Пробні оге завдання з географії у ворді. Демоверсії гіа з географії

Підручник відповідає базовому рівнюФедерального компонента державного стандарту загальної освітиз біології та рекомендований Міністерством освіти і науки РФ.

Підручник адресований учням 10-11 класів та завершує лінію Н. І. Соніна. Проте особливості викладу матеріалу дозволяють використовувати його завершальному етапі вивчення біології після підручників всіх існуючих ліній.

Книга:

4.1. Розвиток біологіїу додарвінівський період. Робота К. Ліннея

Згадайте!

Які погляди на походження життя існували в античний та середньовічний періоди?

Світ живих організмів має поряд загальних рис, які завжди викликали в людини почуття здивування та породжували багато питань. Перша з таких загальних рис – незвичайна складність будови організмів. Друга - явна доцільність будови, кожен вид у природі пристосований до умов свого існування. І, нарешті, третя яскраво виражена риса – величезна різноманітність існуючих видів.

Як виникли складні організми? Під впливом яких сил сформувалися особливості їхньої будови? Яке походження різноманітності органічного світуі як воно підтримується? Яке місце у цьому світі займає людина і хто її предки? На ці та багато інших питань відповідає еволюційне вчення, яке є теоретичною основоюбіології.

Термін «еволюція» (від латів. evolutio – розгортання) був у науку у XVIII в. швейцарським зоологом Шарлем Бонне. Під еволюцією у біології розуміють незворотний процес історичної зміниживих істот та їх угруповань. Еволюційне вчення – це наука про причини, рушійних силах, механізми та загальних закономірностяхперетворення живих істот у часі. Теорія еволюції займає особливе місце у вивченні життя. Їй належить роль об'єднуючої теорії, що утворює фундамент для всієї біологічної науки.

Античні та середньовічні уявлення про сутність та розвиток життя.Пояснити походження життя і людини люди намагалися з давнину. Багато релігій та філософські теорії виникли як спроби вирішення цих глобальних питань.

Уявлення про зміну навколишнього світу виникли ще багато тисяч років тому. У Стародавньому Китаїфілософ Конфуцій вважав, що життя виникло з одного джерела шляхом розбіжності та розгалуження. В епоху античності давньогрецькі філософи шукали той матеріальний початок, який був джерелом і першоосновою життя. Діоген вважав, що всі істоти подібні до однієї вихідної істоти і походять від нього в результаті диференціації. Фалес припускав, що це живі організми походять із води, Анаксагор стверджував, що з повітря, а Демокріт пояснював походження життя процесом самозародження її з мулу.

Великий впливна розвиток та формування уявлень про живу природу надали дослідження та філософські теорії таких видатних учених античності, як Піфагор, Анаксимандр, Гіппократ.

Найбільший із давньогрецьких вчених Аристотель, володіючи енциклопедичними знаннями, заклав основи розвитку біології та сформулював теорію безперервного та поступового розвитку живого з неживої матерії. У роботі «Історія тварин» Аристотель вперше розробив систематику тварин (рис. 96). Усіх тварин він поділив на дві великі групи: тварини з кров'ю та безкровні. Тварин з кров'ю він своєю чергою поділив на яйцекладних і живородящих. В іншій своїй роботі Аристотель вперше висловив думку про те, що природа – це безперервний ряд форм, що ускладнюються: від неживих тіл до рослин, від рослин до тварин і далі до людини (рис. 97).

Розвиток біології в додарвінівський період. Робота К. Ліннея" class="img-responsive img-thumbnail">

Мал. 96. Система тваринного світу за Аристотелем. У дужках наведено відповідні сучасні систематичні назви

У роботі «Виникнення тварин» Аристотель описав розвиток курячого ембріона і висловив припущення, що зародки живородячих тварин також походять з яйця, але лише позбавленого твердої оболонки. Таким чином, Аристотеля певною мірою можна вважати засновником ембріології, науки про зародковий розвиток.

З настанням Середньовіччя у Європі поширюється ідеалістичний світогляд, заснований на церковних догматах. Творцем всього живого проголошується Вищий Розум, або Бог. Розглядаючи природу з таких позицій, вчені вважали, що всі живі істоти є матеріальним втіленням ідей Творця, вони є досконалими, відповідають меті свого існування та незмінні в часі. Такий метафізичний напрямок у розвитку біології називають креаціонізмом(Від латів. creatio - створення, творіння).

У цей період було створено безліч класифікацій рослин та тварин, але в основному вони мали формальний характер і не відбивали ступінь спорідненості між організмами.

