Біологія 32 група



Урок 22                                                                         Дата: 18.03.2020
Тема: Природний добір.  Вид, видоутворення і мікроеволюційний процес.
1.      Природний добір.
Усі організми в природі мають тенденцію розмножуватися в геометричній прогресії. При цьому кожний вид потенційно має можливість збільшувати чисельність особин у необмеженій кількості. Сірий пацюк дає п’ять виводків на рік, у середньому по вісім малят, які досягають статевої зрілості в тримісячному віці. У результаті потомство пари сірих пацюків потенційно через рік може досягти 40 тис. особин. Ще К. Лінней зазначав, що одна рослина маку дає 32 тис. насінин, а Ч . Дарвін в одному плоді зозулиних сліз нарахував понад 186 тис. насінин. За підрахунками Дарвіна, навіть дуже повільне розмноження у слонів має великі потенційні можливості — через 750 років одна пара дасть 19 млн голів.
У природі геометрична прогресія розмноження ніколи не спостерігається, фактично організмів народжується завжди більше, ніж їх виживає. На шляху до потенційно безмежного розмноження стають перешкоди у формі «боротьби за існування».
Дарвін розрізняв три форми боротьби за існування: а) взаємовідносини організмів з неживою природою, або пристосування до абіотичних факторів зовнішнього середовища; б) міжвидову боротьбу, до якої належать узаємовідносини між особинами різних видів; в) внутрішньовидову боротьбу, взаємовідносини між особинами, які належать до одного виду. Взаємовідносини організмів з неживою природою можна продемонструвати на таких прикладах. Рослини Півночі більш морозостійкі, ніж південні форми, тому що особини, які не здатні переносити низьку температуру, вимирають, і потомство зберігається лише від тих із них, які в результаті мутаційної мінливості набули морозостійкості.
У результаті міжвидової боротьби з’явилися ті пристосування, які необхідні рослинам і тваринам в їхніх складних узаємовідносинах між собою. Так, у рослин з’явилися колючки, шипи, жалкі волоски, гіркий смак, які перешкоджали їх поїданню. У результаті міжвидової боротьби в рослин виникла властивість виділяти антибіотики й фітонциди, у тварин з’явився імунітет, тобто несприйнятність до ряду хвороб.
Внутрішньовидова боротьба має складний, найбільш гострий характер, оскільки особинам і популяціям одного виду для існування і збереження потомства необхідні однакові умови. Із тварин, які належать до одного виду і є їжею для певного виду хижаків, жертвою в першу чергу стануть менш пристосовані, наприклад ті, у кого найменше виражене захисне забарвлення, що повільніше бігають тощо. Те саме спостерігається й у хижаків. Легше дістається здобич більш пристосованому: більш умілому, швидкому, винахідливому тощо.
Надмірне збільшення чисельності популяцій може викликати нестачу кормів. У таких випадках у ряду видів (наприклад, мишоподібних гризунів) зменшується плодючість. Деякі птахи (синиці, лелеки, журавлі) вбивають частину потомства, зазвичай хворих і ослаблених пташенят. Непомірне зростання чисельності популяцій призводить до спалахів епізоотій, які знижують чисельність популяцій. Але і при цьому виживають найбільш пристосовані, наприклад ті, що мають уроджений імунітет до цих захворювань.
Необхідно підкреслити, що всі форми боротьби за існування тісно між собою переплітаються. Якщо не викликає сумнівів, що обтічна форма тіла риби обумовлена життям у воді, то ця форма сформувалася не в результаті впливу самої води, а внаслідок конкурентної боротьби з іншими тваринами свого чи іншого видів. Одним вона забезпечувала можливість наздогнати здобич, іншим — утекти від ворога. Наслідком боротьби за існування є природний добір. Виділяють три його основні форми: дизруптивний (розривний), рушійний (спрямований) і стабілізуючий.
Цікавий приклад дизруптивного (розривного) природного добору наводить Дарвін відносно комах — мешканців невеликих океанічних островів. Вони або добре літають, або зовсім не мають крил. Мабуть, комах раптовими поривами вітру зносило в море; зберігалися лише ті, які або могли протидіяти вітру, або зовсім не літали. Добір у цьому напрямі привів до того, що на острові Мадейра із 550 видів жуків 200 видів — не літають.
Рушійний (спрямований) добір сприяє зміні ознаки в певному напрямку. Так, комахи, ящірки й ряд інших видів, які ховаються між листками рослин, мають зелений або бурий колір, мешканці пустель — колір піску. Таке забарвлення отримало назву захисного. У хижаків воно закріпилося завдяки тому, що його хазяїн непомітно міг підкрастися до здобичі, а в жертви захисне забарвлення — наслідок того, що вона залишалася менш помітною для хижаків. Як же воно виникло? Численні мутації давали й дають велику різноманітність форм, що відрізняються за забарвленням. У ряді випадків воно виявилося близьким до фону навколишнього середовища, тобто «ховало», маскувало тварину, відігравало роль захисного пристосування. Ті тварини, у яких захисного забарвлення виявилось замало, або залишалися без їжі, або самі ставали жертвами.
Іноді тварини не лише за забарвленням, а й за формою й поведінкою подібні до якого-небудь предмета або інших тварин. Таке явище називається мімікрією. Так, форма крил багатьох метеликів збігається з формою зеленого або сухого листка. У деяких на крилах є ще малюнок, який відтворює жилкування. Стабілізуючий добір діє у відносно сталих умовах середовища, до яких живі організми вже пристосовані. У цьому випадку він не сприяє появі нових варіантів. Навпаки, найбільший шанс вижити мають старі форми. Так, представники ракоподібних щитні залишилися незмінними ще з часів мезозою. Вони мають короткий термін життя особини й живуть у калюжах. Умови життя в калюжах і зараз і за часів динозаврів однакові. А період пересихання калюж щитні проводять на стадії яйця, яке в них є дуже стійким до будьяких зовнішніх впливів.
Крім природного добору існує ще й штучний. Штучний добір — це вибір людиною найцінніших у господарському відношенні тварин, рослин, мікроорганізмів для одержання від них нащадків з бажаними ознаками.
Неодмінною умовою ефективного штучного добору є різноманітність вихідного матеріалу. Якщо вона незначна, штучний добір виявляється малоефективним. Для самозаплідних організмів добір буде ефективним доти, доки з вихідної, неоднорідної за генетичним складом групи особин не будуть виділені чисті лінії.
Ознаки чи їхні стани, які добирає людина, не завжди виявляються корисними для самих організмів; створені породи й сорти часто вже не здатні до самостійного існування і потребують повсякчасного піклування людини.
У процесі штучного добору фенотипна мінливість організмів зростає, а їхня загальна життєздатність знижується. Тож людина має створювати умови, найсприятливіші для розвитку тих чи інших ознак або їхніх станів.
Застосовують масову та індивідуальну форми штучного добору. За масового добору з вихідного матеріалу виділяють особини з фенотипними особливостями, що цікавлять селекціонерів. Групи особин, подібних за фенотипом, можуть виявитися генотипно різнорідними. Це неодмінно впливатиме на ефективність добору: під час схрещування гетерозиготних організмів між собою в гібридів перших поколінь зміни ознак у бік, бажаний для селекціонерів, відбуватимуться досить швидко, але в міру накопичення гомозиготних особин ефективність добору знижуватиметься.
Кращі результати дає індивідуальний добір, коли для подальшого розмноження залишають окремих особин на підставі вивчення як їхнього фенотипу, так і генотипу.
Як одну з форм добору розглядають також статевий добір, який впливає на ознаки лише однієї статі. До такого добору призводить суперництво між особинами однієї статі за право вступити в розмноження з особинами іншої статі. Ця форма добору сприяє появі статевого диморфізму, коли особини одного виду, але різної статі суттєво відрізняються між собою зовнішнім виглядом.
2.      Мікроеволюційний процес.
Мікроеволюція еволюційний процес, що проходить в межах виду і веде до його зміни і виникнення нового виду. Процес видоутворення починається в популяціях, тому популяція є елементарною еволюційною ланкою.
В ідеальних популяціях діє закон Харді-Вайнберга — закон генетичної рівноваги, за яким співвідношення частої зустріваності домінантного і рецесивного генів залишається незмінним із покоління в покоління. Ідеальна популяція відповідає наступним вимогам: а) необмежене великий розмір популяції; б) вільне схрещування особин — панміксія; в) відсутність мутаційного процесу і добору; г) відсутність міграції особин — ізоляція популяції.
У популяціях частоти зустріваності генів А і а відповідають формулі p+q=1, де р — частота зустрічальності гена A; q — частота зустрічальності гена а. В ідеальній популяції частоти зустрічальності генотипових комбінацій АА : Аа : аа залишаються незмінними і відповідають формулі:
p2(AA) + 2pq(Aa) + q2(aa) = 1.
3.      Вид і його характеристика
Вид — це сукупність популяцій особин, подібних між собою за будовою, функціями, місцем у біогеоценозі (займають одну екологічну нішу), що населяють певну частину біосфери (ареал), вільно схрещуються між собою у природі (для видів зі статевим розмноженням), дають плідне потомство й не гібридизуються з іншими видами.
У природі трапляються види-двійники, які дуже подібні між собою. Тому, щоб не помилитися, для визначення виду використовують не якусь одну ознаку, а цілий комплекс критеріїв виду.
Критерії виду
Критерій
Що характеризує
Морфологічний
Характеризує схожість зовнішньої і внутрішньої будови організмів одного виду. Критерій не абсолютний, тому що існують види-двійники, статевий диморфізм особин одного виду, породи й сорту, що значно відрізняє їх один від одного
Генетичний
Характеризує кількість і структуру хромосом виду, його каріотип. Кожен вид має чітко визначений набір хромосом. Види-двійники відрізняються за кількістю хромосом. Критерій не абсолютний, тому що в межах одного виду кількість хромосом може змінюватися в результаті мутацій
Фізіологічний
Характеризує схожість процесів життєдіяльності й можливість схрещування. Особини різних видів, як правило, не схрещуються й не дають плідного потомства, однак є винятки. Між деякими різними видами можлива гібридизація
Біохімічний
Характеризує можливість розрізняти види за біохімічними параметрами (будовою білків і нуклеїнових кислот). Однак наявність мутаційної мінливості веде до синтезу різноманітних білків, тому критерій не абсолютний
Географічний
Характеризує область поширення виду. Однак існують види з розірваним ареалом і види з дуже широким ареалом поширення. Різні види можуть займати один ареал
Екологічний
Характеризує умови існування виду, його екологічну нішу, місце існування в біоценозі. Але в одній екологічній ніші можуть існувати різні види. Часто види-двійники займають різні екологічні ніші
4.      Видутворення.
Існує кілька можливих способів утворення нового виду. Найважливішою умовою утворення виду є ізоляція його окремих популяцій. Класифікація способів видоутворення побудована саме на різниці у способах створення ізоляції між різними популяціями виду.
Способи видоутворення
Спосіб
видоутворення
Процеси, які відбуваються
Географічне видоутворення
Нові форми організмів виникають як результат розриву ареалу і просторової ізоляції. У кожній ізольованій популяції внаслідок дрейфу генів і добору змінюється генофонд. Далі настає репродуктивна ізоляція, що веде до утворення нових видів. Причинами розриву ареалу можуть бути гірські процеси, льодовики, утворення річок та інші геологічні процеси
Екологічне видоутворення
Нові форми займають різні екологічні ніші в межах одного ареалу. Ізоляція відбувається внаслідок невідповідності часу й місця схрещування, поведінки тварин, пристосування до різних способів запилення у рослин, споживання різної їжі тощо
Видоутворення шляхом схрещування
Нова форма утворюється внаслідок схрещування двох видів. Частіше за все такий варіант реалізується шляхом алополіплоїдії. Прикладом такого видоутворення є слива (гібрид терену й аличі)
Видоутворення шляхом
поліплоїдії
Нова форма утворюється зі старої шляхом поліплоїдизації. Цей спосіб видоутворення поширений у рослин
Видоутворення шляхом рушійного добору
У разі дії рушійного добору вид залишається на тому самому місці й від нього не відокремлюються популяції. Але з часом зміни біології виду стають настільки значними, що він утрачає схожість із предковою формою (у цьому випадку ізоляція є функцією часу; якби нащадок існував одночасно з предковою формою, їх схрещування було б неможливим)
Географічне й екологічне видоутворення відбувається за схемою:
відокремлення популяції→нагромадження мутацій→ізоляція→дивергенція ознак→утворення підвиду→репродуктивна ізоляція→утворення виду.
Ці процеси дуже тривалі в часі. Рушійною силою видоутворення є рушійний і дизруптивний природний добір.
Домашнє завданя:
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §78-80 с.386-397, відповісти на питання 1-5,1* с.390, 394, 397.



