Урок биологии в 9 класса ГИПОТЕЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ

ГИПОТЕЗЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЖИЗНИ
Задачи: показать многообразие теорий происхождения жизни, их слабые и сильные стороны; рассмотреть основные гипотезы, выявить из них те, которые являются обоснованными с научной точки зрения.
Элементы содержания: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, гипотеза панспермии, гипотеза биохимической эволюции.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование: иллюстрации опытов Ф. Реди, Л. Пастера, старинных представлений о зарождении жизни.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Изучение нового материала.
Вопрос о возникновении жизни на Земле волновал умы ученых на протяжении многих столетий, создавались различные теории об этом. Представления и предположения о зарождении жизни можно объединить в пять гипотез.
1. Креационизм – сотворение живого Богом.
2. Самопроизвольное зарождение – живые организмы возникают самопроизвольно из неживого вещества.
3. Гипотеза стационарного состояния – жизнь существовала всегда.
4. Гипотеза панспермии – жизнь занесена на нашу планету извне.
5. Гипотеза биохимической эволюции – жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам.
Игра-консилиум.
Класс делится на три группы (варианта). Каждой группе предлагается внимательно ознакомиться с одной из гипотез происхождения жизни, используя текст учебника, текст, предложенный учителем, или дополнительную литературу.
Задание: подготовьте выступление в защиту своей гипотезы, приведя доказательства ее достоверности.
Ход игры
Каждая группа выступает со своей гипотезой. Остальные две группы готовят вопросы, которые направлены на ее опровержение. Вопросы задаются группе после ее выступления. Группе необходимо ответить на вопросы, приведя доказательства достоверности своей гипотезы.
Затем выступает следующая группа со своей гипотезой и т. д. В конце игры делается вывод, что все гипотезы имеют право на существование, но не имеют достаточных доказательств либо уже были опровергнуты (кроме гипотезы биохимической эволюции).
Материалы для игры
Гипотеза панспермии (космическая теория).
Суть ее заключается в том, что зародыши жизни рассеяны в космическом пространстве и переносятся с планеты на планету под давлением света. Сторонниками этой теории были многие ученые. Однако если бы даже было доказано, что на Землю могут попасть живые организмы с пылью и метеоритами, тогда каким же образом возникла жизнь на других планетах? По данным космологии (науки о происхождении небесных тел), история возникновения и развития планет сходна. Все планеты проходят стадию раскаленных тел, а существование жизни в таких условиях невозможно.
Креационизм (метафизическая теория).
Сотворение мира по слову Бога: «В начале сотворил Бог небо и землю. Земля была пуста… И сказал Бог: «Да будет свет». И стал свет. И отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один.
И сказал Бог: «Да будет твердь посреди воды, и да отделяет она воду от воды». И создал Бог твердь. И был вечер, и было утро: день второй.
И сказал Бог: «Да прорастит земля зелень. Траву, сеющую семя, дерево плодовитое». И стало так. И был вечер, и было утро: день третий.
И сказал Бог: «Да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов». И создал Бог два светила великие: светило большее для управления днем. И светило меньшее для управления ночью, и звезды. И был вечер, и было утро: день четвертый.
И сказал Бог: «Да произведет вода пресмыкающихся, душу живую, и птицы да полетят над землею, по тверди небесной». И сотворил Бог рыб и всякую душу живую и птиц по роду их. И благословил их Бог, говоря: плодитесь и наполняйте воду и воздух. И был вечер, и было утро: день пятый.
И сказал Бог: «Да произведет земля душу живую по роду ее. Скотов и гадов и зверей земных по роду их». И стало так.
Тогда же создал Бог людей, чтобы жили в этом прекрасном мире, прославляя Его, общаясь с творцом. И было утро. И был вечер: день шестой. И совершил Бог к седьмому дню дела все свои. И почил в день седьмой».
Теория самопроизвольного зарождения жизни.
С незапамятных времен человек задавал себе вопрос о том, откуда взялись живые существа?
В античное время и в средние века уровень развития биологии был очень низким. В этот период были распространены взгляды о том, что живые организмы возникают самопроизвольно: черви из ила, мухи – из грязи. Видный ученый Средневековья ван Гельмонт в своей книге указывал на возможность зарождения мышей из грязного белья. Другой крупный ученый той же эпохи врач Парацельс опубликовал способ искусственного изготовления человека (гомункулоса).
Теорию самозарождения жизни защищали немецкий математик и философ Г. Лейбниц, французский натуралист Ж. Бюффон. Они утверждали, что в живых организмах существует особая «жизненная сила». По их мнению, «жизненная сила» присутствует всюду, достаточно лишь «вдохнуть ее, и неживое станет живым».
Но эти теории были опровергнуты, когда в середине XVII века итальянский биолог и врач Франческо Реди сделал открытие на основе опыта с мясом. В сосуды он помещал куски мяса различных животных. Одни сосуды он плотно закупоривал, так чтобы в них не было доступа воздуха, другие сосуды оставлял открытыми. Спустя некоторое время в открытых сосудах появились черви – личинки мух, а в закупоренных их не было. В своей работе «Эксперименты над зарождением насекомых» он, обобщая свои наблюдения, высказал предположение, что черви на гниющем мясе – результат полового размножения мух, а не самозарождения их из мяса. А еще через некоторое время голландский ученый Антоний ван Левенгук, используя изобретенный им микроскоп, открыл микроскопические организмы и предположил, что гниение происходит в результате их жизнедеятельности.
Окончательным ударом по теории самопроизвольного зарождения жизни стали опыты французского биолога Луи Пастера, который применил колбу с S-образным изгибом, помещая в нее прокипяченный бульон. (Демонстрируется изображение или сама колба.) В такой колбе бульон хранился очень долго, пока колбу не наклонили, и не дали бульону омыть S-образный изгиб колбы, куда был возможен доступ микроорганизмов. После этого в колбе начиналась порча бульона. Таким образом было доказано, что в основе всех процессов возникновения живых организмов находятся только живые организмы.
Одной из наиболее изученных и доказанных является гипотеза биохимической эволюции.
Гипотеза биохимической эволюции.
В ее основе лежит гипотеза академика А. И. Опарина. Она основывается на том, что весь окружающий нас мир находится в постоянном движении, то есть постоянно изменяется. И прежде чем появилась клетка, появились более простые образования, из которых потом могла образоваться клетка.
Этих же взглядов придерживался и англичанин Дж. Холдейн, который в 20-е гг. ХХ в. (одновременно с А. И. Опариным) высказал гипотезу о возникновении жизни в процессе биохимической эволюции углеродных соединений. Эта гипотеза легла в основу современных представлений о зарождении и развитии жизни на Земле.
III. Закрепление изученного материала.
Задание. Проследите, в какой исторической последовательности возникали гипотезы зарождения жизни, какая гипотеза является наиболее древней, какая – наиболее современной; какие представления служили предпосылкой для возникновения данных гипотез.
Домашнее задание: § 8.1.