Биология. 11 класс (базовый уровень)
Учебник для общеобразовательных организаций
Покупка
ФПУ
Тематика:
Биология. Ботаника. Зоология. Анатомия
Издательство:
Просвещение
Авторы:
Каменский Андрей Александрович, Касперская Екатерина Карловна, Сивоглазов Владислав Иванович
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 209
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
Среднее общее образование
ISBN: 978-5-09-101671-0
Артикул: 815976.01.99
Учебник подготовлен в соответствии с требованиями Федерального госу- дарственного образовательного стандарта среднего общего образования. Учебник является надёжным инструментом, помогающим в достижении образовательных результатов по биологии. Основной материал параграфов расширяет рубрика «Для любознательных», а методическая составляющая содержит систему заданий, которая позволяет отрабатывать широкий перечень умений и компетенций.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
УДК 373:57+57(075.3) ББК 28.0я721 К18 На учебник получены положительные заключения научной (заключение РАО № 1187 от 30.11.16 г.), педагогической (заключение РАО № 1078 от 21.11.16 г.) и общественной (заключение РКС № 538-ОЭ от 19.12.16 г.) экспертиз. Издание выходит в pdf-формате. Каменский, Андрей Александрович. Биология. 11 класс : учеб. для общеобразоват. организа- ций : базовый уровень : издание в pdf-формате / А. А. Каменский, Е. К. Касперская, В. И. Сивоглазов. — 4-е изд., стер. — Москва : Просвещение, 2022. — 208 с. : ил. ISBN 978-5-09-101671-0 (электр. изд.). — Текст : электронный. ISBN 978-5-09-088202-6 (печ. изд.). Учебник подготовлен в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования. Учебник является надёжным инструментом, помогающим в достижении образовательных результатов по биологии. Основной материал параграфов расширяет рубрика «Для любознательных», а методическая составляющая содержит систему заданий, которая позволяет отрабатывать широкий перечень умений и компетенций. УДК 373:57+57(075.3) ББК 28.0я721 ISBN 978-5-09-101671-0 (электр. изд.) © Издательство «Просвещение», 2019 ISBN 978-5-09-088202-6 (печ. изд.) © Художественное оформление. Издательство «Просвещение», 2019 Все права защищены К18 У ч е б н о е и з д а н и е Каменский Андрей Александрович Касперская Екатерина Карловна Сивоглазов Владислав Иванович БИОЛОГИЯ 11 класс Учебник для общеобразовательных организаций Базовый уровень Редакция биологии и естествознания Заведующий редакцией З. Г. Гапонюк Ответственный за выпуск А. Ю. Субботина Редакторы Н. П. Красинская, А. В. Евсеев Художественный редактор Т. В. Глушкова Художники П. А. Жиличкин, В. А. Давыдов, Н. А. Верескова Техническое редактирование С. Н. Тереховой Компьютерная вёрстка Е. И. Терентьевой Корректоры О. А. Матвиенко, М. В. Соколова, А. К. Эсенова Иллюстративный материал: © Picvario, DIOMEDA, ООО «Фотобанк Лори» Налоговая льгота — Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93—953000. Изд. лиц. Серия ИД № 05824 от 12.09.01. Подписано в печать 03.08.2021. Формат 84×108 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура SchoolBookCSanPin. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 16,43. Тираж экз. Заказ № . Акционерное общество «Издательство «Просвещение». Российская Федерация, 127473, г. Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16, стр. 3, этаж 4, помещение I. Адрес электронной почты «Горячей линии» — vopros@prosv.ru. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
3 УВАЖАЕМЫЕ СТАРШЕКЛАССНИКИ! В наступившем учебном году мы продолжим изучение курса общей биологии, начатое в 10 классе. Уроки биологии в 10 классе были посвящены процессам и явлениям, происходящим в основном на клеточном и организменном уровнях организации живой природы. В 11 классе мы пойдём дальше. Популяционно-видовой, экосистемный (биогеоценотический) и, наконец, высший глобальный уровень — биосферный — это предметы изучения нынешнего учебного года. На популяционно-видовом уровне под действием эволюционных факторов происходят процессы видообразования. В биогеоценозах осуществляется круговорот веществ. Биосфера — биологическая система высшего ранга, объединяющая все биогеоценозы (экосистемы) в единый комплекс. Здесь происходят все вещественно-энергетические круговороты, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. Для изучения общебиологических закономерностей, характерных для этих уровней, вам понадобятся все те знания, которые вы приобрели ранее на уроках биологии. Все формы жизни имеют много общего, их функционирование подчиняется единым