Урок на тему «Вид и его критерии».

Урок на тему «Вид и его критерии».

Эпиграф урока:

Самое важное — не то большое,
до чего додумались другие, а то
маленькое, к чему пришел ты сам.
Харуки Мураками

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Цель: формирование у учащихся систематизированных представлений о виде, критерии и структуре вида для понимания эволюционного процесса, закрепление умения работать с текстами, анализировать, формулировать выводы.

Планируемые результаты

Личностные:

• готовность к саморазвитию и самообразованию;
• ответственное отношение к выполнению учебных задач;
• формирование научного мировоззрения при ознакомлении с основными критериями вида;

Метапредметные

Познавательные:

• умение работать с текстом, выделять в нем главное, давать определения понятиям, сравнивать, анализировать, обосновывать и делать выводы применять теоретические знания на практике;
• развитие умения находить дополнительную биологическую информацию для самостоятельного приобретения знаний по биологии.

Регулятивные:

• ставить цель урока и определять задачи и способы действий для ее достижения;
• выполнять задания по предложенному плану, оценивать результаты своей деятельности;
• умение организовать свою деятельность, контролировать и корректировать выполнение своей работы, оценивать полученные результаты.

Коммуникативные:

• умение слушать и слышать учителя и одноклассников, отвечать на вопросы, работать в паре;
• строить продуктивное взаимодействие с одноклассниками и взрослыми при выполнении совместной работы;
• аргументировать свою точку зрения.

Предметные:

• систематизация и углубление знаний о виде, его критериях и структуре;
• формирование современного представления о виде как основном и качественном этапе эволюции.

Ход урока

1. Организационный момент

Подготовка учащихся к усвоению материала.

2. Актуализация знаний

- Из предложенных слов составьте определение термина, введенного Дж. Реем, обозначающего одну из систематических групп:
сходных строению длительно между особей потомство группа ареал естественный вид способных по скрещиваться и давать свободно плодовитое занимающих собой.

Учитель объявляет тему, цели урока ученики формулируют самостоятельно или совместно с учителем. Определение способов действия для решения задач к достижению цели.

3. Изучение нового материала

История учения о виде. Сейчас на Земле обитает около 50000 видов растений, более 1,5 млн видов животных, не менее 100000 видов грибов, большое количество видов бактерий и вирусов. Ученые постоянно обнаруживают и описывают новые виды живых организмов. На сегодняшний день, как вам уже известно, элементарной единицей систематики является вид. Что же такое вид? Что мы понимаем под данным понятием? Сам термин «вид» в переводе с латыни означает «образ» и впервые был введен в биологию английским ботаником Джоном Рей.

Первое представление о виде было создано еще Аристотелем, который определял вид как совокупность сходных особей.

Определение вида К.Линнея: вид – это множество организмов, сходных морфологически и физиологически и способных к воспроизводству.

Виды постоянны, они неизменны.

Определение вида Ж.Б.Ламарка: Вид, род – воображаемые категории, придуманные человеком для облегчения классификации. Виды изменяемы под воздействием среды. Этому способствуют: упражнение и неупражнение органов, наследование благоприятных признаков.

Ч.Дарвин исходил из представления о видах как реально существующих группировках, четко обособленных от других, родственных.

Каждый вид – результат длительного исторического развития и существует относительно постоянно. Дарвин объединил идею Ламарка об эволюции органического мира с признаками действительного реального существования вида (по Линнею), притом относительно постоянно.

• «вид — совокупность географически и экологически сходных популяций, способных в природных условиях скрещиваться между собой, обладающих общими морфофизиологическими признаками, биологически изолированных от популяций других видов»;
• «вид — это совокупность особей, обитающих в определенном ареале, имеющих общие морфофизиологические признаки, свободно скрещивающихся между собой и представляющих устойчивые генетические системы»;
• «вид — это совокупность особей, обладающих сходными морфологическими и физиологическими признаками. Способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства. Населяющих определенный ареал, имеющих общее происхождение и сходное поведение».

