Конспект уроку з біології в 11 класі Тема: АДАПТАЦІЇ ЯК РЕЗУЛЬТАТ ЕВОЛЮЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

АДАПТАЦІЇ ЯК РЕЗУЛЬТАТ ЕВОЛЮЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

Цілі уроку: розглянути адаптації живих організмів до умов існування як результат еволюційно­го процесу, показати відносність присто­сувань; розвивати аналітичне мислення і критичне сприйняття інформації, ви­ховувати повагу до живої природи.

Обладнання й матеріали: таблиці або слайди презентації з при­кладами адаптацій живих організмів до умов існування.

Базові поняття й терміни: адаптація, мімікрія, бейтсовська мімікрія, мюллерівська мімікрія, аналогічні органи, гомологічні органи, рудименти, атавізми.

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Що таке вид?

2. Які існують критерії виду?

3. Як відбуваються процеси видоутворення?

4.. Що таке мікроеволюція?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Адаптація — це пристосування живих систем до тих чи інших умов середовища існування. Усі види адаптації — це результат дії еволюційного процесу на основі природного добору. Адаптації мо­жуть виникати до абіотичних і біотичних факторів і бути спрямо­вані на підвищення стійкості організмів.

Шляхи адаптацій можуть бути різними, а саме:

1 .Морфологічні (захисне забарвлення, колючки, товста кутику­ла, волосяний покрив, жировий шар і т. ін.).

2. Фізіологічні адаптації (стійкість фізіологічних параметрів: по­стійна температура тіла, вміст кисню, вуглекислого газу, вміст цукру в крові і т. ін.).

3. Біохімічні адаптації (постійність біохімічних процесів).

4. Етологічні адаптації (поведінкові реакції як адаптації орга­нізму).

З позицій учення Ч. Дарвіна були пояснені різноманітні адап­тації живих істот до умов середовища життя. Зокрема, вивчено різ­ні види захисних забарвлень, форми тіла й поведінки організмів, які роблять їх менш уразливими для ворогів.

Тварини із захисними забарвленням і формою тіла в разі небез­пеки, маскуючись, приймають певну позу. Наприклад, завмерши, гусінь метеликів-п’ядунів або тропічні комахи-паличники стають схожими на сухі сучки й зовсім непомітні на рослинах. У помір­них широтах завдяки сезонним линянням ссавці й птахи набува­ють темного літнього чи світлого зимового забарвлення, що відпо­відає тлу довкілля. Деякі тварини здатні змінювати забарвлення залежно від фону середовища — камбала, восьминоги, хамелеони та інші.

За явища демонстрації, навпаки, забарвлення і поведінка тва­рин роблять їх помітними на тлі довкілля. Попереджувальне й по­грозливе забарвлення та поведінка сигналізують ворогам про неїстівність таких тварин (колорадський жук, сонечко) або їхню добру захищеність (жалоносні оси, бджоли, отруйні змії)

Гарним прикладом адаптації до умов середовища є мімікрія. Мімікрія (від грец. мімікос — наслідувальний) — це здатність до уподібнення за забарвленням, формою чи поведінкою організмів одного виду (моделей) особинами іншого (імітаторами). Дві форми мімікрії відкрили англійський учений Г. Бейте та німецький — Ф. Мюллер.

За бейтсівської мімікрії гірше захищений вид уподібнюється добре захищеному, а за мюллерівської — кілька захищених видів наслідують один одного, утворюючи своєрідне кільце: їхні вороги, виробивши рефлекс відрази до одного з видів «кільця», не чіпають також й інших.

Прикладом бейтсівської мімікрії слугують деякі тропічні метелики-білани, які подібні до неїстівних для птахів метеликів інших родин. Різні метелики, мухи, жуки наслідують отруйних ос і бджіл, неотруйні змії — отруйних тощо. Мюллерівську мімікрію ілюструють отруйні членистоногі з попереджувальним червоним забарвленням з чорними плямами (сонечка, клоп-солдатик та ін.) або жовто-чорним (різні види ос, деякі павуки).

Мімікрія у рослин — це окремі пристосування, що нагадують інші види. Так, у деяких рослин квітки не мають нектарників, однак вони нагадують квітки гарних нектароносіїв і цим приваб­люють комах-запилювачів. Квітки деяких тропічних орхідей за формою й забарвленням нагадують самок певних видів метеликів. Самці цих комах запилюють їх у разі парування.

Наслідком адаптаційних процесів є існування аналогічних і го­мологічних органів, а також рудиментів та атавізмів.

Гомологія (від грецьк. гомологія — відповідність) — це відпо­відність загального плану будови органів різних видів, зумовлена їхнім спільним походженням.

Унаслідок адаптацій до різних умов життя гомологічні органи в різних видів можуть значно відрізнятися між собою, і єдність їх­нього походження встановлюють лише на підставі досліджень вну­трішньої будови, індивідуального розвитку, даних палеонтології тощо.

Прикладами гомологічних органів є передні кінцівки (нога, крило, рука, ласти тощо) різних хребетних тварин або видозміни кореня вищих рослин (коренеплід, коренева бульба тощо).

В особин різних таксономічних груп може спостерігатися кон­вергенція — поява різних ознак у результаті пристосування різних організмів до тих самих умов проживання (метелики і птахи, кити й риби). Так виникають аналогічні органи.

Аналогії (від грецьк. аналогія — подібність) — це подібність бу­дови органів різного походження, які виконують однакові функції.

Аналогічними органами є, наприклад, крила птахів і комах. У птахів крила розвинулись як видозміна передніх кінцівок, а в ко­мах — як бокові вирости поверхні тіла. Також аналогічними орга­нами є зябра риб, молюсків і ракоподібних, а в рослин — колючки, які є видозмінами пагона (глід) чи листків (барбарис, кактуси).

Рудименти (від лат. рудиментум — зачаток) — це органи, не­дорозвинені чи спрощені в особин певного виду внаслідок утрати своїх функцій протягом філогенезу, наприклад, залишки тазового поясу в китів, недорозвинені очі кротів, лускоподібні листки верб­люжої колючки. Тобто ці адаптації предків стали непотрібними для нащадків у зв’язку з адаптацією до інших умов життя. їх редукція дозволила організму зберегти матеріальні й енергетичні ресурси для інших, більш потрібних адаптацій.

Атавізми (від лат. атавіс — предок) — прояв у окремих пред­ставників виду станів ознак, притаманних їхнім предкам. Напри­клад, інколи народжуються люди з хвостом, густим волоссям на всьому тілі, з багатьма сосками. Це явище демонструє розвиток адаптацій предків завдяки збою у спадковій програмі чи процесі ембріогенезу. Будь-яка адаптація є складним комплексом морфо­логічних, фізіолого-біохімічних і генетичних узаємодій. Тому, на­віть у випадку втрати потреби в ній та її редукції, потенційна мож­ливість її відтворення ще довго зберігається в геномі виду.

IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Що таке адаптація?

2. Що таке мімікрія і які її форми вам відомі?

3. Які органи є аналогічними, а які гомологічними?

4. Чи може адаптація бути абсолютною?

V. Домашнє завдання