Зарождение жизни и эволюция
Каким образом мы все появились на Земле? На протяжении многих веков люди задавали себе этот вопрос и пытались найти на него ответ. Это одна из самых сложных загадок для человеческого разума.
Формирование планеты Земля
Около 4,6 млрд лет назад Земля выглядела совсем по-другому. Вместо привычных зеленого, голубого и белого цветов наша планета была красно-оранжевой. Ее поверхность покрывал океан кипящей лавы. Вместо кислорода, которым мы дышим сегодня, воздух был насыщен смертельно ядовитыми газами.
На протяжении первых 500 млн лет своего существования Земля представляла собой огромный безжизненный шар огненной лавы. Затем в течение еще 300 млн лет планета была слишком горячей для появления воды. Потом она стала постепенно остывать. Повсюду начали идти дожди, причем настолько сильные, что образовались реки, озера, моря и океаны.
Но все водное и наземное пространство по-прежнему оставалось безжизненным: в воде не плавала рыба, по небу не летали птицы, не было ни людей, ни животных. Только песок и камень.
Появление жизни на Земле
По мнению биологов, жизнь на Земле образовалась в результате эволюции. Несмотря на видимую безжизненность древнего океана, он содержал химические соединения, которые были готовы преобразоваться в живые организмы. Ученые назвали эти строительные вещества первичным бульоном, т.е. возможным источником возникновения жизни на Земле. В состав этого бульона входили аминокислоты, белки, жиры, углеводы и другие основные компоненты клеток живого существа.
Когда на Земле зародилась жизнь?
Что возникло раньше: яйцо или курица?
Загадка кажется смешной, но в ней есть глубокий смысл. Подумай сам: если бы не было курицы, то не существовало бы и яиц, а с другой стороны, как появилась курица? Из яйца? Что все-таки было первым? Ответ на этот очень сложный вопрос касается не только курицы и яйца, но и всех форм жизни.
Чем питались первые клетки?
Первые клетки питались, скорее всего, первичным бульоном, тем, из которого они образовались. Большое количество белков, жиров и аминокислот позволяло клеткам жить и размножаться. Они стали родоначальниками клеток животных. На протяжении миллионов лет запасы продовольствия постепенно сокращались. В результате стали образовываться новые клетки — так называемые продуценты. Они смогли развить способность создавать для себя пищу из окружающего строительного материала, используя энергию Солнца или тепло Земли. Эти клетки положили начало всему растительному миру.
Клетка — это основной элемент живого существа. Она может питаться, двигаться и образовывать себе подобных. Первые клетки были достаточно примитивными, но они смогли взять необходимые элементы из первичного бульона и начать свою очень короткую жизнь.
Эволюционные изменения
Чтобы жизнь вокруг нас стала такой, какой мы ее видим сейчас, был пройден долгий и трудный путь превращения простейшей клетки в многоклеточный организм.
Кислород — основа жизни
Переломным моментом на этом пути стало использование клетками кислорода. Ты уже знаешь, что изначально в земной атмосфере кислород содержался в минимальных количествах или отсутствовал вообще, поэтому и первые клетки были устроены так, что не нуждались в нем.
Тем не менее клетки развивались и выделяли кислород в атмосферу. В течение довольно длительного времени атмосфера Земли из смеси смертельно ядовитых газов превратилась в среду, благоприятную для живых существ.
Следующий этап развития
Развитие многоклеточных организмов — следующий этап эволюционного развития. Жизнь больше не ограничивалась одноклеточными существами. Стали появляться новые организмы, состоящие из двух, десяти, тысячи и даже миллиардов клеток. Более того, клетки с разным строением стали специализироваться на выполнении разных работ. Например, одни исполняли роль глаз, другие — сердца, третьи — мозга, тем самым усложняя и совершенствуя устройство живого организма.
Естественный отбор: выживают сильнейшие
Почему так происходит? Давай разбираться. Жизнь на Земле началась с простейших клеток, которые впоследствии развились в растения, животных и все остальные организмы. Но кто решил, как будет выглядеть каждый из них?
Почему у животных есть глаза, уши, нос и другие органы? Почему существует так много видов живых существ?
Да, и этот «кто-то» — естественный отбор. Согласно закону естественного отбора, сильный выживает, а слабый погибает. Например, в стае львов только самые сильные и здоровые животные способны к воспроизведению, т.е. выведению потомства.
Каким образом определяется внешний вид животных?
Ты сам можешь дать ответ на этот вопрос. Посмотри на себя в зеркало. На кого ты похож? На своих родителей, бабушек и дедушек.