Урок 23                                                                         Дата: 25.03.2020
Тема: Адаптації як результат еволюційного процесу
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.
Домашнє завданя:
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §82 с.400-403, §85 с.409-414 відповісти на питання 1-5,1* с.403,414.


Урок 24                                                                         Дата: 01.04.2020
Тема: Макроеволюційний процес.
Макроеволюція — надвидова еволюція, в результаті якої формуються більш крупні таксони (родини, ряди, класи, типи). Вона не має специфічних механізмів і здійснюється за аналогією механізмів мікроеволюції. Макроеволюція відбувається в історично величезних проміжках часу і недоступна для безпосереднього вивчення і спостереження. О. М. Сєверцов і I.I. Шмальгаузен встановили два головні напрямки еволюційного процесу: біологічний прогрес і біологічний регрес.
Біологічний прогрес характеризується розширенням ареалу, збільшенням чисельності виду, утворенням нових популяцій і систематичних одиниць, переважаніням народжуваності над смертністю. Наприклад, ареал зайця-русака розширився й утворилося 20 нових підвидів. Висока чисельність круглих червів, особливо паразитичних форм.
Біологічний регрес характеризується звуженням ареалу, зменшенням чисельності виду, скороченням кількості популяцій і зменшенням систематичних одиниць, переважанням смертності над народжуваністю.
Це призводить до скорочення кількості видів у роді, кількості родів у родині (іноді до одного), родин у ряді (одна) і т. д. Частина видів, родів, родин вимирають повністю. Наприклад, зниження чисельності хвощів і плаунів. На межі вимирання знаходиться уссурійський тигр.
Шляхи досягнення біологічного прогресу.
Шляхи досягнення біблогічного прогресу встановлені О. М. Сєверцовим і пов'язані з різноманітними перетвореннями в будові організмів.
Ароморфоз арогенез, або морфофізіологічний прогрес, що супроводжується значними змінами в будові організмів, підвищенням рівня їхньої організації. Ароморфози мають загальний характер і не є пристосувальними до спеціальних умов. Вони дають можливість освоїти нові хісця проживання, розширити ареал. У результаті ароморфозів виникли такі великі таксони, як типи і класи.
Ідіоадаптація алогенез, що супроводжується виникненням в організмі окремих пристосувань до умов середовища, місця проживання без зміни рівня організації. При цьому відбувається освоєння нових середовищ життя. Виниклі зміни носять пристосувальний характер, іноді вузьку спеціалізацію до конкретних умов. В результаті відбувається дивергенція ознак всередині однієї систематичної групи й утворюються більш дрібні таксони: ряди, родини, роди.
В особин різних таксономічних груп може спостерігатися конвергенція — поява різних ознак в результаті пристосування різних організмів до тих самих умов проживання (метелики і птахи, кити і риби). Так виникають аналогічні органи.
Іноді відбувається незалежний розвиток подібних ознак у близькоспоріднених груп організмів — паралелізм. Наприклад, розвиток ластів у ластоногих (моржів та тюленів).
Загальна дегенерація морфофізіологічний регрес, що супроводжується спрощенням рівня організації, зникненням деяких органів або систем органів. Дегенерація пов'язана з переходом до паразитичного або сидячого способу життя. Наприклад, втрата коренів і листя у рослини-паразита повитиці, органів травлення у стьожкових червів, редукція хорди в асцидії. У результаті вузької спеціалізації з'являються спеціалізовані пристосування — присоски, гачки і т. д.
Правила еволюції.
·         Еволюція необоротна. Будь-яка систематична група не може повернутися до вихідного предка. Іноді виникають атавізми, але вони поодинокі. Земноводні не можуть знову дати початок рибам, від яких вони виникли у процесі еволюції.
·         Еволюція прогресивна і спрямована на розвиток пристосувань до певних умов існування.
·         Кожне підвищення рівня організації — ароморфоз — супроводжується частковими пристосуваннями — ідіоадаптацією, в особливих випадках — дегенерацією.
Домашнє завданя:
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §81 с.397-400, відповісти на питання 1-4,1* с.400.

Тестова робота.

1.      Процес  історичного  розвитку  -  це:
а)  ароморфоз;          б)  ізоляція;            в)  поліморфізм;                  г)  еволюція.

2.      Дарвін вважав  рушійною  силою  еволюції:
а)спадкову  мінливість;                       б)штучний  добір;
в)модифікаційну  мінливість;             г)природний  добір.

3.      Одиницею  еволюції  є:
а)вид;              б)група  особин;  ;                 в)особина               г)популяція.

4.Еволюційне  вчення  -  це
а)  процес  необоротних  змін  у  будові  і  функціях  живих  організмів;
б) процес  оборотних  змін  у  будові  і  функціях  живих  організмів;
5.Зміна  будови  організмів,  що  має  характер  пристосувань  до  певних  умов  і  не  змінює рівня  його  організації
а)  ароморфоз;            б)  ідіоадаптація;                         в)  дегенерація.

6.Зменшення  чисельності,  звуження  ареалу,  зменшення  інтенсивності  видоутворення

а)  біологічний  прогрес;                                       б)  біологічний  регрес.

7. .Поняття «природний добір» вперше запропонував:
а) Ч.Дарвін             б) В.О.Ковальський                         в) Ж.Б.Ламарк        г) С.С.Четвериков.

8.Ознака зберігається внаслідок добору:
а) рушійного              б) стабілізуючого                 в) штучного                          г) розривного

9.Наукові  праці  Ч.Дарвіна  -  це:
а)  «Філософія  зоології»;                                                              б)  «Філософія  природи»;
в)  «Походження  видів  шляхом  природного  добору»;
г)  «Походження  людини  і  статевий  добір».
10.Елементарні  еволюційні  процеси  відбуваються  в :
а)біогеоценозах;                      б)межах виду;                       в)біосфері;              г)популяції.
11. Визначити вірні  твердження.
1.Мікроеволюція — це процес формування великих систематич­них одиниць: з видів — нових родів, з родів — нових родин і т. д.
2.  Ламарк вперше створив цілісну концепцію розвитку природи і сформулював три закони мінливості організмів.
3.  Особини, створені в наслідок природного добору більш стійкі до виживання..
4. Екологічний критерій – вплив географічних об’єктів.
12. Установіть відповідність:
А) Атавізми;                Б) Рудименти;            В) Еволюція;                     Г) ізоляція.

1.      Процес незворотних змін у будові та життєвих функціях організмів у ході їх історичного розвитку;
2.      Випадки появи ознак, властивих предкам.
3.      Еволюційний фактор, який унеможливлює схрещування між особинами одного виду.
4.      Органи, що втратили в процесі історичного розвитку свої функції  та перебувають у недорозвинутому стані.
5.      Загибель особин на певному етапі онтогенезу.
13. Установіть відповідність між прикладами та назвами еволюційних процесів:
А) виникнення хлорофілу і фотосинтезу;
Б) поява чіпких гачків на плодах череди і лопуха;
В) втрата кінцівок у китів;
Г) поява провідної тканини у рослин.

1.      Природний добір;
2.      Видоутворення;
3.      Ідіоадаптація;
4.      Дегенерація;
5.      Ароморфоз.


Урок  25                                                                Дата: 08.04.2020
Тема: Сучасні уявлення про фактори еволюції
Фактори еволюції — це чинники, які призводять до адаптивних змін організмів, популяцій і видів. Протягом тривалого часу серед учених було поширено дві системи поглядів на фактори еволюції: автогенез (еволюція є наслідком дії лише внутрішніх факторів) і ектогенез (еволюція є наслідком дії лише зовнішніх факторів).
Проте, обидві точки зору не враховували багаторівневості організації живої матерії. Так, вплив гормонів на клітину організму є зовнішнім впливом для клітинного рівня організації і внутрішнім — для організменого.
Сучасна наука вважає, що на різних рівнях організації живої матерії діють специфічні фактори еволюції, у результаті спільної дії яких і відбувається адаптація організмів і популяцій до умов середовища.Так, на молекулярному рівні важливим фактором є хімічні та фізико-хімічні властивості органічних молекул. На клітинному рівні — організація взаємодії між компартментами клітини, а на організменому — дія екологічних факторів.
Усі екологічні фактори є водночас і факторами еволюції, за умови, якщо вони діють із постійною інтенсивністю або остання періодично змінюється. До таких факторів можна віднести клімат, солоність водойми, властивості ґрунту, наявність хижаків, наявність і властивості здобичі, конкурентних видів тощо. Стосовно популяційного рівня організації живої матерії виділяють внутрішньовидові та міжвидові фактори еволюції. Внутрішньовидові фактори є результатом узаємодії осіб усередині популяції. Це міграції, хвилі життя, статевий добір, соціальні зв’язки (у низки видів), розподіл територій існування всередині ареалу. Результатом дії внутрішньовидових факторів еволюції є саморегуляція густоти популяцій. Це підвищує шанси виду на успіх у міжвидовій боротьбі, бо дозволяє йому ефективно використовувати ресурси середовища існування в межах свого ареалу.
Міжвидові фактори еволюції є результатом узаємодії між особинами й популяціями різних видів. До цих факторів відносять різні форми симбіозу — мутуалізм, коменсалізм, паразитизм, а також конкуренцію та трофічні зв’язки У різних умовах кожен із цих факторів має різну інтенсивність, яка зумовлена густотою популяцій видів, що взаємодіють. Ці взаємини відіграють важливу роль у підтриманні екологічної рівноваги в екосистемах. Так, збільшення популяцій жертв призводить до збільшення популяцій хижаків і паразитів. Це, у свою чергу, спричиняє зменшення чисельності популяції жертви, а потім, унаслідок цього, і хижаків з паразитами.
Дуже важливим міжвидовим фактором еволюції в наш час є антропогенний фактор. Хоча його зазвичай розглядають у негативному аспекті, але це справедливо не для всіх видів. Дійсно, види, занесені до Червоної книги, страждають від антропогенного впливу. А от домашні тварини й культурні рослини, навпаки, від дії цього фактора лише виграли. Виграли від цього й види, які пристосувалися до існування поряд з людиною — таргани, бур’яни, паразити і збудники хвороб людини, домашніх тварин і культурних рослин. Їх ареал суттєво збільшився, а чисельність зросла.
Домашнє завданя:
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §83,84,86 с.404-416, відповісти на питання 1-5,1* с.406,409,416.


