Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений
Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник.
Ход работы:
1. Рассмотрите гербарные растения.
2. Выявите ароморфозы у предложенных образцов. Заполните таблицу.
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Название вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
| Мох – кукуш-кин лён, сфаг-нум, мох Шре-бера
| Есть стебель, листья, коро-бочки со спорами, ризои-ды.
| Появление ризоидов (риза – корень, идос – подобный) – орган прикрепления на суше.
|
|
| Хвощ – хвощ полевой
| Листья тонкие, чешуйча-тые, плотная кожица, есть стебель, корневище
| Появление сосудов – проводящих тканей.
|
|
| Папоротник – щитовник мужской
| Листья рассечённые (вайи), хорошо развитые, есть корневища с прида-точными корнями.
| Появление придаточных корней на корневище.
|
| №
| Назва-ние вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
| Мох нас-тоящий
| Бессосудистые споровые растения, тка-ни слабо дифференцированы, побеги имеют примитивное строение, корень отсутствует.
| 1. Тело разделено на стеблевидную ось и листообразные плас-тинки.
2. Наблюдается пер-вичная дифференци-ровка на ткани.
3. Корней нет, у не-которых развиты ри-зоиды.
4. Половые органы антеридии (мужские) и архегонии (женс-кие).
5. Фотосинтезирую-щие ткани развиты слабо.
|
|
| Хвощ полевой
| Сосудистые споровые растения. Много-летнее травянистое споровое растение с тонким горизонтальным корневищем, от которого отходят тонкие придаточные корни. На корневище образуются шаровидные клубеньки с запасом пита-тельных веществ. Ежегодно от корне-вища отрастают побеги двух видов. Ранней весной образуются спороносные сочные, неветвистые, серовато-розовые стебли высотой до 20 см, которые не содержат хлорофилла и не принимают участия в ассимиляции. На верхушке они несут по одному стробилу, который в обиходе часто называют споронос-ным " колоском". После спороношения эти побеги засыхают и отмирают, а вместо них развиваются зеленые, вет-вистые, бесплодные побеги высотой 30-50 см. Эти стебли ребристые, членистые с мутовчато расположенными ветвями. Ветви также членистые, большей час-тью 4-5-гранные, простые или изредка ветвящиеся лишь у основания и направ-лены косо вверх. Листья, как у всех хво-щей, недоразвиты, на стебле они срас-таются в цилиндрические, вверху – зуб-чатые влагалища, листья ветвей имеют вид четырех, реже пяти зубчиков.
| У хвощей споры од-нополые.
|
|
| Папорот
ник
щитовник
| Сосудистые споровые растения. Споро-фит папоротников представлен круп-ным многолетним травянистым растен-ием до 1 м высоты. Нижняя часть побе-га долго сохраняется в почве, образуя корневище. Корневище мощное, косое, 30 см длины и 2-3 см ширины. От кор-невища отходят листья и многочислен-ные придаточные корни. От верхушки корневища отходит пучок зеленых длинночерешковых дважды перисто-рассеченных листьев, черешки которых густо покрыты бурыми пленками. Лис-тья папоротников называются вайями. Растут листья папоротника медленно и своеобразно. Они развиваются в почках под зем-лей 2 года. Только на третий год весной они появляются, а к осени отмирают. Молодые листья улиткооб-разно закручены. Кроме того, листья папоротников в отличие от всех прочих расте-ний растут не основанием, а вер-хушкой. Вследствие длительного верху-шечного роста вайи достигают крупных размеров. Придаточные корни, как и стебель, имеют сосудистые пучки. На-личие проводящей ткани дает папорот-нику больше преимуществ в выжива-нии, чем мхам, поскольку всасываемая корнями вода по сосудам стебля пере-двигается в листья.
| 1. Есть корневище с придаточными кор-нями.
2. Есть стебель с хо-рошо развитой про-водящей тканью.
3. Листья — вайи бы-вают спороносными и фотосинтезирую-щие.
4. Чередование поко-лений с господством спорофита.
5. В клетках гамето-фита сосредоточен хлорофилл.
6. Спорангии нахо-дятся на нижней сто-роне листа.
|
Вывод: Папоротники имеют стебель, листья, корни. В стебле есть сосудистые пучки. Наличие проводящей ткани дает папоротнику больше преимуществ в выживании, чем мхам, поскольку всасываемая корнями из почвы вода по сосу-дам стебля передвигается в листья. Это результат приспособленности папорот-ников к наземному образу жизни.
1. Сравните строение скелетов (кровеносных систем) рыб и земноводных.
2. Установите ароморфные черты в строении скелетов позвоночных животных. Запишите их в тетрадь.
3.
