Институт естественных и социально-экономических наук

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК

Кафедра анатомии, физиологии и безопасности жизнедеятельности

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭВОЛЮЦИОННАЯ ФИЗИОЛОГИЯ»

 

Составители:

Заслуженный работник

Высшей школы РФ,

д.б.н, профессор Великанова Л.К.

к.б.н., доцент Завьялова Я. Л.

 

Согласовано:

Зав. кафедрой анатомии,

физиологии и валеологии д.б.н., профессор Айзман. Р.И.

 

 

Новосибирск – 2006

 

Пояснительная записка

1.1. Цель, задачи и место дисциплины в системе подготовки специалистов

Преподавание всех биологических дисциплин в вузе построено на признании ведущей роли эволюционной теории. Это в равной мере касается изучения в школе зоологии; анатомии, физиологии и гигиены человека; а так же общей биологии.

Однако зачастую эволюция строения, а особенно эволюция функций и биохимических процессов лишь декларируется. Основные положения эволюционной теории не подвергаются анализу и научному доказательству. При изучении царства животных очень скупо представлены вопросы, характеризующие эволюцию различных функций организма, практически не изучаются проблемы исторического становления и развития процессов жизнедеятельности. Отсутствие этих данных нарушает стройное представление о взаимосвязи изменения организма в процессе эволюционного развития и роли в этом окружающей среды.

Исходя из сказанного выше, введение в программу подготовки студентов биологического профиля дисциплины «Эволюционная физиология» является своевременным и рациональным.

Цель дисциплины: понимание причин возникновения, путей развития, закономерностей становления и превращения функций в процессе исторического развития животного мира; выявление приспособительного характера эволюционных преобразований и их роли в повышении резервных возможностей организма животных.

Задачи дисциплины:

1. Изучение исторического пути развития функций путем последовательного закрепления сдвигов, улучшающих приспособление организма к окружающей среде.

2. Выявление причин возникновения новых функций и превращения,
изменения и исчезновения старых.

3. Обнаружение повторяемости исторического развития в процессе онтогенеза.

4. Выявление значения исторического развития функций в совершенствовании
резервных возможностей организма.

5. Определение значения эволюционной физиологии в понимании
совершенствования здоровья и причин развития болезни.

6. Расширение общебиологического образования учителей путем раскрытия
основных положений эволюционной теории.

Место дисциплины в системе подготовки специалиста:

Дисциплина «Эволюционная физиология» представляет собой обобщающий курс, изучение которого базируется на знании зоологии беспозвоночных и позвоночных, физиологии человека и животных, эмбриологии, гистологии и биохимии.

Изучение эволюционной физиологии позволяет получить дополнительные подтверждения правоты эволюционной теории. Историческое развитие функций служит дополнительным аргументом материалистического представления о развитии живой природы. Кроме того, положения эволюционной физиологии являются важным звеном в понимании формирования здоровья в ходе прогрессивной эволюции, а также развития болезни, как следствия нарушения реализации достигнутого уровня эволюционного развития.

 

1.2.Требования к знаниям и умениям:

В результате изучения курса «Эволюционная физиология» учитель должен овладеть соответствующими знаниями по проблеме исторического развития функций, уметь использовать полученные знания в процессе преподавания курсов «Зоология», «Человек и его здоровье» и «Общая биология», уметь организовать факультативные занятия по указанному курсу. Особенно это касается углубленного и дифференцированного изучения предметов биологического профиля. Учитель, обладая знаниями эволюционной физиологии, должен иметь навыки организации конференции, диспута и др. форм активного изучения предмета.

 

1.3.Принципы построения и структура учебной дисциплины:

Дисциплина «Эволюционная физиология» предусматривается в специальности 032400 - «Биология» и в специальности 032-400 с дополнительной специальностью 031000 «Педагогика и психология», входя в региональный компонент подготовки специалиста. Количество часов на этих специальностях одинаково и составляет всего 112 часа. Из них 48 часов аудиторных занятий, 64 часа на самостоятельную работу студентов. Аудиторные часы составляют: 24 - лекционных и 24 семинарских. Курс заканчивается зачетом в IX семестре.

 

2. Содержание учебной дисциплины

 

Лекционный курс

1. Введение. Предмет и методы эволюционной физиологии.