Таким образом, вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

В определении есть признаки, по которым можно отличить один вид от другого. Найдите их (морфологические, физиологические, генетические, область распространения - географические, конкретное место обитания – экологические). Это и есть критерии вида.

Критерии вида

Вопрос о виде и критериях вида занимает центральное место в теории эволюции и служит предметом многочисленных исследований в области систематики, зоологии, ботаники и других наук. Порой самые опытные биологи становятся в тупик, определяя, принадлежат ли данные особи к одному виду или нет. Критерии вида — это признаки, по которым один вид отличается от другого. И это вполне объяснимо: четкое понимание сущности вида необходимо для выяснения механизмов эволюционного процесса.

Учитель предлагает ребятам разделиться на шесть вариантов и каждый вариант раскрывает сущность одного критерия, подтверждая её примером

Индивидуальная работа учащимся класса над проектом

Формирование проектных групп, распределение в них обязанностей. Самостоятельная работа учащихся с учебником, дополнительном материалом. Анализ прочитанного и заполнение ментальной карты «Критерии вида». Каждая группа получает текст, иллюстрирующий один из критериев вида.

Через 5 минут необходимо рассказать о сути данного критерия и о том, в чем недостаток данного критерия (Приложение 1)

По мере выступления групп классом заполняется ментальная карта «Критерии вида».

1. О каком критерии идет речь в прочитанном отрывке?

2. Сформулируйте определение критерия.

3. Приведите недостатки критерия.

По окончании работы каждая группа делает сообщения об изученном критерии вида, заполняется ментальная карта.

Критерии вида

Морфологический критерий

Это был первый и долгое время единственный критерий, используемый для описания видов.

Морфологический критерий самый удобный и заметный, поэтому  и сейчас широко используется в систематике растений и животных.

Мы можем легко отличить по размерам и окраске оперения большого пестрого дятла от зеленого дятла, малого пестрого дятла и желны(черного дятла), большую синицу от хохлатой, длиннохвостой, голубой и гаички, клевер луговой от ползучего и люпиновидного и т. д.

Несмотря на удобство, этот критерий не всегда «работает». Им не воспользуешься для разграничения видов-двойников, практически не отличающихся морфологически. Таких видов много среди малярийных комаров, дрозофил, сиговых рыб. Даже у птиц 5% видов-двойников, а в одном ряду североамериканских сверчков их 17.

Использование одного только морфологического критерия может привести к ошибочным выводам. Так, К. Линней по особенности внешнего строения отнес самца и самку утки кряквы к разным видам. Сибирские охотники по окраске меха лисиц выделили пять вариаций: сиводушки, огневки, крестовки, черно-бурые и черные. В Англии у 70 видов бабочек, наряду с особями со светлой окраской, имеются и темные морфы, численность которых в популяциях стала увеличиваться в связи с загрязнением лесов. Полиморфизм — широко распространенное явление. Он встречается у всех видов. Затрагивает он и те признаки, по которым различаются виды. У жуков дровосеков, например у усача цветочного, встречающегося поздней весной на купальнице, помимо типичной формы в популяциях встречается до 100 аберраций окраски. Во времена Линнея морфологический критерий был главным, так как считали, что существует одна типичная для вида форма.

Сейчас, когда установлено, что у вида может быть много форм, типологическая концепция вида отброшена и морфологический критерий не всегда удовлетворяет ученых. Все же следует признать, что этот критерий очень удобен для систематизации видов и в большинстве определителей животных и растений он играет главную роль.

Физиологический критерий

Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения — приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например сибирской и европейской, подчас приводит к гибели самок и потомства из-за крупных размеров плода.