Урок 26                                                                Дата: 15.04.2020
Тема: Гіпотези виникнення життя на Землі
Життя — феноменальне явище на планеті Земля. Походження життя - це одна з головних проблем біології. Головними теоріями виникнення життя на землі є такі:
креаціонізму;
стаціонарного стану
самозародження;
панспермії;
біохімічної еволюції.
Кожна теорія має свої припущення і не в змозі наочно відтворити ті події, які відбувались при виникненні життя. Крім того, наші погляди обмежені сучасним рівнем знань, які постійно розвиваються і змінюються.
Теорія креаціонізму (від франц. - створення). Згідно з цією теорією життя виникло як наслідок в минулому якоїсь надприродної події. Цієї теорії дотримуються послідовники майже всіх релігій. Ще у 1650 р. ірландський архієпископ Ашер підрахував, що Бог створив світ у жовтні 4004 р. до н.е. Проте археологічні знахідки показують, що в часи Адама на Близькому Сході вже існували розвинуті цивілізації. Серед самих богословів існують суперечності з питання довжини днів створення світу (чи їх було 6 діб по 24 години, чи малися на увазі більші проміжки часу). Теорія божественного створення світу виходить за межі наукового дослідження. Наука займається тільки тими явищами, які можна спостерігати, тому вона не в змозі ані довести, ані відкинути цю теорію.
Ніхто не може відтворити акт народження Землі. Це означає, що обидва вчення — як поступовий розвиток (еволюціонізм), так і про спеціальне творення (креаціонізм) — належать до сфери віри. Тут нічого не можна довести. Еволюціоніст і креаціоніст може лише намагатися знайти фактичні дані на підтвердження своєї теорії. Кращою теорією буде та, за допомогою якої мож­на пояснити більшу кількість відомих даних і яка найкраще передбачає нові факти.
Гіпотеза стаціонарного стану.
Згідно з цією гіпотезою життя існувало завжди. Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди спроможна підтримувати життя, а якщо і змінювалась, то в незначній мірі; види також існували завжди. У кожного виду є лише дві можливості: зміна чисельності, чи вимирання.
Прихильники цієї гіпотези не визнають, що наявність чи відсутність певних викопних рештків можуть вказати на час появи чи вимирання того чи іншого виду, наприклад кистепері риби — латимерія, Стаціонарники стверджують, що тільки вивчаючи сучасні види і порівнюючи їх з викопними реш­тками, можна зробити висновок про вимирання, але і в тому випадку ймовір­но, що він виявиться неправильним.
Гіпотеза самозародження.
Століттями була прийнята офіційною наукою теорія самозародження. Багато людей, примітивно трактуючи різні життєві явища, які вони сприймали за допомогою органів чуттів, переконалися, що живі істоти виникають безпосередньо з неживої матерії. Адже знаходили червів в болоті, в м'ясі — яячянки мух, в старій залежати білизні — мишей. І тому вірили, що всі ці Істоти виникли безпосередньо з неживого. Одним із перших таке припущення офіційно висунув грецький філософ АрІстотель. В книзі «Метафізика» він говорить про ідею самозародження як про єдино можливе пояснення походження життя. Для прикладу він наводить світлячків, які народжуються з роси. Ба­гато вчених, серед яких Ньютон, Декарт, Ван Гельмонт, приймали цю теорію самозародження без заперечень. Християнські філософи при цьому посила­лись на Священне Писання. Згідно Книги Буття, стверджували вони, Господь не створював рослини і тварини, а наказав водам родити їх.
Звичайно, подібні ідеї не могли довгий час протистояти науці, що розвивалась. Проте суперечки про зародження життя продовжували вирувати до тих пір, поки А.ван Левенгук не винайшов мікроскоп. У всіх, хто хоч раз подиви­вся в мікроскоп, пробуджувався інтерес до походження небачених раніше форм життя.
Пізніше роботи Л.Пастера переконливо продемонстрували, наскільки абсурдною була теорія самозародження в тій формі, в якій вона існувала в XIX ст.
В 1864 р. Луї Пастер, доповідаючи Французькій академії про результати своїх досліджень методом стерилізації, заявив: «Ніколи більше теорія самовільного зародження не підніметься після цього смертельного удару». Разом з тим, зараз дослідники знову повертаються до ідеї про самозародження, проте на більш досконалому, науковому рівні хімічної еволюції.
Гіпотеза панспермії.
Одна із сучасних біогенних поглядів на походження життя є гіпотеза панспермії (від грец. пан — усе та сперматос — насіння). Вперше на початку XX ст. ЇЇ сформулював видатний шведський фізик Сванте Арреніус, за що у 1903 р. йому присуджено Нобелівську премію.
Ця теорія не пропонує ніякого механізму для пояснення первинного виникнення життя, а висуває ідею про її позаземне походження. Теорія панспермії стверджує, що життя могло виникнути один чи кілька разів і в різних частинах Галактики і Всесвіту. Для обгрунтування цієї гіпотези використовуються багаторазові появи невпізнаних літаючих об'єктів НЛО, наскельні зображення предметів, схожих на космічні сучасні ракети і «космонавтів»; обладнанні території, що нагадують космодроми, а також повідомлення про зустрічі з інопланетянами.
Наукове обгрунтування гіпотези наступне: спори (цисти) бактерій можуть витримувати перебування у вакуумі при температурах, близьких до абсолютного нуля (-273°С), сильне радіаційне та ультрафіолетове опромінення, тобто умови космосу. Вони легко досягають верхніх шарів атмосфери і завдяки мізе­рній масі можуть звідси,потрапляти у відкритий космос.
С. Арреніус підрахував, що тиск світла спричинює помітну механічну дію на частки діаметром 0,015 мм, переміщуючи їх. Саме такий розмір мають спори бактерій. Спора, розганяючись під дію тиску сонячного проміння, за 20 діб може подолати відстань між орбітами Землі та Марса, а за 80—досягти орбіти Юпітера. Спороподібні частки знайдено нещодавно в метеоритах. Отже, в космосі присутні спори прокаріот, які безперевно потрапляють на планети. У сприятливих умовах з них виходять активні форми прокаріот різних видів, які утворюють первинні біогеоценози.
Прихильниками гіпотези панспермії були видатні вчені — В.І.Вернадський, О.Шмідт, Л.С. Берг, Й. Шкловський, Ф. Крік та багато інших.
Теорію панспермії не можна вважати теорією виникнення життя як такою, вона просто переносить проблему в інше місце Всесвіту.
Біохімічна гіпотеза виникнення життя.
У 20-х роках двоє вчених, незалежно один від одного, російський О.Опарін і англійський Д. Холдейн, сформулювали біохімічну гіпотезу виникнення життя. Вони висловили думку, що атмосфера первинної Землі була не такою, як тепер. Головними її особливостями були присутні відновні процеси і відсу­тність вільного кисню. За цих умов під дією потужних електричних зарядів (блискавки) і сонячного випромінювання в атмосфері могли утворитися з не­органічних речовин (аміаку, водяної пари, водню, азоту, вуглекислого газу, а також метану) прості органічні сполуки (моносахариди, нуклеотиди, амінокислоти та невеличкі ланцюжки з амінокислот).
У 1953 р. Стенлі Міллер провів ряд експериментів, в яких відтворив умови первісної Землі. Йому вдалося довести можливість одержання з NH3, Н2О, Н2СО2, СН4, O2 величезного набору різних органічних сполук: вуглеводів, сечовини, карбонових кислот, амінокислот, альдегідів, азотистих основ. Молекули більшості цих речовин є основними складовими, з яких побудовані біополімери клітин організмів.
Наступним кроком, очевидно, стало утворення більших біополімерів із малих органічних сполук.
Стабільність полімерних молекул зростає зі збільшенням їх довжини, тому тривалий час мали існувати довші молекули, які скручувались у глобули, або інші, ще стійкіші структури. Цілком імовірно, що серед полімерів у первинно­му океані Землі з'явились білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди, полісахариди та інші речовини.
О.Опарін вважав, що вирішальна роль у перетворенні з неживого у живе належить білкам. Саме вони могли досягти ферментативної активності, об'єднатися в агрегати і, головне, каталізувати реакції власного подвоєння.
Наступним етапом було утворення коацерватів (від лат. коацервус — згусток). Молекули білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів у водному розчині здатні створювати згустки, подібно до тих, які спостерігаються у водних розчинах желатину. Такі коацерватні краплі відокремлювались від води повер­хнею розділу і здатні існувати тривалий час. Згідно гіпотези Опаріна — Холдейна, коацерватні краплі перетворились на «доклітинні» організми, від яких виникли прокаріоти.
Найбільш складне для цієї абіогенної біохімічної гіпотези — пояснити появу здатності живих систем до самовідтворення. Гіпотези з цього приводу поки що малопереконливі.
Домашнє завданя:
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §88 с.419-422, відповісти на питання 1-3,1* с.422.


Урок 27                                                                   Дата: 22.04.2020
Тема: Еволюція одноклітинних та багатоклітинних організмів.
Еволюція одноклітинних і багатоклітинних організмів відбувалася дещо різними шляхами. Проте, слід пам’ятати, що різниця між одноклітинними прокаріотичними й еукаріотичними організмами значно більша, ніж різниця між одноклітинними й багатоклітинними еукаріотами.
Основною рисою прокаріотичних організмів є спрямованість їх еволюції на шлях біохімічних адаптацій. Різноманіття морфологічних форм прокаріотичних організмів суттєво менше, ніж еукаріотичних. А от різноманіття їх внутрішньоклітинних біохімічних процесів надзвичайно велике. Серед них часто трапляються хемоавтотрофи, які не залежать від сонячної енергії і можуть створювати екосистеми поза зоною освітлення. Практично будь-які органічні речовини можуть розщеплюватися й використовуватися певними видами прокаріотів. У той же час представники еукаріотичних організмів — тварини — не здатні самостійно розщеплювати, наприклад, целюлозу. Для цього їм доводиться використовувати внутрішньо-організмових прокаріотичних симбіонтів або комплекси симбіотичних видів, які складаються з одноклітинних про- та еукаріотів.
Особливості організації прокаріотичних організмів (примітивний генетичний апарат, специфічна клітинна стінка) не дозволили їм успішно розв’язати проблему створення багатоклітинності. Багатоклітинні прокаріоти (наприклад, ціанобактерії) мають дуже просту будову й низький ступінь спеціалізації клітин.

