[28 апреля] Международная онлайн-конференция «EdTech педагога-практика» Подтвердить участие→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» апрель 2021
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 апреля по 30 апреля

Развитие представлений о происхождении жизни на Земле

Данный материал подходит для СУЗ и 11 класса. Также можно использовать для дистанционного обучения.
Просмотр
содержимого документа

Тема занятия:  Развитие представлений о происхождении жизни на Земле. Современные представления о возникновении жизни.

1 ЭТАП. Перед вами тест. Необходимо его выполнить в течение 10 минут.

 

Тема: "Доказательства эволюции"

1) Укажите вариант, отражающий суть макроэволюции:

А) процесс формирования надвидовых таксонов (семейств, отделов, типов, классов);

Б) все ответы верны;

В) это процесс формирования крупных систематических единиц;

Г) процесс образования из видов новых родов, из родов новых семейств, и так далее.

2) Какие существуют теории доказательства макроэволюции:

А) палеонтологические;

Б) эмбриологические;

В) факты, свидетельствующие об общности происхождения всех организмов;

Г) все ответы верны;

Д) А, Б.

3) Какой метод доказательства макроэволюции позволил реконструировать филогенетические ряды? Укажите верный ответ:

А) палеонтологический метод;

Б) эмбриологический метод;

В) все ответы верны;

Г) прогрессивный метод.

4) Укажите неверное утверждение о палеонтологических данных:

А) данные палеонтологии дают большой материал о преемственных связях между различными систематическими группами;

Б) палеонтологические данные позволяют обнаружить связь между современными и вновь возникающими видами;

В) палеонтологические данные позволяют реконструировать внешний облик вымерших животных;

Г) палеонтологические данные позволяют узнать о растительном и животном мире прошлого.

5) Укажите неверное утверждение об эмбриологических доказательствах эволюции:

А) эмбриология изучает зародышевое развитие организмов;

Б) взаимосвязь между онтогенезом и филогенезом впервые отметил ученый Ковалевский;

В) у большинства зародышей на ранних стадиях присутствует хорда;

Г) индивидуальное развитие организмов имеет прямую связь с их эволюционным развитием.

6) Пример какого метода доказательства макроэволюции изображен на рисунке? Укажите верный ответ:

вопрос теста Эмбриологический метод доказательства макроэволюции

А) палеонтологический метод;

Б) эмбриологический метод;

В) все ответы верны;

Г) прогрессивный метод.

7) Укажите действующие факторы макроэволюции:

А) борьба за существование, естественный отбор, связанное с ним вымирание;

Б) борьба за существование, искусственный отбор, мутации;

В) естественный отбор, конкуренция, адаптация;

Г) борьба за существование, адаптация, морфологические изменения.

8) Укажите компоненты палеонтологических доказательств макроэволюции:

А) ископаемые переходные формы, филогенетические ряды;

Б) ископаемые остатки;

В) экологические разнообразия видов, морфологические изменения организмов в процессе онтогенеза;

Г) верные ответы: А, Б

Д) верны ответы: А, В.

9) Укажите ответ с верным соотношением понятие/определение:

А) ископаемые переходные формы – это вымершие организмы, сочетающие в себе признаки эмбриологического развития организмов;

Б) верных ответов нет

В) ископаемые переходные формы – это умершие современные организмы, сочетающие в себе признаки эмбриологического развития организмов;

Г) ископаемые переходные формы – это вымершие организмы, сочетающие в себе признаки более древних и эволюционно более молодых групп.

10) Укажите доказательства эмбриологического доказательства макроэволюции:

А) все ответы верны;

Б) расхождение признаков зародышей в процессе эмбрионального развития;

В) сходство развития зародышевых животных;

Г) развитие многоклеточных животных из оплодотворенного яйца.

11) Укажите верное утверждение о макроэволюции:

А) образование из популяций новых подвидов, а из подвидов – видов;

Б) происходит в относительно короткое время;

В) происходит внутри вида;

Г) происходит за длительное время (исторические эпохи).

12) Укажите изображение, представляющее пример переходных форм?

