Caractère relatif des adaptations. Leçon de biologie sur le thème : « L'adaptabilité des organismes à l'environnement et sa nature relative » (11e année) La nature relative de l'adaptabilité des organismes est révélée

Fin. Voir n° 21/2006

L'adaptabilité des organismes est le résultat de l'action de facteurs évolutifs.
Nature relative des adaptations

11e (9e) année (2 heures)

Leçon 2. Le mécanisme d'apparition des adaptations et leur nature relative

La deuxième leçon sur ce sujet utilise des éléments de la technologie de la pensée de groupe. Cible ses applications :

– activation de l’activité mentale des élèves pendant les cours ;
– développer la capacité d’appliquer les connaissances dans une situation nouvelle ;
– développer des compétences pour établir des relations de cause à effet.

Techniques pédagogiques utilisées : « Clusters » ; « Pensée en rond » ; travailler selon l'algorithme; "Rapport de carte de visite."

Étapes de travail :

– vérifier les devoirs ;
- motivation Activités éducatives: créer une situation problématique, travail individuelétudiants;
– l’histoire du professeur ; enseigner aux étudiants un schéma d'analyse des mécanismes d'adaptation ;
– découverte conjointe des connaissances (activités des élèves : répartition en groupes ; travail en groupe sur instructions de l'enseignant (en variante du travail en laboratoire), activités de l'enseignant : correction des réponses des élèves, direction du travail des groupes) ;
– application indépendante des connaissances : présentation de leur matériel par chaque groupe et discussion collective ;
– résumer le cours (« Rapport sur une carte de visite », formulation commune des conclusions, les élèves apportant des modifications à leurs notes).

Résultat prévu : montrer la nécessité de connaître les mécanismes d’adaptation pour expliquer l’action de la sélection naturelle.

Notes des cours : pour les devoirs; pour la performance du groupe ; pour le « Rapport de carte de visite » ; derrière travail de laboratoire- sur la base des résultats de la vérification des cahiers.

Matériel pour la leçon :

– cartes mémoire avec des déclarations correspondant aux points de vue de Linné, Lamarck, Darwin ;
– des schémas d'analyse des mécanismes d'adaptation pour chaque groupe ;
– des tables, des objets vivants ou des herbiers et des animaux empaillés pour les travaux de laboratoire.

PENDANT LES COURS

Vivre, c’est réagir, et non être une victime.

Vérification des devoirs

Option 1. Adaptations mutuelles entre prédateurs et proies.

Prédateurs

Développement d'organes permettant de capturer, retenir, tuer des proies (dents, bec, griffes).

Coloration de masquage.

Développement des organes de poursuite (course, nage ou vol rapides et maniables).

Libération de poisons paralysants.

Développer des comportements particuliers (poursuite, attente en embuscade).

Tisser des filets de piégeage (par exemple des toiles d'araignées).

Victimes

Développement d'organes protecteurs (piqûres, aiguilles).

Développement d'organes de protection mécanique (coque).

Coloration protectrice ou motifs répulsifs (par exemple, « yeux »).

Développement d'organes permettant d'éviter un prédateur (course, nage ou vol rapides et maniables).

Libération de poisons, d'odeurs répulsives et irritantes.

Développement de méthodes de comportement particulières (dissimulation, mouvement rapide).

Construction d'abris (par exemple, maisons contre les trichoptères).

Manque de locomotion et d’organes sensoriels distants.

Absence de bouche, d'intestins.

Organes de fixation spéciaux (ventouses, crochets).

Manque de pigmentation.

Anaérobie.

Un grand nombre de descendants, il n'y a aucun soin pour la progéniture.

Changement de générations, métamorphose complexe.

Changement de propriétaires.

Exemples d'organismes : ascaris, ténia, échinocoque, etc.

Aucun mouvement actif (par exemple insectes sans ailes).

Organes spéciaux pour manger (trompe perçante, organes suceurs).

Organes d'attachement à l'hôte.

Nombreux descendants.

Exemples d'organismes : poux, puces, sangsues, punaises de lit, etc.

Réduction des organes d'assimilation.

Type de nutrition hétérotrophe.

Formation de racines suceuses.

Nombreuses fleurs et graines.

Motivation pour les activités d'apprentissage

On utilise la technique des « Clusters » (de l'anglais. groupé– poussant en grappes, en brosses, en grappes). C'est l'une des façons d'organiser l'information, généralement sous la forme d'un diagramme, d'un modèle fonctionnel d'une situation, d'un arbre de concepts ou d'une carte terminologique.

Quels sont les facteurs nécessaires pour que les adaptations se produisent ? (Toutes les propositions des étudiants sont enregistrées au tableau.)

Professeur. Comme vous le savez, c'est la contribution la plus importante au développement des idées évolutionnistes aux XVIIIe et XIXe siècles. contribution de K. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin. La théorie de l'évolution de Darwin a servi de base à la création de la théorie synthétique moderne de l'évolution (STE).
Essayez de classer les déclarations proposées en trois catégories :

– correspond aux vues de Linné ;
– correspond aux vues de Lamarck ;
– correspond aux vues de Darwin (STE).

(Les élèves travaillent de manière indépendante.)

Déclarations

1. Les adaptations résultent de nouvelles mutations.
2. L'adaptabilité des organismes est une manifestation de l'opportunité initiale.
3. Les organismes ont une capacité innée à changer lorsqu’ils sont exposés à environnement externe.
4. Les adaptations sont fixées à la suite de la sélection naturelle.
5. L’une des forces motrices de l’évolution est le désir de perfection des organismes.
6. La force motrice de l’évolution réside dans les lois naturelles de la nature.
7. L’une des forces motrices de l’évolution est l’exercice et le non-exercice des organes dans certaines conditions environnementales.
8. La force motrice derrière l’émergence du fitness est Dieu.
9. Les caractéristiques acquises lors de l'interaction d'un individu avec l'environnement sont héritées.

Répondre: Linné – 2, 8 ; Lamarck – 3, 5, 7, 9 ; STE – 1, 4, 6.

La vérification de l'achèvement de la tâche s'effectue à l'aide de la technique « Penser en cercle ». Les objectifs de cette technique sont : ne pas avoir peur des erreurs ; apprendre à écouter les autres; être capable d’analyser et de résumer les éléments entendus.

