2. 5 Ступени эволюции организмов, 1
Рассмотрим коротко ступени эволюции организмов.
Эволюция организмов — это эволюция биологических информационных систем, выражающаяся в развитии материального и идеального миров индивидов (представителей видов), путем накопления у отдельных особей и в целом в природе, в материи все большего количества внутренней и внешней исчерпывающей информации. Возрастание внутренней информации, располагаемой идеальным миром, соответствует возрастающей информированности организма о внешней среде. Возрастание внутренней информации в материальном мире организма — увеличению разнообразия и совершенствованию его органов. Практическое сравнение комплексов первого и второго у разных особей в конкретных граничных условиях окружающей среды определяет их шансы на выживание.
Уже одноклеточные обладают основными свойствами всего живого: раздражимостью и способностью проводить раздражение, возникшее в какой-либо точке их крохотного тела, на другие участки клетки. Простейший вид раздражимости — возбудимость элементарных организмов в ответ на воздействие температуры, света, звука или др. Раздражение возникает в ответ на вполне определенное воздействие среды, ограниченное конкретными пре делами характеристик (например, температура в определенных пределах, за пределами — или смерть, или потеря чувствительности). Границы эти устанавливаются в зависимости от пределов прочности, выживаемости организма — сильные воздействия, а также значимости для него данного воздействия — слабые воз действия. Даже простейший организм узнает и реагирует на некоторые значимые для него воздействия. Это узнавание может быть результатом врожденных особенностей строения и передаваться механизмом наследственности, или же являться результатом появления определенного опыта, развившегося на базе врожденных возможностей в процессе жизнедеятельности. Такое закрепленное тем или иным образом (здесь не столь важно, каким именно) в организме понимание, узнавание, а значит, и запоминание, пусть даже весьма кратковременное, соответствует первопонятиям, первым кирпичикам идеального мира субъекта.
Таким образом, идеальный мир организма (живого существа — индивида — субъекта — активной информационной системы) явился принципиально новым качеством, которое приобрела материя в процессе своего саморазвития.
Следующий шаг в развитии организмов — вырабатывание определенной ответной реакции на определенное раздражение. Простейшее взаимодействие организма со средой, начинающееся воздействием среды и заканчивающееся ответной реакцией организма.
Последовательность «воздействие» — «реакция», более подробно можно представить в виде следующей цепочки.
1. Воздействие среды на организм (материального мира на материальный, ММ — ММ).
2. Отражение воздействия органом ощущений (преобразование объекта или явления материального мира в объект или связь идеального мира, ММ — ИМ).
3. Поиск аналога нового объекта идеального мира среди уже имеющихся идеальных объектов, идентификация с существующим понятием воздействия или создание нового понятия воздействия (работа идеального мира, ИМ — ИМ).
4. Вызов понятия ответной реакции, ассоциативно связанного в идеальном мире с установленным понятием воздействия (работа идеального мира, ИМ — ИМ).
5. Раскрытие понятия ответной реакции в органах действия организма (преобразование идеального мира в материальный, ИМ — ММ).
6. Воздействие организма на внешний материальный мир (ответная реакция материального мира на воздействие материальное, ММ — ИМ).
Здесь ММ — материальный мир,
ИМ — идеальный мир.
Данная схема раскрывает элементарный процесс поведения индивида.
Важнейшее, качественно новое для объектов материи свойство раздражимости стало возможным при определенном количественном накоплении материей исчерпывающей структурной информации. Оно явилось предпосылкой развития у организмов: во-первых, органов ощущений, способных комплексно отражать объекты и воздействия среды; во-вторых, нервной системы — двусторонних каналов передачи информации; в-третьих, мозга — хранилища понятий и преобразователя отражений в понятия и, наоборот, программ действий, заложенных в других понятиях, в команды органам ответных реакций; и, в-четвертых, самих органов ответных реакций.
