Лабораторна робота № 1
«Опис особин виду за морфологічним критерієм».
Мета: забезпечити засвоєння учнями поняття морфологічес-кого критерію виду, закріпити вміння складати описову характеристику рослин.
Обладнання: живі рослини або гербарні мате-ріали рослин різних видів.
1. Розгляньте рослини двох видів, запишіть їх назви, складіть морфологічну характеристику рослин кожного виду, т. Е. Опишіть особливості їх зовнішньої будови (особливо листя, стебел, коренів, квіток, плодів).
2. Порівняйте рослини двох видів, виявите риси подібності і раз-личия. Чим пояснюються подібності (відмінності) рослин?
Лабораторна робота № 2
«Виявлення мінливості у особин одного виду»
Мета: сформувати поняття мінливості організмів, продов-жити вироблення умінь спостерігати натуральні об'єкти, знаходити ознаки мінливості.
Обладнання: роздатковий матеріал, який ілюструє ющий мінливість організмів (рослини 5-6 видів по 2-3 екзем-Пляра кожного виду, набори насіння, плодів, листя і ін.).
1. Порівняйте 2-3 рослини одного виду (або їх окремі орга-ни: листя, насіння, плоди та ін.), Знайдіть ознаки подібності в їх будові. Поясніть причини подібності особин одного виду.
2. Виявити у досліджуваних рослин ознаки відмінності. Дайте відповідь на питання: які властивості організмів обумовлюють раз-личия між особинами одного і того ж виду?
3. Розкрийте значення цих властивостей організмів для еволюції. Які, на ваш погляд, відмінності обумовлені спадкової мінливістю, які - ненаследственной мінливістю? Поясніть, як могли виникнути розбіжності між особинами одного виду.
Лабораторна робота № 3
«Виявлення пристосувань у організмів до середовища проживання»
Мета: навчитися виявляти риси пристосованості організмів до середовища проживання і встановлювати її відносний характер.
Устаткування: Гербарні зразки рослин, кімнатні рослини, опудала або малюнки тварин різних середовищ існування.
1. Визначте місце існування рослини або тварини, запропонованого вам для дослідження. Виявити риси його пристосованості до середовища обі-вання. Виявити відносний характер пристосованості. Отримані дані занесіть в таблицю «Пристосованість організмів і її відноси-ність».
Пристосованість організмів і її відносність
2. Вивчивши всі запропоновані організми і заповнивши таблицю, на осно-вання знань про рушійні сили еволюції поясніть механізм возникно-нення пристосувань і запишіть загальний висновок.
Лабораторна робота №4
«Виявлення ознак подібності зародків людини і інших ссавців як докази їх спорідненості».
Мета: познайомити з ембріональними доказами еволюції органічного світу.
Прочитати текст «Ембріологія» на стр.258-261, розглянути рис. 133 на стр.260.
Виявити риси схожості зародків людини і інших хребетних.
Відповісти на питання: про що свідчать подібності зародків?
Лабораторна робота № 5
«Аналіз і оцінка різних гіпотез походження життя»
Мета: знайомство з різними гіпотезами походження життя на Землі.
Прочитати текст «Різноманіття теорій виникнення життя на Землі».
3. Відповісти на питання: Який теорії дотримуєтеся ви особисто? Чому?
«Різноманіття теорій виникнення життя на Землі».
Відповідно до цієї теорії життя виникло внаслідок якоїсь надприродної події в минулому. Її при-тримувати послідовники майже всіх найбільш розпо-странения релігійних навчань.
Традиційне іудейсько-християнське уявлення про створення світу, викладене в Книзі Буття, викликало і продовжує викликати суперечки. Хоча всі християни призна-ють, що Біблія - це заповіт Господа людям, з питання про довжину «дня», згадуваного в Книзі Буття, суще-обхідних розбіжності.
Деякі вважають, що світ і все що населяють його організми були створені за 6 днів по 24 години. Інші християни не ставляться до Біблії як до наукової книги і вважають, що в Книзі Буття викладено в зрозумілій для людей формі теологічне прозріння про створення всіх живих істот всемогутнім Творцем.
Процес божественного створення світу мислиться як мав місце лише один раз і тому недоступний для спостереження. Цього достатньо, щоб винести всю концеп-цію божественного створення за рамки наукового дослі-дження. Наука займається тільки тими явищами, кото-які піддаються спостереженню, а тому вона ніколи не буде в змозі ні довести, ні спростувати цю концепцію.
2. Теорія стаціонарного стану.
Відповідно до цієї теорії, Земля ніколи не виникала, а існувала вічно; вона завжди здатна підтримувати життя, а якщо і змінювалася, то дуже мало; види теж існували завжди.
Сучасні методи датування дають все більш ви-сокие оцінки віку Землі, що дозволяє сторонни-кам теорії стаціонарного стану вважати, що Земля і види існували завжди. У кожного виду є дві можливості - або зміна чисельності, або ви-МІРАННА.