Les numéros d’énoncés sont écrits au tableau, puis le premier élève de n’importe quelle rangée (au choix de l’enseignant)

des noms dont les opinions, à son avis, correspondent à la première déclaration. La réponse est écrite en abrégé en face du n°1. Selon le même schéma, l'enquête se déroule plus loin, jusqu'au dernier élève. Ensuite, le nombre de votes pour chaque élément est compté, la vérité est déterminée, sur la base de laquelle le tableau « Occurrence des appareils » est rempli.

Tableau. L’émergence des appareils

D'après Carl Linné

D'après Jean Baptiste Lamarck

Selon Charles Darwin

1. L'adaptabilité des organismes est une manifestation de l'opportunité initiale.

2. La force motrice derrière l’émergence du fitness est Dieu.

1. Les organismes ont une capacité innée à changer sous l'influence de l'environnement externe.

2. Les forces motrices de l'évolution sont le désir de perfection des organismes et l'exercice et le non-exercice des organes dans certaines conditions environnementales.

3. Les caractéristiques acquises lors de l'interaction d'un individu avec l'environnement sont héritées.

1. Les adaptations résultent de mutations et sont fixées par la sélection naturelle.

2. La force motrice de l’évolution réside dans les lois naturelles de la nature.

À l’aide des données du tableau, essayez de répondre à la question : quel est le mécanisme par lequel les adaptations surviennent ?

Après la discussion, l'enseignant écrit au tableau le nom du sujet du cours et un schéma d'analyse des mécanismes d'adaptation.

Des modifications sont apportées au cluster d'origine : Les facteurs les plus importants pour la formation des adaptations sont encerclés, les autres sont effacés.

Professeur. Dans les grandes populations, le facteur directeur de l'évolution est la sélection naturelle, et dans les petites populations, la dérive génétique, dont l'effet est affaibli dans les grandes populations. Il faut garder à l’esprit que la dérive génétique n’entraîne pas toujours une adaptation des organismes : elle peut même être destructrice pour une population, aggravant sa capacité d’adaptation aux conditions environnementales.
De plus, il faut rappeler que Charles Darwin a souligné que tous les appareils, aussi parfaits soient-ils, sont relatif personnage. La sélection naturelle forme une adaptation à des conditions d'existence spécifiques (en temps donné et dans un lieu donné), et non à toutes les conditions environnementales possibles.
Les faits suivants peuvent servir de preuve de la relativité des appareils (écrits dans des cahiers) :

1. Les dispositifs de protection s'avèrent inefficaces dans des conditions inhabituelles : par exemple, lorsque les chutes de neige sont retardées, un lièvre blanc qui a mué pour l'hiver est clairement visible sur le fond du sol sombre.

2. La manifestation des instincts chez les animaux peut s'avérer inappropriée : par exemple, les petits oiseaux continuent de gaspiller de l'énergie pour nourrir le coucou, qui a jeté leur progéniture hors du nid.

3. Les organes et structures utiles à certaines fins peuvent s'avérer nocifs dans d'autres conditions - par exemple, les ailes d'un martinet lui assurent un vol très rapide et maniable, mais ne lui permettent pas de décoller si l'oiseau accidentellement finit au sol (les martinets nichent uniquement sur de hautes falaises) ; La coloration vive du paon mâle assure son succès auprès des femelles, mais attire en même temps les prédateurs.

Puis l'enseignant conseille aux écoliers de modifier le nom du sujet étudié : « Le mécanisme d'apparition des adaptations et leur caractère relatif »

Ensuite, chaque élève reçoit au hasard une carte contenant un idéogramme (dessin, courte note) d'un certain organisme. Les gars qui ont reçu les mêmes cartes sont regroupés en groupes et se voient confier une tâche.

Exercice:À l’aide des connaissances acquises dans la leçon, expliquez comment les situations suivantes pourraient survenir :

– des rayures sur la peau d'un tigre (1er groupe) ;
– longues oreilles de lièvre (2ème groupe) ;
– coloration protectrice chez la sauterelle (3ème groupe) ;
– trompe d'éléphant (4ème groupe) ;
– fourrure épaisse du renard arctique (5ème groupe).

Note: l'ensemble des tâches peut être différent - selon les manuels disponibles en classe de biologie (tableaux, illustrations, plantes vivantes ou herbiers et animaux empaillés).

Au tableau, l'enseignant écrit un algorithme selon lequel il faut analyser l'objet.

Les élèves travaillent en groupe : prennent des notes dans des cahiers ; préparer puis présenter son matériel (n'importe quel étudiant peut être délégué du groupe). Après chaque présentation, une discussion de groupe a lieu.

Au stade final de la leçon, la technique du « Rapport de Carte de Visite » est utilisée : les conclusions correspondant aux supports de cette leçon et des leçons précédentes sont formulées et notées dans un cahier, c'est-à-dire sur le sujet dans son ensemble).

Rapport de carte de visite :

– un jeu de « cartes de visite » avec nom et prénom a été préparé pour tous les étudiants ;
– avant le début du cours, toutes les cartes de visite sont mélangées et placées en pile sur le bureau du professeur ;
– le propriétaire de la carte du dessus doit parler à la fin de la leçon avec un résumé du sujet de la leçon.

L'orateur n'est connu qu'à la fin du cours, la technique captive donc les enfants par son côté ludique et sa responsabilité supposée. L'intérêt augmente également si l'enseignant participe à ce jeu et met sa carte de visite dans une pile commune.

Après le mini-rapport, la formulation commune des conclusions est réalisée :

– tout type d'organisme vivant est adapté aux conditions dans lesquelles il vit ;
– les adaptations des organismes à leur environnement se manifestent à tous les niveaux d'organisation – biochimique, cytologique, histologique, anatomique ;
– adaptations physiologiques – un exemple de reflet des caractéristiques structurelles d'une organisation dans des conditions d'existence données ;
– prendre soin de la progéniture apparaît comme un moyen d'assurer la survie de l'espèce dans le contexte d'un degré élevé de développement système nerveux et est l'une des formes d'adaptations physiologiques ;
– toute adaptation est relative et opportune uniquement dans des conditions d'existence spécifiques.

Ainsi, l'aptitude est l'opportunité relative de la structure et des fonctions d'un organisme, qui est le résultat de la sélection naturelle, éliminant les individus inadaptés à des conditions d'existence données.

