עדות לאבולוציה. שיעור ביולוגיה "מקור הצמחים"
פוזדניאקוב אלכסיי פטרוביץ'
סנט פטרסבורג
"עדות להתפתחות היסטורית של צמחים"
אני.בדיקת ידע.
שאלות מס' 1
מתי נוצר כדור הארץ? (5 מיליארד)
מתי הופיעו האורגניזמים החיים הראשונים? (2.5 - 3 מיליארד) אבל אלו היו צורות חיים פרה-תאיות - גושים מיקרוסקופיים קטנים של ריר.
מתי הופיעו האורגניזמים החד-תאיים הראשונים? (1.5 - 2 מיליארד)
איך אכלו היצורים החיים הראשונים?
מהיכן מקורם של אורגניזמים חיים?
ציין איזה סוג תזונה הופיע ראשון: הטרוטרופיאו אטוטרופית?
אילו שינויים במבנה התא אפשרו לעבור לסוג אוטוטרופי של תזונה?
מהי פוטוסינתזה?
אילו שינויים חלו בקוסמוס לאחר הופעת תהליך הפוטוסינתזה? (אַטמוֹספֵרָה)
מהיכן מקורם של אורגניזמים רב-תאיים, הן מהצומח והן מהחי? (מים)
שאלות מס' 2
ציין את האורגניזמים שהולידו את האצות הרב-תאיות הראשונות.
אילו שינויים על פני כדור הארץ חייבו להגיע ליבשה? (תנודות של קרום כדור הארץ, גאות ושפל, ניקוז)
ציין את קבוצת הצמחים הקדומה ביותר שהיו הראשונים להגיע לארץ.
ציין את ההתאמות במבנה של צמחי האדמה הראשונים שעזרו להם לחיות על האדמה.
תן שם את האורגניזמים שכנראה התפתחו מפסילופיטים?
איך היה האקלים על פני כדור הארץ בתקופת שלטונם של פטרידופיטים? (רָטוֹב)
למה האוויר חייב להיות לח?
ציין את האורגניזמים שהולידו אנגיוספרים.
אילו תכונות מבניות סיפקו לאנגיוספרמים עמדה דומיננטית על פני כדור הארץ?
בודק d/z
פסילופיטים - צמחי האדמה הראשונים, חיו לפני 420-400 מיליון שנים. מת. הם גדלו לאורך גדות מאגרים. ירוק. רב תאי.
עדיין לא היו איברים, היו קני שורש.
היו בדים: אינגומנטרי (עור), מוליכים (עץ, באסט)
רבייה על ידי נבגים.
עבודה עם שולחן על הלוח.
תנאי קיום משתנים | שינויים במבנה הגוף |
דלדול חומרים מזינים באוקיינוס הקדמון | אטמוספירה של כלורופיל (פוטוסינתזה). |
תנודות של קרום כדור הארץ | בדים (גישה למפעל לקרקע) |
אקלים חם ולח | איברים (פריחת שרך) |
שינוי אקלים | זרע (שרכים זרעים -> ג'מנוספרמים) |
II. עדות לאבולוציה
עבודה עם טקסט *89
איזה מדע מוכיח שעולם הצמחים התפתח?
מה הם מאובנים?
מהן טביעות אצבע?
המשמעות שלהם למדע?
מדוע אנו מכנים כעת ארוקריה, ג'ינגו ושרכי עצים מאובנים חיים?
III. D/z*89.90, התכוננו ל-s/r בנושא.
אי אפשר להוכיח רעיונות מודרניים על התפתחות החיים בשיטות ישירות. הניסוי יימשך מיליוני שנים (החברה המתורבתת אינה בת יותר מ-10,000 שנה), וככל הנראה לעולם לא תומצא מכונת זמן. כיצד מתקבלת אמת בתחום הידע הזה? איך לגשת לשאלה הבוערת "מי בא ממי"?
הביולוגיה המודרנית כבר צברה הרבה ראיות עקיפות ושיקולים בעד אבולוציה. לאורגניזמים חיים יש תכונות משותפות - תהליכים ביוכימיים מתנהלים בצורה דומה, יש קווי דמיון במבנה החיצוני והפנימי ובהתפתחות הפרט. אם לא ניתן להבחין בין עוברי צב וחולדה בשלבי ההתפתחות המוקדמים, אז האם הדמיון החשוד הזה הוא רמז לאב קדמון בודד ממנו צאצאו החיות הללו במשך מיליוני שנים? על אבותיהם של המינים המודרניים תספר הפליאונטולוגיה, מדע שרידי המאובנים של יצורים חיים. עובדות מעניינות שנותנות חומר למחשבה מסופקות על ידי ביוגיאוגרפיה - מדע התפוצה של בעלי חיים וצמחים.
