Открытый урок Возникновение жизни на Земле

ОТКРЫТЫЙ УРОК

«ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Цели: 1. Дать знания о происхождении жизни на Земле.

2. Формирование научного мировоззрения и чувства патриотизма у учащихся.

3. Развить умения самостоятельной работы и ответственности.

ПЛАН УРОКА:

1.Повторение из пройденного материала.

2.История представлений о возникновении жизни.

3.Теория русского учёного Опарина А. И.

4.Современные взгляды на возникновение жизни.

5.Закрепление

Оборудование: Таблицы.

Ход урока

I.Повторение из пройденного:

Тема урока говорит о жизни, т. е. о появлении живой природы на Земле.

- А вы задумывались о том, как отличить живое существо от не живого.

Например: - Вы нашли что - то интересное на дороге.

- Как определить - живое это или неживое? (Ученики отвечают)

- Расскажите, какими признаками обладает живой организм? Точнее нам расскажет?........

1.Высокая степень организации.

2.Любая часть организма выполняет определённые функции.

3.Живое - способно к обмену веществ и энергии.

4.Реагирует на изменения окружающей среды.

5.Хорошо приспособлен к среде обитания.

6.Способность к самовоспроизведению.

7.Способность к историческому развитию

II. История представлений о возникновении жизни.

Так же, как и Вас живое интересовало и человека.

-Как же произошли эти живые организмы?

С глубокой древности и до нашего времени человека интересовало происхождение жизни на Земле. Было высказано много гипотез и теорий о возникновении живого. Наиболее распространёнными из них являются следующие:

Выступление учащихся:

1.Креационизм - (лат. creatio - создание, сотворение). Согласно этой теории, жизнь возникла в результате, какого - то сверхъестественного события в прошлом; её придерживаются последователи почти всех распространённых религиозных учений.

По иудейско - христианским представлениям считается, что мир и все населяющие его организмы были созданы за шесть дней. В Книге бытия изложено в понятной для всех людей всех времён форме теологическое откровение о сотворении всех живых существ всемогущим Творцом. Богословие постигает истину через божественное откровение и веру, а наука в поисках истины использует наблюдения и эксперимент. Процесс божественного сотворения мира мыслится, как имевший место единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Вследствие чего наука не сможет ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.

2. «Теория стационарного состояния». Согласно этой теории, Земля не возникала, а существовала вечно, она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало, виды также существовали всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две возможности - либо изменение численности, либо вымирание.

3. «Теория панспермии» - жизнь возникла в какой - то части галактики, и перенесена на нашу Землю, с помощью НЛО, инопланетянами или же метеоритами и кометами.

Гипотеза занесения живых существ на Землю из космоса выдвинута Рихтером. Он предполагал, что живые зародыши были занесены на Землю из космического пространства метеоритами или под влиянием давления света. Но здесь не учитываются космические, радиоактивные лучи, которые губительны для всего живого.

Эта теория не объясняет механизма, как и каким образом впервые появились живые существа, а выдвигает о её внезапном происхождении. При изучении материала метеоритов и комет: в них были обнаружены многие «предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная кислота и органические соединения, которые возможно, сыграли роль «семян», падавших на голую землю.

4.Теория биогенеза (гр. «биос» - живое, генезис - происхождение) - сторонники теории полагали, что все живое происходит, только от живого, отрицают возникновение живых существ из неживой материи. В основе представлений о биогенезе лежат противопоставление живого - не -живому и идея вечности жизни. Сторонники биогенеза поддержали теорию панспермии.

Вывод: живое происходит от живого.

5.Теория самопроизвольного зарождения жизни Она была распространена в Древнем Китае, Вавилоне и Египте. Ещё учёные средневековья придерживались этой теории. Один из них Ван Гельмонт(1575- 1640), знаменитый учёный, описал эксперимент, в котором якобы за три недели создал мышей. Для этого потребовалось: грязная рубашка, тёмный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мышей он считал человеческий пот. Рыбы появляются из ила. Мухи - из мяса.

В 17-ом веке итальянский учёный Франческа Реди усомнился в этой теории и провёл опыт. Он положил мясо в несколько сосудов, половину из них закрыл крышкой.

--В каких сосудах возникнут мухи?

--Почему?