Devoirs

1. Analysez les termes suivants et notez les associations qui surviennent dans votre cahier :

1ère option – pré-adaptation ;
2ème option – inadaptation.

1ère option – la présence d'une carapace chez les tortues terrestres ;
2ème option – croissance constante des incisives chez les rongeurs.

Note: Certaines classes ont des difficultés à travailler ensemble, le cours peut donc se dérouler sous la forme travail indépendant avec le manuel, et il sera utile d'utiliser le tableau « L'émergence des dispositifs ».

3. Expliquez comment la coloration rayée d'un tigre, les longues oreilles d'un lièvre et la trompe d'un éléphant pourraient surgir du point de vue de :

1ère option – Linné ;
2ème option – Lamarck ;
3ème option – théorie synthétique de l'évolution.

4. Expliquez la relativité des appareils suivants :

1ère option – absence ou sous-développement des organes sensoriels chez les animaux des cavernes ;
2ème option – feuilles-aiguilles d'un cactus ;
3ème option – une épaisse couche de graisse chez les baleines du Nord.

Méthodes de travail avec les labyrinthes :

le labyrinthe est constitué d'énoncés avec lesquels l'élève est d'accord ou en désaccord ;

selon la décision, il se déplace dans le labyrinthe selon les flèches, atteignant la bonne réponse ou se retrouvant dans une impasse ;

Ayant atteint la dernière déclaration, l'étudiant doit recevoir un certain code - numérique ou, comme dans dans ce cas, alphabétique.

Note: Si ce labyrinthe est complété correctement, le mot « adaptation » est écrit dans l’ordre inverse pour éliminer les devinettes (« eggsatpada »).

La sélection naturelle a toujours le caractère d'une réaction adaptative aux conditions d'existence. Tous les signes d'organismes vivants sont adaptés aux conditions de leur existence. L’adaptabilité diffère entre interne et structure externe organismes, comportement animal, etc.

Par exemple, l'intensité de la reproduction est plus élevée chez les créatures dont la progéniture meurt en grand nombre. La morue, qui ne se soucie pas de sa progéniture, pond environ 5 millions d'œufs pendant la période de frai. La femelle d'un petit poisson de mer, une épinoche à quinze épines, dont le mâle garde le nid avec ses œufs, ne pond que quelques dizaines d'œufs. Un éléphant, dont la progéniture dans la nature n'est presque jamais menacée, ne produit pas plus de 6 éléphanteaux au cours de sa longue vie, mais l'ascaris humain, dont la grande majorité des descendants meurent, pond 200 000 œufs chaque jour au cours de l'année.

Les plantes pollinisées par le vent produisent grande quantité pollen fin, sec et très léger. Les stigmates des pistils de leurs fleurs sont grands et de forme plumeuse. Tout cela les aide à polliniser plus efficacement. Mais les plantes pollinisées par les insectes ont beaucoup moins de pollen, il est gros et collant, leurs fleurs ont des nectaires et sont de couleurs vives pour attirer les insectes pollinisateurs.

Des exemples frappants d'adaptation sont la coloration protectrice et le mimétisme. Mimétisme - imitation espèce dangereuse- observé chez de nombreux animaux. Par exemple, certains inoffensifs Serpent venimeux ont acquis des similitudes significatives avec leurs parents venimeux, ce qui les aide à éviter les attaques de prédateurs.

La théorie de Darwin explique l'émergence de la condition physique par la variation héréditaire et la sélection naturelle.

Cependant, il faut toujours garder à l’esprit que la condition physique est relative. C'est-à-dire que toute adaptation aide à survivre uniquement dans les conditions dans lesquelles elle s'est formée. Dès que les conditions changent, un trait auparavant utile se transformera en un trait nuisible et entraînera la mort. Par exemple, un martinet qui vole magnifiquement a des ailes très longues et étroites. Cependant, cette spécialisation de l'aile a conduit au fait que le martinet ne peut pas décoller de surfaces planes et, s'il n'a rien d'où sauter, il meurt.

Le caractère relatif de l'aptitude peut également être envisagé à l'aide de l'exemple suivant : dans les régions industrielles d'Europe, où, en raison du développement intensif de la production, les lichens de couleur claire recouvrant les troncs d'arbres sont morts, des individus de papillons de couleur foncée ont remplacé la lumière. individus de couleur. Ce phénomène est appelé mélanisme industriel. Le fait est que les insectes de couleur claire sont très visibles sur un fond sombre et sont principalement mangés par les oiseaux. Dans les zones rurales, au contraire, les insectes sombres sont bien visibles sur les troncs clairs, et ce sont eux qui sont détruits par les oiseaux. Ainsi, la sélection naturelle a initié une divergence (divergence) au sein d'une espèce, qui peut conduire d'abord à l'émergence de sous-espèces puis à de nouvelles espèces.

La formation de nouvelles espèces est l’étape la plus importante du processus d’évolution.

Le processus évolutif est divisé en micro et macroévolution. La microévolution est le processus de restructuration au sein d'une espèce, conduisant à la formation de nouvelles populations, sous-espèces et se terminant par la formation de nouvelles espèces.

Ainsi, la microévolution est la plus Première étape un processus évolutif qui peut se produire sur des périodes de temps relativement courtes et qui peut être observé et étudié directement.

En raison de la variabilité héréditaire (mutationnelle), des changements aléatoires dans le génotype se produisent. Le taux de mutation spontanée est assez élevé et 1 à 2 % des cellules germinales présentent des gènes mutés ou des chromosomes altérés. Les mutations sont le plus souvent récessives et rarement bénéfiques à l’espèce. Cependant, si à la suite d'une mutation des changements bénéfiques pour un individu se produisent, celui-ci bénéficie alors de certains avantages par rapport aux autres individus de la population : il reçoit plus de nourriture ou devient plus résistant à l'influence des bactéries et virus pathogènes, etc. Par exemple, le développement d’un long cou a permis aux ancêtres de la girafe de se nourrir des feuilles des grands arbres, ce qui leur a fourni plus de nourriture que les individus de la population au cou court.

Ainsi, avec l'émergence d'une nouvelle caractéristique, commence le processus de divergence, c'est-à-dire la divergence des caractéristiques au sein de la population.