вопрос теста Пример переходных форм

13) Какой ученый воссоздал филогенетический ряд лошади?

А) Пастер;

Б) Бубновсикй;

В) Дарвин;

Г) Ковалевсикй.

14) Укажите, что доказывают филогенетические ряды:

А) филогенетические ряды являются доказательством происходящих внезапных мутаций организмов;

Б) филогенетические ряды являются доказательством эволюционной приспособляемости организмов к изменяющимся условиям окружающей среды;

В) филогенетические ряды являются доказательством малой эффективности репродуктивной изоляции;

Г) филогенетические ряды являются доказательством молекулярного единства живого мира.

 

 

2 ЭТАП. ИЗУЧИТЕ ЛЕКЦИЮ (можно по учебнику) УСТНО, А ЗАТЕМ ПЕРЕЙДИТЕ К 3 ЭТАПУ (конспект лекции в виде конкретных схем и таблиц)

 

Тема занятия:  Развитие представлений о происхождении жизни на Земле. Современные представления о возникновении жизни.

 

Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты.

С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни. Специфичность живого определяет ряд вопросов, на которые необходимо ответить, решая проблему возникновения жизни:

  • Как возникла и развивалась жизнь на нашей планете?
  • Как возникла клетка – структурная единица живого?
  • Как произошли все специфические живому вещества и структуры?
  • Как сформировался существующий обмен веществ? И т.д.

Нам предстоит познакомиться с гипотезами возникновения жизни, проанализировать их и сформировать представление о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле.

 

С незапамятных времен происхождение жизни было загадкой для человечества. С момента своего появления благодаря труду человек начинает выделяться среди остальных живых существ.

Но способность задать себе вопрос “откуда мы?” человек получает сравнительно недавно – 7-8 тыс. лет назад.

До этого времени человек с трудом отделял себя от других животных (человек был и охотником, и своеобразной дичью), но постепенно он стал отграничивать себя от природы своим внутренним духовным миром. Первые примитивные формы веры в нереальные, сверхъестественные или божественные силы, возникли уже 35-40 тыс. лет назад.

Основные теории происхождения жизни на Земле 

  • Креационизм. Согласно этой теории, жизнь возникла в результате некоего сверхъестественного события в прошлом, что чаще всего означает божественное творение. Возникло представление о сотворении мира как о “творческом акте” бога, и этот миф лежит в основе всех религий.
  • Теория самопроизвольного зарождения. Сторонники данной теории утверждали, что живые организмы возникали неоднократно из неживой материи путем самозарождения. – концепция абиогенеза (от греч. “а” – не, “bios” – жизнь, “genesis” – происхождение).  Древнегреческие философы принимали идею возникновения живых существ из воды либо из различных влажных или гниющих материалов. Но еще Фалес (624-547 гг. до н.э.) оспаривал мифологические   представления   и   создал   стихийно-материалистическое мировоззрение с элементами диалектики. Согласно Фалесу и его последователям, возникновение живых существ из воды произошло без какого-либо вмешательства духовных сил; жизнь есть свойство материи. Согласно Аристотелю (384-322 гг. до н. э.), определенные частицы вещества несут в себе "активное начало", способное в подходящих условиях создать живой организм. Это "начало" можно обнаружить в оплодотворенном яйце, гниющем мясе, тине и солнечном свете:

"Таковы факты – живое может возникать не только в результате спаривания животных, но и разложения почвы... Некоторые растения развиваются из семян, а другие самозарождаются под действием сил природы из разлагающейся земли или определенных частей растений..."

Однако с приходом Христианства, особенно в Средние века, теория спонтанного зарождения оказалась под гнетом Церкви. Ее считали атрибутом колдовства и проявлением дьявольщины. Тем не менее, она продолжала существовать.

На рубеже XVI-XVIIв.в. Ван Гельмонт (1579 – 1644 г.г.) описал эксперимент, в котором ему удалось из грязного белья и пшеницы, помещенных в темный шкаф, получить мышей. Активным началом зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот. 