Задачи курса. Значение эволюции физиологии для школьного курса биологии и психологии. История развития эволюционной физиологии. Вклад российских ученых, особенности развития этой науки в России. Цели, предмет и методы эволюционной физиологии.

 

Эволюция регуляции функций

Взаимосвязь эволюции Вселенной, Солнечной системы, Земли, жизни. Уровни организации живого вещества и регуляция функций. Регуляция как физическое, химическое, биологическое объединение организма. Гуморальная и нервная регуляция.

 

 

Общие закономерности эволюции циркулирующей жидкости

Эволюция формирования внутренней среды организма. Значение циркулирующей жидкости в жизни организма. Транспортная функция крови и ее эволюция. Появление клеток и пигментов крови.

В лекциях используются таблицы: эволюция эритроцитов и лейкоцитов. Эволюция пигментов крови.

 

Историческое развитие сердечно-сосудистой системы

Дососудистая и сосудистая система циркуляции жидкости. Лакунарная и замкнутая сосудистая система. Эволюция сердца беспозвоночных и позвоночных животных. Эволюция функционального совершенства сердца и сосудов, его связь с уровнем метаболизма и локомоции.

Используются слайды: Эволюция сердечно-сосудистой системы. Таблицы АД позвоночных и беспозвоночных животных. Зависимость размеров сердца от массы организма и температуры тела.

 

5. Эволюция внешнего дыхания

Роль дыхания в жизни животных. Особенности газообмена в водной и воздушной среде. Эктодермальные органы дыхания беспозвоночных. Эволюция дыхания беспозвоночных животных: жаберное, легочное, трахеальное дыхание. Эволюция внешнего дыхания позвоночных. Происхождение жаберного аппарата позвоночных. Зависимость строения и величины жабр от образа жизни. Аппарат наземного дыхания позвоночных, его происхождение. Эволюция воздухоносных путей и легких позвоночных. Особенности механизма вентиляции легких у земноводных, пресмыкающихся, млекопитающих и птиц. Связь эволюции дыхательной и циркуляторной систем.

Используются слайды:

Эволюция дыхания.

Таблицы:

Газообмен в жабрах. Дыхательное значение плавательного пузыря.

 

Эволюция пищеварения

Эволюция питания и пищеварения. Внутриклеточное питание б/п (амебоциты),

полостное пищеварение и их эволюция. Эволюция секреции и секреторного парата. Пищеварительная система, железы и ферменты позвоночных животных.

Слайды - таблицы: эволюция пищеварения.

Мембранное пищеварение. Эволюция секреторной системы.

 

Эволюция почек и водно-солевого гомеостаза

Экскреция как обязательное условие жизни. Пойкило- и гомоосмические

животные. Эволюция асимметрии каналов и насосов в мембране экскреторных

клеток, эволюция межклеточной контактной структуры. Эволюция

выделительных органов беспозвоночных животных (контрактильная вакуоль, протонефридии, метанефридии, целомодукт, мальпигиевы сосуды). Эволюция выделительной системы позвоночных (мезо- и метанефрос). Онтогенез почки как подтверждение этапов ее эволюции

Слайды.

Таблицы:

Асимметрия каналов и насосов в мембране экскреторных клеток, строение и

функции мальпигиевых сосудов насекомых. Эволюция строения нефрона

высших животных.

 

Филогенез временных связей

Несигнальная и сигнальная формы приспособления. Значение опережающих способов реагирования для достижения приспособительного результата. Виды несигнальных и сигнальных реакций, их эволюция у беспозвоночных и позвоночных животных.

 

Эволюция размножения.

Роль конвариантной редупликации и избыточного воспроизведения в биологической эволюции. Мутации и половой процесс как источники наследственной изменчивости. Пол, системы определения пола. Бесполое и половое размножение, их виды, экологическое и эволюционное значение. Особенности размножения вирусов, бактерий, одноклеточных животных. Размножение в наземно-воздушной среде: ароморфозы и идиоадаптации. Эволюция размножения беспозвоночных. Вегетативное размножение. Гермафродитизм. Партеногенез. Эволюция размножения позвоночных. Эволюция размножения плацентарных. Развитие системы мать-плод.