законам. Растения и животные, бактерии, грибы и лишайники, взаимодействуя друг с другом, образуют неразрывное единство в экосистемах разного масштаба. Мощнейшим экологическим фактором современности становится деятельность человека. В основе исторического развития всех живых существ нашей планеты лежат закономерности наследственности и изменчивости. Обмен веществ в клетке — это составная часть круговорота веществ в природе. Биология – это не набор разрозненных дисциплин, а единое пространство, где действуют законы, общие для всех обитателей Земли. Давайте продолжим изучение этих законов, знание которых поможет нам сохранить наш общий дом — живую планету! Как всегда, вашим помощником в изучении предмета будет учебник. Он поможет вам самостоятельно добывать знания, высказывать своё мнение, применять полученные знания в повседневной жизни. Для этого необходимо научиться его внимательно читать, понимать его условные обозначения и его символику. Учебник состоит из разделов, глав и параграфов. Перед каждым параграфом вам предлагаются два вопроса. Для того чтобы ответить на первый вопрос, вам необходимо вспомнить ранее изученный материал, на второй вопрос вы сможете ответить только после того, как прочитаете текст параграфа. Основные понятия в тексте выделены курсивом, в конце каждого параграфа в рамках приведены ключевые слова и выводы. Каждый раздел параграфа заканчивается краткими выводами. В конце каждого параграфа помещены вопросы и задания, которые помогут проверить и закрепить полученные знания. В рубрике Проверь свои знания помещены вопросы на воспроизведение учебного материала, содержащегося в параграфе. Рубрики Выполни задания , Обсуди с товарищами , Выскажи мнение потребуют ваших интеллектуальных усилий: умения сравнивать, находить З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
дополнительную информацию, анализировать, делать предположения, формулировать выводы. Рубрики «РАБОТА С ТЕКСТОМ», «РАБОТА С МОДЕЛЯМИ, СХЕМАМИ, ТАБЛИЦАМИ» направлены на более глубокое осмысление текста, развитие навыков моделирования, перенесение текстовой информации в таблицы и схемы. Для выполнения заданий этих рубрик вам понадобятся рабочие тетради. В рубрике «ПРОВОДИМ ИССЛЕДОВАНИЯ» приведены лабораторные и практические работы, которые помогут вам овладеть навыками работы с природными объектами. Рубрики Люди науки , Это интересно содержат дополнительные сведения и интересные факты. Они рекомендуются для ознакомления. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
В настоящее время на нашей планете обитает несколько миллионов видов живых организмов: животные и растения, грибы, бактерии, археи… А за всё время существования Земли, по оценкам учёных, их было в 50—100 раз больше. Как же возникло всё это гигантское многообразие? Почему каждый вид оптимально приспособлен к условиям своего обитания? Из-за чего некоторые виды вымирают, несмотря на их приспособленность? Для того чтобы ответить на эти и многие другие вопросы, мы познакомимся с основами теории эволюции — теории, которая занимает центральное место в формировании современной естественно-научной картины мира. Раздел 1 Теория эволюции З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
6 § 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ИДЕЙ Какие вы знаете систематические группы животных? Каковы основные идеи эволюционной теории Ж. Б. Ламарка? Эволюционные идеи Античности. Эволюция — это процесс исторического развития живой природы. Эволюционные идеи зародились в глубокой древности. В курсе биологии 9 класса вы уже познакомились с некоторыми античными и средневековыми представлениями о сущности и развитии мира. Немало учёных и мудрецов древности интересовались вопросом зарождения жизни, предполагая, что всё существующее многообразие живых организмов возникло из некоего цельного начала. Этой мысли придерживался и древнегреческий философ Диоген Синопский. Некоторые древнегреческие философы даже указывали конкретный источник всего живого. Так, Анаксимандр Милетский — греческий философ, живший в VI в. до н. э., писал: «В болотистых местах под влиянием солнца из смешения тёпло-сухого и мокро-холодного самопроизвольно произошли животные, достигшие высших степеней развития вместе с развитием Земли, даже человек в своём развитии прошёл стадии рыб и зверей». Его учитель Фалес Милетский считал, что первоосновой всего является вода, что «всё происходит из воды и всё в неё возвращается». Согласно Демокриту Абдерскому, жизнь возникла из речного ила, Анаксагор из Клазомен в качестве