Урок 11. Ближайшие "родственники" человека среди животных. Этапы эволюции приматов
Предмет: Биология, 11 класс

Конспект урока

Биология, 11 класс

Урок 11. «Ближайшие "родственники" человека среди животных. Этапы эволюции приматов».

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

Урок характеризует систематическое положение человека. Выявляются черты строения человеческого тела, обусловленные прямохождением. Проводится сравнительный анализ сходства и различия с приматами. Характеризуются первые этапы антропогенеза.

Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

Гоминиды,Homosapiens – человек разумный, сравнительная анатомия, цитогенетическое сравнение, филогенетическое древо, струкура глобиновых генов, дриопитеки, австралопитеки, человек прямоходящий,древнейщие люди.

Австралопитеки -обезьянолюди,непосредственные предшественником предков рода Человек (Homo) Считаются ископаемыми. Обитали в Африке в период от 5 до 1 млн. лет назад человека.

Антропогенез - процесс историко - эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества.

Архантропы - непосредственными предками человека и первой стадией его развития считаются архантропы, или древнейшие люди.

Гоминиды- (лат. Hominidae) — семейство наиболее прогрессивных приматов, включающее людей и больших человекообразных обезьян. Вместе гиббоновыми образует надсемейство гоминоидов.

Ранее к гоминидам относили только людей и их вымерших предков, а орангутанов, горилл и шимпанзе выделяли в отдельное семейство понгид. Поэтому большинство биологов теперь включают орангутанов в семейство гоминидов в качестве подсемейства Ponginae. Кроме того, горилл и шимпанзе часто включают в подсемейство Homininae, вместе с людьми.

Дивергенция - расхождение признаков в пределах популяции или вида, возникающее под действием естественного отбора.

Сравнительная анатомия (сравнительная морфология) — биологическая дисциплина, изучающая общие закономерности строения и развития органов и систем органов при помощи их сравнения у животных разных таксонов на разных этапах эмбриогенеза.

Человек умелый-из-за найденных галечных орудий с заточенными краями позднего австралопитека некоторые ученые называют Человеком умелым.

Челове́к разу́мный - (лат. Homo sapiens; преимущественно лат. Homo sapiens sapiens) — вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отряде приматов. В начале верхнего палеолита, около 40 тысяч лет назад, его ареал уже охватывает практически всю Землю.

Цитогенетическое исследование – это микробиологическое исследование генетического материала человека с целью выявления генных, хромосомных или митохондриальных мутаций, а также онкологических заболеваний. Значение этого исследования определяется доступностью клеток для кариотипирования и изучения происходящих в них изменений.

Филогенетическое древо-это (эволюционное дерево, дерево жизни) — дерево, отражающее эволюционные взаимосвязи между различными видами или другими сущностями, имеющими общего предка.

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К.Беляева и профессора Г.М.Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В.Саблина. - М.: Просвещение, 2018г., стр. 106-112 Базовый уровень.

Дополнительные источники:

1.Общая биология 10-11, дидактические материалы/ авт.-сост. С.С. Красновидова, С. А. Павлов, А. Б. Павлов, - М. Просвещение, 2000г., стр.6-42

2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г. И. Лернер. – М.: Эксмо, 2007.стр 97-105

3. Биология: общая биология. 10-11 классы: учебник/ А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник. - М.: Дрофа, 2018. Стр.152-162

4. А.Ю. Ионцева, А. В. Торгалов «Биология в схемах и таблицах».	.

5. Е.Н. Демьянков, А.Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11», учебное пособие для общеобразовательных организаций.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Интернет-ресурсы:

Образовательный портал для подготовки к экзаменамhttps://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru

Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Происхождение человека

Все современные люди принадлежат к одному биологическому виду Homosapiens — человек разумный. Из полутора миллионов видов животных, известных науке, только человеку присущи во всей полноте такие свойства, как сознание, речь, абстрактное мышление. Развитие этих свойств человеческой психики в сочетании с трудовой деятельностью способствовало возрастанию роли социальных отношений в эволюции человека, обеспечивших ему экологическое превосходство над всеми живыми существами, способность заселить практически все регионы Земли и выйти в Космос.

Осознавая свою уникальность, люди издавна пытались объяснить свое происхождение. Эти попытки породили множество легенд, верований и сказаний. Развитие науки, ископаемые останки, обнаруженные за последнее столетие, позволили ответить на многие вопросы, касающиеся происхождения человека. Сегодня известно, как выглядели предки человека, где и когда они впервые появились, в каком направлении эволюционировали. Тем не менее многое в истории возникновения и эволюции человека остается неясным.

