Доказательства эволюции биология 11 класс: Урок 2. доказательства эволюции — Биология — 11 класс

Содержание

Доказательства эволюции органического мира. (11 класс)

Доказательства эволюции
органического мира
Что такое эволюция?

3. Эволюция

ЭВОЛЮЦИЯ
необратимое историческое развитие живой
природы. Определяется изменчивостью,
наследственностью и естественным отбором
организмов. Сопровождается
приспособлением их к условиям
существования, образованием и вымиранием
видов.
По ходу изучения нового материала
заполнить таблицу:
Доказательства
эволюции
Подтверждение
родства и общего
происхождения
живых организмов
Примеры
Доказательства
эволюции
Молекулярнобиологические
Морфологические
Эмбриологические
Палеонтологические
Биогеографические

6. Молекулярно-биологические доказательства

МОЛЕКУЛЯРНОБИОЛОГИЧЕСКИЕ
ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
Все живые организмы состоят из
клеток, имеющих общий план строения
и сходный химический состав

7. Строение клетки

СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
Морфологические
доказательства эволюции

9.

Гомологи ГОМОЛОГИ
Органы имеющий общий план строения и
происхождения, развивающиеся из одних зачатков
и выполняющие сходные и различные функции

10. Примеры гомологичных органов

ПРИМЕРЫ ГОМОЛОГИЧНЫХ ОРГАНОВ
Клубень картофеля
Донце репчатого
лука
Корневище
ландыша
Все это подземные побеги!

11. Аналоги

АНАЛОГИ
— Органы, имеющие внешнее сходство и
выполняющие одинаковые функции, но
имеющие разное происхождение.
Роющие конечности крота и медведки (насекомое)

12. Крыло птицы и крылья бабочки

КРЫЛО ПТИЦЫ И КРЫЛЬЯ БАБОЧКИ
Колючки барбариса
Видоизмененные листья
Колючки боярышника
Колючки Акации белой
(видоизмененные
прилистники)
(видоизмененные
побеги)
2)Атавизмы – появляющиеся у отдельных особей
данного вида признаки, которые существовали у
отдельных предков, но были утрачены в процессе
эволюции.
АТАВИЗМЫ

16. 3) Рудименты – органы, утратившие в процессе эволюции своё значение

3) РУДИМЕНТЫ – ОРГАНЫ, УТРАТИВШИЕ В
ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ СВОЁ ЗНАЧЕНИЕ

17.

Рудименты РУДИМЕНТЫ
— это органы, которые закладываются в ходе
эмбрионального развития, но в дальнейшем
перестают развиваться и остаются в
недоразвитом состоянии.

18. Рудименты у питона и кита

РУДИМЕНТЫ У ПИТОНА И КИТА
Рудиментарные косточки у
китообразных на месте
тазового
пояса
указывают
на
происхождение китов и
дельфинов
от
четвероногих
Рудиментарные задние
конечности питона
свидетельствуют о его
происхождении от
организмов с развитыми
конечностями.

19. Рудименты задних конечностей питона

РУДИМЕНТЫ ЗАДНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
ПИТОНА

20. Рудименты задних конечностей кита

РУДИМЕНТЫ ЗАДНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ КИТА

21. Крылья птицы Киви

КРЫЛЬЯ ПТИЦЫ КИВИ

22. 4) Наличие переходных форм

4) НАЛИЧИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ФОРМ
Латимерия – кистеперая рыба, обитающая в
глубоководных участках Восточной Африки. Кроме
жабр у рыбы есть примитивные легкие, а ее парные
плавники обладают мускулатурой и напоминают по
строению конечность наземных позвоночных.

23. Эвглена Зеленая

ЭВГЛЕНА ЗЕЛЕНАЯ

24. Утконос и ехидна относятся к млекопитающим, но откладывают яйца и имеют клоаку, как пресмыкающиеся

УТКОНОС И ЕХИДНА ОТНОСЯТСЯ К
МЛЕКОПИТАЮЩИМ, НО ОТКЛАДЫВАЮТ ЯЙЦА
И ИМЕЮТ КЛОАКУ, КАК ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ
ехидна
утконос

25. Палеонтологические доказательства

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
Признаки рептилий:
• брюшные ребра
• наличие зубов
Археоптерикс –
переходная форма от
рептилий к птицам
Признаки птиц:
• тело покрыто перьями
• общий вид
• передние конечности
превращены в крылья

26. Филогенетические ряды

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЯДЫ
Филогенетические ряды – это ряды ископаемых
форм, связанные друг с другом в процессе
эволюции и отражающие ход филогенеза
(исторического развития) определенной группы
организмов.
Наличие многих
последовательно
сменяющих друг друга
форм позволило
построить
филогенетический ряд
от эогиппуса (первый
представитель
семейства лошадей)
до современной
лошади

28.

