УРОК №1. ЗООЛОГИЯ – НАУКА О ЖИВОТНЫХ. СИСТЕМАТИКА.
Цель: продолжить формирование знаний учащихся об основных царствах органического мира.
Средства обучения: учебник, рабочая тетрадь; влажные препараты животных; чучела животных; фотографии, таблицы с изображением животных организмов; таблицы, иллюстрирующие процесссы жизнедеятельности растений; компьютер, проектор; набор ЦОР.
ХОД УРОКА
Жизнь существует в форме организмов, а они объединены в экосистемы. Живые организмы исполняют три различные роли.
Какие живые организмы исполняют эти роль в экосистеме? Что означают стрелки?
Мы будем изучать потребителей – животных. С появлением животных мир стал богаче и сложнее. Животные – самые большие «переделыватели мира». Они изменили геологические процессы и круговороты веществ в биосфере. Своей жизнедеятельностью они создали невиданное разнообразие условий как для других организмов, так и для самих себя. В итоге число и разнообразие форм жизни бесконечно умножилось. Наконец, в животном мире появились условия для возникновения человеческого разума.
Позднее вы узнаете из физики, что основной закон природы – ы том, что все сложное с течением времени разрушается, а энергия рассеивается. Жизнь – плотина на пути этих процессов. Законы жизни поддерживают возникновение всего более совершенного, способного дольше задержать и полнее использовать энергию, пока она сама не рассеялась. Животные и человек наиболее преуспели в этом.
Изучая животных, мы глубже проникаем в понимание законов природы. Зоология – это не только описание строения животных и их удивительные превращения на пути эволюции, это еще и возможность разобраться, как и почему это происходит.
Мы поговорим о животных похожих на растения, на кристаллы, о животных, которых следует остерегаться. Поговорим, почему птицы летают и почему одни животные теплые, а другие холодные. Найдем объяснения, как природа изобретает без помощи разума и почему на свете так много видов животных. Увидим, что многие идеи науки и техники, устройства сложных приборов и даже управления обществом люди переняли у животных. Постараемся объяснить, почему надо ценить и охранять каждый вид.
КТО ТАКИЕ ЖВОТНЫЕ
Представители древнейшего царства бактерий обеспечивают свои потребности самыми разными способами. Каждое из трех высших царств, впоследствии образованных от него, избрало единственный способ: растения – фотосинтез, животные – поедание готовой органической пищи, грибы – разрушение мертвой органической материи. Это сделало их непохожими друг на друга, и каждое царство стало объектом отдельной науки. Зоология изучает животный мир Земли: его происхождение, развитие, современное состояние и значение для человека. Как всякая наука, она имеет свои особые методы, предмет и закономерности.
Наблюдение, сравнение, анализ
На Земле обитают миллионы различных видов живых организмов. Каждый из них имеет свою долгую историю эволюции, уникальное строение и свойства. Каждый вид занимает свое особое место в экосистеме и вместе с другими обеспечивает поддержание жизни на Земле.
Лишь небольшая часть этого многообразия культивируется человеком для получения всех продуктов питания, одежды, лекарств, сырья. Другие виды доставляют неприятности: сорняки, вредители, переносчики и возбудители заболеваний.
ученые продолжают открывать новые свойства живых организмов. Сравнительно недавно, например, в нашей стране выделены бактерии, способные поглощать нефть, разлившуюся в океане при аварии танкера. И кто знает, какие еще их свойства могут оказаться полезными….
Чтобы иметь возможность использовать эту разностороннюю информацию, нужно ее упорядочить: в первую очередь систематизировать виды организмов по их признакам. Какие же признаки важнее? Агрономы делят растения на дикие и культурные, садовые и полевые. Фармакологи подразделяют их же по лекарственным свойствам, дизайнеры по декоративным. Все эти классификации важны, но они искусственны, потому что отвечают лишь какой-нибудь одной хозяйственной задаче. Как составить естественную классификацию, единую для всех организмов, чтобы она отражала их собственное сходство по всем свойствам, независимо от переменчивых хозяйственных надобностей?
Эту задачу решает наука систематика. Она группирует организмы по сходству признаков, связанный с родственным происхождением.