То же происходит и с животными. У львов рождаются львята, у сов — совята и т.д. И если у львов длинный хвост, то такой же будет у львенка, когда он вырастет. Маленький совенок очень похож на своих взрослых родителей, и вряд ли ты его перепутаешь с птенцом павлина или цыпленком. Детеныши перенимают все внешние признаки своих родителей.
Эволюция в действии — совершенствование поколений
Представь, миллионы лет назад на Земле жили птицеподобные животные, которые не могли летать. Со временем у некоторых из них развилась способность высоко прыгать и, возможно, даже пролетать небольшие дистанции. Совершенно очевидно, что это умение давало им неоспоримые преимущества перед другими видами живых существ. Прыгучие животные могли беспрепятственно скрываться от погони, быстрее перемещались и находили пищу. Поэтому выжили именно эти особи, а их детеныши унаследовали способность высоко прыгать и пролетать небольшие расстояния. И так происходило с каждым поколением, причем потомки еще выше прыгали и еще дольше могли находиться в воздухе. А выживали самые сильные и здоровые, и у них появлялись детеныши, обладавшие выдающимися качествами своих родителей.
В конце концов спустя миллионы лет птицы стали непревзойденными асами полета.
Конспект урока биологии в 5 классе на тему «Как зародилась жизнь на Земле»
специалист в области арт-терапии
Урок-путешествие по биологии 5 класс
Учитель биологии МБОУ «СОШ им. А. Антошечкина» Гришанина В. В.
Тема: Как зародилась жизнь на Земле
Цель: ознакомление с развитием жизни на Земле.
Обучающие: выяснить, где зародилась жизнь и почему, познакомиться с древними животными, учитывая порядок появления их на планете.
Развивающие: формировать умения сопоставлять, сравнивать, делать выводы, работать с учебником.
Воспитательные: воспитывать бережное отношение ко всему живому, пробуждать желание изучать прошлое и настоящее Земли.
Тип урока: изучение нового материала.
Предварительная подготовка к уроку (можно привлечь старшеклассников): рисунки древних животных и растений.
Природа! Она создаёт
Вечно новые образы: то что есть – того
Не было, что было – уже не повторится.
Мотивация к изучению нового материала.
Определение темы и задач урока.
Запись домашнего задания (с комментариями учителя).
Итог урока. Оценка работы учащихся.
Организационный момент. Приветствие. Проверка готовности к уроку. Отметить отсутствующих.
Мотивация к изучению нового материала.
Определение темы и задач урока.
Учащиеся при помощи учителя определяют тему и задачи урока.
Учитель на доске, учащиеся в тетради записывают тему урока.
Итак, задачи нашего урока:
выяснить, где и когда зародилась жизнь;
познакомиться с древними животными в порядке появления из на Земле;
выяснить, как надо относиться к Природе.
Изучение нового материала.
Мы узнаём о жизни на Земле из фильмов, передач, книг. А откуда узнают учёные? Посмотрите внимательно на предмет в моей руке. Это окаменелость, в которой можно рассмотреть раковину. Ещё предлагаю вашему вниманию макет, что вы видите на нём? Это отпечаток предка наших птиц – археоптерикса. Его скелет и очертания тела. А вот на рисунке археоптерикс во всей красе. Каким его представили учёные, изучив остатки скелета и очертания тела.
Вопрос. Откуда учёные узнают о прошлом? (Ответы учащихся)
Да, учёные узнают о жизни на Земле, читая каменную книгу земной коры, листами которой являются слои горных пород, залегающих на разной глубине. Путешествие в глубь Земли невозможно, поэтому мы воспользуемся машиной времени и совершим путешествие в прошлое, сделав 5 остановок.
Чтобы наше путешествие проходило успешно, нужно взять некоторые обязательства и договориться о выполнении ряда правил.
Каждый раз. Отправляясь в дальнюю эпоху, мы обязуемся знакомиться с историей времени, взглядами учёных, будем думатьь и делать выводы. Иначе, какая польза от нашего путешествия.
На счётчике 3.500. 000. 000 лет назад. ( запись на доске, учащиеся работают в ТПО)
Именно в это время, считают учёные, зародилась жизнь. Посмотрите внимательно на доску. Что мы видим? Есть ли привычные для нас растения и животные? На суше ничего нет. Длительный период на Земле царили мрак и темнота из-за вулканической деятельности и землетрясений. Как вы думаете, могли появиться сразу живые существа?
