадаптаций. Формирование у птиц различных приспособлений к жизни в разных экологических  условиях без повышения уровня их организации. Пример: разнообразие видов  вьюрков, их приспособленность добывать разную пищу при едином общем уровне организации.
      Примерами идиоадаптации у растений могут служить многообразные приспособления к опылению, распространению плодов и семян и т.д.
      Многообразие  покрытосеменных растений, приспособленность  к жизни в разных условиях среды — пример развития по пути идиоадаптаций.
      1) В засушливых районах — глубоко  уходящие в почву корни, мелкие  листья, покрытые толстой кутикулой, их опушенность.
       2) в тундре — короткий вегетационный период, низкорослость, мелкие кожистые листья.
      3) в водной среде — воздухоносные  полости, устьица расположены на верхней стороне листа и др.
      Таким образом, во II главе рассмотрена роль ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции органического мира – царств растений и животных.  Ароморфозы приводят к возможности захвата новых местообитаний. Это приводит к адаптивной радиации и формированию адаптивных зон с помощью алломорфозов. В этих условиях биологический прогресс достигается путем аллогенеза. Дальнейшая конкуренция и дифференциация экологических ниш приводят к появлению частных приспособлений – теломорфозов и гиперморфозов. Во многих случаев биологический прогресс достигается с помощью катаморфозов и гипоморфозов – частичной или полной утраты прогрессивных органов. Однако при накоплении специализированных признаков они могут приобрести характер ароморфозов. Тогда эволюционный цикл начинается сначала. Это еще раз подчеркивает ведущую роль ароморфозов в эволюции.
     Несмотря  на все успехи дарвиновской теории, всё ещё продолжают существовать представления, что эволюция живых  организмов — либо вообще имеет недарвиновский характер, либо наряду с дарвиновской существует и недарвиновская эволюция. По мнению Ю. Чайковского, ещё ни один вид не произошёл на основе отбора.
     Во-первых, видообразование, как писал Ч. Дарвин, есть процесс, результат которого определяется взаимодействием нескольких факторов: наследственностью, неопределённой (генотипической) изменчивостью, борьбой за существование, естественным отбором и изоляцией. То есть сам Дарвин не придавал отбору роли единственного творца эволюционных новообразований.
     Во-вторых, новые виды в природе и в  селекции при участии отбора уже появлялись.
     Ю.В. Чайковским в качестве движущих сил  эволюции, в противовес естественному отбору, выдвинул  принципы «социабилизма» и «сродства частей к целому». Такова «логика» антидарвинизма в вопросе о роли естественного отбора. Как верно подметил Чайковский, Дарвин объяснял возникновение дивергенции тем, что борьба за существование особенно сурова между наиболее сходными по своим потребностям особями, т. е. в рамках одного вида, а вместе с тем в качестве иллюстрации приводил примеры конкуренции между близкими видами. И в этом, по мнению Чайковского, заключается  «логическая брешь селектогенеза». 
 
 
 