Но сторонники самозарождения не сдавались, они утверждали, что в закрытые сосуды не поступал воздух. Вследствие чего самозарождения не произошло.

--Какой вывод можно сделать после эксперимента Франческа Реди.

Вывод; Теория самозарождения не подтверждается, а что можно доказать? Живое зарождается от живого.

В 18-ом веке, с изобретением микроскопом, биологи могли изучать различные микроорганизмы.

Изучая мясной бульон, учёные увидели, что с течением времени в нём появляются микробы. Но если прокипятить его в течение часа и запаять горлышко, бактерии там не появлялись

В это время в науке укрепляется направление «виталистов», которые утверждали, что имеется некая « жизненная сила» присутствующая всюду, и если она проникнет в тело, то оно оживает. Они выдвинули предположение, что длительное кипячение убивает «жизненную силу», и она не может проникнуть в запаянный сосуд.

В 19 веке(1861г) Луи Пастер (1822 - 1895) французский учёный провёл эксперимент в колбе с мясным бульоном с S-образной трубкой, присоединённой к колбе, с отверстием не запаянным.

Кипячением из колбы выгонялся воздух, который при остывании жидкости возвращался обратно в колбу. Но бульон оставался на долгое время свежим. - В чём причина? - Оказывается! Стоило убрать S - образную трубку, как сразу же микроорганизмы оказывались в небе.

Вывод: Невозможность самопроизвольного возникновения жизни. А принцип: «Всё живое - от живого», мог считаться справедливым.

Теперь перейдём к современным воззрениям о возникновении жизни. А начнем с образования

планеты Земля. В космосе большое количество туманностей, одна из них это Млечный Путь, III.Теория русского учёного Опарина А.И.

которое состоит из Н2, Не, Ne, CH 4, H 2O, HCN, а пылевые частицы из Mg, Fe, Si, S, Li, Na, Al.

Вся эта масса под действием гравитационной силы сжимается, образуя диск за миллиарды лет. При таком высоком давлении температура в этом слое повышается до миллиона градусов. Эта масса превращается в плазму, которая затем в процессе взрыва создала планеты солнечной системы. Затем эти планеты начинают остывать. По мере остывания планет происходит и охлаждение атмосферы, и образование воды, а вода образует океаны. Океан как бы является местом, где возникла жизнь.

6.Теория абиогенеза (а - отрицательная частица латинского языка). Приверженцы этой теории утверждают, что живое может возникнуть из неживого. Или его можно назвать «Теорией возникновения живых существ из веществ неорганической природы». В 1924г известный русский биохимик А. И Опарин (1894 - 1980) высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 5-6 миллиардов лет назад состояла из паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни. Предсказания Опарина оправдались. В 1955г американский исследователь Миллер создал аппарат (схема на таблице). Рассказать об устройстве. Он пропускал электрический разряд через смесь газов (СH₄, NH₃, H₂ O), под напряжением U=60кв, под давлением несколько Паскалей и t=80 С, получил жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. А как мы знаем, аминокислоты являются кирпичиками, из которых синтезируются молекулы белка.

IV.Современные взгляды на возникновение жизни.

Это является первым шагом на пути возникновения жизни на Земле. Это подтверждает теорию абиогенного синтеза органических веществ. Наиболее ценным в гипотезе Опарина, это постепенное усложнение химической структуры и морфологического облика предшественников жизни на пути к живым организмам. По этой гипотезе в концентрированных растворах белков, нуклеиновых кислот могут образоваться сгустки подобно водным растворам желатина. Такие сгустки называют коацерватными каплями или КОАЦЕРВАТАМИ. Они способны впитывать различные вещества.

Коацерваты - это ещё не живые существа. Они проявляют лишь внешнее сходство с такими признаками живых организмов, как рост и обмен веществ с окружающей средой.

Коацерваты претерпели очень длительный отбор на устойчивость структуры. Важный этап в происхождении жизни было возникновение механизма воспроизведение себе подобных с помощью нуклеиновых кислот. В процессе эволюции коацерваты превращаются в протобионты-

доктеточные образования, обладавшие некоторыми свойствами клеток: способностью к обмену веществ, самовоспроизведением и др. Затем из них образуется клетка.

- Какую из рассмотренных теорий возникновения жизни вы бы поддержали?