Данный критерий так же  основан на том, что особи одного вида характеризуются определенными формами поведения или других физиологических процессов, которые определяют вероятность скрещивания. Разные виды животных, например, могут различаться по ритму суточной активности (дневной или ночной образ жизни), что резко снижает шансы оставления потомков – межвидовых гибридов. Очень важную роль играет поведение при спаривании – брачные ритуалы, специфичные для каждого вида, или видоспецифичные звуковые сигналы (пение птиц, стрекотание кузнечиков и т.п.). Благодаря этому особи разного пола определяют, что брачный партнер принадлежит к “своему” виду. У цветковых растений критерием принадлежности к разным видам могут служить разные сроки цветения, что препятствует межвидовому опылению.

 Биохимический критерий

Интерес к этому критерию появился в последние десятилетия в связи с развитием биохимических исследований. Он не находит широкого применения, так как не существует каких-либо специфических веществ, характерных только для одного вида и, кроме того, он весьма трудоемкий и далеко не универсальный. Однако им можно воспользоваться в тех случаях, когда другие критерии «не работают». Например, для двух видов-двойников бабочек из рода амата (А. рhеgеа и А. гugazzii) диагностическими признаками являются два фермента — фосфоглюкомутаза и эстераза-5, позволяющие даже определять гибридов этих двух видов. В последнее время широкое применение получило сравнительное изучение состава ДНК в практической таксономии микробов. Изучение состава ДНК позволило произвести ревизию филогенетической системы различных групп микроорганизмов. Разработанные методы дают возможность сравнивать состав ДНК у законсервированных в толщах земли бактерий и ныне живущих форм. Было проведено, например, сравнение состава ДНК у пролежавшей около 200 млн. лет в толще солей палеозойской бактерии псевдомонады солелюбивой и у ныне живущих псевдомонад. Состав их ДНК оказалдся идентичным, а биохимические свойства — сходными.

 Генетический критерий

Развитие цитологических методов позволило ученым исследовать форму и число хромосом у многих видов животных и растений. Появилось новое направление — кариосистематика, которое внесло некоторые поправки и уточнения в построенную на основе морфологических критериев филогенетическую систему. В ряде случаев число хромосом служит характерной особенностью вида. Кариологический анализ позволил, например, упорядочить систематику диких горных баранов, у которых разными исследователями выделялось от 1 до 17 видов. Анализ показал наличие трех кариотипов: 54-хромосомный — у муфлонов, 56-хромосомный — у архаров и аргали и 58-хромосомный — у обитателей гор Средней Азии — уриалов.

Однако и этот критерий не является универсальным. Во-первых, у многих разных видов число хромосом одинаково и форма их сходна. Во-вторых, в пределах одного и того же вида могут встречаться особи с разным числом хромосом. Это так называемые хромосомный и геномный полиморфизм. Например, козья ива имеет диплоидное — 38 и тетраплоидное число хромосом — 76. У серебряного карася встречаются популяции с набором хромосом 100, 150, 200, тогда как нормальное число их равно 50.У радужной форели число хромосом варьирует от 58 до 64, у беломорской сельди встречаются особи с 52 и 54 хромосомами. В Таджикистане на участке протяженностью всего 150 км, зоологами была обнаружена популяция слепушонки обыкновенной с набором хромосом от 31 до 54. У песчанок из разных мест обитания число хромосом различное: 40 — у песчанок алжирских популяций, 52 — у израильских и 66 — у египетских. К настоящему времени внутривидовой хромосомный полиморфизм обнаружен у 5 % цито-генетически изученных видов млекопитающих.

Иногда этот критерий неверно трактуется как генетический. Безусловно, число и форма хромосом важный признак, препятствующий скрещиванию особей разных видов. Однако это скорее цитоморфологический критерий, так как речь идет о внутриклеточной морфологии: числе и форме хромосом, а не о наборе и структуре генов.

Экологический критерий

Особенности поведения подчас тесно связаны с экологической спецификой вида, например, с особенностями устройства гнезда. Три вида обычных синиц гнездятся в дуплах лиственных деревьев, преимущественно берез. Большая синица на Урале выбирает обычно глубокое дупло в нижней части ствола березы или ольхи, образовавшееся в результате выгнивания сучка и смежной с ним древесины. Это дупло недоступно ни дятлам, ни воронам, ни хищным млекопитающим. Синица московка заселяет морозобойные трещины в стволах березы и ольхи. Гаичка же предпочитает строить дупло сама, выщипывая полости в трухлявых или старых стволах березы и ольхи, и без этой трудоемкой процедуры она не отложит яиц.