основы представлял воздух. Анаксимандр развил идею учителя и предположил в качестве источника всего материального некий «оперон», который вечен, бесконечен и одновременно является тёплым и холодным, сладким и солёным. Из «оперона» образуются четыре первоэлемента: огонь, вода, земля и воздух, а уже из них формируется жизнь. Все вышеперечисленные философы интересовались вопросом зарождения жизни, однако не уделяли должного внимания её развитию. Первым теорию развития живых организмов предложил один из величайших учёных Древней Греции Аристотель из Стагиры. Теория Аристотеля. Обладая энциклопедическими знаниями, Аристотель заложил основы развития биологии и сформулировал теорию непрерывного развития живого из неживой материи. Это развитие Аристотель представлял в виде «лестницы существ», на низшей ступени которой находятся минералы, а вершину занимает человек (рис. 1). Термин «эволюция» Аристотель не употреблял, этот термин появился гораздо позже. Кроме того, Аристотель разработал первую систематику животных, представленную в его работе «История животных». Описав более 450 форм животных, учёный разделил их на две большие группы: «животные, снабжённые кровью» и «бескровные животные». В современной систематике первые соответствуют позвоночным животным, а вторые — беспозвоночным. Животных с кровью он, в свою очередь, разделил на яйцекладущих и живородящих. Описывая животных, Аристотель З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
7 не употреблял термин «вид», потому что это понятие было введено в науку позже, в 1682 г., английским учёным Джоном Рэем. Эпоха Средневековья. С наступлением Средневековья в Европе система Аристотеля уступила место другим идеям. Главенствующая католическая церковь провозгласила творцом всего живого Высший разум, или Бога. Согласно представлениям того времени, все живые организмы были созданы одновременно и именно в той форме, в которой они существуют на текущий момент, а их изменение невозможно, так как виды совершенны и отвечают цели своего существования. Такое метафизическое направление называют креационизмом (от лат. creatio — создание, творение). Кроме того, надо помнить, что возраст Земли в то время оценивали приблизительно в 6 тыс. лет, поэтому ни о каком серьёзном изменении видов за столь непродолжительный период времени говорить не приходилось. Эпоха Возрождения. Идея эволюционного развития начала вновь распространяться в эпоху Возрождения, причём в первую очередь среди философов, а не биологов. Многие выдающиеся мыслители и учёные того времени считали, что организмы способны изменяться под воздействием среды. Однако при этом они не стремились доказать эволюционные преобразования организмов. Такое направление в развитии биологии называют трансформизмом (от лат. transformo — превращаю). Данную точку зрения разделяли Готфрид Лейбниц, Иммануил Кант, Георг Гегель и другие философы, а французские просветители Дени Дидро и Моро де Мопертюи даже уже говорили о принципе естественного отбора. Метафизическое мировоззрение многих учёных оказывало серьёзное влияние на толкование результатов исследований. Так, шведский учёный Карл Линней (1707—1778) считал вид реальной и элементарной единицей живой Рис. 1. «Лестница существ» Аристотеля З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
8 природы, имеющей не только морфологические, но и физиологические критерии. В начале своей научной деятельности К. Линней придерживался метафизических взглядов, поэтому утверждал, что виды и их количество неизменны. Разработав короткие и чёткие определения признаков, учёный описал около 10 тыс. видов растений и более 4 тыс. видов животных. Карл Линней построил первую научную систему живой природы, которая включала всех известных на тот период животных и все растения и была самой совершенной для своего времени. Однако, распределяя организмы по таксономическим группам, Линней учитывал ограниченное количество признаков. Так, основным признаком для цветковых растений Линней выбрал количество тычинок (рис. 2). Это привело к тому, что, например, злаки попали в разные классы, а бамбук и роза — в один. Осознавая искусственность своей системы природы, Линней писал: «Искусственная система служит только до тех пор, пока не создана естественная». Тем временем в науке продолжалось активное накопление знаний, научных фактов, многие из которых было сложно объяснить с точки зрения неизменности видов. Серьёзные перемены происходили в социально-экономической и политической обстановке Европы: в 1789—1794 гг. во Франции разразилась революция. Коренные изменения в обществе приводили к мысли о том, что и в природе не может быть постоянства. В конце XVIII в. большинство учёных уже были готовы принять идею об изменяемости видов. Создателем первой эволюционной теории стал выдающийся французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744—1829). Эволюционная теория Ж. Б. Ламарка. Жан Батист Ламарк считал, что Богом созданы такие общие категории явлений, как пространство, движение, материя и время. А все остальные тела — продукты самой природы — Рис. 2. Система цветковых растений К. Линнея З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