- Возможно ли возникновение жизни абиогенным путём в настоящее время?

- Какой вывод мы можем составить, рассмотрев наиболее важные теории возникновения жизни?

ВЫВОД: Жизнь возникла на Земле абиогенным путём. В настоящее время живое вещество происходит только от живых организмов (биогенное происхождение). Возможность повторного происхождения жизни на Земле исключена.

V.ЗАКРЕПЛЕНИЕ: Работа по карточкам - заданиям и их проверка.

Назначаю в каждом ряду одного ответственного ученика, который раздает карточки-задания. Учащиеся выполняют задания. Ответственный собирает и проверяет по ответам и выставляет оценки. Которые будем обсуждать на следующем уроке.

VI. Подведение итогов: беседа.

- Как вы думаете, почему человек пытается ответить на вопрос о возникновении жизни на Земле?

VII.Задание на дом.

Тестирование к уроку: «Возникновение жизни на Земле»

1.Где возникли первые неорганические соединения?

а) в недрах Земли;

б) в первичном океане;

в) в первичной атмосфере.

2. Что явилось предпосылкой возникновения первичного океана?

а) охлаждение атмосферы;

б) опускание суши;

в) появление подземных источников.

3. Какие первые органические вещества возникли в водах океана?

а) белки;

б) жиры;

в) углеводы;

г) нуклеиновые реакции.

4. Какими свойствами обладали коацерваты?

а) рост;

б) обмен веществ;

в) размножение.

5. Луи Пастер своими опытами доказал:

а) самозарождение жизни возможно;

б) невозможность самозарождения жизни.

Тема урока: Эволюционное учение

Цели урока:

1. Знакомство учащихся с принципами историзма в развитии эволюционных идей.

2. Формирование знаний об эволюции

3. Формирование научного мировоззрения у учащихся

План урока

1. Знакомство учащихся с историей эволюционного процесса

2. Эволюционные гипотезы Ж.Б. Ламарка

3. Изложение эволюционного учения Ч. Дарвина

Оборудование: портреты Ж.Б. Ламарка, Ч. Дарвина.

Ход урока

1. Повторение изученного:

- Какие уровни организации жизни Вы узнали на прошлом уроке?

- Что изучает предмет «Общая биология»?

2. Изучение новой темы:

В настоящее время науке известно около 3,5 млн. видов животных и 600тыс.- растений, 100тыс-грибов, 8тыс-бактерий и 800 видов вирусов. А вместе с вымершими-за всю историю Земли, на ней обитало не менее 1 миллиарда видов живых организмов.

-Только что я вам сказал слово «виды» - что оно означает?

- Вы изучали растения и животные назовите по 5 видов каждого?

- Как возникло такое множество видов?

- Кто-то может сказать, что они созданы богом? Другие находят ответ в научной теории

эволюции живой природы.

При изучении эволюционного учения, есть необходимость рассмотреть его в развитии.

- Как же происходило развитие этого учения?

Разберём само понятие «Эволюция» - (лат evolutio-развертывание). Впервые было использовано в биологии швейцарским натуралистом Ш. Боннэ. Близко к этому слову по звучанию стоит революция.

Это слово Вам известно. Что оно означает?

Революция - коренное изменение, скачкообразный переход от одного состояния к другому.

Эволюция - постепенное непрерывное приспособление живого, к постоянным изменениям условий окружающей среды.

Эволюция - это процесс исторического развития органического мира.

В средние века с установлением христианской церкви в Европе распространяется официальная точка зрения, основанная на библейских текстах: все живое создано Богом и остается неизменным. Он их создал по паре, так они живут изначально целесообразно. То есть они созданы с какой-то целью. Кошки созданы для ловли мышей, а мыши созданы для того, чтобы ими питались кошки. Несмотря на господство взглядов о неизменности видов, интерес к биологии возрос уже в 17 в. Идеи эволюции начинают прослеживаться в трудах Г.В. Лейбница. Развитие эволюционных взглядов возникает в 18 веке, которые развивают Ж. Бюффон, Д. Дидро. Далее появляются сомнения в неизменности видов, которые приводят к возникновению теории трансформизма - доказательством естественного превращения живой природы. Приверженцами являются: М.В. Ломоносов, К.Ф. Вольф, Э.Ж. Сент-Илер.