Інтерес до біології зріс у епоху Великих географічних відкриттів. У 1492 р. було відкрито Америка. Інтенсивна торгівля та подорожі розширювали відомості про рослин та тварин. У Європу завозили нові рослини – картопля, томати, соняшник, кукурудзу, корицю, тютюн та багато інших. Вчені описували безліч небачених раніше тварин та рослин. Виникла нагальна необхідністьстворити єдину наукову класифікаціюживих організмів.

Мал. 97. «Сходи істот» Арістотеля

Система органічної природиК. Ліннея.Великий внесок у створення системи природи зробив видатний шведський натураліст Карл Лінней. Вчений вважав вигляд реальним і елементарною одиницеюживої природи, що має не тільки морфологічні, а й фізіологічні критерії (наприклад, несхрещуваність) різних видів). На початку своєї наукової діяльностіК. Лінней дотримувався метафізичних поглядів, тому вважав, що види та їх кількість незмінні. Розробивши короткі та чіткі визначення ознак, вчений описав близько 10 тис. видів рослин та понад 4 тис. видів тварин. У віці 28 років К. Лінней опублікував свою саму відому роботу"Система природи", в якій описав основні принципи систематики - науки про класифікацію живих організмів. В основу своєї класифікації він поклав принцип ієрархічності (супідрядності) таксонів (від грец. taxis - розташування в порядку), коли кілька дрібних таксонів (видів) об'єднуються в більший рід, пологи об'єднуються в загони і т. д. Найбільшою одиницею в системі Ліннея був клас. З розвитком біології до системи таксонів було додано додаткові категорії (сімейство, підклас та інших.), але принципи систематики, закладені Ліннеєм, залишилися незмінними до нашого часу. Для позначення видів вчений запровадив бінарну (подвійну) номенклатуру, перше слово назви означало рід, друге вид. У XVIII ст. міжнародним науковою мовоюбула латина, тому Лінней давав видам назви на латинською мовою, що робило його систему універсальною та зрозумілою у всьому світі.

Карл Лінней побудував першу наукову системуживої природи, яка включала всіх відомих на той час тварин і всі рослини і була найдосконалішою для свого часу. Вперше людину помістили в один загін з мавпами. Однак, розподіляючи організми за таксономічними групами, Лінней враховував обмежену кількість ознак. Наприклад, всі тварини були поділені на 6 класів за будовою дихальної та кровоносної систем: черв'яки, комахи, риби, гади, птахи та звірі. Усередині класів Лінней ґрунтувався на дрібніших ознаках, наприклад птахів він об'єднував по дзьобу, а звірів – за будовою зубів.

Основною ознакою у квіткових рослин Лінней обрав кількість тичинок. Це призвело до того, що в одну групу потрапляли організми, що далеко віддалялися один від одного за рівнем спорідненості. Наприклад, в один із 24 класів рослин потрапили разом бузок та верба, в інший – рис та тюльпан. Усі рослини, що не мають квіток, Лінней визначив в окремий клас – таємношлюбні. Однак, поряд з водоростями, споровими та голонасінними рослинами, він відніс туди також гриби та лишайники. Усвідомлюючи штучність своєї системи природи, Лінней писав: « Штучна системаслужить лише до того часу, поки створена природна».

Лінней так висловив своє кредо вченого: «Коли я вперше почав вивчати природу, я побачив її протиріччя з тим, що можна було б вважати задумом Творця. Я відкинув упередження, став у всьому сумніватися, і тоді мої очі вперше розплющилися, і я побачив істину».

Поруч із у XVII–XIX ст. у Європі існувала й інша система поглядів на змінність організмів, що склалася ще на основі світоглядів античних філософів. Багато видатних вчених того часу вважали, що організми здатні змінюватися під впливом середовища. Однак при цьому вчені не прагнули, та й не мали змоги доводити еволюційні перетворенняорганізмів. Такий напрямок у розвитку біології називають трансформізмом(Від латів. transformo - перетворюю). Серед представників цього напряму були Еразм Дарвін (дід Чарлза Дарвіна), Роберт Гук, Йоганн Вольфганг Гете, Дені Дідро, в Росії – Афанасій Каверзнєв та Карл Рульє.

Питання для повторення та завдання

1. Що було відомо про живу природу в Стародавньому світі?

2. Чим можна пояснити панування уявлень про незмінність видів у XVIII ст.?

3. Що таке систематика?

4. За яким принципом побудовано класифікацію організмів К. Ліннея?