עדות להתפתחות
מורפולוגי
אמבריולוגי
פליאונטולוגי
ביוכימי
ביוגיאוגרפי
1. עדות ביוכימית לאבולוציה.
1. לכל האורגניזמים, בין אם הם וירוסים, חיידקים, צמחים, בעלי חיים או פטריות, יש הרכב כימי אלמנטרי דומה באופן מפתיע.
2. לגבי כולם, חלבונים וחומצות גרעין ממלאות תפקיד חשוב במיוחד בתופעות חיים, הנבנות תמיד על פי עיקרון אחד וממרכיבים דומים. מידה גבוהה של דמיון נמצא לא רק במבנה של מולקולות ביולוגיות, אלא גם באופן תפקודן. עקרונות הקידוד הגנטי, הביוסינתזה של חלבונים וחומצות גרעין זהים לכל היצורים החיים.
3. הרוב המכריע של האורגניזמים משתמשים ב-ATP כמולקולות אגירת אנרגיה, גם המנגנונים לפירוק הסוכרים ומחזור האנרגיה העיקרי של התא זהים.
4.לרוב האורגניזמים יש מבנה תאי.
2. עדות אמבריולוגית לאבולוציה.
מדענים מקומיים וזרים גילו וחקרו לעומק את קווי הדמיון בשלבים הראשונים של התפתחות עוברית של בעלי חיים. כל בעלי החיים הרב-תאיים עוברים את שלבי הבלסטולה והגסטרולה במהלך ההתפתחות האישית. הדמיון של שלבים עובריים בתוך טיפוסים או כיתות בודדים ברור במיוחד. לדוגמה, בכל החולייתנים היבשתיים, כמו גם בדגים, נמצא היווצרות של קשתות זימים, אם כי לתצורות אלו אין משמעות תפקודית באורגניזמים בוגרים. דמיון זה של שלבים עובריים מוסבר על ידי אחדות המוצא של כל האורגניזמים החיים.
3. עדות מורפולוגית לאבולוציה.
ערך מיוחד להוכחת אחדות המקור של העולם האורגני הן צורות המשלבות את המאפיינים של מספר יחידות שיטתיות גדולות. קיומן של צורות ביניים כאלה מעיד כי בתקופות גיאולוגיות קודמות חיו אורגניזמים שהיו אבותיהם של מספר קבוצות שיטתיות. דוגמה ברורה לכך היא האורגניזם החד-תאי Euglena verida. בו זמנית יש לו מאפיינים אופייניים לצמחים ולפרוטוזואה.
מבנה הגפיים הקדמיות של חלק מהחולייתנים, למרות ביצוען של פונקציות שונות לחלוטין על ידי איברים אלה, דומה ביסודו במבנה. כמה עצמות בשלד הגפיים עשויות להיות נעדרות, אחרות עשויות להיות התמזגו, הגדלים היחסיים של העצמות עשויים להשתנות, אבל ההומולוגיה שלהם ברורה למדי. הומולוגיהם אותם איברים המתפתחים מאותם יסודות עובריים בצורה דומה.
חלק מהאיברים או חלקיהם אינם מתפקדים בבעלי חיים בוגרים והם מיותרים עבורם - אלו מה שנקרא איברים שרידייםאוֹ יְסוֹדוֹת רִאשׁוֹנִים. נוכחותם של יסודות, כמו גם איברים הומולוגיים, היא גם עדות למקור משותף.
4. עדות פליאונטולוגית לאבולוציה.
הפליאונטולוגיה מצביעה על הגורמים לתמורות אבולוציוניות. התפתחות הסוסים מעניינת בהקשר זה. שינויי האקלים על פני כדור הארץ גרמו לשינויים בגפיים של הסוס. במקביל לשינוי בגפיים התרחשה טרנספורמציה של האורגניזם כולו: עלייה בגודל הגוף, שינויים בצורת הגולגולת וסיבוך מבנה השיניים, הופעת מערכת עיכול האופיינית ליונקים אוכלי עשב. , ועוד הרבה.
כתוצאה משינויים בתנאים החיצוניים בהשפעת הברירה הטבעית, התרחשה טרנספורמציה הדרגתית של אוכלי כל קטנים עם חמש אצבעות לאוכלי עשב גדולים. החומר הפליאונטולוגי העשיר ביותר הוא אחת העדויות המשכנעות ביותר לתהליך האבולוציוני המתרחש על הפלנטה שלנו כבר יותר מ-3 מיליארד שנים.
5. עדות ביוגיאוגרפית לאבולוציה.