Il y a des vagues de chiffres dans une population de n’importe quelle espèce. Les années favorables, la population augmente : une reproduction intensive a lieu, la plupart des individus jeunes et vieux survivent. Les années défavorables, la taille de la population peut chuter fortement : de nombreux individus, notamment jeunes et vieux, meurent et l'intensité de la reproduction diminue. Ces vagues dépendent de nombreux facteurs : changements climatiques, quantité de nourriture, nombre d’ennemis, micro-organismes pathogènes, etc. Dans les années défavorables pour la population, des conditions peuvent survenir lorsque seuls les individus qui, à la suite d'une mutation, ont acquis un trait utile, survivront. Par exemple, lors d'une sécheresse, les ancêtres des girafes au cou court pouvaient mourir de faim, et les individus au long cou et leur progéniture commençaient à dominer la population. Ainsi, dans un laps de temps assez court, du fait de la sélection naturelle, une population d'animaux artiodactyles « à long cou » pourrait apparaître. Mais si les individus de cette population pouvaient librement se croiser avec des parents « au cou court » des populations voisines, alors le nouveau genre ne pouvait pas survenir.

Ainsi, le prochain facteur nécessaire dans la microévolution est l'isolement d'une population d'individus possédant un nouveau trait issu d'une population d'individus ne possédant pas ce trait. L'isolement peut être réalisé de plusieurs manières.

1. L’isolement géographique comme facteur de spéciation. Cette sorte

l'isolement est associé à l'expansion de l'habitat et de l'aire de répartition de l'espèce.

Dans le même temps, les nouvelles populations se retrouvent dans des conditions différentes par rapport aux autres populations : climatiques, pédologiques, etc. Des changements héréditaires se produisent constamment dans la population, la sélection naturelle opère - à la suite de ces processus, le pool génétique de la population change et une nouvelle sous-espèce apparaît. Le libre croisement de nouvelles populations ou sous-espèces entre elles peut être entravé par des lacunes dans l'aire de répartition dues aux rivières, aux montagnes, aux glaciers, etc. Par exemple, sur la base de facteurs d’isolement géographique, toute une série d’espèces sont nées d’une espèce de muguet sur plusieurs millions d’années. Ce chemin de spéciation est lent et s’étend sur des centaines, des milliers et des millions de générations.

2. L'isolement temporaire comme facteur de spéciation. Ce type d'isolement est dû au fait que si le moment de la reproduction ne coïncide pas, deux sous-espèces proches ne pourront pas se croiser et une divergence supplémentaire conduira à la formation de deux nouvelles espèces. De cette manière, de nouvelles espèces de poissons apparaissent si les périodes de frai des sous-espèces ne coïncident pas, ou de nouvelles espèces végétales apparaissent si les périodes de floraison des sous-espèces ne coïncident pas.

3. L'isolement reproductif comme facteur de spéciation. Ce type d'isolement se produit lorsqu'il est impossible de croiser des individus de deux sous-espèces en raison d'une divergence dans la structure des organes génitaux, de différences de comportement et d'une incompatibilité du matériel génétique.

Dans tous les cas, tout isolement conduit à une séparation reproductive - c'est-à-dire à l'impossibilité de croiser des espèces émergentes.

Ainsi, le processus de microévolution peut être divisé en les étapes suivantes :

1. Mutations spontanées et début de divergence au sein d’une population.

2. Sélection naturelle des individus les plus adaptés, poursuite de la divergence.

3. La mort d'individus moins adaptés sous l'influence des conditions environnementales est la poursuite de la sélection naturelle et la formation de nouvelles populations et sous-espèces.

4. Isolement de sous-espèces, entraînant l'émergence de nouvelles espèces en raison de la séparation reproductive.

Sections: La biologie

Objectifs de la leçon:

répétition et consolidation des connaissances sur les forces motrices de l'évolution ;
former le concept d'adaptabilité des organismes à leur environnement, connaissance des mécanismes d'adaptation résultant de l'évolution ;
continuer à développer les compétences nécessaires pour utiliser la connaissance des lois théoriques pour expliquer les phénomènes observés dans la nature vivante ;
acquérir des connaissances spécifiques sur l'adaptation caractéristiques structurelles, la coloration du corps et le comportement des animaux.

Équipement:

Tableau « L'adaptabilité et son caractère relatif », photographies, dessins, collections d'organismes végétaux et animaux, fiches de réalisation des essais, présentation.

1. Répétition de la matière étudiée :

Sous forme de conversation frontale, il est proposé de répondre à des questions.

a) Nommez la seule force motrice de l’évolution.
b) Quel est le fournisseur de matériel de sélection dans la population ?
c) On sait que la variabilité héréditaire, qui fournit un matériau de sélection, est aléatoire et non dirigée. Comment la sélection naturelle devient-elle directionnelle ?
d) Donner une explication d'un point de vue évolutif pour l'expression suivante : « Ce ne sont pas des gènes individuels qui sont soumis à la sélection, mais des phénotypes entiers. Le phénotype n’est pas seulement un objet de sélection, mais joue également le rôle de transmetteur d’informations héréditaires au fil des générations.

Au fur et à mesure que la question est posée, son texte s'affiche à l'écran (une présentation est utilisée)

2. L'enseignant amène la conversation à la formulation du sujet de la leçon.

Dans la nature, il existe un écart entre la capacité des organismes à se reproduire de manière illimitée et des ressources limitées. Est-ce la raison... ? la lutte pour l'existence, à la suite de laquelle survivent les individus les plus adaptés aux conditions environnementales. (Affichez le schéma à l'écran, les élèves l'écrivent dans un cahier)

Ainsi, l'un des résultats de la sélection naturelle peut être appelé le développement d'adaptations dans tous les organismes vivants - des adaptations à l'environnement, c'est-à-dire L’aptitude est le résultat de l’action de la sélection naturelle dans des conditions d’existence données.

(Message sur le sujet de la leçon, écrit dans un cahier)

Réfléchissez et essayez de formuler quelle est l'essence de l'adaptation aux conditions environnementales ? (Avec les élèves, l'enseignant donne une définition de la forme physique, qui est notée dans un cahier et affichée sur un écran coulissant)

Adaptabilité des organismes ou adaptations- un ensemble de caractéristiques de leur structure, de leurs processus physiologiques et de leur comportement qui offrent à une espèce donnée la possibilité d'un mode de vie spécifique dans certaines conditions environnementales.