Особенности образа жизни, присущие каждому виду, определяют его положение, его роль в биогеоценозе, то есть его экологическую нишу. Даже самые близкие виды, как правило, занимают разные экониши, то есть различаются хотя бы по одному-двум экологическим признакам.

Так, экониши всех наших видов дятлов различаются по характеру питания. Большой пестрый дятел зимой питается семенами лиственницы и сосны, раздалбливая шишки в своих «кузницах». Черный дятел желна добывает личинок усачей и златок из-под коры и из древесины елей, а малый пестрый дятел долбит мягкую древесину ольхи либо добывает насекомых из стеблей травянистых растений.

Каждый из 14 видов дарвиновых вьюрков (названных так в честь Ч. Дарвина, впервые обратившего на них внимание), обитающих на Галапагосских островах, имеет свою специфическую эконишу, отличающуюся от других прежде всего характером корма и путями его добывания.

Экологический критерии не являются универсальными. Очень часто особи одного вида, но разных популяций отличаются целым рядом особенностей образа жизни и поведения. И напротив, разные виды, даже очень далекие, в систематическом отношении, могут иметь сходные этологические признаки или играть одинаковую роль в сообществе (например, роли травоядных млекопитающих и насекомых, скажем, таких, как саранча, вполне сопоставимы).

 Географический критерий

Этот критерий наряду с экологическим в большинстве определителей занимает второе (после морфологического) место. При определении многих видов растений, насекомых, птиц, млекопитающих и других групп организмов, распространение которых хорошо изучено, знание ареала играет существенную роль. У подвидов ареалы, как правило не совпадают, что обеспечивает их репродуктивную изоляцию и, по сути, их существование в качестве самостоятельных подвидов. Многие виды занимают разные ареалы (такие виды называют аллопатрическими). Но огромное число видов имеют совпадающие или перекрывающиеся ареалы (симпатрические виды). Кроме того, существуют виды, не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространствах суши или океана. В силу этих обстоятельств географический критерий не может быть универсальны

Вывод: каждый критерий в отдельности не может быть основанием для определения вида, только в совокупности они позволяют выяснить принадлежность живого организма

4. Закрепление

Биологическая задача № 1

Длина тела американской норки составляет около 45 см, длина хвоста достигает 15–25 см, масса тела – 1,5 кг. Американская норка населяет почти всю Северную Америку за исключением северо-востока и крайнего юга. Она акклиматизирована во многих районах Европы и Северной Азии. На протяжении года американская норка регулярно меняет места обитания и во время кочевок иногда уходит от водоёмов.

Какие критерии вида описаны в тексте? Ответ поясните.

Биологическая задача № 2

Установите соответствие между характеристикой вида Дельфин -белобочка и критерием вида, к которому эту характеристику относят.

Биологическая задача № 3

Сосна обыкновенная – светолюбивое растение, имеет высокий стройный ствол. Крона формируется только вблизи верхушки. Сосна растёт на песчаных почвах, меловых горах. У неё хорошо развиты главный и боковые корни. Листья сосны игловидные, по две хвоинки в узле на побеге. На молодых побегах развиваются зеленовато-жёлтые мужские шишки и красноватые женские шишки. Пыльца переносится ветром и попадает на женские шишки, где происходит оплодотворение. Через полтора года созревают семена, с помощью которых сосна размножается.

Какие критерии вида описаны в тексте? Ответ поясните.

5. Подведение итогов урока.

• Что вы сегодня узнали нового?
• С какими понятиями вы познакомились на уроке?
• С какими трудностями вы столкнулись?

6. Выставление оценок, домашнее задание

П.17, вопросы.

Скачано с www.znanio.ru