אינדיקציה ברורה לשינויים האבולוציוניים שהתרחשו ונמשכים היא התפשטותם של בעלי חיים וצמחים על פני השטח של הפלנטה שלנו. השוואה בין עולם החי והצומח של אזורים שונים מספקת חומר מדעי עשיר להוכחת התהליך האבולוציוני. לחיות ולצומח של האזורים הפליאוארקטיים והניאוארקטיים יש הרבה מן המשותף. זה מוסבר בעובדה שבפער בין האזורים הנקובים היה גשר יבשתי - האיסטמוס ברינג. לאזורים אחרים יש מעט במשותף.
לפיכך, התפלגות מיני בעלי חיים וצמחים על פני כדור הארץ והתקבצותם לאזורים ביוגרפיים משקפת את תהליך ההתפתחות ההיסטורית של כדור הארץ ואת התפתחות היצורים החיים.
החי והצומח של האי.
כדי להבין את התהליך האבולוציוני, החי והצומח של האיים מעניינים. הרכב החי והצומח שלהם תלוי לחלוטין בהיסטוריה של מוצאם של האיים. מספר עצום של עובדות ביוגרפיות מגוונות מצביעות על כך שמאפייני התפוצה של יצורים חיים על הפלנטה קשורים קשר הדוק לשינוי קרום כדור הארץ ולשינויים האבולוציוניים של מינים.
מקטעים: ביולוגיה
מטרות:
- לסכם את הידע של התלמידים על החטיבות העיקריות של הצמחים, לזהות את שלבי הסיבוך של מבנה הצמחים וגורמים באבולוציה של עולם הצמחים;
- להביא את תלמידי בית הספר למסקנה לגבי הקרבה והאחדות של כל החיים על פני כדור הארץ, להמשיך לפתח אצל התלמידים את היכולת לנתח, להסיק מסקנות ולנמק באופן הגיוני תוך שימוש במצבים בעייתיים;
- לבדוק את הידע של התלמידים בחומר שנלמד בעבר.
במהלך השיעורים
1. ארגון רֶגַע.
מברכים תלמידים ומתכוננים לעבודה.
II. הגדרת יעדים ויעדים לשיעור.
– היום אני רוצה להתחיל את השיעור בדברי ש.יא. מרשק (שקופית 1)
גבר - גם אם הוא גאון שלוש פעמים -
נשאר צמח חושב.
עצים ודשא קשורים אליו,
אל תתבייש בקשר הזה!
קראו שוב את השורות הללו בעיון וספרו לי אילו מחשבות עלו במהלך הקריאה.
תשובות התלמידים (בערך):
- לכל האורגניזמים החיים יש מבנה תאי.
- האדם הוא חלק מהטבע.
- לא משנה כמה אדם חכם, הוא לא צריך לראות את עצמו כמלך הטבע.
- אדם, עצים, דשא - כל אלה הם אורגניזמים חיים.
- אחדות המוצא של בעלי חיים וצמחים.
אז, חיים קיימים על הפלנטה שלנו כבר מיליארדי שנים. הוא ממלא את כל פינותיו: אגמים, נהרות, הרים, מדבריות, ואפילו האוויר מאוכלס ביצורים חיים. ההערכה היא שלאורך כל ההיסטוריה של החיים על פני כדור הארץ היו 4.5 מיליארד מינים של צמחים ובעלי חיים. אבל מאז ימי קדם, מיטב המוחות של האנושות התעניינו בשאלות: כיצד התעוררו והתפתחו חיים על כדור הארץ שלנו? האם צמחים ובעלי חיים תמיד היו כפי שהם עכשיו? מי היה הראשון על פני כדור הארץ - צמחים או בעלי חיים?
– האם השאלות הללו מעסיקות אותך?
– אילו בדיוק?
(אני שואל את הילדים מה הכי מעניין אותם.)
- אז בואו ננסה למצוא תשובות לפחות לחלקן בכיתה היום. סדרו את המילים בסיסי, התפתחות, עולם, שלבים, צמח, כתוב בטאבלטים, בסדר הנכון כדי ליצור משפט משמעותי. זה יהיה נושא השיעור שלנו. ( נספח 1)
(ילדים יוצרים משפט מהמילים ומספרים את נושא השיעור.)
נכתוב במחברת את נושא השיעור "שלבי ההתפתחות העיקריים של עולם הצומח". (שקופית 2)
וכולנו מתמודדים עם אתגרים משותפים: (שקופית 3)
- קבע את השלבים העיקריים של התפתחות הצמח;
- לזהות סימנים לסיבוך שלהם בתהליך ההתפתחות ההיסטורית;
- ציין את הסיבות (הכוחות המניעים) לאבולוציה של צמחים;
- הקפידו על הגיוון של עולם הצומח.