Selon vous, quelle est l’importance de la condition physique pour les organismes ?

Signification: l'adaptabilité aux conditions environnementales augmente les chances des organismes de survivre et de rester grand nombre progéniture. (Écrire dans un cahier, afficher la diapositive à l'écran)

La question se pose, comment se forment les adaptations ? Essayons d'expliquer la formation d'une trompe d'éléphant du point de vue de C. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

(Sur l'écran se trouve une photographie d'un éléphant et la formulation de la question posée)

Réponses probables des élèves :

Selon Linné : l’aptitude des organismes est une manifestation d’opportunité originelle. La force motrice est Dieu. Exemple : Dieu a créé les éléphants, comme tous les animaux. Ainsi, dès leur apparition, tous les éléphants ont une longue trompe.

Selon Lamarck : l'idée de la capacité innée des organismes à changer sous l'influence de l'environnement extérieur. La force motrice de l’évolution est le désir de perfection des organismes. Exemple : les éléphants, pour obtenir de la nourriture, étaient obligés d'étirer constamment leur la lèvre supérieure pour obtenir de la nourriture (faire de l'exercice). Ce trait est hérité. C’est ainsi qu’est née la longue trompe des éléphants.

Selon Darwin : parmi les nombreux éléphants, il y avait des animaux avec des trompes de différentes longueurs. Ceux qui avaient un tronc légèrement plus long réussissaient mieux à obtenir de la nourriture et à survivre. Ce trait a été hérité. Ainsi, peu à peu, la longue trompe des éléphants est apparue.

Quelle explication est la plus réaliste ? Essayons de décrire le mécanisme par lequel les adaptations surviennent. (Schéma à l'écran)

3. Variété d'adaptations.

Sur les pupitres des élèves se trouvent des dessins et des collections illustrant les différentes adaptations des organismes à l'environnement. Travaillez en binôme ou en groupe. Les élèves décrivent les adaptations, les nomment eux-mêmes ou avec l'aide de l'enseignant. Ces appareils apparaissent à l'écran au fur et à mesure de la progression de la conversation.

1. Adaptations morphologiques (modifications de la structure corporelle).

forme du corps profilée chez les poissons et les oiseaux
membranes entre les orteils des oiseaux aquatiques
fourrure épaisse chez les mammifères du nord
corps plat chez le poisson de fond
forme rampante et en forme de coussin chez les plantes des latitudes septentrionales et des régions de haute montagne

2. Camouflage : la forme du corps et la couleur se mélangent avec les objets environnants (diapositive).

(Hippocampe, phasmes, chenilles de certains papillons).

3. Coloration condescendante :

développé chez des espèces qui vivent à l'air libre et peuvent être accessibles aux ennemis (œufs d'oiseaux nicheurs à l'air libre, sauterelle, plie). Si le fond du milieu n'est pas constant selon les saisons de l'année, les animaux changent de couleur (lièvre blanc, lièvre brun).

4. Couleur d'avertissement :

Très brillant, caractéristique des formes vénéneuses et piquantes (guêpes, bourdons, coccinelle, serpents à sonnettes). Souvent associé à un comportement effrayant démonstratif.

5. Mimétisme :

similitude de couleur et de forme corporelle des organismes non protégés avec ceux protégés (syrphes et abeilles, serpents tropicaux et serpents venimeux ; les fleurs de muflier ressemblent à des bourdons - les insectes tentent d'établir des relations d'accouplement, ce qui favorise la pollinisation ; œufs pondus par le coucou). Les imitateurs ne sont jamais plus nombreux que les espèces originales. Sinon, la coloration d'avertissement perdra sa signification.

6. Adaptations physiologiques :

adaptabilité des processus de vie aux conditions de vie.

accumulation de graisse par les animaux du désert avant le début de la saison sèche (chameau)
glandes qui éliminent l'excès de sel chez les reptiles et les oiseaux qui vivent près de la mer
conservation de l'eau dans les cactus
métamorphose rapide chez les amphibiens du désert
thermolocalisation, écholocation
état d'animation suspendue partielle ou complète

7. Adaptations comportementales :

changements de comportement dans certaines conditions

prendre soin de la progéniture améliore la survie des jeunes animaux et augmente la stabilité de leurs populations
formation de paires distinctes dans saison des amours, et en hiver, ils forment des troupeaux. Qu'est-ce qui facilite la nourriture et la protection (loups, nombreux oiseaux)
comportement dissuasif (bombardier, mouffette)
geler, simuler une blessure ou la mort (opossums, amphibiens, oiseaux)
comportement de précaution : hibernation, conservation des aliments

8. Adaptations biochimiques :

associé à la formation dans le corps de certaines substances qui facilitent la défense des ennemis ou les attaques contre d'autres animaux

poisons de serpents, de scorpions
antibiotiques pour champignons et bactéries
cristaux d'oxalate de potassium dans les feuilles ou les épines des plantes (cactus, ortie)
structure particulière des protéines et des lipides chez les thermophiles (résistants aux températures élevées)

et psychrophile (qui aime le froid), permettant aux organismes d'exister dans les sources chaudes, les sols volcaniques et les conditions de pergélisol.

Caractère relatif des adaptations.

Il est suggéré de faire attention au tableau : lièvre. Invisible pour les prédateurs dans la neige, bien visible sur fond de troncs d'arbres. Avec les élèves, d'autres exemples sont donnés : les papillons de nuit récoltent le nectar des fleurs claires, mais volent également vers le feu, bien qu'ils meurent dans le processus ; les serpents venimeux sont mangés par les mangoustes et les hérissons ; Si vous arrosez trop un cactus, il mourra.

Quelle conclusion peut-on en tirer ?

Conclusion : tout appareil n'est utile que dans les conditions dans lesquelles il a été constitué. Lorsque ces conditions changent, les adaptations perdent de leur valeur ou même causent des dommages à l'organisme. La condition physique est donc relative.

Lors de l'étude du sujet, nous nous sommes appuyés sur les enseignements de Charles Darwin sur la sélection naturelle. Il a expliqué le mécanisme par lequel les organismes s'adaptent à leurs conditions de vie et a prouvé que la condition physique est toujours relative.