Основні етапи розвитку еукаріотичних організмів
Етап
Процеси, які відбувалися
Перший
Утворення у гіпотетичного прокаріотичного пращура численних внутрішніх інвагінацій плазмалеми, які, з одного боку, замкнули прокаріотичний нуклеоїд у двомембранну оболонку (тобто утворили морфологічно оформлене ядро), а з іншого — призвели до утворення ендоплазматичної сітки та похідного від неї комплексу Гольджи, а також травних вакуолей та  їх похідних — лізосом
Другий
Набуття здатності до синтезу тубулінових мікротрубочок унаслідок горизонтального переносу гена, що кодує білок тубулін, від спірохетоподібних бактерій. У результаті в еукаріотів з’явився цитоскелет, джгутики з  базальними тілами, веретено поділу, мітоз. Надалі базальні тіла джгутиків у частини представників трансформувалися у клітинний центр, а порушення нормального мітозу (зокрема, скорочення інтерфази) призвели до виникнення мейозу й пов’язаного з ним статевого процесу
Третій
Утворення симбіотичного комплексу з прокаріотичною клітиною, схожою на сучасні альфа-протеобактерії. Ця прокаріотична клітина надалі трансформувалась у мітохондрію
Четвертий
Еукаріоти розділилися на дві великі групи. Одна з цих груп має мітохондрії з трубчастими кристами й  утворює царство Tubulocristates (тубулокристати, трубчастокристні), друга — мітохондрії з переважно  пластинчастими кристами й утворює царство Platycristates (платикристати, платівчастокристні)
П’ятий
В еукаріотичному світі з’явилися перші рослини. За молекулярними та цитологічними даними, ця подія пов’язана із симбіозом гетеротрофної еукаріоти — платикристати з фотоавтотрофним прокаріотом — синьо-зеленою водорістю. Внаслідок цього симбіозу утворилася пластида, оточена двома мембранами, яка отримала назву первинносимбіотичної пластиди.  Подальша дивергенція організмів з первинносимбіотичними пластидами обумовила виникнення в межах філи платикристат групи фото-автотрофних відділів, які склали підцарство Plantae — рослини. «Протоводорість» дала початок трьом паралельним  гілкам рослин з первинносимбіотичними пластидами — глаукоцистофітовим водоростям (Gla.ucocystoph.yta), червоним водоростям (Rhod.oph.yta) та зеленим водоростям (Chlorophyta). Усі три відділи зберігають пластиди,  що оточені лише двомембранною оболонкою. У глаукоцистофітових водоростей є також цікава атавістична ознака — між зовнішньою та внутрішньою мембранами пластиди розташовується шар муреїну — речовини, характерної для клітинних оболонок більшості еубактерій, зокрема, синьо-зелених водоростей. Відділ глаукоцистофітових є сліпою гілкою еволюції рослин.
Пластиди червоних водоростей — родопласти — також зберігають деякі яскраві ознаки спорідненості із синьо-зеленими водоростями, зокрема, особливі так звані фікобілінові пігменти. Пластиди зелених водоростей — хлоропласти — ані муреїну, ані фікобілінових пігментів не мають. Від зелених водоростей беруть початок вищі рослини, причому всі вони зберігають первинносимбіотичні хлоропласти
Шостий
Унаслідок вторинних ендосимбіозів виникла велика група відділів водоростей із вторинносимбіотичними пластидами.
 Червоні та зелені водорості неодноразово ставали ендосимбіонтами гетеротрофних еукаріотів з різних царств — дискокристат, тубулокристат і платикристат. Симбіози, що відбувалися за сценарієм «еукаріотичний господар + еукаріотичний ендосимбіонт», називають вторинними.
Відомі випадки, коли пластиди (як первинно-, так і вторинно-симбіотичні) редукувалися, і тоді виникали вторинногетеротрофні таксони. Зокрема, доведена вторинна редукція пластид у тварин типу Apicomplexa, пращурами яких були фотоавто- трофні динофітові водорості (Dinophyta)

Домашнє завданя:                                                                                   
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);
ü  опрацювати §89 с.422-424, відповісти на питання 1-3,1* с.424.

Урок 28                                                                Дата: 29.04.2020
Тема: Поява основних груп організмів на Землі та формування екосистем.
Геологічна історія Землі поділяється на тривалі проміжки часу — ери. Ери поділено на періоди, періоди — на епохи, епохи — на століття. Поділ на ери й періоди не є випадковим. Закінчення однієї ери й початок наступної знаменувалися істотними змінами вигляду Землі, змінами співвідношення суші й моря, інтенсивними процесами горотворення. Назви ер походять з грецької мови: катархей — нижче найдавнішого; архей — найдавніший; протерозой — первинне життя; палеозой — давнє життя; мезозой — середнє життя; кайнозой — нове життя.
Архейська ера. Про життя в архейську еру відомо не так багато. Але про те, що на початку цієї ери вже було життя, свідчить насамперед склад гірських порід, які мають вік приблизно 3 млрд. років. Гірські породи архею містять велику кількість графіту з решток органічних сполук, які входили до складу живих організмів. Це були одноклітинні прокаріоти — бактерії — і синьо-зелені. Продуктами їх життєдіяльності є і найдавніші осадові породи (строматоліти) — вапняні утворення у вигляді стовпів, виявлені в Канаді, Австралії, Африці, на Уралі і в Сибіру.
Бактерії і синьо-зелені швидко поширилися в археї і стали панівною формою життя на планеті. З їх виникненням пов'язані ароморфози: поява клітин а розвинутою системою обміну речовин і здатністю до відтворення й фотосинтезу. До кінця архею (близько 2,6 млрд. років ), а може і раніше, з'являються одноклітинні, а пізніше — і колоніальні водорості. У такий спосіб сформувалася сукаріотичиа клітина й були зроблені перші кроки до формування багатоклітинної організації. Ця подія ознаменувала початок эрогенного шляху еволюції, який супроводжувався такими ароморфозами, як мітоз, статеве розмноження, мейоз і диплоїдність.


Урок 29                                                                Дата: 05.05.2020
Тема: Поява основних груп організмів на Землі та формування екосистем.
Ордовик. Назва цього періоду походить від назви кельтського племені ордовиків, які жили в Уельсі, де знаходяться характерні для цього періоду рештки. Вік цієї ери — від 490 до 435 мільйонів років до нашого часу. У цей період, яків кембрії, процвітають водорості — єдині рослини на Землі. У морях ордовику поширені губки, корали, голкошкірі (морські лілії, морські їжаки й морські зірки). Серед молюсків помітну роль відіграють черевоногі й головоногі. Від цього періоду вціліла одна "жива викопна тварина" — лінгула, яка належить до плечоногих (істота довжиною в кілька сантиметрів, живе в нірках на дні моря і зовні схожа на молюсків). Із членистоногих поширені трилобіти й ракоскорпіони. Бурхливо розвиваються граптоліти — напівхордові, які поєднують у собі ознаки безхребетних та хребетних тварин і зовні схожі на сучасних ланцетників.
Але головною подією наприкінці цього періоду стала поява перших хребетних тварин — панцирних "риб". Ці істоти лише за формою нагадували справжніх риб, але належали до іншого класу хребетних — безщелепних, або круглоротих. У них не було щелеп, плавці були парні, тому вони не могли довго плавати в товщі води й здебільшого лежали на дні заток і лагун. Рот цих своєрідних істот являв собою своєрідний отвір, що вів у травний тракт. Передній відділ травної трубки був пронизаний зябровими щілинами, між якими розташовувалися опорні хрящові зяброві дуги. Безщелепні харчувалися організмами, що жили у мулистому дні рік та озер, а також детритом (органічними рештками), засмоктуючи їжу ротом. їх бічними відгалуженнями є сучасні представники круглоротих — міноги й міксини.
Однак пізніше в частини безщелепних виникло розчленовування зябрових дуг, що дозволило змінювати просвіт глотки за допомогою зябрової мускулатури і, отже, утримувати рухливу здобич, яка потрапляла у травну трубку. Добір сприяв подальшому удосконаленню апарата захоплення живої здобичі, яка була набагато поживнішою порівняно з мулистим детритом. Третя пара зябрових дуг перетворилася на щелепи, вкриті зубами. Поява ротового апарата хватального типу (щелепи із зубами) — великий ароморфоз, оскільки це спричинило перебудову всієї організації хребетних. Поява щелеп сприяла вибору більш різноманітної їжі, а отже — розширенню екологічної ніші. Виникнення парних плавців, що дали початок кінцівкам, — наступний великий ароморфоз в еволюції хребетних тварин. Надалі щелепнороті розділилися на хрящових і костистих риб.
Силур. В Уельсі жило й інше кельтське плем'я — силури, за іменем якого названо наступний період. Вік силуру — близько 435 мільйонів років.
У силурійських морях численні корали витісняють археоціатів, доживають свій вік граптоліти, занепадають поступово трилобіти, але винятковий розквіт переживають головоногі молюски й ракоскорпіони, серед яких були гігантські форми, що досягали 2 м у довжину.
Але найважливішою подією цього періоду був вихід життя на сушу. Першими Здійснили цей "десант" рослини. Вихід на сушу був підготовлений попередньою еволюцією органічної і неорганічної природи. У результаті взаємодії бактерій і синьозелених з мінеральними речовинами на суші утворився біогенний шар — ґрунт, з якого рослини могли одержувати воду з розчиненими в ній неорганічними речовинами. Необхідною умовою для розвитку життя на суші було формування озонового екрана, який захищав усе живе від згубного короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Важливе значення мало також збільшення концентрації вільного кисню до 10 % його концентрації в сучасній атмосфері Крім того, інтенсивні процеси горотворення, що відбувалися в ордовику й силурі, спричинили скорочення морських басейнів й утворення великих заболочених низовинних територій. Серед рослин одними з перших вийшли на суходіл риніофіти17, які ведуть свій родовід від зелених водоростей. Водорості адсорбують воду й розчинені в ній речовини всією поверхнею тіла, тому в них немає коренів, а вирости тіла, що нагадують корені, відіграють роль органів прикріплення. На суходолі стає необхідним поділ тіла на органи, які виконують різні функції. Наземні рослини можуть одержувати вологу й мінеральні солі лише з ґрунту. Крім того, необхідність утримуватися в повітряному середовищі зумовлює розвиток стебла, до якого прикріплюється листя. У зв'язку з необхідністю передавання води від коренів до листя виникає провідна тканина. Будова риніофітів ще нагадувала будову багатоклітинних зелених водоростей, від яких вони походять. Зокрема, у них ще не було справжнього листя, а тіло складалося з гілочок, кожна з яких розгалужувалася на дві рівні частини (дихотомічне розгалуження). Справжніх коренів риніофіти також не мали й до ґрунту прикріплювалися ризоїдами. Разом із формуванням подоби коренів, стебла й примітивної провідної системи в риніофітів розвивається покривна тканина, що захищає їх від висихання. У той же час у них ще не було механічної тканини, яка 6 могла бути опорою для наземних органів. Тому, імовірно, вони були невеликими рослинами — їх, висота не перевищувала 50 см, а діаметр стебла — 0,5 см. Подальша еволюція рослин на суші відбувалася в напрямку диференціації тіла на вегетативні органи й тканини, удосконалення



несприятливих впливів середовища. У той же час у насінині є необхідний запас речовин для розвитку зародка, що у свою чергу підвищує імовірність виживання рослин. Таким чином, поява насіння являє собою великий ароморфоз.
Перші насіннєві рослини на Землі з'явилися ще у верхньому девоні. Це були голонасінні папороті — примітивні голонасінні, які займали проміжне положення між папоротями й справжніми голонасінними рослинами. З появою голонасінних пов'язаний ще один ароморфоз — виникнення пилкової трубки, яка зробила процес запліднення повністю незалежним від наявності води. Тепер для "доставки" сперматозоїда до яйцеклітини вода була не потрібна, тому що цю функцію взяла на себе пилкова трубка в момент проростання пилку в насіннєвому зачатку (сім'ябруньці). У зв'язку із цим відпала необхідність в активному русі сперматозоїда, він "втратив" джгутик і перетворився на спермій.
У царстві тварин також відбулися помітні зміни. У карбоні з'являються перші літаючі комахи. Це були предки сучасних бабок, розмах крил деяких з них досягав півтора метра. Із карбоном пов'язаний і розквіт давніх земноводних. Саме в цей період значного розвитку набувають стегоцефали (панцирноголові) (рис. 6). Вони жили в прибережній зоні, живлячись і розмножуючись у воді, а, виповзаючи на сушу, не здійснювали значних міграцій. Стегоцефали дивергували на велику кількість форм — від великих рибоїдних хижаків до дрібних, що живилися безхребетними. Серед амфібій, які жили в карбоні, виділилася група, яка мала добре розвинуті кінцівки й рухливу систему двох перших хребців, що забезпечило велику рухливість голови. Представники цієї групи, хоч і розмножувалися у воді, але швидше, ніж стегоцефали, освоювали суходіл, живилися вже наземними тваринами, а пізніше і рослинами. Ця група дістала назву котилозаврів. Саме від них походять рептилії, а надалі — і ссавці.
Перші рептилії з'явилися вже в карбоні, однак їх подальше поширення й удосконалення припадає вже на пермський період.
Перм. Цей період дістав назву від російського міста Перм, біля якого було знайдено характерні для нього відклади. Вік його — 280 мільйонів років.
У пермському періоді відбувалося підняття суші, клімат став сухішим і холоднішим. Це призвело до поступового вимирання деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів. У цей період голонасінні рослини, краще пристосовані до сухого й холодного клімату, успішно витримавши конкуренцію зі споровими, витіснили їх. Голонасінні були широко представлені хвойними, цикадовими, гінкговими.
У пермі вимерли трилобіти. Розвиток посушливого клімату призвів до поступового вимирання стегоцефалів і розвитку плазунів. У зв'язку із сухопутним способом життя в плазунів виник ряд важливих ароморфозів, що забезпечило переваги цих тварин порівняно із земноводними: роговий покрив тіла, що захищав їх від висихання; внутрішнє запліднення й нагромадження жовтка в яйцеклітині, що забезпечувало велику надійність розмноження; поява яйцевих оболонок — вапняної або шкірястої, що захищали яйце від висихання, а також — водної, яка знаходилася всередині яйця. Ця оболонка замінила плазунам й іншим вищим хребетним водне середовище, в якому розвиваються ікринки риб і земноводних. Надзвичайно важливими ароморфозами були також такі: відокремлення шийного відділу хребта, що дозволяє вільно рухати головою і, отже, швидко реагувати на зовнішні події; більш досконалий розвиток мускулатури, дихання, кровообігу й нервової системи. Завдяки всім цим ароморфозам плазуни виявилися більш пристосованими до життя на суходолі і були його володарями майже 200 мільйонів років.