III. בדיקת הידע של התלמידים.
- אבל לפני שנתחיל בעבודת המחקר הזו, נערוך מבחן קטן כדי להוכיח שכולכם מוכנים ללמוד את הסעיף החדש בספר הלימוד.
הידע של התלמידים נבחן בצורה מובחנת תוך התחשבות ברמת ההכנה. תלמידים עם רמת הכנה ממוצעת ונמוכה עובדים על קלפים (נספח 2 ונספח 3 בהתאמה).
תלמידים בעלי רמת הכנה גבוהה יותר עובדים יחד עם המורה:
העשב הונפק: שורה 1 - אצות וטחבים, שורה 2 - טחבים ושרכים, שורה 3 - שרכים וגימנוספרמים.
משימה: השוואה בין חלוקות צמח. איפה הם גרים? ציין את ההבדלים במבנה שלהם. איך הם מתרבים? איך הם אוכלים? אילו צמחים מתקדמים יותר?
הכן את הקלפים שלך. אם האות שלך לא מתאים לאות התגובה שלי, שים (-) במחברות שלך, התשובה הנכונה היא (+) ( נספח 4)
לכרטיסים יש צבע מסוים ומייצגים סוגים שונים של צמחים:
- אצות - צבע כחול;
- טחבים - ירוקים;
- שרכים - חומים;
- גימנוספרמים - צהוב;
- כל המחלקות - כרטיס רב צבעים.)
שאלות:
- פשתן קוקושקין. (שרכים, חום)
- כלורלה. (אַצָה)
- חַמָנִית. (אנגיוספרמים)
- אַשׁוּחִית. (גמנוזרעונים)
- ספגנום. (אזובים, ירוק)
- לספוג פחמן דו חמצני ולשחרר חמצן. (את כל)
- נוצרו מרבצי פחם על פני כדור הארץ (שרכים)
- איבר הרבייה הוא החרוט. (גמנוזרעונים)
- יבשתי בלבד, לעתים קרובות ירוק עד (Gymnosperms)
- פשתן קוקיה (אזוב)
- אולוטריקס. (אַצָה)
- למינריה (אצות)
- איברי רבייה: אבקן ואבקן (אנגיוספרמים)
- דו-חיים בעולם הצומח. יש להם קפסולת נבגים (שרך)
- שָׁרָך. (שרכים)
- מי שלא עשה טעות אחת - קלע "5", עד 3 טעויות - "4", מעל 3 - "3".
אפשר לעשות זאת על סדינים ולהגיש מיד. (נספח 4)
עבודה עם טבלה מס' 1 (שקופית 4)
– מה אתה יכול לומר כשמסתכלים על השלט הזה?
- לשולחן אין שם - איך הייתם קוראים לו? (אבולוציה של עולם הצומח.)
- מהי "אבולוציה"? (עיין במילון).
ילדים קוראים את אפשרויות התשובות מתוך מילון V.I. Dahl, מ-TSB, מתוך מילון ההסבר של אוז'גוב. – המילה "אבולוציה" היא לטינית ומתורגמת פירושה "מתגלגל", ובמובן הרחב - כל שינוי, התפתחות, טרנספורמציה. בביולוגיה, המילה "אבולוציה" שימשה לראשונה בשנת 1762 על ידי חוקר הטבע והפילוסוף השוויצרי צ'ארלס בונט.
– איפה שמעת פעם את המילה הזאת?
- האם נוכל להשתמש בו בכיתה היום?
- זה נכון, כי אנחנו יכולים לכתוב את נושא השיעור שלנו "שלבי ההתפתחות העיקריים של עולם הצמחים" בתור "אבולוציה של עולם הצומח".
IV. הסבר על חומר חדש.
אז בוא נחזיר את השעון אחורה. (המורה מסובב את מחוגי השעון, שיש להם מונחים במקום מספרים)
אנו מסובבים את מחוגי השעון וחוזרים על המונחים: פרוקריוטים, אוקריוטים, אוטוטרופים, הטרוטרופים.
סטוּדֶנט:לפני 3.5 מיליארד שנים, כדור הארץ הקדום מעט מאוד דומה לכוכב הלכת שבו אנו חיים. האטמוספירה שלו הייתה מורכבת מאדי מים, פחמן דו חמצני ולפי מקורות מסוימים חנקן, לפי אחרים, מתאן ואמוניה. לא היה חמצן באוויר של כוכב הלכת חסר החיים. ויש לומר, היעדר חמצן היה הכרחי להופעת החיים. כדור הארץ מכוסה במים. גשמים עזים, מלווים בפגיעות ברק, משתוללים על הפלנטה במשך מאות שנים. וב"מרק דליל חם" זה כבר נמצאים האורגניזמים החיים הראשונים (קואסרבטים). השערה זו של מקור החיים על פני כדור הארץ הובעה לראשונה בשנת 1922 על ידי הביולוג הסובייטי אלכסנדר אופרין. קשה לקרוא לגושים הג'לטינים שנוצרו אורגניזמים; הם תרכובות חלבון אורגניות מורכבות. המבנה של coacervates נעשה מורכב יותר בהדרגה - כך הופיעו האורגניזמים החד-תאיים הפשוטים הראשונים.