4. Consolidation des connaissances.

Il y a des feuilles de test et des cartes-réponses sur les pupitres des étudiants.

Option 1.

1. Un phénomène qui sert d’exemple de coloration camouflage :

a) coloration du cerf sika et du tigre ;
b) des taches sur les ailes de certains papillons, semblables aux yeux des vertébrés ;
c) la similitude de la couleur des ailes du papillon pierida avec la couleur des ailes du papillon héliconidé non comestible ;
d) coloration des coccinelles et des doryphores de la pomme de terre.

2. Comment science moderne explique la formation de l'opportunité organique :

a) est le résultat du désir actif des organismes de s'adapter à des conditions environnementales spécifiques ;
b) est le résultat de la sélection naturelle d'individus qui se sont révélés plus adaptés que d'autres aux conditions environnementales en raison de la présence de phénomènes aléatoires changements héréditaires;
c) est le résultat d'une influence directe conditions extérieures sur le développement des caractéristiques correspondantes dans les organismes ;
d) il a été initialement prédéterminé au moment où le créateur a créé les principaux types d'êtres vivants.

3. Phénomène. Un exemple en est la similitude entre la mouche lion et les guêpes dans la couleur de l'abdomen et la forme des antennes :

a) coloration d'avertissement ;
b) le mimétisme ;
c) coloration adaptative ;
d) camoufler.

4. Exemple de coloration protectrice :

5. Exemple de coloration d’avertissement :

a) couleur rouge vif de la fleur rose ;

d) similitude de couleur et de forme du corps.

Option 2.

1. Le principal effet de la sélection naturelle :

a) augmenter la fréquence des gènes dans la population qui assurent la reproduction au fil des générations ;
b) augmenter la fréquence des gènes dans la population qui assurent une grande variabilité des organismes ;
c) l'apparition dans la population de gènes qui assurent la préservation des caractéristiques de l'espèce dans les organismes ;
d) l'apparition dans la population de gènes qui déterminent l'adaptation des organismes aux conditions de vie ;

2. Exemple de coloration protectrice :

a) coloration verte de la sauterelle chantante ;
b) couleur verte des feuilles chez la plupart des plantes ;
c) couleur rouge vif de la coccinelle ;
d) similitude dans la couleur de l'abdomen du syrphe et de la guêpe.

3. Exemple de masquage :

a) coloration verte de la sauterelle chantante ;
b) similitude dans la couleur de l'abdomen du syrphe et de la guêpe ;
c) couleur rouge vif de la coccinelle ;

4. Exemple de coloration d’avertissement :

a) couleur rouge vif d'une fleur rose ;
b) couleur rouge vif de la coccinelle ;
c) similitude de couleur entre le syrphe et la guêpe ;
d) similitude de couleur et de forme du corps de la chenille du papillon avec le nœud.

5. Exemple de mimétisme :

a) coloration verte de la sauterelle chantante ;
b) couleur rouge vif de la coccinelle ;
c) similitude dans la couleur de l'abdomen du syrphe et de la guêpe ;
d) similitude de couleur et de forme du corps de la chenille du papillon avec le nœud.

Carte-réponse :

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Devoirs:

paragraphe 47 ;
remplissez le tableau du paragraphe 47 :

Thème : Adaptation des organismes à leur environnement et sa nature relative.

Objectif : former le concept d'adaptabilité des organismes à leur environnement, connaissance des mécanismes d'adaptation résultant de l'évolution.

Pendant les cours.

1. Moment organisationnel.

2. Répétition du matériel étudié.

Sous forme de conversation frontale, il est proposé de répondre aux questions :

Quel est le fournisseur de matériel de sélection dans la population ?

Nommez la seule force motrice de l’évolution.

3. Étudier du nouveau matériel.

1). Aptitude.

- L'évolution a trois conséquences liées :

1. Complication progressive et augmentation de l'organisation des êtres vivants.

2. Variété d'espèces.

3. Adaptabilité relative des organismes aux conditions environnementales.

? Selon vous, quelle est l’importance de la forme physique pour un organisme ?

Répondre: L'adaptation aux conditions environnementales augmente les chances des organismes de survivre et de laisser un grand nombre de descendants.

Comme vous le savez, c'est la contribution la plus importante au développement des idées évolutionnistes aux XVIIIe et XIXe siècles. contribution de K. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

-?La question se pose, comment se forment les adaptations ?

Essayons d'expliquer la formation d'une trompe d'éléphant du point de vue de K. Linnaeus, J.B. Lamarck, C. Darwin.

C. Linné : l’aptitude des organismes est une manifestation de l’opportunité initiale. La force motrice est Dieu. Exemple : Dieu a créé les éléphants, comme tous les animaux. Ainsi, dès leur apparition, tous les éléphants ont une longue trompe.

J.B. Lamarck : l'idée de la capacité innée des organismes à changer sous l'influence de l'environnement extérieur. La force motrice de l’évolution est le désir de perfection des organismes. Exemple : les éléphants, lorsqu'ils recevaient de la nourriture, devaient constamment étirer leur lèvre supérieure pour obtenir de la nourriture (exercice). Ce trait est hérité. C’est ainsi qu’est née la longue trompe des éléphants.

Charles Darwin : Parmi les nombreux éléphants, il y avait des animaux avec des trompes de différentes longueurs. Ceux qui avaient un tronc légèrement plus long réussissaient mieux à obtenir de la nourriture et à survivre. Ce trait a été hérité. Ainsi, peu à peu, la longue trompe des éléphants est apparue.

Devoir : -Essayer de classer les énoncés proposés en trois catégories :

# Correspond aux vues de Linné ;

# Correspond aux vues de Lamarck ;

# Correspond aux vues de Darwin.

1. Les adaptations résultent de nouvelles mutations.

2. L'adaptabilité des organismes est une manifestation de l'opportunité initiale.

3. Les organismes ont une capacité innée à changer sous l'influence de l'environnement externe.

4. Les adaptations sont fixées à la suite de la sélection naturelle.

5. L’une des forces motrices de l’évolution est le désir de perfection des organismes.

6. L’une des forces motrices de l’évolution est la lutte pour l’existence.

7. L’une des forces motrices de l’évolution est l’exercice ou le non-exercice des organes dans certaines conditions environnementales.