Урок 30                                                                Дата: 06.05.2020

Тема: Поява основних груп організмів на Землі та формування екосистем.
Мезозойська ера (ера середнього життя). її вік становить 230 млн. років. Наприкінці палеозою — початку мезозою відбуваються процеси горотворення, які спричинили підняття суходолу й виникнення Уралу, Алтаю та інших гірських хребтів. Усе це спричинило зростання посушливості клімату, яке почалося ще в пермі. У цей час панують голонасінні рослини й гігантські рептилії, які завоювали воду, повітря й суходіл, їхній розквіт, найширша дивергенція та вимирання відбуваються саме протягом мезозойської ери (рис. 8). Ера поділяється на 3 періоди.
Тріас. Починається мезозойська ера з періоду, назва якого походить від числа "три", оскільки саме стільки було шарів одного віку, то покривали пермські відклади в Південній Німеччині. Його вік — 230 мільйонів років.



час розквіту цього класу ще не настав, тому що примітивні ссавці тріасу ще не могли конкурувати з хижими динозаврами й протягом 100 млн років були майже непомітними на фоні тогочасних велетнів.
Юра. Юрський період дістав свою назву від ланцюга гір на кордоні Франції і Швейцарії, де було знайдено відклади цього часу. Вік його — 190 мільйонів років.
Серед рослин у цей період остаточно вимирають насіннєві папороті. Продовжують панувати справжні голонасінні.
Наприкінці юри — на початку крейди (наступний період мезозою) з'являються перші покритонасінні рослини, які поступово поширилися на всі материки. Це було зумовлено рядом ароморфозів, серед яких слід назвати такі: поява квітки як органа статевого розмноження, здатного приваблювати комах-запильників, що забезпечувало надійність перехресного запилення; подвійне запліднення, завдяки якому розвивається триплоїдний ендосперм, який більш ефективно забезпечує зародок запасними поживними речовинами; виникнення плоду, який забезпечив "покритість" насіння і його надійний захист від несприятливих зовнішніх впливів; розвиток більш досконалої провідної системи.
У юрі відбувається збільшення площі морів. У морях юрського періоду найчис-леннішими були головоногі молюски — амоніти й белемніти. Спіралеподібні раковини амонітів нерідко трапляються у відкладах мезозойських морів. Белемніти нагадували сучасних кальмарів. Рештки їхніх кістяків ("чортові пальці") часто трапляються у відкладах мезозойських морів.
На суходолі в юрі набули поширення гігантські рослиноїдні динозаври, зокрема брахіозаври, бронтозаври. На них полювали хижі динозаври, які теж досягали величезних розмірів. Деякі представники плазунів знову повернулися у воду, заново пристосувавшись до життя у водному середовищі. Серед водних форм найбільш відомі іхтіозаври, які з'явилися ще в тріасі. За будовою тіла вони нагадували акул і дельфінів. У морях юри з'явилися плезіозаври — тварини із широким тулубом, довгими ластами і змієподібною шиєю. Деякі рептилії освоїли повітряне середовище. Вони належали до групи птерозаврів (рис. 8).
У юрі відбулася ще одна знаменна подія — з'явилися птахи. Вони походять від бічного відгалуження плазунів, які пристосувалися, подібно до птерозаврів, до польотів. Палеонтологічні дані свідчать про те, що предками птахів, очевидно, були псевдо-зухії — дрібні ящіркоподібні хижі плазуни тріасового періоду. Псевдозухії жили на деревах, де були захищені від ворогів і могли легко здобувати собі їжу.
Особливо велику подібність із плазунами мав юрський першоїітах — археоптерикс. Досить добре збережений кістяк цієї тварини було виявлено в середині минулого століття в Баварії в одному з кар'єрів з видобутку літографського каменю. Це була тварина величиною з голуба. Голова археоптерикса була схожа на голову ящірки, тіло, крила і довгий хвіст були вкриті пір'ям. Саме наявність пір'я відділяє птахів від плазунів. Але в будові цього першоптаха було ще багато рис, властивих рептиліям (голова, покрита лускою; черевні ребра; довгий хвіст із 18-20 хребців; пазурі на передніх кінцівках, зуби на щелепах). Крім того, пір'я в археоптерикса прикріплювалося до хвоста по осі (до хребців), на відміну від сучасних віялохвостих птахів, що не мають подібного довгого хвоста з хребцями. Судячи з усього, археоптерикс не був гарним літуном і лише перепурхував з гілки на гілку.
Крейда. Крейдовим цей період названо тому, що в морських басейнах того часу утворювалися потужні відклади крейди із решток раковин найпростіших тварин — форамініфер. Вік цього періоду — 135 мільйонів років.
Клімат крейдового періоду в основному був м'яким, але ближче до кінця періоду став більш суворим і сухим. Це спричинило поширення покритонасінних рослин. Завдяки великій різноманітності форм вони швидко проникли в всі куточки Землі. Деякі форми крейдових покритонасінних (тополі, верби, дуби, евкаліпти, пальми) збереглися й донині. Значному поширенню покритонасінних та завоюванню ними найнедоступніших ділянок суходолу сприяла їх пристосованість до сезонних змін клімату (за винятком тропічних рослин, усі покритонасінні є листопадними). Еволюція покритонасінних тісно пов'язана з еволюцією комах — їхніх запильників — і являє собою приклад супутньої еволюції (коеволюції). Пристосувавшись до нових умов існування, покритонасінні рослини створили новий різноманітний рослинний покрив Землі з дерев, чагарників і трав.
Наприкінці крейдового періоду помітні зміни відбулися й у тваринному світі. Цей період характеризується інтенсивним вимиранням широко розповсюджених до цього часу груп. У морях вимирають головоногі молюски — амоніти й белемніти. Можливо, це спричинило вимирання і морських ящерів, які живилися ними. На суші стало менше навколоводної рослинності, яка була кормом для рослиноїдних динозаврів, що, імовірно, і зумовило їх зникнення. Слідом за рослиноїдними зникли й хижі динозаври, які полювали на них.
Вимирання гігантських рептилій наприкінці крейдового періоду — загадка, яка інтригує учених і донині. Було запропоновано безліч гіпотез для пояснення причин вимирання гігантських рептилій. Найбільш загальноприйнятою є кліматична гіпотеза, яка пов'язує вимирання динозаврів наприкінці крейди з витісненням їх у результаті конкурентної боротьби більш пристосованими до суворого клімату теплокровними птахами й ссавцями, які зберігали активність у холодний період року й у холодний час доби.
У крейдовому періоді з'явилися справжні віялохвості птахи. їх головні ароморфози такі: пір'яний покрив та інші пристосування до польоту; чотирикамерне серце й повне розділення артеріального й венозного кровообігів, що забезпечило теплокровність; більш досконалий розвиток нервової системи, що забезпечило складні форми поведінки (гніздування, міграції, тривалі перельоти, турбота про потомство, зокрема, вигодовування пташенят і т.д.).
У другій половині крейди з'явилися сумчасті й плацентарні ссавці. їх ароморфози: живородіння; внутрішньоутробний розвиток; харчування ембріонів через плаценту (у плацентарних), яка зв'язує кровообіг матері й плоду; більш розвинута центральна нервова система.
Набувши таких змін, як живородіння, турбота про потомство й теплокровність, ссавці одержали ряд переваг над плазунами, стали менш залежними від змін середовища.




Урок 31                                                                Дата: 12.05.2020