Прихильники цієї теорії не визнають, що наявність або відсутність певних викопних решток може вказувати на час появи або вимирання того або іншого виду, і наводять як приклад представника кистеперих риб - латимерію. За палеонтологічними даними, кістеперие вимерли близько 70 млн. Років тому. Однак цей висновок довелося переглянути, коли в районі Мадагаскару були знайдені живі представники кистеперих. Прихильники теорії стаціонарного стану стверджують, що, тільки вивчаючи нині живуть види і порівнюючи їх з викопними залишками, можна робити висновок про вимирання, та й то він може виявитися невер-ним. Раптова поява будь-якого викопного виду в певному шарі пояснюється збільшенням чисельні-ності його популяції або переміщенням в місця, благо-приємні для збереження залишків.
3. Теорія панспермії.
Ця теорія не пропонує ніякого механізму для пояснення первинного виникнення життя, а висуваючи-ет ідею про її неземне походження. Тому її не можна вважати теорією виникнення життя як такого; вона просто переносить проблему в якесь інше місце у Всесвіті. Гіпотеза була висунута Ю. Лібіх і Г. Ріхтером в середині XIX століття.
Відповідно до гіпотези панспермії життя існує веч-но і переноситься з планети на планету метеоритами. Найпростіші організми або їх суперечки ( «насіння життя»), потрапляючи на нову планету і знайшовши тут сприятливі умови, розмножуються, даючи початок еволюції від про-найпростіших форм до складних. Можливо, що життя на Землі виникло з однієї-едідственной колонії микроорганиз-мов, занедбаних з космосу.
Для обґрунтування цієї теорії використовуються многократ-ні появи НЛО, наскальні зображення предме-тів, схожих на ракети і «космонавтів», а також пові-домлення нібито про зустрічі з інопланетянами. При вивченні матеріалів метеоритів і комет в них були виявлені багато «попередники живого» - такі речовини, як ціаногени, синильна кислота і органічні з'єднань-ня, які, можливо, зіграли роль «насіння», падав-ших на голу Землю.
Прихильниками цієї гіпотези були лауреати Нобеля-ської премії Ф. Крик, Л. Оргел. Ф. Крик грунтувався на двох непрямих доказах:
• універсальності генетичного коду;
• необхідності для нормального метаболізму всіх живих істот молібдену, який зустрічається сей-годину на планеті вкрай рідко.
Але якщо життя виникла не на Землі, то як вона виникла поза нею?
4. Фізичні гіпотези.
В основі фізичних гіпотез лежить визнання корен-них відмінностей живого речовини від неживого. Розглянемо гіпотезу походження життя, висунуту в 30-і роки XX століття В. І. Вернадським.
Погляди на сутність життя привели Вернадського до висновку, що вона з'явилася на Землі в формі біосфери. Корінні, фундаментальні особливості живого віщо-ства вимагають щодо його виникнення хімічних, а фізичних процесів. Це повинна бути своєрідна катастрофа, потрясіння самих основ світобудови.
Відповідно до поширеними в 30-х роках XX століття гіпотезами освіти Місяця в результаті відриву від Землі речовини, що заповнює раніше Тихоокеанську западину, Вернадський припустив, що цей процес міг викликати то спіральне, вихровий рух земної речовини, яке більше не повторилося.
Вернадський походження життя осмислював в тих же масштабах і інтервалах часу, що і возникнове-ня самого Всесвіту. При катастрофі умови раптово змінюються, і з протоматеріі виникають жива і нежива матерія.
5. Хімічні гіпотези.
Ця група гіпотез грунтується на хімічній спе-діфіке життя і пов'язує її походження з історією Землі. Розглянемо деякі гіпотези цієї групи.
• Біля витоків історії хімічних гіпотез стояли споглянув-ня Е. Геккеля. Геккель вважав, що спочатку під дей-наслідком хімічних і фізичних причин з'явилися со-єднання вуглецю. Ці речовини представляли собою не розчини, а суспензії маленьких грудочок. Первинні грудочки були здатні до накопичення різних речовин і зростання, за яким слід було поділ. Потім появи-лась без'ядерна клітина - вихідна форма для всіх живих істот на Землі.
• Певним етапом у розвитку хімічних гіпотез абиогенеза стала концепція А. І. Опаріна, висунута їм в 1922-1924 рр. XX століття. Гіпотеза Опаріна пред-ставлять собою синтез дарвінізму з біохімією. За Опаріну, спадковість стала наслідком відбору. У гіпотезі Опаріна бажане вдасться за дійсними-ве. Спочатку неї особливості життя зводяться до обміну речовин, а потім його моделювання оголошується реше-ному загадки виникнення життя.
• Гіпотеза Дж. Берпапа передбачає, що абиогенно воз-нікшего невеликі молекули нуклеїнових кислот з декількох нуклеотидів могли відразу ж з'єднуватися з тими амінокислотами, які вони кодують. У цій гіпотезі первинна жива система бачиться як БіоХім-мическая життя без організмів, що здійснює са-мовоспроізведеніе і обмін речовин. Організми ж, по Дж. Берналь, з'являються вдруге, в ході обособ-лення окремих ділянок такої біохімічної життя за допомогою мембран.