Для образования простейших понятий достаточно элементарных органов ощущений и простейшей нервной системы. А может быть, даже и их не нужно; ведь уже одноклеточная инфузория туфелька понимает и вполне конкретным образом реагирует на конкретные условия среды. Более того, она может даже вырабатывать на некоторое время устойчивые ответные реакции. В замечательной книге Б.Ф. Сергеева «Ступени эволюции интеллекта» приводятся очень интересные данные.
«Если инфузорию поместить в небольшой водоем, имеющий форму круга, глубиной не больше 1мм и диаметром 3-5мм, сначала она обычным образом будет петлять по сосуду, изредка натыкаясь на его стены. Однако, уже через 3-4 минуты поведение инфузории изменится: путь ее станет прямолинейным, и она будет двигаться без остановки, пока не ударится о стенку аквариума. Если сфотографировать путь инфузории, видно, что она «вписывает» в берега своего водоема почти правильный восьмиугольник. В квадратных аквариумах инфузория, немного покружившись, начинает вписывать квадрат, расположенный косо по отношению к стенкам аквариума. В пятиугольном сосуде крохотные «пловцы» вписывают пятиугольник, в шестиугольном — шестиугольник; в аквариуме, имеющем форму трапеции, их путь вписывает трапецию.
В других условиях инфузорию-туфельку помещали в столь уз кий капилляр, что она с трудом могла в нем протиснуться. Добравшись до одного из концов капилляра, туфелька старалась там повернуться. Процесс этот требовал от инфузории массы усилий и длился 4-5 мин. После нескольких десятков поворотов становилось заметно, что туфелька постепенно обучается выполнять трудный маневр. Через 10 — 12 часов пребывания в капилляре некоторые инфузории могли настолько усовершенствовать свои движения, что справлялись с поворотом всего за 1 — 2 сек.
Туфельки любят тепло, но избегают слишком высокой температуры. Если один конец капилляра, где находится инфузория, нагреть, то, попав в эту зону, она будет делать резкие беспорядочные движения, пока случайно не покинет опасное место. Продолжив опыт в течении нескольких часов, можно научить туфельку избегать неприятных воздействий, и ее движения станут упорядоченными. Заплыв в зону с повышенной температурой, она будет спокойно поворачиваться и уплывать на более прохладную территорию.»
Конечно, общее число понятий у туфельки весьма ограничено, невысока и их сложность структуры. Соответственно, прост и невелик идеальный мир туфельки, ее идеальная Вселенная, отражающая весьма ограниченное число параметров весьма малого участка материальной Вселенной.
Возьмем животных с высоким уровнем развития материального и идеального — млекопитающих. Понимают ли, скажем, собаки, что такое, например, «мясо»? Представляется очевидным, что собакам, по крайней мере, многим из них, известно это понятие, включающее в себя совокупность определенных общих качеств широкой, но конкретной группы материальных объектов. Может быть, они умеют даже передавать его друг другу каким-нибудь своим способом. А может быть, даже могут вырабатывать понятие «мяса» общее с человеком, своим хозяином, и время от времени общаться с ним, понимая друг друга именно в смысле того общего, что для обоих связано с мясом материальным. Можно, конечно, спорить, является ли «мясо» понятием для собаки, или «жарко» — понятием для инфузории; и имеет ли понятие «жарко» объективно нечто общее для инфузории, собаки и человека по отношению к действительным проявлениям материальной Вселенной. Спорить можно обо всем, даже, казалось бы, очевидном. Ясно, однако, что у собаки понятий в предложенном нами понимании этого термина много больше, чем у инфузории, понятия эти значительно выше по качеству и отвечают большему участку материальной Вселенной, нежели идеальный мир туфельки.