מוֹרֶה:ימין! לדברי אופרין, המרחק מ"גושים" אלה לחיידקים הפרימיטיביים ביותר הוא לא פחות מאשר מאמבה לאדם. אבל בואו נניח מי הם - האורגניזמים החיים הראשונים האלה:
- פרוקריוטים או אוקריוטים
- איזה סוג תזונה היה אופייני להם (אוטוטרופים או הטרוטרופים)
- מי הם: בעלי חיים או צמחים? (הדיון בעיצומו).
סיכום:האורגניזמים החיים הראשונים שהופיעו על פני כדור הארץ היו תאים נטולי גרעין שניזונו מחומרים אורגניים מוכנים, ולא ניתן לסווג אותם לא בממלכת הצמחים ולא בממלכת החי.
נרשום את הידע שלנו בטבלה (שוכבת על השולחנות) ( נספח 5)
חלפו כמיליארד שנים...
הארץ היא עדיין מדבר חשוף. אבל גז חדש מופיע במים - חמצן. על מה זה מעיד? אילו אורגניזמים עתיקים לדעתך יכולים להיות אחראים להופעת החמצן?
סטוּדֶנט:אלו היו האורגניזמים הפשוטים הראשונים שנגמרו להם חומרים מזינים שהיו על כדור הארץ וכמה תאים שהותאמו להשתמש באור השמש כדי להמיר מים ופחמן דו חמצני לחומרים אורגניים, כלומר. נוצר תהליך פוטוסינתזה. וכתוצאה מהפוטוסינתזה החל להצטבר חמצן. - איזו שיטת האכלה של אורגניזמים הופיעה? תשובת התלמיד: תאים אלה המכילים כלורופלסטים הם אוטוטרופים, כלומר הם עצמם מסנתזים את החומרים האורגניים הדרושים לחיים באמצעות אנרגיית אור. כך הופיעו הראשונים צמחים. –יצורים חיים אחרים שמרו על אותה דרך אכילה – הטרוטרופי, צמחים ראשוניים החלו לשמש להם כמזון. אלה היו הראשונים בעלי חיים.זה קרה בתקופה הקדם-קמברית. זה נמשך למעלה מ-3 מיליארד שנים. במהלך תקופה זו, מבנה היצורים החיים השתפר יותר ויותר. הצמחים החד-תאיים הראשונים, אצות כחולות-ירוקות, למדו לפרק מים. הם השיגו הישג אמיתי - חמצן החל להשתחרר לאטמוספירה. הרכב האוויר התקרב בהדרגה לזה המודרני, כלומר. מורכב מחנקן, חמצן, פחמן דו חמצני. אווירה זו תרמה להתפתחותן של צורות חיים מתקדמות יותר. אצות חד-תאיות ראשוניות הולידו אצות רב-תאיות.
- בואו נמשיך למלא את הטבלה.
- עם הזמן, האקלים על פני כדור הארץ השתנה. עקב תנודות של קרום כדור הארץ, האדמה הופיעה במקום כמה ימים ואוקיינוסים. הימים הראשוניים החלו להיות רדודים. ובזכות החמצן הופיעה שכבת אוזון בשכבות העליונות של האטמוספירה, ומרככת את הקרינה האולטרה סגולה. מה התחיל לקרות לכמה אצות עתיקות בהשפעת תנאי חיים חדשים?
תלמיד: חלק מהאצות הפכו מתקדמות יותר והסתגלו לחיות במקומות לחים ביבשה לאורך חופי מקווי מים. החל המעבר של כמה צמחים מאורח חיים מימי לאורח חיים יבשתי. זה קרה לפני 350-400 מיליון שנים. זוהי הקבוצה הקדומה ביותר של צמחים יבשתיים - פסילופיטים ורינופיטים. צמחים אלו כיסו את הגדות בשטיח ירוק עד לגובה 25 ס"מ. לא היו להם שורשים, גבעולים או עלים, אלא היו גרזנים מסועפים, שעל חלקיהם התת-קרקעיים התפתחו קני שורש. בקרנפיטים התרחשה התמיינות רקמות: רקמות אינטגמנטריות (עור) וצרורות כלי דם (עץ ובסט). רבייה התבצעה באמצעות נבגים.
בוא נזין את המידע הזה לטבלה.
- שימו לב מי הם rhyniophytes. אלו צמחים שחיו ביבשה, אך בכל זאת נראו כמו אצות.