Эмбриологические доказательства ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
Любой организм в
своем
индивидуальном
развитии
повторяет стадии
зародышевого
развития
предковых форм
Стадии эмбрионального развития позвоночных

29. Биогенетический закон Геккеля-Мюллера

БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН
ГЕККЕЛЯ-МЮЛЛЕРА
Онтогенез (индивидуальное развитие
организмов) есть краткое повторение
филогенеза (историческое развитие
организмов)

31. Биогеографические доказательства

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА
Раннее отделение Австралии, Океании и Южной
Америки привело к тому, что на этих территориях
сохранилась древняя фауна (сумчатые и
яйцекладущие млекопитающие), эволюция
которых шла независимо от фауны других
материков.
Опоссум
Сумчатый
волк
Кенгуру
Коала

33. Выберите верные утверждения:

ВЫБЕРИТЕ ВЕРНЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ:
1) Гомологичные органы – это структуры, имеющие разное происхождение
и строение, но выполняющие одинаковые функции.
2) Рудименты – органы, утратившие в процессе эволюции свое значение.
3) Хвостовые позвонки и ушные мышцы у человека – это пример
атавизмов.
4) Палеонтологические доказательства эволюции свидетельствуют о
сходстве зародышей позвоночных на ранних стадиях эмбрионального
развития.
5) Филогенез – это историческое развитие организмов.
6) Раннее отделение Австралии от других материков привело к тому, что на
этой территории сохранились сумчатые и яйцекладущие млекопитающие.
7) Молекулярно-биологические доказательства эволюции заключаются в
сходстве клеточного строения живых организмов.

34. Домашнее задание

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Параграф
43
Таблицу доделать

Биология 11 класс — Образовательная онлайн-платформа МЭО

Описание

Интерактивный онлайн-учебник «Биология 11 класс» сможет заменить традиционный учебник или дополнить его. Содержание интерактивных онлайн-курсов соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС).

Онлайн-уроки подходят для самостоятельного изучения, репетиторам для  групповых занятий, а также педагогам для работы с классом в школе или дистанционно.

Ученик познакомится с теорией, проверит полученные знания с помощью онлайн-тренажеров и интерактивных заданий, подготовится к контрольным и проверочным работам, экзаменам.

Онлайн-уроки сборника «Биология 11 класс» построены таким образом, что перед изучением новой темы, предлагается повторить и закрепить ранее изученный материал в курсе Биология 10 класс.

Такой формат занятий поможет разобраться в новой теме или подтянуть знания по предмету. Доступ к онлайн-урокам осуществляется через интернет (24/7). Это позволяет заниматься в дороге и дома, во время соревнований, выездов на олимпиады или в оздоровительный лагерь.

В качестве одной из составляющей курса, ученикам доступен объемный дополнительный материал, позволяющий углубить имеющиеся знания. Различные практические или тестовые  задания разного уровня сложности — важная составляющих подготовки к будущим экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ.

Онлайн-учебник изучает раздел «Общая биология: популяционно-видовой и экосистемный уровни».

Темы:

  • История развития эволюционных идей
  • Синтетическая теория эволюции: вид и популяция
  • Синтетическая теория эволюции: доказательства, факторы, результаты
  • Происхождение и развитие жизни на Земле
  • Происхождение и эволюция человека
  • Экологические факторы
  • Структура экосистем
  • Биосфера — глобальная экосистема