8. La force motrice derrière l’émergence du fitness est Dieu.

9. Les caractéristiques acquises lors de l'interaction d'un individu avec l'environnement sont héritées.

Réponse : Linné -2,8 ; Lamarck – 3,5,7,9; Darwin – 1,4,6.

Charles Darwin fut le premier à donner une explication matérialiste de l’origine de la condition physique. La sélection naturelle continue joue un rôle déterminant dans l'émergence des adaptations. Chaque adaptation se développe sur la base de la variabilité héréditaire dans le processus de lutte pour l'existence et de sélection naturelle sur une série de générations.

L'adaptabilité des organismes ou adaptation est un ensemble de caractéristiques de structure, de physiologie et de comportement qui offrent à une espèce donnée la possibilité d'un mode de vie spécifique dans certaines conditions environnementales.

Le mécanisme d'adaptation :

Modifications des conditions de vie → variabilité héréditaire individuelle → sélection naturelle → fitness.

Types d'adaptations :

1. Adaptations morphologiques (changement de structure corporelle) : forme corporelle profilée chez les poissons et les oiseaux ; membranes entre les doigts des oiseaux aquatiques ; fourrure épaisse chez les mammifères du Nord; corps plat chez les poissons de fond. Rampant et en forme de coussin chez les plantes des latitudes septentrionales et des régions de haute montagne.

2. Coloration protectrice. La coloration protectrice se développe chez les espèces qui vivent ouvertement et peuvent être accessibles aux ennemis. Cette coloration rend les organismes moins visibles sur le fond de la zone environnante. Exemples:

Dans le Grand Nord, de nombreux animaux sont peints en blanc ( ours polaire, perdrix blanche).

–Chez le zèbre et le tigre, les rayures sombres et claires sur le corps coïncident avec l'alternance d'ombre et de lumière de la zone environnante (peu perceptible à une distance de 50 à 70 mètres).

Chez les oiseaux nicheurs ouverts (tétras, tétras, tétras du noisetier), la femelle assise sur le nid est presque impossible à distinguer du fond environnant.

3. Camoufler. Le camouflage est un dispositif dans lequel la forme et la couleur du corps des animaux se confondent avec les objets environnants. Par exemple : les chenilles de certains papillons ressemblent à des brindilles par la forme et la couleur de leur corps ; les insectes vivant sur l'écorce des arbres (coléoptères, longicornes) peuvent être confondus avec des lichens ; forme du corps du phasme ; fusion du flet avec le fond des fonds marins.

4 . Mimétisme. Le mimétisme est l'imitation d'un organisme moins protégé d'une espèce par un organisme plus protégé d'une autre espèce. Par exemple : certains types de serpents et d'insectes non venimeux sont similaires aux serpents venimeux (le syrphe est une guêpe, les serpents tropicaux sont des serpents venimeux). Les fleurs de muflier ressemblent aux bourdons : les insectes tentent d'établir une relation d'accouplement qui favorise la pollinisation. Le mimétisme est le résultat de la sélection de mutations similaires dans divers types. Il aide les animaux non protégés à survivre et contribue à préserver le corps dans la lutte pour l’existence.

5. Coloration d'avertissement (menaçante). Coloration lumineuse d'avertissement de formes vénéneuses et piquantes bien protégées : punaise soldat, coccinelle, guêpe, doryphore de la pomme de terre, coloration des bourdons, taches noires et oranges des chenilles, etc.

6. Adaptations physiologiques : adaptabilité des processus vitaux aux conditions de vie ; accumulation de graisse par les animaux du désert avant le début de la saison sèche (chameau) ; des glandes qui éliminent les excès de sel chez les reptiles et les oiseaux vivant près de la mer ; conservation de l'eau dans les cactus; métamorphose rapide chez les amphibiens du désert ; thermolocalisation, écholocation ; état d’animation suspendue partielle ou complète.

7. Adaptations comportementales : changements de comportement dans certaines conditions ; prendre soin de sa progéniture; la formation de couples séparés pendant la saison des amours, et en hiver ils s'unissent en groupes, ce qui facilite la nourriture et la protection (loups, nombreux oiseaux) ; comportement dissuasif (bombardier, mouffette); gel, imitation d'une blessure ou de la mort ; hibernation, stockage de nourriture.

8. Adaptations biochimiques associé à la formation dans le corps de certaines substances qui facilitent la protection contre les ennemis ou les attaques contre d'autres animaux ; poisons de serpents, de scorpions, antibiotiques de champignons, bactéries ; cristaux d'oxalate de potassium dans les feuilles ou les épines des plantes (cactus, ortie)

9. Adaptations aux facteurs abiotiques (par exemple le froid) :

Chez les animaux : fourrure épaisse, épaisse couche de graisse sous-cutanée, fuite vers le sud, hibernation, stocker de la nourriture pour l'hiver.

Dans les plantes : chute des feuilles, résistance au froid, préservation des organes végétatifs du sol, présence de modifications (bulbes, rhizomes, etc. avec apport de nutriments).

10. Méthodes d'obtention de nourriture.

Chez les animaux : - manger des feuilles grands arbres(Long cou); capture à l'aide de filets de piégeage (tissage de toiles et création d'autres pièges divers) et attente de produits alimentaires ;

La structure particulière des organes digestifs pour attraper les insectes dans des trous étroits ; attraper des insectes volants; mastication répétée d'aliments rugueux (langue longue et collante, estomac multi-chambres, etc.)

Saisir et retenir des proies par des mammifères et des oiseaux prédateurs (dents carnassières, griffes, bec crochu).

Dans les plantes : développement intensif des racines et des poils absorbants → absorption d'eau et des sels minéraux; feuilles larges et fines, mosaïque de feuilles → absorption énergie solaire; capture et digestion de petits animaux → plantes insectivores.

11. Protection contre les ennemis.

Chez les animaux : course rapide; aiguilles, coquilles; odeur repoussante; condescendant. avertissement et autres types de peinture; cellules urticantes.

Dans les plantes : les épines; forme de rosette, inaccessible pour la tonte ; substances toxiques.

12. Assurer l'efficacité de la reproduction.

Chez les animaux : attirer un partenaire sexuel : plumage brillant, « couronne de cornes » ; Chansons; danses d'accouplement.