ואיפה עוד נוכל להשתמש במשמעות הזו - רינופיטים?
- ימין. נציב את המילה הזו במסגרת הריקה של טבלה מס' 1 (שקופית 4).
אלו הם הצמחים הגבוהים הראשונים שהופיעו על פני כדור הארץ.
תשובת התלמיד:
– Rhiniophytes הפכו לקודמיו של צמחי השרך והאזוב. בית גידול: יבשתי, לח. השרכים פיתחו גזע, עלים ושורשים. שרכים הגיעו לשיאם בתקופת הפחמן לפני 300 מיליון שנה.
אזובי אזוב - קלמיטים - נפרשו כמו שטיח רצוף, שרכים הסתעפו, זנבי סוס ענקיים התנשאו בחורשים שלמים, הלפידודנדרונים נהפכו לירוקים...
נרשום בטאבלט את השלב הבא של התפתחות הצמח.
אימון גופני.
אם אתה כופף נכון, אם אתה כופף לא נכון, הידיים שלך למעלה.
- Rhiniophytes הם צמחי האדמה הראשונים.
- החיים נוצרו לראשונה ביבשה. (לא)
- שרכים הם צמחים יבשתיים. (כן)
- תאים בעלי גרעין היו הראשונים שהופיעו על כדור הארץ) (כן)
בסוף תקופת הפחמן האקלים על פני כדור הארץ נעשה יבש וקר יותר, ושרכי העצים הוחלפו בג'מנוספרמים הפרימיטיביים הראשונים - שרכים זרעים, הזרעים התפתחו על עליהם.
תנאי החיים המשיכו להשתנות. היכן שהאקלים נעשה חמור יותר, הנבגים העתיקים גוועו והופיעו הגימנוספרמים העתיקים.
סטוּדֶנט:הגימנוספרמים מסווגים כצמחים נושאי זרעים. הם מתרבים על ידי זרעים, שאינם מוגנים על ידי דפנות הפרי (לגימנוספרים אין פרחים או פירות). הופעת זרע היא שלב חשוב בהתפתחות הצמח. אספקת חומרי הזנה בזרע מבטיחה את חיי העובר כאשר הוא פגיע במיוחד – בתקופה הראשונית להתפתחותו. כיסויי זרעים עמידים מגנים על העובר מפני גורמים סביבתיים שליליים. הישגים אבולוציוניים אלה ועצמאות ההפריה מנוכחות מים (בניגוד לצמחי נבגים) גרמו לתפוצה נרחבת של הג'מנוספרמים ביבשה.
בוא נזין את הנתונים האלה לטבלה.
- לפני 120 מיליון שנה
איזה אירוע קרה במהלך תקופה זו?
סטוּדֶנט:האנגיוספרמים הם צאצאי הגימנוספרמים, אך אילו משפחות עתיקות יותר וקרובות יותר לג'מנוספרמים לא נקבעה במדויק על ידי המדע. יש מדענים הרואים בקטקין (ליבנה, אלמון, ערבה) את האנגיוספרמים העתיקים ביותר, אחרים רואים בפוליקרפידים: מגנוליות וחמאה. אנגיוספרמים שונים מגימנוספרמים בנוכחות פרח, פרי, עלי גביע, עלי כותרת, כמו גם היווצרות של פיסטיל, שדרכו צינור האבקה צומח אל הביצית והביצה. זרעי האנגיוספרמים מתפתחים בתוך הפרי ומוגנים היטב על ידי הפריקארפ.
האנגיוספרמים שלטו בכדור הארץ במשך יותר מ-60 מיליון שנה. זוהי קבוצת הצמחים היחידה שיוצרת קהילות רב-שכבתיות מורכבות. זה תורם לשימוש אינטנסיבי יותר בסביבה ולכיבוש מוצלח של שטחים חדשים.
בואו נסיים להרכיב את הטבלה שלנו.
טבלה אחרונה "פיתוח הצומח על פני כדור הארץ" (שקופית 5)
תרגיל לעיניים:
כשאתה פותח את העיניים שלך בצורה נכונה, כאשר אתה פותח אותן בצורה לא נכונה, תעצום אותן.
- הפריה של גימנוספרמים נשארת תלויה מאוד במים. (לא)
- הגימנוספרמים הם צמחי אדמה לחלוטין (כן)
- אנגיוספרמים אינם שונים מגמנוספרמים (לא)
- אנגיוספרמים התעוררו לפני כ-120 מיליון שנה.(כן)
- הגימנוספרמים התעוררו לפני כ-10 מיליון שנה. (לא)
מהי המילה הכתובה על הלוח? (פליאובוטניה.) מה זה אומר?