Тема: Поява основних груп організмів на Землі та формування екосистем.
Кайнозойська ера (ера нового життя). її вік становить близько 67 млн років. Це час розквіту вищих хребетних тварин — птахів, ссавців, панування комах, а в рослинному світі — покритонасінних.
Кайнозойську еру поділяють на періоди: третинний (палеоген і неоген) і четвертинний (антропоген).
Третинний період (палеоген і неоген). У палеогені на планеті було тепло й волого. На початку кайнозою завершуються процеси горотворення, що почалися ще наприкінці мезозою. Остаточно формуються Альпи, Гімалаї і Кавказькі гори. Відокремлюються Середземне, Чорне, Каспійське й Аральське моря. Відбувається об'єднання Європи й Азії, раніше розділених морем, в один континент.
Уся Європа була вкрита лісами, в яких переважали дуб, береза, сосна, каштан й ін. У північних районах зникає вічнозелена рослинність і з'являються листопадні рослини. Більшість сучасних сімейств ссавців з'явилися саме в цей період. У палеогені від комахоїдних (найпримітивніших із плацентарних ссавців) утворилися перші хижаки, від яких згодом відгалузилися сучасні родини хижих: ведмеді, куницеві, котячі, собачі. У цей період хижаки почали завойовувати море, їх нащадками є ластоногі й китоподібні. Від давніх хижаків походять ссавці із зубною системою всеїдного типу, а від них — перші копитні. Пізніше від них відгалузилися: парнокопитні, непар-нокопитні, хоботні й ін.
Саме в третинному періоді (у палеогені й неогені) сформувалися майже всі ряди ссавців, включаючи приматів, однак більшість з них були представлені філогенетичними відгалуженнями, які вимерли до початку четвертинного періоду (фенакодус, еогіпус, гіпаріон — предки коней; палеотранус — предок сучасних жирафів, сиватерій — оленеподібний жираф, індрикотерій — гігантський носоріг, меритерій — найдавніший предок слонів, саблезубий тигр, печерний лев, печерний ведмідь, великоротий торф'яний олень й ін.).
У неогені посилюється посушливість клімату. Тропічні й саванні ліси від Угорщини до Монголії змінюються відкритими ландшафтами. Ці зміни сприяли розвитку злакових — однієї з родин покритонасінних. Злакові добре пристосовані до існування в умовах сухого або сезонно-посушливого клімату. Завдяки розвинутій кореневій системі вони утворюють щільну дерновину. Таким чином, у неогені відбувається значне поширення злакових, а степи, савани та прерії займають на Землі великі території.
У зв'язку з поширенням степів на великих просторах суходолу ссавці потрапили в умови середовища, де майже немає укриттів. Одні групи ссавців (полівки, піщанки) еволюціонували в напрямку створення нір — притулків, у яких вони ховалися, виводили своє потомство. Інші, крупні форми (антилопи й коні), здійснюючи значні міграції, перейшли до кочового способу життя. Вихід на відкриті простори сприяв досить швидкій еволюції предків коней від трипалих до однопалих форм.
У неогені починається зовсім новий етап в історії Землі — природа робить архіважливий крок. Це крок до появи людини. Від якихось поки що точно не встановлених форм примітивних мавп відокремлюється відгалуження, яке еволюціонує до людиноподібних мавп. Уже на початку неогену існували спільні предкові форми людиноподібних мавп і людини.
У зв'язку зі скороченням лісових площ і значним поширенням степів, саван і прерій деякі представники людиноподібних мавп відступали всередину лісів, інші спускалися на землю і завойовували відкриті простори. Нащадками останніх і є людина.
Четвертинний період (антропоген). Цей період почався близько двох мільйонів років тому. Велика частина цього періоду припадає на льодовикову епоху - плейстоцен. 12 — 20000 років тому настає остання епоха антропогену — голоцен.
Ще на початку антропогену у фауні Європи й Азії було представлено багато субтропічних видів. Протягом льодовикової епохи території Євразії і Північної Америки чотири рази зазнавали грандіозного зледеніння. Сучасні льодовики Антарктиди, Ісландії, Північної Землі, Землі Франца-Йосифа, Паміру й Тянь-Шаню — це залишки четвертинного зледеніння. У період максимального наступання льодовиків (близько 250000 років тому) у Криму й на Кавказі мешкали мамонти, шерстисті носороги, вівцебики, північні олені, песці й полярні куріпки. Уся Скандинавія, більша частина Британських островів, Голландія, частина Німеччини були також вкриті льодовиком. У порівняно короткі періоди міжльодовиків'їв, коли льоди відступали, клімат був теплішим від сучасного, і леви, як це не дивно, мешкали північніше Лондона.
У зв'язку з наступом льодовиків значно змінився рівень Світового океану. У різні періоди антропогену рівень океану знижувався на 85 — 120 метрів порівняно із сучасним. При цьому оголювалося морське дно й виникали сухопутні мости між Північною Америкою й Азією на місці Берінгової протоки, між Британськими островами і Європою, між Центральною Європою і Скандинавією і т.п. По цих мостах відбувалися міграції тварин і рослин, оскільки вони існували не місяці і не роки, а багато тисячоліть. Ті ж сухопутні мости, що служили шляхами обміну наземними тваринами й рослинами, перешкоджали обміну флори й фауни в морях, які раніше сполучалися між собою.
Відсутність мосту між Азією й Австралією зберегла життя примітивним ссавцям — клоаковим і сумчастим, які на інших континентах були витіснені плацентарними ссавцями ще в третинний період.
Останнє велике зледеніння скінчилося близько 12000 років тому. Тільки тоді остаточно звільнилася від льоду вся північ Європи й Канади. Унаслідок похолодання зникло багато видів рослин і тварин. Протягом четвертинного періоду вимерли мастодонти (давні слони), мамонти, саблезубі тигри, гігантські лінивці, великороті торф'яні олені й ін. Остаточно сформувався сучасний зональний рослинний покрив. Флора й фауна набули сучасного вигляду.
Цей період пов'язаний із важливою подією в історії планети — появою роду Homo — людини (звідси й назва періоду), яка посіла панівне місце в живій природі нашої планети.
Походження людини
Проблема походження людини завжди цікавила людство, але наукове пояснення вона змогла одержати тільки на основі еволюційного вчення.
Ця проблема привертала до себе увагу з давніх часів. Протягом багатьох століть вона була огорнута таємницею. Не маючи достатньо знань для вирішення цієї проблеми, людина тривалий час Вірила в легенду про те, що її створило всемогутнє божество за своїм образом і подобою. У різних варіантах ця легенда проіснувала до наших днів.
Однак знайомство з анатомією людини поступово переконувало натуралістів у подібності будови людини й високоорганізованих хребетних, зокрема, приматів. Великий шведський натураліст, творець однієї з наукових систем органічного світу К. Лінней хоч і визнав "божественне" створення людини, але об'єктивний аналіз наукових фактів змусив його помістити людину в ряд приматів. Тим самим він показав, що людина за своєю біологічною сутністю є тварина, яка належить до класу ссавців, ряду приматів. Найбільше вона схожа за своєю будовою на мавп.
Міркуючи над питанням про причини цієї подібності, натуралісти прийшли до висновку про філогенетичну, тобто еволюційну спорідненість людини й інших приматів, а значить — до природного походження людини.
Першу гіпотезу про походження людини запропонував Ж.-Б. Ламарк ("Філософія зоології", 1809 p.). Він уперше висловив гіпотезу про природне походження людини від давніх мавп, які перейшли до прямоходіння. Причому, що важливо, стадний спосіб життя первісних людей сприяв розвитку мови. Гіпотеза Ламарка, яка була умоглядною, не мала успіху, але вона вплинула на натуралістів, які продовжували працювати над проблемою антропогенезу.
Великий внесок у розв'язання проблеми походження людини зробив творець істинно наукової теорії еволюції Ч. Дарвін. У своїх роботах "Походження людини й статевий добір" (1871) і "Про вираження емоцій у людини і тварин" (1872) він узагальнив величезний матеріал, що був накопичений до 70-их років XIX століття й довів, що людина принципово не відрізняється від інших видів тварин і її еволюція відбувалася під дією тих же біологічних чинників еволюції — спадкової мінливості, боротьби за існування й природного добору. Ці ідеї Ч. Дарвін підтвердив багатьма незаперечними доказами. Наведені ним докази тваринного походження людини у найзагальнішому вигляді зводяться до: 1) порівняльно-анатомічної схожості (подібної будови) людини й інших тварин; 2) порівняльно-ембріологічної схожості (подібності зародків) людини й тварин; 3) наявності у людини рудиментів та атавізмів.
Таким чином, Ч. Дарвін, досліджуючи проблему природного походження людини, звернув основну увагу на людину як на біологічний вид — Homo sapiens. У той же час людина відрізняється від усіх тварин, включаючи людиноподібних мавп, якісною своєрідністю. Ця особливість виділяє людину серед інших представників усього тваринного світу і полягає в тому, що вона є істотою біосоціальною.
На біосоціальну природу людини вказував Ф. Енгельс. У роботі "Роль праці в процесі перетворення мавпи на людину" (1876) він показав, що саме соціальний, тобто суспільний спосіб життя і колективна праця виділили людину з тваринного світу, а сам процес праці став могутнім фактором, що змінив природу людини.
Місце людини в системі тваринного світу. Докази тваринного походження людини
Відповідно до сучасних уявлень людина у системі тваринного світу посідає чітко визначене положення. Як біологічний вид людина належить до типу Хордових, підтипу Хребетних, класу Ссавців, підкласу Звірів, інфракласу Справжніх звірів (плацентарних), ряду Приматів, підряду Антропоїдів, родини Гомінідів, роду (єдиного на Землі) Людини (Homo), виду (єдиного на Землі) Людини розумної (Homo sapiens).
До типу Хордових людину дозволяє віднести те, що на ранніх етапах ембріонального розвитку внутрішній осьовий скелет її (на стадії 3-5 тижнів) являє собою хорду, серце — пульсуючу трубку, є клоака, порожнина глотки містить зяброві щілини, нервова трубка закладається на спинному боці, тіло має двосторонню симетрію.
У процесі розвитку ембріона хорда перетворюється на хребетний стовп, формується череп і щелепний апарат, у 1,5-3-місячного ембріона є хвіст, до 6 міс. зберігається волосяний покрив. Усі ці ознаки, а також поява скелета, парних вільних кінцівок, наявність 5-ти відділів головного мозку, формування серця на черевному боці дозволяє віднести людину до хребетних.
Людина належить до ссавців, тому що має всі ознаки цього класу: вона є істотою теплокровною; її хребет розділений на 5 відділів; шкіра має волосяний покрив, потові й сальні залози; є діафрагма; чотирикамерне серце; зуби трьох різновидів (корінні, ікла, різці). Крім того, усі системи внутрішніх органів людини подібні до органів ссавців. Цю подібність завершує вигодовування малят молоком матері (є молочні залози).
Наявність матки й живлення плоду через плаценту дозволяє віднести людину до плацентарних ссавців.
Такі ознаки, як передні кінцівки хапального типу (перший палець протистоїть іншим), наявність нігтів, одна пара сосків молочних залоз, розташування очей в одній площині (забезпечує стереоскопічний зір), заміна молочних зубів на постійні і багато іншого дозволяє віднести людину до приматів.
З людиноподібними мавпами в людини також багато спільних ознак: подібна структура мозкового й лицьового черепа, добре розвинені лобні частки головного мозку, слабо розвинена нюхова зона, велика кількість звивин кори великих півкуль, наявність апендикса, зникнення хвостового відділу хребта, розвиток мімічної мускулатури та ін.:
Про анатомічну спорідненість людини й тварин свідчить також наявність у людини рудиментів та атавізмів.
Крім морфологічних ознак, про подібність людини й людиноподібних мавп свідчать і фізіологічні дані: подібні резус-фактор і групи крові (система АВО), статеве дозрівання настає порівняно пізно (строк вагітності у горили близько 9 міс), у приматів і людини спільні паразити і спільні хвороби (грип, холера, черевний тиф, віспа, сифіліс і багато інших).
Останнім часом наука має у своєму розпорядженні методи визначення еволюційної спорідненості організмів шляхом порівняння їхніх хромосом та білків. Білки синтезуються на основі спадкової інформації, закладеної в генах. Спорідненість між видами тим більша, чим більша подібність між білками, відповідно, і нуклеотидними послідовностями молекул ДНК у представників цих видів.
Генетичні дані, що свідчать про походження людини від тварин, свідчать, що у людини і шимпанзе 91 % генів подібні, у людини і гібона — до 70 %; у геномі людини виявлені гени, ідентичні генам примітивних комахоїдних ссавців, які були вихідною групою для еволюції всіх приматів. У генотипі людини є також гени, передані через довгий ряд проміжних форм від рибоподібних предків.