Правильно, не могла. Жизнь зародилась не сразу. Долгое время планета готовилась к появлению живого. Суша была безжизненной пустыней. А есть ли живые существа в воде? Ответы учащихся: бактерии, водоросли. Учитель делает запись на доске, учащиеся в тетради на печатной основе (ТПО). К каким царствам они относятся? Ответы учащихся: царство бактерии и растения.
Делаем вывод: жизнь зародилась в воде 3,5 млрд лет назад в воде.
На счётчике машины времени примерно 500 млн лет назад
Смотрим внимательно: появились ли живые организмы на суше? А в воде? Откройте учебник на с. 96. Сравните животных на доске с животными в вашей книге. Назовите их и запишите названия в ТПО. Сообщаю о вымерших животных трилобитах (трилобит с греческого «трёхдольный», его тело разделено на голову, туловище, хвост и на три части вдоль).
Вывод: жизнь по-прежнему только в воде, но животный мир многообразен.
На счётчике времени 350 млн лет назад.
Посмотрите: как изменилась Природа! Видите ли вы знакомые деревья?
Рассказ учителя о папоротниках, хвощах и плаунах: их огромных размерах.
Эти растения постепенно превратились в каменный уголь. И когда этот уголь через много лет искрится лучистым светом в топке, кажется, слышишь, как шумят безвестные леса, что в давно ушедшие века спрятали Солнце под землёю. А животные? Вот стегоцефал. Почему я поместила именно его тело наполовину на суше, наполовину в воде? Стегоцефал – это древнее земноводное, произошёл от рыб, дал начало земноводным. Ребята, назовите известных вам земноводных нашего времени. Ответы учащихся: лягушки, жабы. А посмотрите: какие стрекозы с огромными крыльями размахом до 1 метра. Почему, как вы думаете?
Вывод: растения и животные вышли на сушу.
На счётчике машины времени 225 млн лет назад.
Шло время и на смену земноводным пришли пресмыкающиеся – ящеры. Одни из них обитали в воде, некоторые могли летать. Именно тогда на планете появились кто? ( показываю рисунок). Верно, динозавры – истинно сухопутные животные. Как назывался период времени, когда жили динозавры? Юрский период. Подумайте, чем отличаются земноводные от пресмыкающихся? (пресмыкающиеся жили и размножались только на суше) какие современные животные относятся к пресмыкающимся (крокодилы, змеи, черепахи). Даже водные современные пресмыкающиеся размножаются на суше.
Вывод: появились истинно наземные позвоночные животные.
На счётчике машины времени 65 млн лет назад.
Дожили динозавры до нашего времени? Нет, они вымерли. Сосчитайте, сколько времени царствовали они на планете? (225-65=160). Пресмыкающиеся дали начало птицам и млекопитающим. Древние птицы и млекопитающие отличались от современных?
Работа учащихся по рисункам учебника. Рассказывают об особенностях саблезубого тигра, мамонта, фороракса. Среди растений царствовали цветковые.
Вывод: царствовали птицы, млекопитающие, цветковые растения.
В процессе изучения данного материала на доске вырисовывается картина развития жизни на Земле.
Ребята, кого ещё вы видите? Молодцы, конечно, человека. Человек – венец природы.
Учитель. Вот и закончилось наше путешествие, мы опять в классе. Подведём итог нашему путешествию.
Жизнь зародилась в воде, а затем на суше.
Одни животные умирали, другие появлялись. Некоторые дожили до наших дней.
Жизнь на Земле продолжается вечно.
Прочтите выводы в конце параграфа, сравните их с нашими выводами.
Запись домашнего задания с комментариями учителя.
Прочитать внимательно текст учебника, знать последовательность появления животных и растений на планете. Подготовить сообщение о любом древнем животном или растении.
Как вы понимаете слова: «Земная жизнь в безбрежном лоне вод возникла?».
А сейчас обратимся к эпиграфу (записан на доске). О чём говорят эти строки?
До появления человека на Земле растения и животные погибали под воздействием матушки Природы? А сейчас? Как же нужно относиться к природе?
Берегите эти земли, эти воды.
Даже малую былиночку любя.
Берегите всех зверей внутри природы,
Убивайте лишь зверей внутри себя.
А. А. Плешаков, Н. И. Сонин. Биология. Введение в биологию, учебник 5 класса. Издательство «Дрофа», 2014г.
Рабочая тетрадь к учебнику.
Э.А. Киселёва. Книга для чтения по дарвинизму. М., Просвещение, 1970г.
А. Томилин. Как люди открывали свою Землю. И. «Детская литература», 1967г.