 В 1668г. итальянский врач Франческо Реди (1626-1698 гг.) доказал, что белые черви, которые встречаются в мясе, являются личинками мух; если мясо или рыбу закрыть, пока они свежие, и предотвратить доступ мух, то они, хотя и сгниют, но не произведут червей. Из этого Ф. Реди сделал вывод о возникновении живого только из живого. В 1765 году Ладзардо Спалланцани (1729-1799 гг.) подвергнул мясные и овощные отвары кипячению и сразу же запечатал их. Через несколько дней он исследовал отвары и не обнаружил никаких признаков жизни. Из этого он заключил, что высокая температура уничтожила все живое, и ничего нового уже не могло возникнуть. 

В 1862 г. великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895 гг.) публикует свои наблюдения по проблеме произвольного самозарождения. Он доказывает, что внезапное возникновение (“спонтанное самозарождение”) микробов в различных видах гниющих настоек или экстрактов не  есть   возникновение  жизни.  Гниение  и   брожение – это  результат жизнедеятельности микроорганизмов, внесенных извне. Его исследования окончательно разрушили вековые предрассудки о спонтанном самозарождении.

https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/609173/img2.gif

Рис.1. Опыт Л. Пастера в колбах с S-образными горлами:

1 — колба с подсахаренной дрожжевой водой; после стерилизации и охлаждения остается стерильной в течение длительного времени;

2 — та же колба через 48 ч после удаления изогнутого горла; наблюдается рост микроорганизмов. 

  • Теория стационарного состояния.

Если следовать этой теории, Земля существовала вечно, никогда не возникая, всегда была способна поддерживать жизнь, и любые изменения на ней являлись совершенно незначительными. Эта теория в настоящее время не выдерживает никакой критики.

  • Теория панспермии 

В V в. до н.э. греческий философ Анаксагором высказал идею космического посева – панспермии (от греч. “pan” – все и “sperma” – семя). По его учению жизнь возникла из семени, которое существует “всегда и везде”. Согласно этой теории, зародыши жизни занесены на Землю метеоритами или космической пылью. Данная теория не предлагает никакого механизма возникновения жизни, просто выдвигая постулат о внеземном ее происхождении. Утверждается, что жизнь могла возникать неоднократно в различное время и в разных местах Вселенной.

4. Современные представления о возникновении жизни 

Современная теория происхождения жизни основана на идее о том, что биологические молекулы могли возникнуть в далеком геологическом прошлом неорганическим путем.

Наибольшее распространение в ХХ в. получила теория биохимической эволюции, предложенная независимо друг от друга российским химиком А.И.Опариным (1894 – 1980 г.г.) и английским биологом Д. Холдейном (1892 – 1964 г.г.).

  • Теория биохимической эволюции 

1 этап – абиогенное возникновение органических мономеров. Наша планета возникла около 4,6 млрд лет назад. Постепенное уплотнение планеты сопровождалось выделением огромного количества тепла, распадались радиоактивные соединения, от Солнца шел поток жесткого ультрафиолетового излучения. Спустя 500 млн. лет началось медленное остывание Земли. Образование земной коры сопровождалось активной вулканической деятельностью. Считается, что первичная атмосфера состояла преимущественно из аммиака, воды, метана, окиси и двуокиси углерода. Отсутствие кислорода придавало ей восстановительные свойства. 3 мая 1924 г. на собрании Русского ботанического общества молодой ученый А. И. Опарин высказал мнение, что в условиях первичной атмосферы Земли, значительно отличающейся от нынешней, мог происходить синтез всех необходимых для зарождения жизни веществ-предшественников.

В таких условиях органические вещества могли создаваться гораздо проще и могли сохраняться, не претерпевая распада длительное время. А.И.Опарин полагал, что сложные вещества могли синтезироваться из более простых в условиях океана. Необходимая для реакций энергия приносилась солнечной радиацией, т.к. защитного озонового экрана еще не существовало; также синтез имел место в условиях грозовых разрядов.

Условия на первобытной Земле: первичная гидросфера - на поверхности находилось менее 0,1 объема воды сегодняшних океанов, вреда слабощелочная (рН=8-9), ливни, непрерывные грозы; первичная атмосфера - пары воды (H2O), метан (CH4), аммиак (NH3), сероводород (H2S), углекислый газ(CO2), инертные газы, водород (H2).