Я не собираюсь превозносить сообразительность туфелек, а хочу только отметить, что туфелька именно «понимает», где ей тепло, а где холодно, и что нужно делать, в той мере, насколько это в силах ее, чтобы не было слишком жарко. Понимает она и некоторые другие простейшие воздействия и как простейшим образом на них отвечать. Более ничего туфельки не понимают. Их внутренний идеальный мир ограничен возможностями организма, номенклатурой и диапазоном характеристик рецепторов восприятия окружающего материального мира и потенциалом ответных реакций. Аналитические возможности туфельки сводятся к подбору и кратковременному запоминанию оптимальных для нее вариантов возможных реакций на внешние воздействия. Однако, это именно аналитические возможности.
А собаки понимают, что такое есть «мясо», даже, если непосредственно не видят его и не ощущают по запаху. Как понимают они и многое другое. Хотя, конечно, не то же и не столько же, сколько может понимать человек или, наоборот, туфелька. Идеальный мир индивида, образуемый из понятий, ограничен строением организма, а именно — возможностями его органов ощущений, анализа и памяти, а также органов передвижения и других ответных реакций.
Чем выше разрешающая способность органов ощущений, шире круг воздействий среды, которые может выделять индивид, тем богаче его библиотека реакций, и тем большим общим количеством понятий он располагает, в том числе понятий все более сложных, все более полно отражающих объекты и явления мира материального.
На обыкновенном в обиходе понимании слова «понятие» я и строю свою концепцию понятия «понятие». Представляется нецелесообразным вводить здесь новый термин, запутывая читателя, как, увы, часто это делают некоторые авторы, тут же предлагая иностранное слово, как только им кажется, что они открыли что-нибудь новое. Хотя в своем же народе, может быть, уже тысячи лет существуют слова к давно определенным, тем же самым и даже более широким, обкатанным опытом десятков поколений, понятиям. Исконный народный смысл слов «понятие» и «понимание», как нельзя лучше, подходит к тому, о чем мыслю.
Я осознаю расхождение с «научной» трактовкой понятия «понятие», которая допускает их наличие только у человека. Наука вразумительно не объясняет, однако, откуда вдруг они у нас появились. С моей точки зрения, понятия человека — продукт длительной и непрерывной эволюции всей природы и даже — Вселенной, в том числе, неорганической.
Например, в марксистко-ленинской философии под «понятием» понимают одну из форм отражения мира на ступени познания, связанную с применением языка, форму обобщения предметов и явлений. Но разве туфельки не обобщают и не познают в своей мере? Понятием называют также мысль (?!), представляющую со бой обобщение (и мысленное выделение) предметов некоторого класса по их специфическим признакам (См. Философский словарь. Под ред. И.Т.Фролова, изд. пятое, М., Изд. Политической литературы, 1987, стр. 371.). Но понятие — это не мысль; мысль — осуществленная связь между понятиями. Мысль, действительно, свойственна в основном человеку. Но результатом связи между понятиями может быть и рефлекс. Он свойственен как человеку, так и животным. Понятие противопоставляется чувственным формам отражения. Но какие же бывают формы отражения еще?! Рациональные? — Но это не отражение уже, а анализ, оперирование с ранее отраженным и классифицированным.
Я считаю, что любое, самое сложное понятие, для составления которого действительно необходимы аналитические способности развитого ума, можно разложить на понятия более простые, а те, в свою очередь, — на понятия еще более простые, и так до понятий совсем простых, наипростейших, доступных и простым организмам, которые ими и располагают, единственно что — в меру наличия у них соответствующих элементарных органов ощущений.