Якісна своєрідність людини як біосоціальної істоти
Разом з тим, між людиною і людиноподібними мавпами існують принципові відмінності. Тільки людині властиве справжнє прямоходіння. Унаслідок вертикального положення кістяк людини має широкий таз, плоску грудну клітку, різкі вигини хребта, склепінчастоподібну ступню; великий палець нижніх кінцівок наблизився до інших та взяв на себе функцію опирання..
Гнучка кисть руки — органа праці — здатна виконувати найрізноманітніші й найточніші рухи.
Мозковий відділ черепа значно переважає лицьовий. Людина має дуже складно влаштований головний мозок об'ємом близько 1300-1600 см3 (у людиноподібних мавп — 400-500 см3). Площа кори великих півкуль становить у середньому 1250 см2, що значно більше, ніж у людиноподібних мавп. У мозку людини дуже розвинені лобні, вискові й тім'яні частки, де розташовані найважливіші центри психіки та мови.
Людина має свідомість та мислення, які властиві лише людині Фізіологічне обґрунтування принципової відмінності розумової діяльності людини було сформульовано в концепції І. П. Павлова про другу сигнальну систему. Відповідно до цієї концепції, тварини сприймають навколишній світ через збудження, які діють безпосередньо на органи чуття, тобто вони сприймають сигнали, що надходять із зовнішнього середовища, завдяки зору, слуху, нюху, дотику та ін. Це і є перша сигнальна система. Вона є і в людини, яка успадкувала її від своїх тваринних предків. Але, крім неї, у людини сформувалася ще й друга сигнальна система, в якій сигналами є слова — написані, почуті або лише обмірковані. Вони є висловленням наших думок. "Слово зробило нас людьми" (І. П. Павлов).
Тільки людина здатна на усвідомлену колективну (соціальну) працю, тільки вона може створювати знаряддя виробництва. Вона творить науку та мистецтво. Лише еволюція людини набула соціального характеру, звільнившись від жорсткого контролю біологічних чинників.
Дані палеонтології та антропології про походження людини
Сліди витоків у сучасній фауні. Згідно з палеонтологічними даними, від примітивної групи давніх ссавців — комахоїдних — близько 35 млн. років тому відокремилася група тварин, від якої походять примати. Із сучасних форм найбільш близькими до них є тупайя- нижчі серед сучасних приматів. Тупайя виділяють в окрему родину (род. Tup-aidae) підряду Нижчі примати, чи Напівмавпи. За багатьма ознаками тупайя подібні до комахоїдних (пропорції тіла, пазурі на пальцях, подовжена мордочка й ін.). Із приматами, особливо з напівмавпами, їх зближує будова черепа, збільшені розміри мозку поряд із редукованим нюховим відділом, свобода рухів великих пальців кистей та ін.
Викопні антропоїди. Від предків сучасних тупайя у палеогені кайнозойської ери відокремилася гілка, яка дала предків сучасних людиноподібних мавп — парапітеків (невеликі тварини, які мешкали на деревах і харчувалися рослинами й комахами). їх щелепи й зуби були подібні до щелеп і зубів людиноподібних мавп. Від парапітеків походять сучасні гібони та орангутанги, а також вимерле відгалуження деревних мавп — дріопітеки, які з'явилися 17-18 млн років тому в неогені і вимерли близько 8 млн років тому (рис. 9).
За 10 млн років життя в тропічних лісах у дріопітеків сформувалися передні кінцівки, пристосовані до пересування по деревах і добування їжі, великий головний мозок з добре розвинутими руховими відділами, бінокулярний зір й ін. Похолодання клімату наприкінці палеогену й відступання тропічних і субтропічних лісів на південь спричинило формування великих відкритих просторів, де переважала рослинність саванного типу.
Сучасні антропологи припускають, що популяції дріопітеків розселилися в різних місцях: предкові форми сучасних людиноподібних мавп — у дощових тропічних лісах (де вони пересувалися, в основному чіпляючись передніми кінцівками за гілки, — тут утворилося два види мавп: горила й шимпанзе); інші популяції заселили відкриті простори, де наші предки були змушені спинатися на задні кінцівки, для того щоб краще обдивлятися місцевість.
Згодом, потрапивши під тиск природного добору, таке положення з випадкового, змушеного, стало необхідністю. Прямоходіння відіграло величезну роль в еволюції антропоїдів, тому що воно звільнило передні кінцівки. Це дозволило використовувати їх для добування їжі, при догляді за малятами й для виконання інших функцій хватального типу. Звільнення верхніх кінцівок від функції пересування (поряд з розвинутим головним мозком, органами чуття і стадним способом життя) було необхідною передаптацією для розвитку майбутньої трудової діяльності. Припускають, що деякі з популяцій дріопітеків започаткували еволюцію попередників людини.


На даному етапі антропогенезу поряд з біологічними чинниками еволюції діяли й соціальні чинники: об'єднання зусиль у процесі праці, полювання й захисту, передавання накопиченого досвіду й традицій наступним поколінням, розвиток інтелекту й ін. Вони були широко розселені в Європі, Африці й Азії.

Неандертальці жили в льодовикову епоху від 250 до 35 тис. років тому в печерах групами по 50-100 чоловік. Вони вміли виготовляти різноманітні кам'яні знаряддя: ручні рубала, скребла, гостроконечники й ін. Чоловіки колективно полювали, жінки й діти збирали їстівні корені й плоди. Неандертальці постійно підтримували вогонь для приготування їжі, носили одяг зі шкіри убитих тварин (на місцях стоянок було знайдено кістяні голки).
Сучасні люди (неоантропи). Багато антропологів вважають, що наприкінці четвертинного періоду (приблизно 40-50 тис. років тому) нащадки неандертальців дали початок кроманьйонській людині, прямими нащадками якої є сучасні люди (Homo sapiens — людина розумна).
Якийсь час палеоантропи й неоантропи існували спільно, а потім неандертальці були витіснені першими сучасними людьми — кроманьйонцями. Кістяки кроманьйонців уперше було знайдено в печері поблизу села Кроманьйон у Франції в 1868 р.
Людина сучасного типу, імовірно, походить із Східного Середземномор'я й Передньої Азії; пізніше вона широко розселилася в інших частинах земної кулі. Рештки викопних людей сучасного типу виявлені в Європі, Азії, Африці й Австралії. Унікальні знахідки цих людей зроблено біля Воронежа й Володимира. Саме від людини сучасного типу утворилися всі сучасні людські раси.
У цілому кроманьйонці мали весь комплекс фізичних особливостей сучасних людей. Зріст кроманьйонців становив 180 см, мозкова частина черепа переважала над лицьовою, суцільного надочноямкового валика вже не було, зате розвинутий підборідний виступ вказував на добре розвинуту членороздільну мову, маса головного мозку не зазнала значних змін, але найбільш розвинутими виявилися лобові частки й зони, пов'язані з розвитком мови й мисленням. Цей етап розвитку людства визначається як: а) перехід від біологічної еволюції до еволюції соціальної, якій відтепер належить провідна роль; 6) період розвитку культури (наскельні малюнки, кам'яні фігурки, поховання предків, ритуали), тобто з'явилося абстрактне мислення; в) період приручення (одомашнення) тварин і початок культивування рослин, що було найбільшим досягненням цього часу. Це був найважливіший крок на шляху до звільнення людини від жорсткої залежності від навколишнього середовища; в) період формування основних рас людства.
Чинники антропогенезу
Тривалий час вважали, що вік людини не перевищує одного мільйона років. Останні палеонтологічні знахідки свідчать про те, що найдавніші люди з'явилися близько 2,5-3 млн. років тому. Прабатьківщиною людства прийнято вважати Африку, тому що саме тут знайдено більшість решток предків людини й свідчень її діяльності. Історичний розвиток гомінідів відбувався під впливом тих же чинників, що й інших представників живої природи.
Згідно з ученням Дарвіна, серед біологічних чинників еволюції людини слід назвати такі:
а) спадкова мінливість — стосується всіх ознак тварин, усіх ознак організації;
б) боротьба за існування — конкуренція, змагання за більш вигідні умови існування;
в) природний добір — спадкова мінливість спостерігається увесь час, але природний добір відбирає ті вияви мінливості, які
підвищують шанси для виживання.
Однак необхідно мати на увазі, що походження людини — унікальна подія, так
як відбувається перехід до нової форми руху матерії — суспільної, або соціальної. Це був величезний стрибок, який якісно назавжди відокремив людину від тварин. Еволюційні перетворення предків людини, зумовлені тиском природного добору, стали біологічними передумовами майбутніх соціальних закономірностей. Ф. Енгельс у роботі "Роль праці в процесі перетворення мавпи на людину" (1876) довів, що саме колективна праця виділила людину з тваринного світу, а сам процес праці став могутнім чинником, який змінив природу людини. Він відзначав також, що під впливом праці й мови удосконалювалися мозок та органи чуття людини. Це могло відбуватися в такий спосіб: спочатку знаряддя праці людина використовувала лише для захисту й полювання. З часом ускладнювалися знаряддя праці, удосконалювалася в процесі природного добору рука людини, розвивалися відносини всередині людського стада (від стада до племені), більш агресивних членів стада знищував природниий добір. З іншого боку, спільна праця потребувала більш досконалої, ніж окремий звук і жест, системи передавання інформації. Почався довгий добір мутацій, у результаті чого утворилася гортань — з'явилася членороздільна мова. Отже, першопричиною виникнення мови (а отже, і абстрактного мислення, тобто другої сигнальної системи) був суспільно-трудовий процес.



захворюванню на рахіт; вузький виступаючий ніс сприяє зігріванню вдихуваного повітря. Колір шкіри в північних європеоїдів світлий, у південних — переважно смаглявий.
До монголоїдної раси належить корінне населення Центральної і Східної Азії, Індонезії, Сибіру. У монголоїдів жовтий колір шкіри, пряме жорстке волосся, приплюс-нуте обличчя, що зменшувало в минулому можливість обмороження, сильно виступаючі вилиці, вузький розріз очей, помітний епікантус (складки в кутку ока) — ці ознаки є адаптаціями до суворого, з частими пиловими бурями клімату Центральної Азії.
Негроїдна раса поділяється на дві гілки — африканську й австралійську. Темна шкіра негроїдів захищала організм від яскравих сонячних променів, шапка жорсткого кучерявого волосся створювала повітряні прошарки, які захищали шкіру голови від прямих променів сонця. Расові особливості є спадковими, але вони не мають істотного значення для життєдіяльності сучасної людини. З розвитком суспільства й виробництва більшість расових ознак втратило адаптивне значення. Для сучасної людини вирішальним є не колір шкіри або волосся, а здатність розвивати свої інтелектуальні якості. У наш час завдяки змішаним шлюбам починається процес стирання відмінностей між окремими расовими групами людей (Куба, Мексика, Північна й Південна Америка, Індія і т.д.).
Що таке екосистема? Система?
Живі організми завжди існували не поодинці. Вони були складовими екосистем, виникнення нових форм часто призводило до значних змін в екосистемах. Перша екологічна катастрофа пов’язана з діяльністю фотосинтетичних організмів, з накопиченням кисню, що привело до вимирання величезної кількості видів. В пермському періоду відбулася різка зміна екосистем: голонасінні зайняли всі водороздільні місцевості, на яких не могли до того часу рости вищі спорові рослини через дефіцит вологи. Це призвело до різкого зменшення стоку мінералів і поживних речовин у водні екосистеми внаслідок ерозії. А материки утворили єдиний материк Панею, що значно скоротило довжину берегової лінії. Аналогічна ситуація спостерігалася і в крейдяному періоді. Масове вимирання в першу чергу водних організмів пов’язано з поширенням покритонасінних рослин і утворення ними дернових покривів на поверхні ґрунту, що знову суттєво знизило потік мінералів і поживних речовин у водні системи. Наземні екосистеми постраждали значно менше. Завдяки постійній температурі тіла ссавці змогли еволюціонувати у дрібних травоїдних. Відповідно, з’явилися і дрібні хижаки, які ефективно на них полювали. Але не менш ефективно вони могли полювати й на молодих динозаврів.
Домашнє завданя:                                                                                   
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит);

ü  опрацювати §87 с.417-419, відповісти на питання 1-5,1* с.419.
ü  опрацювати §90,91 с.424-431, відповісти на питання 1-3,1* с.426, 431.