Биогеографические докозательства эволюции доклад по биологии

Министерство образования Российской Федерации. Средняя общеобразовательная школа № 12. Доклад На тему: Биогеографические доказательства эволюции. Выполнил: Ученик 11 В класса Кин Илья mailto:[email protected] Сарапул 2005 Биогеографическое доказательство эволюции Ярким свидетельством произошедших и происходящих эволюционных изменений является распространение различных животных и растений по всей территории планеты. Существует несколько различных версий деления планеты на области. А. Уоллесу удалось составить 6 биогеографических областей: 1) Палеарктическую 2) Неоарктическую 3) Индо-Малайскую 4) Эфиопскую 5) Неотропическую 6) Австралийскую. Сравнение животного и растительного мира разных зон дает богатейший научный материал для доказательства эволюционного процесса. Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей имеют много общего. Это объясняется тем, что в пролом между названными областями существовал сухопутный мост — Берингов перешеек. Другие области имеют мало общих черт. Таким образом, распределение видов животных и растений по поверхности планеты и их группировка в биографические зоны отражает процесс исторического развития Земли и эволюции живого. Для понимания эволюционного процесса интерес представляют флора и фауна островов. Состав их флоры и фауны полностью зависит от истории происхождения островов. Огромное количество разнообразных биографических фактов указывает на то, что особенности распределения живых существ на планете тесно связаны с преобразованием земной коры и с эволюционными изменениями видов. Доказательства из биогеографии относятся к распределению живых организмов в пространстве, то есть географического размещения животных и растений. Ввиду этого в биогеографии мы различаем зоогеографию и фитогеографию. В своём докладе я ограничусь лишь зоогеографическими данными. Зоогеографические данные еще и потому представляют особый интерес, что именно они главным образом, навели Дарвина на мысль о биологической эволюции. Данные из области биогеографии тесно связаны с палеонтологическими данными. Дарвин, исследуя современную ему фауну Южной Америки, заметил, что там живут примитивные млекопитающие — ленивец и броненосец, которые обнаружены и в ископаемом виде, хотя эти последние и выглядят иначе, чем виды, живущие в настоящее время. Таким образом, уже со времен Дарвина начали сочетать зоогеографические и палеонтологические искания, и общим усилием биогеографов и палеонтологов получено множество убедительных доказательств эволюции живой природы. Однако из дидактических соображений мы займемся в данной главе исключительно фактами, почерпнутыми из области биогеографии, останавливаясь на разборе данных из палеонтологии в одной из следующих глав. При изучении данных относительно размещения животных и растений, мы приходим к убеждению, что лишь на основании принципов эволюции и изменений, которые претерпели материки и моря в истории земной коры, можно эти данные объяснить

Происхождение и эволюция жизни 11 класс Зоология | Примечания

Происхождение жизни: Принято считать, что вся жизнь сегодня произошла от одной примитивной формы жизни путем общего предка. Мы не знаем, как возникла эта ранняя форма, но ученые считают, что это был естественный процесс , который произошел примерно 3 900 миллионов лет назад.

Происхождение земли и ее атмосферы: Считается, что Земля сформировалась около 5 миллиардов лет назад. В первые 500 миллионов лет из паров и газов, выброшенных при дегазации недр планеты, образовалась плотная атмосфера.Эти газы могли состоять из водорода (h3), водяного пара, метана (Ch5) и оксидов углерода. До 3,5 миллиардов лет назад атмосфера, вероятно, состояла из двуокиси углерода (CO2), окиси углерода (CO), воды (h3O), азота (N2) и водорода. Гидросфера образовалась 4 миллиарда лет назад в результате конденсации водяного пара. , в результате чего образовались океаны воды, в которых произошло осаждение.

Эволюция — это отрасль науки, занимающаяся развитием новых и сложных видов из простых видов.

Существуют разные растения и животные, которые эволюционируют по-разному в зависимости от образа жизни, среды обитания или приспособления. В целом эволюция представляет собой динамический процесс, в котором происходит постепенное изменение морфологии тела, которое через длительный промежуток времени превращается во все более и более сложное животное.

Научная гипотеза-

Химическая эволюция жизни:

Химическая эволюция описывает химические изменения на первобытной Земле, которые привели к возникновению первых форм жизни.Первыми живыми существами на Земле были прокариоты с типом клеток, похожим на современные бактерии. Окаменелости прокариот были обнаружены в породах возрастом 3,4 миллиона лет в южной части Африки и в еще более старых породах в Австралии, включая некоторые из них, которые, по-видимому, являются фотосинтезирующими. Предполагается, что все формы жизни произошли от первоначальных прокариот, вероятно, 3,5–4,0 миллиарда лет назад.

а) Образование простых соединений: на первом этапе химической эволюции молекулы в примитивной среде образовывали простые органические вещества, такие как аминокислоты, метан, аммиак, вода и т. д.

б) Формирование органических соединений: На втором этапе химической эволюции простые органические молекулы (такие как аминокислоты), которые образовывались и накапливались, объединялись в более крупные структуры (такие как белки). Звенья связаны друг с другом процессом дегидратационного синтеза с образованием полимеров.

c) Образование сложного органического соединения: простые органические молекулы объединяются с образованием сложных органических соединений, таких как полисахариды, жиры, белки, нуклеотиды, нуклеозиды, нуклеиновые кислоты и т. д.


Биологическая эволюция:
а) Формирование протобионтов (коацерватов): следующий шаг в химической эволюции предполагает, что полимеры взаимодействовали друг с другом и организовывались в агрегаты, известные как протобионты.

Протобионты не способны к размножению, но обладали другими свойствами живых существ.

б) Формирование примитивной жизни: на этой стадии протобионты развили способность воспроизводить и передавать генетическую информацию от одного поколения к другому.