      Глава 3. Практическая часть 

     10 класс. Учебник И.П. Понамарева, О.А. Корнилова, Г.Е. Лощилина
/Базовый  уровень/.
     Тема  урока: Основные направления эволюционного  процесса
     Цель: Познакомить учащихся с главными направлениями эволюции органического мира: биологическим прогрессом и биологическим регрессом. Рассмотреть пути достижения биологического прогресса.
     Задачи:
     Образовательные:
     1. Знать определения  понятий:  «прогресс», «регресс», «ароморфоз», «идиоадаптация»,  «дегенерация», «аллогенез», «арогенез», «катогенез», «гипергенез»,  «гиперморфоз».
          2. Знать критерии прогресса и регресса;
         3. Знать пути достижения прогресса;
          4. Знать соотношение путей эволюции;
     Задачи  развития:
     Продолжить  формирование умений выделять в изученном материале
главное и существенное, сравнивать, обобщать изученные факты.
     Воспитательные  задачи:
    1. Способствовать дальнейшему развитию интереса к научным знаниям
    2. Подвести учащихся к пониманию мировоззренческой идеи о
взаимосвязи приспособленности организма к среде обитания.
     Новые понятия: макроэволюция, биологический прогресс, биологический регресс, ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация
     Оборудование:  компьютер,  мультимедийный  проектор,  электронное  пособие  «Открытая  биология»,  модульные  программы  для  учащихся  (в  печатном  виде).
     Основная  литература:  Пономарева  И.Н.,  Корнилова  О.А.,  Чернова  Н.М.  Общая  биология:  Учебник  для  учащихся  10  класса  общеобразовательных  учреждений / Под  ред.  И.Н.Пономаревой. – М.:  Вентана-Граф, 2003.Коллекция  насекомых.
     Тип  и  вид  урока: модульный.
      Интегрирующая  цель:
     В  результате  работы  на  уроке  вы  должны:
    Знать определения  понятий: «прогресс»,  «регресс»,  «ароморфоз», 
«идиоадаптация»,  «дегенерация»,  «арогенез»,  «аллогенез»,  «катогенез»
    Знать критерии прогресса и регресса;
    Знать пути достижения прогресса;
    Знать соотношение путей эволюции.
    Внимательно  прочитать  тему  и цель  урока,  запишите  тему  урока в тетрадь.
     I. Цель: выявить  уровень  усвоения  учащимися  понятий  о  
формах  естественного отбора  и  о роли  искусственного  отбора, подготовка  к  восприятию  нового  материала.
     Выполните  следующие  задания.
     Ответьте  на  вопросы  теста:
     1. Однородная группа растений с  наследственно закреплёнными хозяйственно-ценными признаками, выращиваемая человеком – это:
     а) вид,  б)  популяция,  в) сорт,  г) сообщество
     2. Критерием искусственного отбора является полезность признака
     а) для вида;  б) для популяции;  в) для биосферы;   г) для человека.
     3. Основным результатом эволюции  по Дарвину является:  
     а) совершенствование приспособленности  организмов к 
     условиям  обитания;
     б) многообразие видов;
     в)  одновременное существование форм, различающихся по
     уровню  организации;
     г)  все перечисленное верно.
     4. Не являются примерами действия  естественного отбора: 
     а)  родословная испанского дога;
     б)  индустриальный меланизм насекомых;
     в)  устойчивость бактерий к антибиотикам;
     г)  резистентность комнатных мух к  ядохимикатам.
     5. Тёмноокрашенные бабочки встречаются  в загрязнённых районах чаще, чем светлоокрашенные, так как:  
     а)  в промышленных районах они могут  откладывать больше яиц;
     б)  они более устойчивы к загрязнению;
     в)  вследствие загрязнения некоторые  бабочки становятся темнее;
     г)  здесь они менее заметны для  хищников и меньше подвержены истреблению.
     6. Экологическое видообразование  имеет место:  
     а)  в образовании видов синиц при наступлении ледника на
     Евразию;
     б)  в образовании нового вида мака при  расширении
     ареала  на север;
     в)  образование нового вида речного  окуня при расширении
     его ареала в глубокие слои воды той  же реки;
     г)  образование нового вида лютика при расширении его
 ареала  из лесной зоны в степную. 
     7. Какой тип отбора показан на  схеме?
       

     а)  стабилизирующий.
     б)  движущий.
     в)  дизруптивный.
     г)  ни один из вышеперечисленных ответов  не верен.
     8. К внутривидовым дифференциации  и полиморфизму ведёт естественный отбор:  
     а)  движущий;
     б)  стабилизирующий;
     в)  дизруптивный;
     г)  все приведённые формы.
     9. Применяя химикаты для борьбы с вредными насекомыми, их приходится периодически менять, так как:
     а)  увеличивается количество насекомых;
     б)  насекомые перестают употреблять  отравленную пищу;
     в)  возникают расы насекомых, невосприимчивые  к яду;
     г)  насекомые одних видов сменяются другими видами.
     Работа  индивидуально  в  тетради.  Записываются  номер вопроса и    вариант ответа.
     Дополнительное  задание
     Составить   синквейн  понятия «эволюция».
     Правила  составления  синквейна:
     В  синквейне  5  строк-
    понятие  (слово);
    прилагательное  (два  слова);
    глаголы  (три  слова);
    предложение  (из  четырех  слов);
    существительное  (одно  слово);
     Прилагательные  и  глаголы  должны  раскрывать  понятие,  а  предложение – иметь  смысловой  характер.
     Пройти  тест (Приложение 2)
     Выполнить следующие задания.
     II. Цель: Работа  с учебниками,  электронными  пособиями,  дополнительной  литературой,   познакомиться с основными направлениями эволюционного  развития.
     Знакомство   с презентацией  «Главные пути органической эволюции».
       Используя  учебник,  записать  определения понятий «биологический  прогресс»  и  «биологический  регресс».
     Заполнить  таблицу:
Признаки Прогресс Регресс
1. Численность    
2. Размер  ареала    
3. Количество  видов и подвидов в популяции    
4. Примеры    
 