Урок 32                                                                Дата:  13.05.2020
Тема: Узагальнення курсу. Основнівластивості живих систем.
           Можливості й перспективи застосування досягнень біології.
Питання про появу і суть життя здавна турбували учених, філософів і широкі верстви населення; це зрозуміло, адже ми й самі - живі істоти. Незважаючи на досить бурхливий розвиток біологічних наук, застосування фізико-хімічних методів досліджень, методів молекулярної біології, генної та клітинної інженерії, електронної мікроскопії й складної обчислювальної техніки, проблема сутність життя досі залишається загадковою для людства. Сучасна наука не здатна штучно створити навіть найпростіший живий організм, також невідомі достовірні причини старіння й смерті, причини появи життя на нашій планеті. Тому дотепер визначення життя має здебільшого описовий характер й складається з перерахування його головних форм й властивостей.
ГОЛОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ЖИВИХ СИСТЕМ
1. Усі живі організми складаються із тих же самих хімічних елементів, як і неживі тіла. В відміну від неживої природи, процентне співвідношення хімічних елементів у всіх живих істотах практично однакове. Чотири органогенні елементи, такі як Карбон, Оксиген, Гідроген та Нітроген, складають до 98 % біомаси; біля 1,9 % припадає на 8 макроелементів (Фосфор, Сульфур, Калій, Хлор, Натрій, Магній, Кальцій, Ферум), а 0,1 % - на частку більш аніж 30 мікроелементів (Алюміній, Купрум, Молібден, Цинк, Кобальт, Нікель, Йод, Стронцій, Селен, Флуор, Бром, Бор й ін.).
2. Усі живі істоти складаються із особливих, здебільшого високомолекулярних, органічних сполук, води і окремих інших неорганічних речовин. Поміж органічних речовин головні - це білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи й ліпіди. Із неорганічних речовин унікальну роль має вода, що складає 60-99 % біомаси різноманітних організмів, а теж солі й неорганічні кислоти.
3. Обмін речовинами і енергією із навколишнім середовищем - потрібна умова життя живих систем. Дві його сторони - асиміляція та дисиміляція врівноважуючись, забезпечують динамічну сталість будови й властивостей внутрішнього середовища біологічних систем (гомеостаз), що складає основу їх здатності до саморегуляції.
4. Жива матерія відзначається різноманітними взаємозалежними рівнями організації: молекулярним, клітинним, організмовим, популяційним і видовим, екосистемним, чи біогеоценотичним, й біосферним. Інтеграція взаємодій деяких складових будь-якого рівня зменшується від мінімального до вищого.
5. Живим матеріям притаманна дискретність. Значить це, що на усіх рівнях організації обов'язково живуть структурно-функціональні одиниці - це молекули, клітини, організми, популяції, біогеоценози.
6. Живі істоти мають здатність до розмноження, росту і індивідуального розвитку. Неперервність існування забезпечують життєві цикли. Усі нові клітини й організми формуються, незважаючи на розмаїтість способів розмноження, винятково із материнських клітин.
7. Генотип - спадкова інформація, яка закодована в формі певної послідовності нуклеотидів молекул нуклеїнових кислот (ДНК або вірусної РНК). В момент поділу клітини вона чи цілком (мітотичний поділ), чи частково (мейотичний поділ) передається кожній із дочірніх клітин.
8. Генотип реалізується в фенотипі в момент матричного синтезу білків та здатний змінюватися за рахунок мутацій й рекомбінацій. Фенотип утворюється за рахунок взаємодії генотипу організму із факторами оточуючого середовища.
9. Усі процеси життєдіяльності клітин забезпечуються органелами, а більшості багатоклітинних організмів - ще і тканинами і органами. Для усіх живих істот специфічна подразливість; усі функції переважної більшості багатоклітинних тварин регулює нервова (шляхом рефлексів), ендокринна (з допомогою гормонів й інших біологічно активних речовин) і імунна системи, тоді як в рослин й грибів - біологічно активні речовини (фітогормони і ін.).
10. Еволюція - це процес утворення адаптацій організмів до змін оточуючого середовища у послідовних рядах поколінь. Здатність живих істот і надорганізмових живих систем пристосовуватись до умов середовища - показник ступеня їх екологічної пластичності. Процес адаптацій здійснюється у елементарних еволюційних одиницях (популяціях) в середовищі біогеоценозів. Темпи еволюції залежні від швидкості зміни умов довкілля; вони різко зростають в момент біоценотичних криз. Процес еволюції необоротний.
11. Біологічний прогрес певного виду залежать від його можливості підтримувати оптимальну густоту (гомеостаз) деяких популяцій.
Вимирання чи виживання виду в момент біоценотичних криз залежне від його можливості швидко пристосовуватися до зміни середовища (еволюційна пластичність). Тому історичний час життя як окремого виду, так та надвидових груп (родів й т. д.) не залежне від ступеня морфологічного ускладнення і частоти зміни поколінь.
12. Біопродуктивність та біорізноманітність біосфери у періоди між кризами являється відносно стабільними показниками. Визначають їх максимально можлива продуктивність автотрофів й максимально повне засвоєння продуктів їх асиміляції у ланцюгах живлення.
13. Живі системи усіх рівнів організації здатні нормально функціонувати тільки за умови підтримання їх гомеостазу. Порушення гомеостазу тільки на одному із даних рівнів веде до структурно-функціональних змін на усіх інших.
14. Найменш інтегровані й, відповідно, вразливі для зовнішніх впливів популяційно-видовий, екосистемний, чи біогеоценотичний, й біосферний рівні. Зниження біорізноманіття веде до дестабілізації біогеоценозів, порушення ланцюгів живлення і зрештою спричиняє біоценотичні кризи. В власну чергу це здатний викликати біосферну кризу. Найзгубніше діють на стабільність надорганізмових біологічних систем ті фактори, інтенсивність дії котрих неперіодично змінюється та виходить за межі витривалості біологічних систем, головним чином антропогенні.
МОЖЛИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ
ДОСЯГНЕНЬ БІОЛОГІЇ В ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ЖИТТЯ ЛЮДСТВА
Біологічні дослідження потрібні для створення наукових основ прогнозування й планування розвитку стабільного процвітаючого людського суспільства майбутнього. Для даного треба відвернути наявну загрозу біосферної кризи, котру у пресі нерідко звуть «екологічною». Специфічність загрози сучасної біоценотичної кризи, як та усіх майбутніх, - в змінах біосфери, викликаних господарською діяльністю людини.
Для створення екологічно стабільного суспільства, тобто ноосфери, людство має у найближчому майбутньому взяти під контроль зростання народонаселення; замість застосування невідновних ресурсів експлуатувати відновні; впровадити екологічно обгрунтовані технології збільшення виготовлення продуктів харчування; припинити винищення первинних лісів та перейти до промислового застосування вторинних й штучних лісонасаджень із наступним їх відновленням; зменшувати орозміри стічних вод, запроваджувати надійні способи для очищення і постійний контроль за їх якістю, створювати замкнені системи водопостачання промислових й енергетичних об'єктів; проводити ефективний захист й відновлення природних екосистем.
Одне із важливих завдань біології - це вивчення біорізноманіття істот нашої планети. Воно далеко не завершене: учені-систематики вважають, що невідомими сучасній науці залишаються не менше мільйона видів зараз існуючих живих організмів.
В майбутньому селекціонери будуть ще ширше застосовувати штучні мутації для одержання високопродуктивних сортів сільськогосподарських рослин й промислових штамів мікроорганізмів. Штучні мутації теж потрібні для розроблення генетичних методів контролю чисельності популяцій шкідливих організмів, що у майбутньому унеможливить масове розмноження даних видів у агроценозах й людських поселеннях.
Великі перспективи має генетична (генна) інженерія. Окрім практичних напрямів (зростання продуктивності штамів мікроорганізмів, перенесення у клітини прокаріотів генів еукаріотів, котрі відповідають за синтез важливих сполук - вітамінів, гормонів, ферментів і т.п.), в майбутньому вона зможе розв'язувати глобальні проблеми. Так, в галузі боротьби з спадковими захворюваннями будуть знайдені методи вилучення із хромосом алельних генів - носіїв інформації про дані захворювання, з заміною на безпечні алелі, й інші способи відповідних змін генотипу, а теж штучні антимутаційні засоби для зниження частот нових, головним чином шкідливих, мутацій. Перенесення генів бульбочкових бактерій, котрі визначають здатність до фіксування атмосферного азоту, до каріотипу вищих рослин дало б змогу значної економії коштів, що витрачаються на виробництво та внесення азотних добрив, а теж знизило б небезпеку забруднення довкілля нітратами. Для подальшого розвитку генетичної інженерії створюють банки генів - колекції генів різних організмів, вбудованих в плазміди.
Широко застосовуватимуть в майбутньому генетично змінені, так звані трансгенні, чи генетично модифіковані, організми. Методами генетичної інженерії у геном рослин вводять деякі гени, що забезпечують стійкість до впливу пестицидів, шкідників, інших шкідливих факторів довкілля тошо. Так, створені сорти картоплі, до каріотипу котрих являлись приєднані бактеріальні гени, що робить дану рослину неїстівною для колорадського жука. Генетично змінені організми нерідко характеризуються високою продуктивністю та плодючістю, що здатний допомогти розв'язати проблему забезпечення людей продуктами харчування. Утім, широке використання подібних організмів потребує додаткових досліджень.
Чимало очікують в майбутньому від даної галузі біотехнології, як клітинна інженерія. Внаслідок штучного поєднання соматичних клітин організмів різноманітних видів, що здатні належати до різноманітних родин і рядів, буде отримано чимало високопродуктивних гібридів. Гібридизація соматичних клітин надає змогу створювати препарати, котрі підвищують стійкість організму до різних інфекцій, високопродуктивні популяції породи, сорти й штами промислових й сільськогосподарських організмів і т.п.
Дякуючи виділенню соматичних клітин із організму і перенесенню на поживні середовища уже створюють культури клітин (тканин) для одержання цінних речовин, що в значні мірі зменшить собівартість та припинить вилучення цілющих рослин і інших організмів із природи. Окрім того, адже соматичні клітини містять усю спадкову інформацію, притаманну особині, існує змогу вирощування із них значної кількості нащадків із ідентичними спадковими властивостями, тобто клонування.
Використання стовбурових клітин в медицині дасть змогу лікувати різні захворювання, в тому числі онкологічні, відновлювати ушкоджені органи, омолоджувати організм і т.п..


Тестова робота.
Виберіть одну правильну відповідь (по 0,5 б)
1.Назвіть дослідника, який висунув першу еволюційну гіпотезу:
а) К. Лінней; б) Ч. Дарвін; в) Ж. Кюв`є; г) Ч. Лайєль; д) Ж.-Б. Ламарк.
2. Вкажіть, як називається історичний розвиток усього живого та його окремих груп:
а) онтогенез; б) органогенез; в) філогенез; г) антропогенез.
3. Вкажіть, як називається сукупність еволюційних процесів, що відбуваються в популяціях одного виду:
а) макроеволюція; б) видоутворення; в) мікроеволюція; г) ідіоадаптація; д) мімікрія.
4. Відшукайте, як називається еволюційний процес виникнення нових видів:
а) макроеволюція; б) видоутворення; в) мікроеволюція; г) ідіоадаптація.
5. Біосфера – це:
 а) маса живих організмів на одиницю площі; б) частина оболонок Землі, населена живими організмами; в) ланшафтно - географічна зона; г) видова різноманітність.
6. Як називається наука, що вивчає етапи історичного розвитку різних груп живих організмів?
а) еволюція; б) палеонтологія; в) філогенія; г) біологія індивідуального розвитку.
7. Організми, які здатні синтезувати органічні  сполуки з неорганічних є:
а) автотрофами; б) гетеротрофами; в) міксотрофами; г) паразитами.
8. Атмосфера – це:
а) частина тропосфери;
б) частина стратосфери;;
в) газоподібна оболонка Землі;
г) верхня тверда оболонка Землі.
9. Дайте визначення поняттям (по 1 б)
Біомаса – це….
Екосистема – це…
Природний добір – це…
10. Встановіть відповідність між шляхами досягнення біологічного прогресу та їх
визначенням (2б):
А
Ароморфоз
1
Зміни у будові організму, які не змінюють загального рівня організації. 
Б
Загальна дегенерація

2
Значне ускладнення будови організмів, яке підвищує загальний рівень їх організації.
В
Ідіоадаптація

3
Явище спрощення будови організмів у процесі заселення   до  нових середовищ життя.
11.  Дайте розгорнуту відповідь (3 б)
Сформулюйте основні положення синтетичної гіпотези еволюції.

 Домашнє завданя:                                                                                   
ü  опрацювати матеріал та зробити короткий конспект (робочий зошит); 
     виконати тестову роботу.



Урок 33                                                                Дата:  14.05.2020

Тема: Підсумкова контрольна робота.
Останній урок.
Виконуєте оди варіант, який обрали.











Немає коментарів:

Дописати коментар