5. Поясніть думку, висловлену К. Ліннеєм: «Система – це аріаднина нитка ботаніки, без неї гербарна справа перетворюється на хаос».

Питання про виникнення та розвиток життя на нашій планеті - одне з найважливіших у біології. Два підходи до відповіді нього були сформульовані ще в давнину. Багато античних авторів пов'язували виникнення життя з божественним, творчим актом. Філософи-матеріалісти розглядали походження життя як природний процесу розвитку матерії. Зупинимося на трьох найпоширеніших гіпотезах, тією чи іншою мірою актуальних і сьогодні.

Гіпотеза спонтанного зародження життя.Вона припускає, що живі істоти з'являлися і продовжують виникати багаторазово(постійно) з неживої матерії.Таких поглядів дотримувався, наприклад, Аристотель (IV в. е.). Згідно з його уявленнями, живі організми можуть утворюватися не тільки внаслідок розмноження, а й з неживої речовини (тину, слизу) під дією тепла та вологи. Гіпотеза виявилася дуже живучою і проіснувала до кінця XIXв. Вчені різних епохдоповнювали її новими спостереженнями, фактами. Так було в трактатах XVI–XVII ст. фігурували «рецепти» створення «м'ясних черв'яків» у шматку м'яса, що розкладається, або мишей у горщику, попередньо наповненому ганчір'ям і прючим зерном. Через два-три тижні в ньому «експериментатор» міг виявити цілий вивід мишей.

З критикою цих уявлень виступив у 1688 р. італійський лікар Франческо Реді.

Їм було зроблено наочний і переконливий досвід, який підриває авторитет цієї гіпотези (рис. 1). Ф. Реді взяв кілька судин, помістив туди за мертвою змією, а потім половину судин закрив кисеєю (тканиною, рідкою, як марля), залишивши інші відкритими. Спостерігаючи, він бачив, що у відкриті судини залітали мухи і довго повзали трупом змії. Після цього Ф. Реді виявив відкладені мухами яєчка, а потім помітив появу з яєць личинок (м'ясних черв'яків), які на його очах перетворювалися на дорослих комах. На підставі подібних та інших своїх досліджень Ф. Реді сформулював закон, суть якого висловив у лаконічній формі: "все живе від живого", тобто нові організми з'являються в процесі розмноження батьківських.

Мал. 1.Досвід Франческо Реді (1668). Деякі з банок, у яких лежали мертві змії, були накриті кисеєю, тоді як інші залишалися відкритими. Личинки мух з'явилися тількиу відкритих банках; у закритих їх не було. Реді пояснив це тим, що мухи проникали в відкриті банкиі відкладали тут яйця, яких вилуплювалися личинки (цикл розвитку мухи див. частини малюнку). У закриті банки мухи проникнути не могли, і тому ні личинок, ні мух у цих банках не виявилося

Після появи його робіт популярність гіпотези значно знизилася, але ненадовго. Вже за його життя завдяки винаходу мікроскопа перед дослідниками відкрився новий Світживих істот – мікроорганізмів. Простота, слабка вивченість цих істот послужили приводом для «воскресіння» ідеї самозародження. Багато дослідників того часу повідомляли науковому світупро те, що "спостерігали" виникнення живих мікроорганізмів (у відварах трав, бульйонах) "з нічого".

Понад століття тривала дискусія з цього приводу, починаючи з дотепних експериментів Лаццаро ​​Спалланцані (1765), що відкидав ідею самозародження. Виробляючи тривале кип'ятіння колб з поживним відваром і запоїючи їх, він протягом кількох тижнів витримував колби в такому вигляді і не спостерігав появи в них будь-яких ознак життя. Однак при обламуванні шийок у запаяних колб у них через 2-3 дні величезному числівиявлялися мікроорганізми. Л. Спалланцані справедливо зробив висновок, що вони розвиваються зі суперечок, удосталь наявних у повітрі і падаючих у колби. Його противники заперечували, стверджуючи, що при запаянні судин припиняється доступ повітря, тому організми не можуть зародитися.

Остаточно гіпотеза самозародження спростували лише 1862 р. Луї Пастером.

Він знайшов простий і дотепний прийом у тому, щоб розбити аргументи своїх противників (рис. 2). Їм була сконструйована особлива колба - з тонким і довгим шийкою у вигляді сильно вигнутої трубки. У неї повітря могло безперешкодно надходити, але в прокип'яченому бульйоні ніяких мікроорганізмів не розвивалося, оскільки спори, що потрапляють з повітря, затримувалися у вигині шийки. Якщо ж воно обламувалося, то незабаром у бульйоні кишели численні мікроби. Л. Пастер слідом за Л. Спалланцані стверджував, що розвиток бактерій відбувається внаслідок влучення в розчин спор цих організмів. Переконливість його дослідів та авторитет як основоположника мікробіології повністю «закрили» гіпотезу самозародження. Однак відповіді на питання, чи існує життя вічно або колись відбулося її виникнення, отримано не було.