Приступая к научному объяснению происхождения человека, следует помнить, что любой биологический вид является по-своему уникальным. Степень уникальности вида определяется тем, насколько сходны с данным видом его ближайшие родственники из числа ныне живущих организмов, тем, какое количество родственных форм вымерло ранее, а также тем, насколько уникальными были процессы, имевшие место в эволюции данного вида.

Молекулярные, цитогенетические и сравнительно-анатомические исследования показывают, что в современной природе наиболее близкими человеку являются два вида шимпанзе. Далее в этой системе родства следуют горилла и орангутан. По критериям зоологической систематики человека и перечисленных человекообразных обезьян относят к отряду приматов.

Данные сравнительной анатомии. Во внешнем облике, в строении и расположении внутренних органов человека и человекообразных обезьян много общего. Имеющиеся анатомические различия между этими организмами менее значительны, чем между человекообразными и остальными обезьянами, и связаны они прежде всего с разницей в способе передвижения

В связи с прямохождением таз человека превратился в опору для позвоночника, который стал более массивным в своей нижней части и приобрел S-образный изгиб. Большое затылочное отверстие переместилось в нижнюю часть черепа. Изменились пропорции конечностей. Стопа утратила хватательную способность. Кисть, напротив, стала более развитой, чем у обезьян (рис. 90, Б). Вслед за изменениями скелета изменилось положение внутренних органов.

Цитогенетические данные. Диплоидное число хромосом у всех крупных человекообразных обезьян равно 48. У человека диплоидный набор представлен 46 хромосомами. Два плеча второй хромосомы человека соответствуют двум разным хромосомам обезьян (12-й и 13-й у шимпанзе, 13-й и 14-й у гориллы и орангутана). Вторая хромосома человека возникла в ходе эволюции в результате слияния двух негомологичных хромосом, имевшихся у общего предка человека и человекообразных обезьян и сохранившихся у последних вплоть до настоящего времени. Другие различия кариотипов касаются структуры отдельных хромосом и обусловлены главным образом произошедшими инверсиями их участков.

Данные молекулярной биологии. Последовательности аминокислот многих гомологичных белков человека и шимпанзе сходны более чем на 99%. Следствием этого являются близость групп крови, взаимозаменяемость многих белков (например, гормонов), сходные заболевания.

Важным открытием в области молекулярной биологии явилось установление постоянства скорости эволюции некоторых белков. Говоря об эволюции белка, подразумевают замены одних нуклеотидов на другие в гене, кодирующем этот белок. Скорость эволюции белка выражается в числе нуклеотидных замен, происходящих за единицу времени (млн лет). Если функция белка является очень специфичной и давно сложившейся, то такой белок эволюционирует в разных филогенетических линиях организмов приблизительно с постоянной скоростью. Этот факт позволяет оценить степень родства, а также установить последовательность и время дивергенции биологических видов. Примером таких белков служат белки — переносчики электронов в митохондриях, а- и p-цепи гемоглобина (см. также § 43).

Данные биологии развития. У детенышей шимпанзе есть признаки, свойственные человеку. С возрастом эти признаки у шимпанзе утрачиваются. Как и у людей, у детенышей шимпанзе тело покрыто редкими волосами. У них относительно крупный мозг (в сравнении с массой тела), защищенный выпуклым черепом. Кости черепа тонкие, не имеют сильно выраженных надглазничных валиков и затылочных гребней. Челюсти в меньшей степени выступают вперед, зубы небольшие. Затылочное отверстие расположено под средней частью черепа. Детеныши шимпанзе в возрасте до 3 лет способны гораздо лучше передвигаться на задних конечностях, чем взрослые особи.

Таким образом,дивергенция человека и человекообразных обезьян на молекулярном и хромосомном уровнях выражена очень слабо. Если руководствоваться только молекулярно-биологическими и цитогенетическими данными, то человека и шимпанзе можно считать представителями одного рода. Тем не менее огромные различия в поведении и деятельности, а также существующие морфологические различия заставили систематиков отнести человека и человекообразных обезьян не только к разным родам, но и к разным семействам. По-видимому, за те примерно 6—8 млн лет, которые прошли с момента дивергенции этих видов, человек эволюционировал чрезвычайно быстро в отношении морфологии и поведения, тогда как его молекулярная эволюция шла обычными темпами.

Основные этапы эволюции приматов.

Методы познания истории человечества. Останки организма сохраняются наилучшим образом в том случае, если захоронение следовало сразу за гибелью организма. Со временем белок костей замещается растворенными в воде минералами, содержащими кальций и кремний. Кости становятся более прочными, превращаются в окаменелости. По найденным фрагментам костей ученые воссоздают внешний облик ископаемого существа, восстанавливая сначала скелет, затем утраченные мягкие ткани тела.