Разнообразие находившихся в океане простых соединений и большие масштабы времени позволяют предположить возможность накопления в океане большого количества органики, образовавшей "первичный бульон", в котором могла зародиться жизнь.

Схема образования “первичного бульона”

https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/609173/img1.gif

 

Подтверждение эта теория нашла в экспериментах С. Миллера, проведенных в 1953 году. (Слайд 18)

https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/609173/img3.gif

Рис.2. Схема прибора С. Миллера:

1 — реакционная колба; 2 — вольфрамовые электроды; 3 — искровой разряд; 4 — колба с кипящей водой; 5 — холодильник; 6 — ловушка; 7 — кран, через который в аппарат подается газовая смесь

Через газовую смесь, содержащую метан, аммиак, молекулярный водород и пары воды, т. е. имитирующую атмосферный состав первобытной Земли, он пропускал электрические разряды, а затем анализировал образующиеся продукты реакции. В реакционную колбу, содержащую смесь газов, были вмонтированы вольфрамовые электроды. В течение недели пропускали искровые разряды напряжением 60000 В. В другой колбе (малой) воду поддерживали в состоянии кипения. Пары воды проходили через реакционную колбу и конденсировались в холодильнике. В процессе циркуляции они захватывали из реакционной колбы продукты реакции и переносили их в ловушку, где и осуществлялось их концентрирование. При идентификации продуктов реакции были обнаружены органические соединения: мочевина, молочная кислота и некоторые аминокислоты.

2 этап – образование биологических полимеров и коацерватов (Слайд №19)

А.И. Опарин считал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Молекулы белков образовывали комплексы с молекулами окружающей их воды. Слияние таких комплексов друг с другом приводило к их отделению от водной среды, образовывались коацерваты (от лат. “coacervus” – сгусток). Капли-коацерваты были способны: обмениваться веществами с окружающей средой, накапливать различные соединения. Поглощение коацерватами ионов металлов приводило к образованию ферментов. Белки в коацерватах защищали нуклеиновые кислоты от разрушающего действия ультрафиолета. В самих каплях происходили дальнейшие химические превращения попавших туда веществ. На границе капель с внешней средой выстраивались молекулы липидов, образуя примитивную мембрану, повышающую стабильность всей системы.

https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/609173/img4.gif

3 этап – формирование мембранных структур и первичных организмов (пробионтов) Вокруг коацерватов, богатых органическими соединениями, возникли слои липидов, отделивших коацерват от окружающей водной среды. Липиды преобразовались в ходе эволюции в наружную мембрану, существенно повысившую жизнеспособность и устойчивость организмов. Так возникли пробионты – примитивные гетеротрофные организмы, питавшиеся органическими веществами первичного бульона. Произошло это 3,5 – 3,8 млрд лет назад. Закончилась химическая эволюция.

Сущность теории А.И. Опарина можно сформулировать в виде трёх постулатов:

1. Жизнь – одна из стадий эволюции Вселенной. 2. Возникновение жизни – закономерный результат химической эволюции соединений углерода. 3. Для перехода от химической эволюции к биологической необходимы формирование и естественный отбор целостных обособленных от среды, но постоянно с ней взаимодействующих многомолекулярных систем, которые были названы пробионтами.

3 ЭТАП. ЗАПОЛНИТЕ ТАБЛИЦУ, НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА.

  1.  Гипотезы возникновения жизни

Название гипотезы

Суть гипотезы

Доказательства, (которая предоставляет сама гипотеза)

 

 

 

 

 

  1. Представьте схематично биохимическую теорию эволюции.
  2. Какие теории из представленных были опровержены? Примеры.

 

4 ЭТАП. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.

Учащиеся должны придумать свою гипотезу о происхождении жизни на Земле, в виде сочинения не менее 1 листа с доказательствами. 

Информация о публикации
Загружено: 28 мая
Просмотров: 608
Скачиваний: 2
Артамонова Алёна Ивановна
Биология, СУЗ, Уроки
Скачать материал