Мал. 2.Колби з вигнутою шийкою, що застосовувалися в дослідах Луї Пастер. Повітря вільно входило через відкритий кінчиктрубки, але він не міг досить швидко пройти по вигнутій їїчастини, захоплюючи у себе відносно важкі бактерії. Бактеріїабо інші клітини, що знаходилися в повітрі, осідали в цій нижнійвигнутої частини шийки, тоді як повітря проходило даліі надходив у саму колбу. Проникнути в колбу та викликати розкладаннябульйону бактерії могли лише в тому випадку, якщо шийка колбивідламували

Сам Л. Пастер чудово усвідомлював нерозривний зв'язокнеживої та живої природи. За його уявленнями, життя виникло на нашій планеті з неживої природи. Але це була одноразова подія, зумовлена ​​унікальним поєднанням умов, що визначили її зародження. Поява якихось істот на Землі постійно, за наявності вже живих організмів, неможлива. По-перше, тому, що вони відразу поїдали б численними істотами, не встигнувши розмножитися. А по-друге, утворення живого з неживого могло статися лише за дуже специфічних умов на нашій планеті.

Друга гіпотеза - панспермії- була висловлена ​​шведським фізиком-хіміком С. Арреніусом в 1908 (подібних поглядів дотримувався і В. І. Вернадський). Її сутність полягає в тому, що життя існує у Всесвіті вічно. На Землю «насіння» живого було занесено з космосу з метеоритами та космічним пилом.

Ця гіпотеза спирається на дані, що свідчать про високої стійкостідеяких земних бактерій до високих і низьким температурам, безповітряному середовищі, радіації

і т. д. Однак досі немає достовірних фактіввиявлення такого «насіння» життя в матеріалі метеоритів, що впали на поверхню Землі.

Мал. 1. Система тваринного світу за Аристотелем. У дужках наведено відповідні сучасні систематичні назви

Великий вплив на розвиток та формування уявлень про живу природу зробили дослідження та філософські теорії таких видатних вчених Античності, як Піфагор, Анаксимандр, Гіппократ.
Найбільший з давньогрецьких вчених Аристотель, маючи енциклопедичні знання, заклав основи розвитку біології і сформулював теорію безперервного і поступового розвитку живого з неживої матерії. У роботі «Історія тварин» Аристотель вперше розробив систематику тварин (рис. 1). Усіх тварин він розділив на дві великі групи: тварини з кров'ю та безкровні. Тварин з кров'ю він, у свою чергу, розділив на яйцекладних (яйцерідних) та живородячих. В іншій своїй роботі Аристотель вперше висловив думку про те, що природа - це безперервний ряд форм, що ускладнюються: від неживих тіл до рослин, від рослин до тварин і далі до людини (рис. 2).
У роботі «Виникнення тварин» Аристотель описав розвиток курячого ембріона і висловив припущення, що зародки тварин, які живуть, теж походять з яйця, але тільки позбавленого твердої оболонки. Таким чином, Аристотеля певною мірою можна вважати засновником ембріології, науки про зародковий розвиток.

Мал. 2. «Сходи істот» Арістотеля

З настанням Середньовіччя у Європі поширюється ідеалістичний світогляд, заснований на церковних догматах. Творцем всього живого проголошується Вищий Розум, або Бог. Розглядаючи природу з таких позицій, вчені вважали, що живі істоти є матеріальним втіленням ідей Творця, вони досконалі, відповідають мети свого існування і незмінні у часі. Такий метафізичний напрямок у розвитку біології називають креаціонізмом (від латів. creatio - створення, творіння).
У цей період було створено безліч класифікацій рослин та тварин, але в основному вони мали формальний характер і не відбивали ступінь спорідненості між організмами.
Інтерес до біології зріс епоху Великих географічних відкриттів. У 1492 р. було відкрито Америка. Інтенсивна торгівля та подорожі розширювали відомості про рослин та тварин. До Європи завозили нові рослини - картопля, томати, соняшник, кукурудзу, корицю, тютюн та багато інших. Вчені описували безліч небачених раніше тварин та рослин. Виникла нагальна потреба створити єдину наукову класифікацію живих організмів.