Большое значение для реконструкции линий эволюционного развития организмов имеет возраст найденных окаменелостей. Для определения возраста чаще всего используют методы, основанные на измерении радиоактивности ископаемых останков.

Для оценки времени дивергенции видов и других таксонов наряду с палеонтологическими данными используют результаты молекулярных исследований. С этой целью сравнивают как ДНК ныне живущих организмов, так и фрагменты ДНК, которые удается выделить из найденных окаменелостей.

Основные этапы эволюции приматов. Первые полуобезьяны появились в Северной Америке и Евразии, составлявших 70 млн лет назад единый континент. Их вероятным предком считается небольшое ископаемое насекомоядное животное, которое перешло к жизни на деревьях. Потомками их являются современные долгопяты. От этих животных около 40 млн лет назад произошли настоящие обезьяны.

Австралопитеки. В 1924 г. профессор анатомии Йоханнесбургского университета Реймонд Дарт обнаружил на юге Африки череп с полным набором молочных зубов и с начавшими прорезываться коренными зубами. По расположению затылочного отверстия череп должен был принадлежать прямоходящему существу. Однако по ряду анатомических особенностей он не мог принадлежать ни человеческому ребенку, ни детенышу современных обезьян. Дарт назвал обладателя черепа Australopithecus africanus — южной (от лат. «аустралис») обезьяной (греч. «питекус») из Африки.

Афарский австралопитек. Наиболее известное и богатое окаменелостями австралопитеков место — это пустыня Афар в Эфиопии. Найденные там окаменелости, по мнению исследователей, принадлежат одному виду, получившему название Australopithecus afarensis (австралопитек из Афара). Предполагаемое время существования этого вида 4—3 млн лет назад.

Другие виды австралопитеков.Примерно 3 млн лет назад по территории Африки расселился вид Australopithecus africanus. Большинство окаменелостей этого вида обнаружено в Южной Африке. Внешне африканские австралопитеки были похожи на афарских: рост 1—1,3 м, масса 20—40 кг. От афарских африканские австралопитеки отличались прежде всего увеличенными коренными зубами и уменьшенными клыками (рис. 94). По-видимому, они питались преимущественно растительной пищей. Вид Australopithecus africanus прекратил свое существование около 2 млн лет назад.

Эволюция австралопитеков. Строение зубов и челюстей разных видов австралопитеков показывает, что их эволюция шла в направлении приспособления к растительноядности. Главными конкурентами поздних австралопитеков, вероятнее всего, были другие травоядные животные саванны. Немалую опасность представляли хищники, охотившиеся на травоядных животных. Таким образом, австралопитеки оказались зажатыми между более приспособленными к жизни на открытой местности четвероногими травоядными животными, с одной стороны, и более жизнеспособными всеядными организмами — с другой. Австралопитеки не выдержали конкуренции и вымерли около 1 млн лет назад.

8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

Задание 1.

Задания для автоматически заполняемого кроссворда:

Задания для автоматически заполняемого кроссворда:

1) Наука о биологической природе человека.

2) Объем мозга этих предков человека составлял 800-1100 см3

3) Около 2,5-1,5 млн. лет назад по Южной и Восточной Африке расселились существа,

которые умели изготавливать простейшие орудия труда. Это человек…

4) Эти предшественники человека имели рост 120-160 см, массу 30-60 кг.

Тип вариантов ответов: (Текстовые,Графические, Комбинированные):

Правильные варианты:

1) Антропология; 2) Архантропы; 3) Умелый; 4) Австралопитек

Слова, которые автоматически вписываются в кроссворд:

1.	Наука

2.	Древнейшие

3.	Человек

4.	Обезьянолюди

Задание 2.

Считают, что древние люди:

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).

Варианты ответов:

А. Обитали на территории Европы, Азии, Африки от 300 тыс. лет до 30 тыс. лет назад

Б. Обитали на территории Африки от 300 тыс. лет до 30 тыс. лет назад

В. Для поздних европейских неандертальцев характерно: сильное развитие надбровья, широкая полость коренных зубов, затылочный валик, объем мозговой полости от 1350 до 1700 см3.

Г. Считают, что неандертальцы Европы являются потомками мигрантов из Африки

Д. Обработка камня характеризовалась высоким уровнем техники раскалывания и вторичной обработкой отщепов

Е. Для поздних неандертальцев характерно погребение умерших

Правильный вариант:

В. Для поздних европейских неандертальцев характерно: сильное развитие надбровья, широкая полость коренных зубов, затылочный валик, объем мозговой полости от 1350 до 1700 см3.

Г. Считают, что неандертальцы Европы являются потомками мигрантов из Африки

Д. Обработка камня характеризовалась высоким уровнем техники раскалывания и вторичной обработкой отщепов