9 сформировались по её законам. Своё эволюционное учение Ламарк изложил в фундаментальном труде «Философия зоологии» (1809). Он выделил основные закономерности эволюционного процесса (усложнение организации, увеличение многообразия, целесообразность строения живых существ) и попытался объяснить механизмы эволюции. Ламарк правильно определил два основных направления эволюционного процесса, согласно которым идёт преобразование живой природы. Первое из них — вертикальное — постоянное усложнение уровня организации живых существ, происходящее во времени (градации1), второе — горизонтальное — увеличение их разнообразия под действием условий среды на каждой градации. Однако, пытаясь объяснить причины этих эволюционных изменений, Ламарк допустил ряд ошибок. Учёный считал, что все живые организмы способны к развитию и обладают врождённым стремлением к совершенству, изначально заложенным в них Богом (принцип самосовершенствования). Для того чтобы объяснить, как возникает разнообразие на каждой ступени «лестницы существ», Ламарк предположил, что постоянное употребление органа ведёт к его усиленному развитию, а неупотребление — к его ослаблению и исчезновению, т. е. то, что тренируется, то и развивается (закон упражнения и неупражнения органов). В качестве примера развития органа Ламарк приводил шею жирафа: необходимость тянуться к высоким деревьям, чтобы объедать с них листья, приводила к интенсивному использованию шеи, и в результате она вытянулась (рис. 3). Примером исчезновения органов в результате неупотребления Ламарк считал змей. Согласно его представлениям, змеи исходно были ящерицами, но в тесных норах и среди нагромождений скал ноги им только мешали передвигаться, в результате чего произошла редукция конечностей (рис. 4). Однако недостаточно просто развить некий признак, гораздо важнее передать его следующим поколениям. И учёный делает ещё одно допущение: под действием постоянных упражнений или неупражнений органы изменяются, 1 Градации — термин, введённый Ламарком, который означал ступеньки развития живых существ. Рис. 3. Жираф — пример приспособляемости животного к условиям среды согласно учению Ламарка З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .
10 а возникшие изменения наследуются (закон наследования благоприоб- ретённых признаков). Однако открытие в XX в. материальной основы наследственности — ДНК полностью опровергло возможность наследования благоприобретённых признаков. Таким образом, правильно оценив развитие природы от простого к сложному, Ламарк не смог вскрыть причины эволюции. Созданная им теория не могла объяснить многие существующие явления, такие, как наследование нефункционирующих признаков (например, рудиментарных органов) или появление покровительственной окраски. Эволюционные идеи Ламарка, несмотря на многие правильные положения, не нашли поддержки у современников и подверглись серьёзной критике со стороны многих учёных. Произошло это потому, что научно не доказанными оказались сами механизмы, ведущие к эволюционным преобразованиям: причины самосовершенствования организмов и наследование признаков. Не способствовала этому и политическая обстановка — это был период революций и Наполеоновских войн в Европе. Однако заслуга Ламарка велика: он впервые создал целостное учение об эволюции органического мира, выделил основные её направления и движущие силы. Рис. 4. Ящерица (а) и змея (б): по мнению Ламарка, змеи произошли от ящериц а б Ключевые слова: эволюция, креационизм, трансформизм, эволюционная теория Ж. Б. Ламарка. ВЫВОДЫ С глубокой древности существовали представления о постепенном изменении живой природы, о её развитии (эволюции). Первая эволюционная теория была создана Ж. Б. Ламарком, который сформулировал основные закономерности эволюционного процесса, но не смог правильно определить движущие силы эволюции. З © АО «Издательство «Просвещение» для коллекции ООО «ЗНАНИУМ » .