• В якості останньої хімічної гіпотези возникнове-ня життя на нашій планеті розглянемо гіпотезу Г. В. Войткевич, висунуту в 1988 році. Відповідно до цієї гіпотези, виникнення органічних речовин пе-реносітся в космічний простір. У специфічні-ких умовах космосу йде синтез органічних речовин (численні орпаніческіе речовини знайдені в ме-теорітах - вуглеводи, вуглеводні, азотисті осно-вання, амінокислоти, жирні кислоти та ін.). Чи не ис-ключено, що в космічних просторах могли образо-тися нуклеотиди і навіть молекули ДНК. Однак, на думку Войткевича, хімічна еволюція на блешні-стве планет Сонячної системи виявилася замороженою і продовжилася лише на Землі, знайшовши там подхо-дящие умови. При охолодженні і конденсації газової туманності на первинній Землі виявився весь набір органічних сполук. У цих умовах живе віщо-ство з'явилося і конденсувалося навколо виникли абиогенно молекул ДНК. Отже, за гіпотезою Войткевича спочатку з'явилася життя біохімічна, а в ході її еволюції з'явилися окремі організми.
Лабораторна робота № 6
«Аналіз і оцінка різних гіпотез походження людини»
Мета: познайомити з різними гіпотезами походження людини.
1. Прочитати текст «Гіпотези походження людини» на стр.282-284.
3. Відповісти на питання: Які погляди на походження людини вам найближче? Чому?
Лабораторна робота № 7
«Складання схем передачі речовин і енергії (ланцюгів харчування)»
1.Назовите організми, які повинні бути на пропущеному місці наступних харчових ланцюгів:
Із запропонованого списку живих організмів скласти трофічну мережу: трава, ягідний чагарник, муха, синиця, жаба, вже, заєць, вовк, бактерії гниття, комар, коник. Вкажіть кількість енергії, яке переходить з одного рівня на інший.
Знаючи правило переходу енергії з одного трофічного рівня на інший (близько10%), побудуйте піраміду біомаси третьої харчового ланцюга (завдання 1). Біомаса рослин становить 40 тонн.
Висновок: що відображають правила екологічних пірамід?
Лабораторна робота №8
«Дослідження змін в екосистемах на біологічних моделях (акваріум)»
Мета: на прикладі штучної екосистеми простежити зміни, що відбуваються під впливом умов навколишнього середовища.
Які умови необхідно дотримуватися при створенні екосистеми акваріума.
Опишіть акваріум як екосистему, із зазначенням абіотичних, біотичних факторів середовища, компонентів екосистеми (продуценти, консументи, редуценти).
Складіть харчові ланцюги в акваріумі.
Які зміни можуть статися в акваріумі, якщо:
падають прямі сонячні промені;
в акваріумі мешкає велика кількість риб.
5. Зробіть висновок про наслідки змін в екосистемах.
Лабораторна робота №9
«Порівняльна характеристика природних екосистем і агроекосистем своєї місцевості»
Мета: виявить риси подібності та відмінності природних і штучних екосистем.
1. Прочитати текст «Агроценози» на стор. 334-335.
2. Заповнити таблицю «Порівняння природних і штучних екосистем»
Лабораторна робота №10
«Вирішення екологічних завдань»
Мета: створити умови для формування вмінь розв'язувати найпростіші екологічні завдання.
На території площею 100 км 2 щороку виробляли часткову рубку лісу. На момент організації на цій території заповідника було відзначено 50 лосів. Через 5 років чисельність лосів збільшилася до 650 голів. Ще через 10 років кількість лосів зменшилася до 90 голів і стабілізувався в наступні роки на рівні 80-110 голів.
Визначте чисельність і щільність поголів'я лосів:
а) на момент створення заповідника;
б) через 5 років після створення заповідника;
в) через 15 років після створення заповідника.
Підрахуємо, скільки тонн вуглецю міститься в атмосфері Землі. Складаємо пропорцію: (молярна маса оксиду вуглецю М (СО2) = 12 т + 16 * 2т = 44 т)
У 44 тоннах вуглекислого газу міститься 12 тонн вуглецю
У 1 100 000 000 000 тонн вуглекислого газу - Х тонн вуглецю.
44/1 100 000 000 000 = 12 / Х;
Х = 1 100 000 000 000 * 12/44;
Х = 300 000 000 000 тон
У сучасній атмосфері Землі знаходиться 300 000 000 000 тон вуглецю.
Тепер необхідно з'ясувати, за який час кількість вуглецю "пройде" через живі рослини. Для цього необхідно отриманий результат розділити на річне споживання вуглецю рослинами Землі.
Х = 300 000 000 000 т / 1 000 000 000т на рік
Таким чином, весь вуглець атмосфери за 300 років буде повністю асимільований рослинами, побуває їх складовою частиною і знову потрапить в атмосферу Землі.
Лабораторна робота № 11
«Виявлення антропогенних змін в екосистемах своєї місцевості»
Мета: виявити антропогенні зміни в екосистемах місцевості і оцінити їх наслідки.
Розглянути карти-схеми території с.Велікоміхайловка в різні роки.
Виявити антропогенні зміни в екосистемах місцевості.
Оцінити наслідки господарської діяльності людини.