Как хранятся понятия? Можно предположить, по аналогии с генами, участками молекул ДНК, передающими структурную информацию об общем строении организма и необходимейших процессах его жизнедеятельности, что отдельные клетки нервной системы, а в них свободные участки молекул ДНК (или другие молекулярные образования) хранят и передают информацию, но не по наследству, а в течение некоторого или всего периода жизни особи. Известно, что в хромосомах любого сложно организованного животного помимо десятков тысяч генов имеются также и длинные участки ДНК, которые не кодируют синтез каких-либо известных генных продуктов. При этом у каждого вида организмов ДНК характеризуется специфическим распределением и количественным молярным соотношением азотистых оснований. Все это дает практически неисчерпаемое разнообразие вариантов (10E50 — 10E1000), в числовых выражениях значительно превышающих число атомов во Вселенной (См. Реймерс Н.Ф. Основные биологические понятия и термины. — М.: Просвещение, 1988, стр.99). У каждого организма число свободных участков ДНК различно. Однако, скорее не оно, а возможности других органов ограничивают наличествующее число понятий.
В молекулярных образованьях могут храниться «следы», записанные в кодах программы задействования органов при тех или иных характерных воздействиях среды. При этом каждое понятие характерного воздействия (ряд фиксированных диапазонов характеристик) жестко связано (связывается) с одним из свободных молекулярных образований. Такое же однозначное соответствие получает и подбираемая ответная реакция. А вот связи между «воздействием» и «реакцией» и вообще связи между понятиями, также запоминаемые в молекулярных образованьях, могут быть и вариантными. Таким образом, носителем идеального мира понятий может служить динамически организованная библиотека молекулярных образований, хранящаяся в нервных клетках организма, которую организм использует, пополняет и совершенствует в процессе своей жизнедеятельности в окружающей его среде.
Источник
Мастер-класс по экологии «Эволюция животного мира»
Марина Калгушкина
Мастер-класс по экологии «Эволюция животного мира»
Данное занятие проводилось в апреле 2012 года в подготовительной группе. Оно предназначалось для детей, которым была интересна эта тема. Но, к сожалению, в нашей программе дошкольного учреждения (программа Л. А. Венгера «Развитие») данный раздел раскрыт не в полной мере. Поэтому, исходя из пожеланий своих воспитанников, мною был подобран и скомпанован план-конспект интегрированного занятия,которое собрало в себе получение новой информации, и закрепление ранее изученной. Здесь было использовано и видео, и музыкальное сопровождение, и опытно-экспериментальная часть. Весь подбор материала показал, что данное занятие было интересно детям и познавательно.
МБДОУ «Детский сад общеразвивающего вида «Дружба»
МАСТЕР-КЛАСС
В ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ГРУППЕ
«ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВОТНОГО МИ РА»
Подготовила и провела:
Цель: выявить знания детей об эволюции жизни на Земле.
Задачи: 1. Научить применять полученные знания на практике, расширять словарный запас детей, формировать умение размышлять.
2. Развивать эстетическое восприятие окружающего мира, способность видеть красивое.
3. Воспитывать эстетические и нравственные чувства, желание сочувствовать, сопереживать и помогать.
4. Обобщить знания о возникновении и развитии животных на Земле с древности и до наших дней.
Оборудование: условные обозначения всех изученных типов животных (простейшие, животные с мягким телом, животные с твердым телом, рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, лист бумаги с вычерченной на нем лесенкой (на каждого, рисунки и картинки животных, звукозапись «Шум океана», слайды, ширма «Путешествие по реке времени».
Ход занятия
1. Вводная беседа.
На доске карта с изображением Земли с животными.
— Ребята, а всегда ли Земля была такой, как сейчас, всегда ли ее населяли современные животные. (Нет, не всегда.) Очень давно, миллиарды лет назад не было ни Земли, ни Солнца, а лишь огромный огненный шар (показ видео «Как зарождалась жизнь»).
Произошел взрыв, и от шара откололся огромный кусок (Солнце) и кусочки поменьше (планеты). Солнце так и осталось до сих пор горячим, а Земля постепенно стала остывать и была окутана толстым слоем облаков. Когда они охладились, на Землю обрушились дожди (показать опыт с кипятком). Дожди шли на протяжении многих тысячелетий, образовался огромный океан.