ПЛАН СТРОЕНИЯ
Чтобы судить о степени родства организмов, конечно, надо провести сравнение не одного гомологичного органа, а всех систем органов. На практике для ученых это обычно не так сложно, потому что гомологии обладают замечательным свойством: они комплексны. Если у сравниваемых организмов удалось доказать гомологию внешне разных органов, то и другие, более сходные органы оказываются гомологичными. Степень различия всего комплекса органов указывает на давность родства. Чем больше существенных различий найдено, тем раньше и дальше разошлись эволюционные пути сравниваемых видов. Так, пользуясь сравнительным методом, ученые объединяют родственные виды в систематические группы.
Общие черты строения организмов, объединенных в систематическую группу, называют планом строения этой группы. План строения наглядно показывает, из каких частей состоит организм, как 
эти части расположены и связаны друг с другом у любого представителя данной систематической группы.
При описании нового, неизвестного вида ученый сравнивает особенности его строения с планом строения известных систематических групп и решает, к которой его отнести.
китов и дельфинов, например, долгое время считали рыбами. но когда путем научных сравнений установили, что в план строения млекопитающих входит четырехкамерное сердце и легкие, а план строения рыб включает двухкамерное сердце и жабры, то ошибка сразу стала очевидной.
Таким образом, основа естественной систематики организмов – классификация их планов строения.
СОПОДЧИНЕНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ГРУПП
Задача классификации – объединить сходные организмы в одну систематическую группу, а различные отнести к разным. У бабочек, пчел, мух, комаров, слепней – шесть ног, дыхательные трубочки – трахеи и множество других общих признаков, по которым их относят к классу насекомых. Вместе с тем насекомые сильно различаются и разделены на отряды. Но и в пределах каждого отряда можно выделить более мелкие систематические группы – семейства. Семейства делятся на роды, роды – на виды.
Класс, отряд, семейство, род, вид – это систематические категории, или ранги, которые присваиваются систематическим группам с различным уровнем сходства. Существует семь основных категорий. При этом каждая систематическая группа является частью систематической группы более высокой категории.
Самым высоким уровнем сходства обладают организмы, принадлежащие к одному виду. Только особи одного вида могут свободно скрещиваться и приносить плодовитое потомство.
Близкие виды относят к одному роду. Уровень сходства между ними ниже, чем между организмами одного вида. Какими бы сходными они иногда ни казались, отличия в деталях поведения, химического строения или другие приводят к тому, что скрещивание между ними не приносит плодовитого потомства. Но так было не всегда. В недалеком эволюционном прошлом, возможно, около миллиона лет назад, их предки были больше похожи и принадлежали к одному виду. Следовательно, род объединяет наиболее родственные виды.
Нетрудно представить, что виды, принадлежащие к разным родам одного семейства, ведут свою родословную от общего «материнского» вида, жившего на Земле в предыдущие эпохи. Перебираясь от вида к роду, семейству и так далее, к систематическим категориям более высокого ранга, мы можем представить восстановленную историю эволюции этого вида и узнать, какой план строения имели его предки на каждом этапе этой истории.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ЗНАТЬ СИСТЕМАТИКУ?
Систематика дает научный ответ на вопрос, что за организм перед нами, путем указания систематических категорий, к которым он относится. Оказывается, важнейшее значение систематики состоит в предсказании свойств организмов на основе их систематического положения.
Всемирно известны опыты великого русского физиолога на собаках. Они дали начало современной медицине. Почему? Потому что собака и человек, хоть они и не очень похожи, относятся к млекопитающим и имеют общий план строения. Поэтому основные выводы из опытов на собаках применимы и к людям.
Человек относится к позвоночным, а таракан – к членистоногим. Они отличаются гораздо больше, чем человек и собака. Поэтому можно создать такое средство против тараканов, которое безвредно для человека.
Систематика группирует организмы по сходству их плана строения – комплекса общих признаков, унаследованных от предков. Соподчинение систематических групп отражает их происхождение и делает возможным предсказание основных свойств организмов.
- попытайтесь определить цель и задачи науки биологии какое значение для систематики имеют унаследованные и приобретенные признаки? зачем нужно уметь отличать друг от друга растения семейства пасленовые, змей семейства гадюковых и ужовых, пластинчатые грибы от трубчатых?