Dans les plantes : attraction des pollinisateurs : nectar ; pollen; couleur vive des fleurs ou des inflorescences, odeur.

13. Réinstallation vers de nouveaux territoires.

Chez les animaux : migrations - mouvements de troupeaux, colonies, troupeaux à la recherche de nourriture et de conditions propices à la reproduction (migrations d'oiseaux, migrations d'antilopes, de zèbres, nage de poissons).

Dans les plantes : répartition des graines et des spores : crochets tenaces, épines ; crêtes, poisson-lion, mouches pour le transfert par le vent ; fruits juteux, etc.

2. La nature relative de la condition physique.

Même Charles Darwin a souligné que toutes les adaptations, aussi parfaites soient-elles, sont relatives. L'adaptation est relative et toute adaptation ne permet de survivre que dans les conditions dans lesquelles elle s'est formée. Lorsque les conditions changent, un trait auparavant bénéfique peut devenir nuisible et entraîner la mort de l’organisme.

Les faits suivants peuvent servir de preuve de la relativité des adaptations :

Une perdrix blanche se dévoile comme une ombre dans la neige. Le lièvre variable est visible sur fond de troncs sombres. Un papillon de nuit vole vers le feu (ils récoltent le nectar des fleurs claires la nuit). Les ailes du martinet lui confèrent un vol très rapide et maniable, mais ne lui permettent pas de décoller si l'oiseau se retrouve accidentellement au sol (les martinets nichent uniquement sur de hautes falaises). Lorsque la neige tombe à temps, le lièvre blanc, qui a mué pour l'hiver, est clairement visible sur le fond de terre sombre. Les petits oiseaux continuent de dépenser de l'énergie pour nourrir le poussin coucou, qui a jeté sa progéniture hors du nid. La coloration vive du paon mâle assure son succès auprès des femelles, mais attire en même temps les prédateurs.

Dans les zones forestières, les hérissons ramassent plus sur eux-mêmes les tiques, y compris l'encéphalite, que sur tout autre animal. Avec sa « coquille » épineuse, le hérisson, telle une brosse, élimine les tiques affamées qui ont grimpé sur les herbes forestières. Le hérisson ne parvient pas à se débarrasser des tiques incrustées entre les aiguilles. Au printemps, chaque hérisson se nourrit de dizaines de milliers de tiques. Ainsi, la couverture épineuse protège de manière fiable le hérisson des prédateurs, mais protège tout aussi efficacement les tiques du hérisson lui-même.

Ainsi, la condition physique n’est pas absolue, mais relative.

Le caractère relatif de l'aptitude contredit l'affirmation de l'opportunité absolue de la nature vivante (la théorie évolutionniste de J.-B. Lamarck).

3. Fixation du matériel. Travailler avec des cartes.

4. Devoirs p.58, questions.

L'un des résultats, mais pas la force motrice naturelle du processus, peut être appelé le développement de tous les organismes vivants - adaptations à l'environnement. C. Darwin a souligné que toutes les adaptations, aussi parfaites soient-elles, sont relatives. La sélection naturelle façonne l’adaptation à des conditions d’existence spécifiques (à un moment et un lieu donnés), et non à toutes les conditions environnementales possibles. La variété des adaptations spécifiques peut être divisée en plusieurs groupes, qui sont des formes d'adaptation des organismes à l'environnement.

Quelques formes d’adaptation chez les animaux :

Coloration protectrice et forme du corps (camouflage). Par exemple : sauterelle, chouette blanche, plie, poulpe, phasme.

Coloration d'avertissement. Par exemple : les guêpes, les bourdons, les coccinelles, les serpents à sonnettes.
Comportement intimidant. Par exemple : le coléoptère bombardier, la mouffette ou la punaise américaine.

Mimétisme(similarité externe des animaux non protégés avec ceux protégés). Par exemple : le syrphe ressemble à une abeille, les serpents tropicaux inoffensifs ressemblent à des serpents venimeux.
Quelques formes d’adaptation chez les plantes :

Adaptations pour une sécheresse extrême. Par exemple : pubescence, accumulation d'humidité dans la tige (cactus, baobab), transformation des feuilles en aiguilles.
Adaptations à une humidité élevée. Par exemple : grande surface foliaire, nombreux stomates, intensité d'évaporation accrue.
Adaptation à la pollinisation par les insectes. Par exemple : couleur vive et attrayante d'une fleur, présence de nectar, odeur, forme de la fleur.
Adaptations pour la pollinisation éolienne. Par exemple : les étamines avec les anthères sont portées bien au-delà de la fleur, le pollen est petit et léger, le pistil est fortement pubescent, les pétales et les sépales ne sont pas développés et n'interfèrent pas avec le vent soufflant sur d'autres parties de la fleur.
Adaptabilité des organismes - l'opportunité relative de la structure et des fonctions de l'organisme, qui est le résultat de la sélection naturelle, éliminant les individus inadaptés aux conditions d'existence données. Ainsi, la coloration protectrice du lièvre brun en été le rend invisible, mais la neige tombée de manière inattendue rend cette même coloration protectrice du lièvre inappropriée, puisqu'elle devient clairement visible pour les prédateurs. Les plantes pollinisées par le vent restent non pollinisées par temps pluvieux.

Les plantes et les animaux sont étonnamment adaptés aux conditions environnementales dans lesquelles ils vivent. Le concept d'« adaptabilité d'une espèce » inclut non seulement signes extérieurs, mais aussi la correspondance de la structure des organes internes avec les fonctions qu'ils remplissent (par exemple, le tube digestif long et complexe des ruminants qui se nourrissent aliments végétaux). Correspondance fonctions physiologiques organisme à ses conditions de vie, leur complexité et leur diversité sont également incluses dans la notion de fitness.

Pour la survie des organismes dans la lutte pour l'existence grande importance a un comportement adaptatif. En plus de se cacher ou d'avoir un comportement démonstratif et intimidant lorsqu'un ennemi s'approche, il existe de nombreuses autres options. comportement adaptatif, assurant la survie des adultes ou des juvéniles. Ainsi, de nombreux animaux stockent de la nourriture pour la saison défavorable de l’année. Dans le désert, pour de nombreuses espèces, la période de plus grande activité est la nuit, lorsque la chaleur diminue.