К концу 18в. В биологии накопился огромный материал, где можно увидеть:

1. Даже внешне далёкие виды по внутреннему строению обнаруживают определённые черты сходства.

2. Современные виды отличаются от давно живших на Земле, ископаемых.

3. Внешний вид, строение и продуктивность сельскохозяйственных растений и животных существенно изменяется с изменением условий их выращивания.

Идеи трансформизма развил Ж.Б. Ламарк и создал эволюционную концепцию развития природы. Его эволюционная идея тщательно разработана, подкреплена фактами и поэтому превращается в теорию. В основу её положено представление о развитии, постепенном и медленном, от простого к сложному, и о роли внешней среды в преобразовании организмов.

Ж.Б. Ламарк (1744-1829) - создатель первой эволюционного учения, также, как вы уже знаете, ввёл термин «биология». Свои взгляды на развитие органического мира он опубликовал в книге «Философия зоологии».

1. По его мнению, эволюция идёт на основании внутреннего стремления организмов к прогрессу и совершенству, которая является главной движущей силой. Этот механизм изначально заложен в каждом живом организме.

2. Закон прямого приспособления. Ламарк признает, что внешняя среда оказывает влияние на живые организмы. Ламарк считал, что реакцией на изменения внешней среды, является адаптивный приспособительный ответ на изменения внешней среды (температуры, влаги, света, питания). Он, как и все его современники, считал, что изменения, возникающие под влиянием среды, могут передаваться по наследству. В качестве примера приводим растение Стрелолист. У стрелолиста в воде листья формируются лентовидный лист, на поверхности воды - плавающий округлённый, а в воздухе - стреловидный.

3. «Закон упражнения и неупражнения органов». Появление новых признаков в эволюции, Ламарк представлял следующим образом, вслед за изменением условий тотчас следует изменение привычек. В результате у организмов происходит появление полезных привычек и они начинают упражнять какие -то органы, которыми раньше не пользовались. Он полагал, что усиленное упражнение органов ведёт к их увеличению, а неупражнение - к дегенерации. На этой основе Ламарк формулирует закон упражнения и неупражнения. Например длинные ноги и шея у жирафа - наследственно закреплённое изменение, связанное с постоянным использованием этих частей тела при добывании пищи. Так, береговые птицы (цапля, журавль, аист), неохотно плавающие, но вынужденные обитать вблизи воды в поисках пищи, постоянно подвергаются опасности погрузиться в ил. Во избежание этого они прилагают все усилия, чтобы как можно больше вытянуть и удлинить ноги. Постоянное упражнение органов в силу привычки, направляемое волей животного и приводит к его эволюции. Аналогичным образом, по его мнению, развиваются все специальные приспособления у животных: это - появление рогов у животных, удлинение языка муравьеда.

4. «Закон наследования приобретённых признаков». Согласно этому «закону» полезные изменения передаются потомству. Но большинство примеров из жизни живых организмов с позиций теории Ламарка невозможно объяснить.

Вывод: Таким образом, Ж.Б. Ламарк был первым, предложил развернутую концепцию трансформизма - изменяемости видов.

Эволюционное учение Ламарка не было достаточно доказательным и не получило широкого признания среди его современников.

Величайшим учёным эволюционистом является Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882).

3. Доклад - информация о Ч. Дарвине

В первой половине 19в. Англия стала самой передовой капиталистической страной, с высоким уровнем развития промышленности и сельского хозяйства. Животноводы добились исключительных успехов в выведении новых пород овец, свиней, крупного рогатого скота, лошадей, собак, кур. Растениеводами были получены новые сорта зерновых, овощных, декоративных, ягодных и плодовых культур. Эти достижения явно показывали, что животные и растения изменяются под воздействием человека.

Великие географические открытия, обогатившие мир сведениями о новых видах растений и животных, особых людях из заморских стран.

Получают своё развитие науки: астрономия, геология, химия, ботаника и зоология значительно обогатились знаниями о видах растений и животных.

Дарвин своим рождением попал в такой исторический момент.