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
| Окунь речной
| Тело вытянутое, есть хвосто-вой, спинной, анальный (не-парные), грудные и брюшные (парные) плавники. Один круг кровообращения, 2 камеры в сердце.
| Появилось сердце, хорда (ланцетник) преобразова-лась в позвоночник, появи-лись плавники.
|
|
| Лягушка озёрная
| Тело короткое, есть задние и передние конечности, отсутст-вует хвост, 2 круга, 3 камеры в сердце.
| Появилась 3 камера сердца, второй круг кровообраще-ния, появились конечности, один шейный позвонок.
|
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Ароморфоз
|
|
| Рыбы
| В виде замкнутого круга кровообра-щения, сердце двух-камерное.
| 1. Дополнение или замена осевого скелета (хорды) хрящевым, а затем и костным позвоночником;
2. образование черепа, окружающе-го мозг со всех сторон;
3. появление челюстей - аппарата для захватывания живой добычи - наиболее калорийной пищи;
4. возникновение парных конечнос-ей - плавников;
5. прогрессивное развитие нервной системы, выражающееся в значите-льном увеличении переднего двига-тельного отдела мозга и мозжечка - структур, обеспечивающих коорди-нацию движений;
6. образование органов дыхания - жабр, значительно повышающих потребление кислорода рыбами;
7. Дифференцировка пищеваритель-ной железы на отдельные специали-зированные органы: печень и под-желудочную железу;
8. Организация элементов выдели-тельной системы в обособленное специализированное образование - первичные почки.
|
|
| Земновод-
ные
| Два круга кровооб-ращения, сердце трех камерное
| 1. Скелет стал выполнять опорно-двигательную функцию без какой-либо поддержки извне, что привело к формированию длинных трубчат-ых костей.
2. Клетки крови образуются уже не только в селезенке, почках, печени, кровяном русле, но и в красном кос-тном мозге.
3. Второй круг кровообращения — легочный.
4. Тепловая энергия настолько мала, что кровь и тело остаются холодны-ми, т. е. имеют температуру окру-жающей среды.
|
| | | .
| |
| | | | | | | |
4. Рассмотрите на коллекции или таблице разнообразные идиоадаптации у насекомых или запишите их в тетрадь.
5. Выявите идиоадаптации у предложенных образцов. Заполните таблицу.
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Идиоадаптации
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Идиоадаптации
|
|
|
Жук-скарабей
| Жёсткие надкрылья, бурая (тёмная) окраска, хорошо развитые лапки.
| Тёмная окраска – приспо-собление к тёмной поверх-ности почвы, жёсткий пок-ров – к засушливому клима-ту.
|
|
| Цикада
Капустная белянка
| Есть крылья, серого цвета.
Крылья желтовато-зелено-ватого цвета, с пятнышко.
| Цвет соответствует окраске окружающей среды.
Покровительственная ок-раска, способность переж-дать неблагоприятные усло-вия (зима, потрава) в виде куколки (развитие с превра-щением).
|
|
| Стрекоза
| Крылья перепончатые, те-ло вытянутое, развит рото-вой аппарат, крупные фа-сеточные глаза.
| Мощные крылья, прозрач-ные крылья делают незамет-ной на фоне воды, Ротовой аппарат в охоте, совер-шенное зрение – в охоте.
|
| №
| Название вида
| Особенности строения
| Идиоадаптации
|
|
| Тараканы, саранча, кузнечи-ки, жуки, рогохвосты, пи-лильщики, муравьи.
| Предназначен для разрывания и поглощения более или менее твердой пищи.
| Грызущий ротовой аппарат
|
|
| Пчёлы, шмели, осы.
| Характерен для жалящих перепончато-крылых, посещающих цветковые рас-тения для потребления нектара. Их верхние челюсти и верхняя губа уст-роены также как и в грызущем рото-вом аппарате. Мандибулами они за-хватывают добычу (осы) и роют зем-ляные гнёзда (песочные осы), форми-руют кусочки воска (пчёлы) или дру-гих материалов для строительства сво-их гнёзд (бумажные осы). Максиллы и нижняя губа превратились в длинный выдвигающийся орган (обычно назы-ваемый язычком), который служит для проникновения в глубину цветка и вы-сасывания оттуда нектара.
| Грызуще-лижу-щий ротовой ап-парат
|
|
| Мухи
| Особую модификацию представля-ет мускоидный тип ротового аппарата, возникший у мух и приспособленный к потреблению как жидкой, так и твер-дой пищи. Мандибулы и максиллы редуцированы, а остальные органы превращены в хоботок. Развит у не-кровососущих мух, в том числе у комнатной мухи.
| Лижущий рото-вой аппарат
|
|
| Слепни и некоторые дру-гие двукрылые насекомые
|
| Режуще-сосу-щий ротовой ап-парат
|
|
| клопы (постельные, кло-пы, водомерки), равнокры-лые (тли, цикады, червецы ищитовки), комары, вши,
блохи, трипсы и др.
| Развился у насекомых для потреб-ления жидкой пищи, которым для это-го необходимо прокалывать пищевой субстрат.
| Колюще-сосу-щий ротовой ап-парат
|
|
| Бабочки
| Характерен для тех у которых приём пищи не сопровождается проколом пищевого субстрата.
| Трубчато-сосу-щий ротовой ап-парат
|
1. Каково значение ароморфозов и идиоадаптаций в эволюции? Сформулируйте вывод.
Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вывод: Ароморфоз – крупное эволюционное изменение. Оно обеспечивает повышение уровня организации организмов, преимущества в борьбе за существо-вание, возможность освоения новых сред обитания. Факторы, вызывающие аро-морфозы, – наследственная изменчивость, борьба за существование и естествен-ный отбор. Основные ароморфозы в эволюции многоклеточных животных:
1) появление многоклеточных животных от одноклеточных, дифференциация клеток и образование тканей;
2) формирование у животных двусторонней симметрии, передней и задней частей тела, брюшной и спинной сторон тела в связи с разделением функций в организме (ориентация в пространстве – передняя часть, защитная – спинная сто-рона, передвижение – брюшная сторона);
3) возникновение бесчерепных, подобных современному ланцетнику, пан-цирных рыб с костными челюстями, позволяющими активно охотиться и справ-ляться с добычей;
4) возникновение легких и появление легочного дыхания наряду с жаберным;
5) формирование скелета плавников с мышцами, подобных пятипалой конеч-ности наземных позвоночных, позволивших животным не только плавать, но и ползать по дну, передвигаться по суше;
6) усложнение кровеносной системы от двухкамерного сердца, одного круга кровообращения у рыб до четырехкамерного сердца, двух кругов кровообращения у птиц и млекопитающих. Развитие нервной системы: паутинообразная у кишеч-нополостных, брюшная цепочка у кольчатых червей, трубчатая нервная система, значительное развитие больших полушарий и коры головного мозга у птиц, человека и других млекопитающих. Усложнение органов дыхания (жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных, появление у человека и других млекопитающих в легких множества ячеек, оплетенных сетью капилляров).
Идиоадаптация – направление эволюции, в основе которого лежат мелкие изменения, способствующие формированию приспособлений у организмов к определенным условиям среды. Идиоадаптации не ведут к повышению уровня организации. Пример: приспособление одних видов птиц к полету, других – к плаванию, третьих – к быстрому бегу Причины возникновения идиоадаптаций – появление на следственных изменений у особей, действие естественного отбора на популяцию и сохранение особей с изменениями, полезными для жизни в определенных условиях. Многообразие видов птиц – результат идиоадаптаций. Формирование у птиц различных приспособлений к жизни в разных экологичес-ких условиях без повышения уровня их организации. Пример, разнообразие видов вьюрков, их приспособленность добывать разную пищу при едином общем уров-не организации. 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, низко рослость, мелкие кожистые листья;
3) в водной среде – воздухоносные полости, устьица расположены на верх-ней стороне листа и др. Идиоадаптаций – причина многообразия птиц и покрыто-семенных растений, их процветания, широкого расселения на земном шаре, при-способленности к жизни в разнообразных климатических и экологических усло-виях без перестройки общего уровня их организации.
Вывод (I-вариант): ароморфозы приводят к возникновению новых, более высокоорганизованных групп растений или животных, далее эволюция продолжается путем идиоадаптаций эволюционных изменений без повышения уровня организации, благодаря которым происходит более полное заселение среды в результате освоения в ней разнообразных местообитаний. Одним из ароморфозов является возникновение цветковых растений, у которых в дальнейшем выработались различные частные приспособления к распространению плодов и находящихся внутри них семян.
Вывод (II -вариант): Ароморфоз-эволюционный скачок в развитии который повышает уровень организации организма в целом и открывает новые возможности для приспособления к разным условиям существования. Например, возникновение цветка у покрытосеменных привело к опылению их пчелками - это большой качественный скачок эволюции, а идиоадаптация-приспособление орга-низмов к разным условиям существования. При этом уровень организации не меняется, например, разнообразие цветов покрытосеменных, разнообразие рото-вых органов насекомых ароморфоз - это кардинально меняющийся уровень орга-низации живых существ, например, переход от земноводных к пресмыкающимся или переход от одноклеточных к многоклеточным организмам. Это открыло но-вые перспективы в развитии организма, а идиадаптации - обеспечивают расселяе-мость видов в пределах класса в разных местах обитания и приспособляемость к незначительно меняющимся условиям жизни, есть растения, которые опыляются птицами, ветром, бабочками, насекомыми, для этого у них развилось разное строение цветка.
Вывод (III- вариант): действительно, при изучении животных и растительных организмов, господствовавших в разные эпохи исторического развития жизни на земле были выявлены ароморфозы, благодаря которым организмы вышли в но-вую среду обитания, а также идиоадаптации, позволившие им приспособиться к данным конкретным условиям обитания; при чередовании этих процессов во времени происходит эволюционное развитие жизни.