     Записать  в тетрадь примеры видов животных  и растений,  находящихся  в  состоянии  биологического  регресса:
     Сосна  обыкновенная,  плаун  булавовидный,  лисица,  волк,  ланцетник,  мамонтово  дерево,  папоротник  страусиное  перо,  минога,  хвощ  полевой,  тараканы,  дуб  черешчатый,  ильная  рыба,  папоротник  голокучник  Линнея.
     Оценить работу в балах и внесите в  таблицу  (Приложение 1)
       III. Цель: Познакомиться  с  понятиями  «арогенез»  и  «ароморфоз»,  научиться  определять  ароморфозные  черты  в  строении  растений  и  животных. 
     Выполнить  следующие задания:
     1.  Познакомьтесь  с  презентацией  «Арогенез».
     2. Прочитайте  по  учебнику  И.Н.Пономаревой   на  с.192  характеристику  ароморфоза.  Запишите  определение  понятия  в  тетрадь.
       Начертить  в тетрадях  таблицу.
     Выбрать из перечня ароморфозы  и  вписать   их  номера  в таблицу:
Ароморфоз Идиоадаптация Дегенерация
     
 
    Появление фотосинтеза.
    Возникновение 4-х камерного сердца у птиц.
    Появление покровительственной окраски у животных.
    Исчезновение кишечника у ряда паразитических червей.
    Возникновение плода у покрытосеменных.
    Исчезновение корней у ряда растений-паразитов.
    Возникновение приспособления у покрытосемянных растений к
    опылению ветром.
      Формирование плоской формы тела у камбалы.
     Из ниже приведенных ароморфозных черт  строения животных выб-
рать те, которые могут характеризовать строение рыб:
    Трехкамерное сердце и два круга кровообращения.
    Появление плавников.
    Замена осевого скелета хрящевым.
    Появление ячеистых легких.
    Возникновение пятипалой конечности как системы рычагов.
    Образование жабр.
    Дифференцировка пищеварительной системы на специальные органы –
    печень, поджелудочная железа.
     Оценить работу в балах и внесите в  таблицу  (Приложение 1)
    IV. Цель: познакомиться  с  понятиями  «аллогенез»  и  «идиоадапт
ция»,  научиться  выявлять  идиоадаптации  и  их  значение  у  живых  организмов. 
       Выполнить  следующие задания:
     Познакомиться  с презентацией  «Арогенез или ароморфоз».
     Прочитать  по  учебнику  И.Н.Пономаревой на  с.192  характеристику  идиоадаптаций.  Запишите  определение  понятия  в  тетрадь.
     Продолжить   заполнение  таблицы к заданию  ІІ.
     Выполните  следующие  задания.
     V. Цель: рассмотреть  коллекцию насекомых.  Описать   идиоадаптации  у  одного  из  насекомых  (по  вашему  выбору).  Представить   информацию  в  виде  схемы  (техника  «Кластери»).  

       

     Оценить работу в балах и внесите в  таблицу  (Приложение 1)
     VI. Цель: рассмотреть  на  примерах  дегенерацию  и  соотношение  между  главными  путями  эволюции.
     Выполнить  следующие задания:
     1. Познакомиться  с презентацией  «Катагенез».
          2. Записать   определение понятия «дегенерация» в тетрадь, используя  текст  учебника  И.Н.Пономаревой  на  с.194. 
          3. Записать  в тетрадь следующие правила эволюции  (основные  закономерности  эволюционного  процесса,  изложенные  в  краткой  форме):
    Правило  необратимости  эволюции.  Группа  организмов  не  может 
вернуться  к  прежнему состоянию,  то  есть  от  современных видов не  могут  возникнуть  их  предковые  формы.
    Правило  чередования  основных  направлений  эволюции.  Каждый 
новый  ароморфоз  дает  толчок  для  развития  многочисленных  идиоадаптаций.
    Правило  прогрессирующей  специализации.  Группа,  вступившая  на 
путь  специализации,  как  правило,  в  дальнейшем  развитии  будет  идти  по  пути  все  более  глубокого  приспособления  к  более  узким  условиям  существования.  Например,  если  одна  из  групп  позвоночных  приобрела  приспособления  к  полету  (птицы),  то  на  последующем  этапе  эволюции  это  направление  сохраняется  и  усиливается.
     Продолжить  заполнение  таблицы к задание  ІІ.
     Внимательно  прочитать  утверждения.  В графе «ответы»  напротив  утверждений  ставьте  знаки  «+»,  если  утверждение  верно   и    «-»,  если  утверждение  неверно. 

     Утверждение      Ответ
     В  ходе  эволюции,  вернувшиеся  в  воду  наземные  позвоночные  (киты)  стали  рыбами.      Общая  дегенерация   связана  с  переходом  к  паразитическому  или  сидячему  образу  жизни.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.