Ч. Дарвин родился 12.02.1809г в английском городе Шрусбери в семье врача. С ранних лет у него проявился интерес к общению с природой, к наблюдениям за растениями и животными в их естественной среде обитания. Глубокая наблюдательность, страсть к коллекционированию и систематизации материала, способность к сравнениям и широким обобщениям, философское мышление были природными свойствами личности Ч. Дарвина. Окончив школу обучался в Эдинбургском и Кембриджском университетах. В тот период он познакомился с известными учёными: геологом А. Седжвиком и ботаником Дж. Генсло, которые способствовали развитию его природных способностей, знакомили с методикой полевых исследований.

Дарвин был с эволюционными идеями Ламарка, Эразма Дарвина и других эволюционистов, но они не казались ему убедительными.

Поворотным моментом в биографии Дарвина было его путешествие (1831-1836) в качестве натуралиста на корабле «Бигл». Во время путешествия он собрал большой фактический материал, обобщение которого привело к выводам, обусловившим подготовку к крутому перевороту в его мировоззрении. Дарвин возвращается в Англию убеждённым эволюционистом.

По возвращении на родину, Дарвин поселился в деревне, где и провёл всю свою жизнь. В течении 20 лет. Начинается длительный период разработки стройной теории эволюции, основанной на вскрытии механизма эволюционного процесса.

Наконец 1859г. вышла в свет книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора»

Её издание (1250 экземпляров) было распродано за один день- случай, удивительный в книжной торговле того времени.

В 1868г. Ч. Дарвин опубликовал второй капитальный труд - «Изменение домашних животных и культурных растений»

В 1871г. увидел свет третий фундаментальный труд - «Происхождение человека и половой отбор», который завершил трилогию основных работ Дарвина по теории эволюции.

Вся жизнь Дарвина была посвящена науке и увенчалась достижениями, вошедшими в фонд крупнейших обобщений естествознания.

Умер великий учёный 19.04.1882г, и был погребен р ядом с могилой Ньютона.

ПРОДОЛЖЕНИЕ УЧИТЕЛЯ

Открытие Дарвином теории эволюции, застало общество врасплох. Один его друг, сильно обидевшись на то, что его приравняли к обезьянам, отправил ему послание: «Твой бывший друг, ныне потомок обезьяны».

В своих работах Дарвин показал, что существующие ныне виды произошли естественным путём от других более древних видов.

Целесообразность - наблюдаемая в живой природе, это - результат естественного отбора полезных для организма признаков.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ

1. Все виды живых существ никогда не были кем-то созданы

2. Виды возникнув, естественным путём постепенно преобразовались и совершенствовались

3. В основе преобразования видов лежат изменчивость, наследственность, естественный отбор

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям обитания (окружающей среды) и многообразие видов в природе.

4 . ЗАКРЕПЛЕНИЕ:

Работа по карточкам - заданиям и их проверка.

Назначаю в каждом ряду одного ответственного ученика, который раздает карточки-задания. Учащиеся выполняют задания. Ответственный собирает и проверяет по ответам и выставляет оценки. Которые будем обсуждать на следующем уроке.

Вывод:

Движущими силами (факторами) эволюции (по Дарвину), является борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости.

Ч. Дарвин создал теорию эволюции, которое была способна на самые главные вопросы: о факторах эволюционного процесса и причинах приспособленности живых существ к условиям существования. Дарвин успел увидеть победу своей теории; популярность его при жизни была огромной.

Тестирование к уроку: Эволюционное учение.

1. Результатом эволюции явились:

А - искусственный и естественный отбор;

Б - наследственная изменчивость;

В - приспособленность организмов к среде обитания;

Г - многообразие видов.

2. Кто создал целостную теорию эволюции:

А - Рулье;

Б - Ламарк;

В - Дарвин

3 . Главный фактор, главная движущая сила процесса эволюции:

А - мутационная изменчивость;

Б - борьба за существование;

В - естественный отбор;

Г - модификационная изменчивость.

4. Современные виды животных и растений не сотворены богом, они произошли от предков животных и растений путём эволюции. Виды не вечны, изменялись и изменяются. Какому учёному удалось доказать это?

А-Ламарку;

Б- Дарвину,

В-Линнею;

Г-Тимирязеву;

Д-Рулье .

5. Движущей и направляющей силой эволюции является:

А - дивергенция признаков;

Б - разнообразие условий среды;

В - приспособленность к условиям среды;

Г - естественный отбор наследственных изменений.