— Ребята, сегодня я предлагаю нам отправиться в путешествие на машине времени и узнать, как возникла жизнь на Земле. Наше путешествие будет долгим и познавательным. Итак, начнем? Давайте закроем глаза, я нажимаю кнопку времени (звук машины времени) и мы отправляемся (Звукозапись «Шум океана»). Куда же мы попали?
— Верно. Мы прибыли к древнему океану, покрывающему всю пока еще жаркую Землю.
2. Основная часть (путешествие по реке времени).
— Давайте вспомним первых существ, плавающих в древнем океане? (живые капли). Они не были ни животными, ни растениями, и очень крохотными. Выживать первым организмам приходилось в очень тяжелых условиях (постоянные бури, грозы, землетрясения).
— Проведем опыт: дети наблюдают за каплями масла в чашке (у каждого, они размешивают и видят, что происходит с каплями, как они разбиваются и снова сливаются.
— Самые сильные выживали, и до сих пор на Земле существуют самые простые организмы — микробы (бактерии) — (подбор картинок).
— Со временем в океане образовалось достаточно кислорода, чтобы там могли появиться первые животные.
— Продолжим наше «путешествие» на машине времени по мировому океану:
(животные с мягким телом).
Кого вы видите? (медуз, анемонов, губок) Каковы основные особенности их строения (они намного больше первых живых капель, имеют приспособления для передвижения или охоты, но при этом их тело мягкое и легко уязвимо) — подбор картинок.
— Давайте закроем глаза и «перенесемся» в более позднее время – 3 изображение (просмотр картинок: животные с твердым телом – ракоскорпионы, трилобиты, моллюски).
— Что вы можете сказать о них (покрыты твердой оболочкой, панцирем или раковиной).
— Выделите их отличительные особенности (твердое тело, наличие глаз, лап или щупальцев для передвижения или охоты).
— Тогда же, в теплой воде прибрежий, можно было встретить скромных существ, которых называли трилобитами. Эти дальние родственники раков были большими и маленькими. Совсем слепые и с глазами, похожими на глаза стрекозы. Плавали трилобиты на спине, взмахивая ножками – веслами. Любопытно, что эти ножки – весла были к тому же и ножками – ходулями, что в ту пору было в диковинку! Никто до трилобитов не пользовался ногами для ходьбы.
Ракоскорпион или эвриптерид был около 3 метров в длину и питался более мелкими существами, которых ловил своими длинными клешнями. Ракоскорпион был беспозвоночным животным, стало быть, у него не было хребта. Зато у него имелся твердый наружный покров, состоящий из отдельных сегментов, что делало его гибким и подвижным.
— А теперь давайте мы превратимся в обитателей океана и немного поиграем.
Подвижная игра «Ракоскорпион на охоте». Один ребенок – трилобит, все остальные дети выстраиваются друг за другом (паровозиком) и превращаются в одного большого гибкого и подвижного ракоскорпиона. На направляющего надевается маска. Ракоскорпион охотится за трилобитом и вскоре поедает его.
— Итак, отдохнули, путешествие продолжается. Закройте глаза.
В течение многих миллионов лет моря оставались теплыми и спокойными. Трилобиты все еще ползали по морскому дну, однако у некоторых животных развился хребет.
— Как называются эти животные? Животные, обладающие позвоночником, называются позвоночными. Первыми позвоночными животными были рыбообразные существа — остракодермы. Затем появились первые рыбы, которые вначале были бесчелюстными (рыба – акантод, длиной около 10 см, однако в дальнейшем у них развились сильные челюсти с острыми зубами. Например, акула. Они научились быстро плавать.
— Как вы думаете, почему именно рыбы чувствуют себя в воде лучше всех остальных обитателей? (плавники, жабры, чешуя) — подбор картинок.
(Картинки с изображением современных рыб размещаются внизу).
— Посмотрите, отличаются ли современные рыбы от потомков (практически нет).