תשובת התלמיד:פליאובוטניה הוא מדע העוסק בחקר צמחים מתקופות קודמות . (שקף 6)
בהתבסס על מאובני צמחים, מדענים קבעו שככל שהאורגניזמים מבוגרים יותר, כך המבנה שלהם פשוט יותר. ככל שאנו מתקרבים לזמננו, כך האורגניזמים הופכים מורכבים יותר ודומים יותר ויותר למודרניים.
- אז, כתוצאה מהתפתחות העולם האורגני, הופיעו צמחים גבוהים יותר ובעלי חיים מאורגנים מאוד, כמו גם אדם חושב שמנסה לקבל תשובה לשאלה: "מתי וכיצד התעוררו חיים על פני כדור הארץ?" ומוח סקרן מוצא את התשובות הללו (שקופית 7)
עבודה עם ספר הלימודעמ' 260 (שיטות לחקר צמחים קדומים).
איזה ענף במדע הוא פליאובוטניה? איזה מין מדע זה?
V. איחוד.
VI. שיעורי בית.
סעיף 58, שאלות בעל פה. (שקף 8)
סיכום שיעור, הערכות
מגוון הצמחים הקיימים כיום וחיו בעבר על כדור הארץ הוא תוצאה של התהליך האבולוציוני. הסיווג המודרני של אורגניזמים צמחיים נותן מושג לא רק על הגיוון יוצא הדופן שלהם, אלא גם מאפשר לנו להתחקות אחר נתיבי היווצרותם של קבוצות שיטתיות מסוימות של צמחים. את כל הצמחים, לפי מבנה הגוף הצומח, ניתן לחלק לצמחים נמוכים יותר (שכבתיים) וגבוהים יותר. צמחים תחתונים כוללים חיידקים ואקטנומיציטים (בתנאי), אצות וחזזיות. צמחים גבוהים יותר כוללים פסילופיטים שנכחדו זה מכבר וטחבים חיים, שרכים, זנב סוסים, טחבים, ג'מנוספרמים וצמחי אנגיוספרמים (פורחים).
עדות להתפתחות ההיסטורית של צמחים היא ממצא פליאונטולוגי של שרידי המאובנים שלהם. ביניהם סטרומטוליטים - תצורות רב-שכבתיות משרידי אצות פרימיטיביות קדומות שחיו בים ובאוקיינוסים, טביעות של שרכים ענקיים, זנב סוס וטחבים שנמצאו במרבצי פחם ובביצות כבול, נבגים ואבקנים רבים במרבצי קרקע של גיאולוגיים שונים. גילאים.
האורגניזמים הצמחיים הראשונים - חיידקים ואצות כחולות - ירוקות - התעוררו בעידן הארכאים לפני כ-3 מיליארד שנים. עדות לכך היא נוכחותם של סלעים יבשתיים ממקור אורגני, הכוללים אבן גיר ושיש. אלה היו אורגניזמים פרוקריוטיים חד-תאיים, נפוצים בים ובאוקיינוסים, המסוגלים להזנה אוטוטרופית (כימו-ופוטטרופית). הודות לפעילותם החיונית, החמצן הופיע באטמוספרה הראשונית. האוקריוטים האוטוטרופיים הראשונים הופיעו לפני כ-1.5 מיליארד שנים. אלה היו אבותיהם של האצות החד-תאיות המודרניות, שמהן התפתחו מינים רב-תאיים של אצות. הופעת תהליך הפוטוסינתזה בעידן הארכאית סימנה את תחילת החלוקה של כל היצורים החיים לצמחים ובעלי חיים. עם הופעת הצמחים הירוקים הראשונים - האצות - החל תהליך היווצרות והצטברות החומר האורגני על פני כדור הארץ.
בעידן הפרוטרוזואיקון התחלפה הדומיננטיות של האצות הכחולות-ירוקות בהתפתחות אקטיבית של אצות ירוקות, כולל רב-תאיות. מבנה הגוף הצומח שלהם נעשה מורכב יותר, שטח הפנים גדל, מה שתרם לפוטוסינתזה פרודוקטיבית יותר. אצות רב-תאיות גדולות הפכו לתפוצה רחבה בתקופת הקמבריון של עידן הפלאוזואיקון. הופעת הצמחים על הקרקע גם היא מתקופת הפליאוזואיקון. זה קרה בסוף התקופה הסילורית, כאשר יבשות קמו כתוצאה מתהליכי בניית הרים. הופעתן של אצות ירוקות ביבשה הייתה מוגבלת לאזור הליטורי של הים והאוקיינוסים, לתנאי לחות משתנה. צמחי האדמה האמיתיים הראשונים נחשבים לפסילופיטים, קבוצה שנכחדה כעת. בקשר עם אורח החיים היבשתי, הם רכשו תכונות חדשות: כדי להגן עליהם מפני התנאים המשתנים של הסביבה היבשתית, הם היו מוגנים על ידי רקמות אינטומנטריות עם סטומטה; רקמות מכניות ביצעו פונקציה תומכת; הופיעו רקמות מוליכות פרימיטיביות. פסילופיטים היו צורות מעבר מצמחים נמוכים לגבוהים יותר. התפשטותם הנוספת ביבשה הוכנה על ידי פעילות חיונית של אורגניזמים פרוקריוטיים (אצות כחולות-ירקות, חיידקים) ופטריות, שהיוו את כיסוי הקרקע העיקרי.