— А мы отправляемся с вами дальше. Закрываем глаза, перемещаемся в другой временной период.
— Что мы видим? Климат вновь изменился, став опять жарким и сухим. Постепенно болота, озера пересохли, что привело к массовой гибели рыб. Им на смену пришли новые животные.
— Какие приспособления стали нужны водным жителям, чтобы успешно обитать на суше (лапы вместо плавников). Кожа у таких животных стала прочная и сухая, они научились дышать воздухом. Так появились. пресмыкающиеся (динозавры) – просмотр картинки.
— Что вы знаете о динозаврах? (они очень хорошо приспособлены к окружающему их миру за счет особенностей своего строения).
— Подберем картинки современных потомков динозавров (змеи, черепахи, крокодилы, ящерицы).
— Выделите общие черты строения, помогающие древним предкам и современным животным приспосабливаться к различным условиям жизни.
— Закрываем глаза и продвигаемся вглубь мезозойской эры: здесь обитают не только динозавры, но и (просмотр картинки) необычные птицы – археоптериксы. Они были величиной с голубя, но казались крупнее из-за больших крыльев и длинного хвоста.
— Каковы отличительные особенности древних птиц (крупные, с большим весом, мелкие зубы в клюве, свободные пальцы мелких конечностей, превратившихся в крылья, длинный хвост, состоящий из отдельных свободных позвонков).
— Предками этих птиц были динозавры.
— Назовите сходство и различие древних и современных птиц (у современных – небольшой вес, передние конечности превратились в крылья, более легкие кости, отсутствуют зубы) — подбор картинок.
— Сейчас мы перенесемся в следующую эру (закрываем глаза) и посмотрим на ее обитателей (просмотр видео кайнозойской эры).
— Как же называются эти животные (индрикотерии). Что особенного в их строении и образе жизни? (Огромные размеры, длинная верхняя губа, вскармливание детеныша молоком, хорошо развитый мозг).
— Предлагаю вам найти картинки с изображением современных животных, похожих на древних (индрикотерий – лошадь, мамонт – слон, жираф).
Физкультминутка «Над морем»
А над морем — мы с тобою!
Над волнами чайки кружат,
Полетим за ними дружно.
Брызги пены, шум прибоя,
А над морем — мы с тобою! (Дети машут руками, словно крыльями.)
Мы теперь плывём по морю
И резвимся на просторе.
И дельфинов догоняй. (Дети делают плавательные движения руками.)
Подведение итогов. Дети закрывают глаза и произносят волшебные слова: «Раз, два, три – в наше время неси!»
— Ребята, мы прошли огромный путь от простых организмов, обитающих в воде до более сложных. Давайте заполним нашу эволюционную лестницу с низшей ступени до высшей, проследив все этапы развития животных на Земле с древности и до наших дней (составление модели развития животных).
— Все верно. Вспомним, как же называются животные каждой ступени в порядке их возникновения (простейшие, животные с мягким телом, животные с твердым телом, рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).
— Что вам запомнилось больше всего?
— Что хотелось бы еще раз увидеть?
— И завершить наше путешествие хотелось бы следующими словами:
звучит последний куплет песни «Млекопитающие».
Уважайте всех животных – схожих и несхожих,
Даже сумчатых и даже типа иглокожих,
Постарайтесь, чтоб поменьше было незнакомых
В вашем классе с классом птиц и классом насекомых.
Нужно знать животных, чтобы
Их не путать имена –
От малюсенькой амебы
До большущего слона.
«Степ-аэробика для дошколят». Программа кружка. Авторская методическая разработка Авторская методическая разработка «Степ-аэробика для дошколят» предназначена для детей старшего дошкольного возраста. Рассчитана на 2 года.
Мастер-классы для детей и подростков Мультимедиа Арт Музей в Москве проводит бесплатные мастер-классы для детей в возрасте от 7 лет. В ближайшее время приглашаем посетить мастер-классы.
Источник