תקופת הפחמן - הדומיננטיות של השרכים, שהיו לה מספר יתרונות על פני הפסילופיטים: מערכות שורשים וכלי דם מפותחות, עלים כאיבר יעיל לפוטוסינתזה. ולמרות שברבייה השרכים עדיין היו קשורים קשר הדוק למים, מאחר שלמחזור חייהם היו שלבים דגולים, הם יצרו יערות עצומים בשטח העצום של היבשות דאז, יצרו כיסוי אדמה פורה והעשירו את האטמוספירה בחמצן הדרוש להתפתחות. של חיות. הופעתה של קבוצת צמחים חדשה ביסודה - שרכים זרעים, המוכרים רק בצורת שרידי מאובנים, מתוארכת גם היא לתקופה זו. אלה היו אבותיהם הישירים של הגימנוספרמים המודרניים. הופעת הזרע קבעה את המשך ההתקדמות של צמחים גבוהים יותר: ראשית, נוכחות הזרע הפכה את התהליך המיני לבלתי תלוי לחלוטין בנוכחות המים, שנית, הזרע הגן על העובר שנמצא בתוכו מפני ההשפעות השליליות של הסביבה החיצונית. שלישית, הזרע הכיל רכיבי תזונה הנחוצים לשלבים הראשונים של התפתחות העובר.
בתקופה הפרמית של עידן הפליאוזואיקון, האקלים הלח פינה את מקומו לאקלים יבש, מה שהוביל למותם של שרכים ענקיים, זנב סוס דמוי עצים וטחבים, כמו גם שרכים זרעים. רק ג'מנוספרמים עתיקים ששרדו עד סוף עידן המזוזואיקון התבררו כבני קיימא. הגימנוספרמים עברו לסוג חדש ביסודו של הפריה: תאי נבט החלו להתפתח ברקמות הפנימיות שלהם. תא הרבייה הזכרי לא בא במגע עם הסביבה החיצונית, אלא הגיע אל הביצה, עובר בתוך צינור האבקה. זה תרם לכיבוש נוסף של אדמה, והתאמת הזרעים לנשיאה ברוח ובמים סייעה לאכלס במהירות שטחים חדשים.
סיבוך נוסף של איברי הרבייה של הצמחים הוביל להופעתו של פרח, שהפך להסתגלות אוניברסלית לתהליך האבקה יעיל יותר מאשר בגימנוספרמים. השחלה של האנגיוספרמים מגנה על הביצית; הזרעים מתפתחים בתוך הביצית, מה שמשמש אותם כהגנה וגם כמקור לחומר תזונתי. האנגיוספרמים כבשו במהירות את פני כדור הארץ ואף שלטו בבתי גידול מימיים בסחופת עמידתם בתנאי אקלים וקרקע שונים. הודות לברירה הטבעית, פרחי האנגיוספרם רכשו את המגוון הרחב ביותר של התאמות האבקה. האבולוציה הבו-זמנית של חרקים מאביקים מילאה תפקיד מרכזי בהתפתחותם; הזמן הנוכחי הוא הדומיננטיות של האנגיוספרמים, למרות שגם הג'מנוספרמים וגם הנבגים נעלמו מעל פני כדור הארץ. הרוב המכריע של הצמחים הפורחים מרוכזים בקווי רוחב טרופיים. אלו הם בעיקר מינים עציים. בקווי הרוחב הסובטרופיים והממוזגים הם נפוצים יחד עם עצי מחט, ובספרטים צפוניים הם נחותים בתפוצה.
הפעילות הכלכלית של האדם גורמת לפגיעה משמעותית בעושר ובמגוון החומרים הצמחיים. ההגנה על הצמחים חייבת להתבצע בכיוונים שונים: זה כולל שמירה על בתי המחיה הטבעיים שלהם, איסור על איסוף ושימוש בפעילויות כלכליות של מינים נדירים רבים ובסכנת הכחדה, ויצירת שמורות טבע ומקומות קדושים בהם שומרים צמחים בתנאים הטבעיים שלהם מובטחת.