 

 

Эволюция определяется как медленный и постепенный процесс, в котором простое животное медленно превращается в сложное животное по отношению к окружающей среде. Эволюцию также можно определить как происхождение с модификацией. Основываясь на происхождении, категории эволюции делятся на два типа;

а) Неорганическая эволюция: Эволюция неорганической структуры, такой как сама земля, долины, плато, холмы, Гималаи и т. д.

б) Органическая эволюция: Эволюция животных из простейших органических соединений, таких как аминокислоты, глюкоза, фруктоза, жирные кислоты, нуклеотиды и т. д.

На основании морфологических признаков органическая эволюция далее подразделяется на следующие;

а) Прогрессивная эволюция: постепенное изменение характера животных от простого к более и более сложному. Например, Происхождение человека от обезьяноподобного существа.

б) Регрессивная эволюция: Развитие взрослых особей в примитивных формах. Например; Herdmania или Ascidian

в) Параллельная эволюция: Эволюция двух сходных разных животных идет бок о бок по их общим признакам в ходе эволюции.Например, Обезьяна Старого Света и Обезьяна Нового Света.

e) Конвергентная эволюция: животные, имеющие сходные функциональные признаки, но принадлежащие к разным категориям животных. Например; крылья летучей мыши, птицы, бабочки и др.

f) Дивергентная эволюция: Эволюция от общего предка, но отличается по морфологическим признакам. Например: Hominoidea  группа, такая как горилла, орангутанг, шимпанзе и человек.

 

Теории эволюции:

Для объяснения происхождения жизни существуют разные теории.Некоторые из них следующие;

а) Теория самозарождения.

б) Теория особого творчества.

в) Теория космозоев.

г) Теория биогенеза.

д) Теория установившегося состояния.

е) Теория катастрофизма.

г) Теория органической эволюции и др.

 

Теория самозарождения:  В этой теории говорится, что зарождение жизни происходит внезапно и мгновенно из неживых существ.Например;

1. Крокодил произошел из мутной воды реки Нил.

2. Пустынный скорпион произошел от верблюжьего навоза или экскрементов.

3. Мухи, насекомые, возникшие из разлагающихся материалов.

4. Влажная одежда с крупинками через 20-21 день находят детенышей крыс.

В этот период Пастер экспериментально доказал, что зарождение жизни происходит из предсуществующей жизни. После взгляда Пастера эта теория была полностью отвергнута.

б) Теория особого сотворения:  Эта теория говорит о том, что все живые существа, существующие в наши дни, также присутствовали в начале, просто остаются неизвестными.

Эта точка зрения не могла объяснить развитие новых животных или растений, а также рост населения. Поэтому позже религиозные люди опубликовали теорию особого творения, в которой говорилось, что все живые существа созданы богом и богиней.

c) Теория космозоев:  Эта теория гласит, что первая примитивная жизнь на поверхности земли пришла с внешней поверхности или из космоса и называлась панспермией.

Из-за отсутствия доказательств эта теория также была отвергнута.

d) Теория биогенеза : Эта теория связана с возникновением жизни из свободно существующей жизни.

Теорию

выдвинул Франческо Редди. Позже теорию поддержали ученые Спалланцени и Пастер.

1. Эксперимент Редди: он собрал мертвых змей, мясо и поместил в несколько банок с крышками или без них. В закрытом кувшине он не нашел никакой дополнительной жизни, но нашел в кувшинах без крышек. Таким образом, он пришел к выводу, что зарождение жизни происходит из предсуществующей жизни, а не из неживых вещей.

2. Эксперимент Спалланцени: он собирал мясо из непрерывно варящегося мяса и хранил его в нескольких банках с крышками или без них. Он также обнаружил дополнительное развитие жизни только в банках без крышек. Таким образом, заканчивается аналогичным образом.

3. Эксперимент Пастера: Пастер провел простой эксперимент, как показано на рисунке. Он взял бутылку с лебединым горлышком, в которой хранились частички сена, и добавил воды из-под крана. Раствор кипятили часами. Затем отпустите на несколько дней.Через несколько дней он обнаружил некую дополнительную жизнь в горлышке бутылки со сконденсировавшейся жидкостью. Но никаких признаков дополнительной жизни в основном растворе. После этого он сломал горлышко бутылки и снова отпустил на несколько дней. Позже была обнаружена дополнительная жизнь в основном растворе, который, несомненно, поступил из атмосферного воздуха. Следовательно, возникновение жизни происходит только из предсуществующей жизни, но никогда из неживых вещей.

 

Теория органической эволюции :

Это новейшая и наиболее научная теория, согласно которой вначале зарождение жизни происходило из простейших органических соединений, а затем из предсуществующей жизни.

Считается, что наша планета Земля существовала 4,5 миллиарда лет назад. В начале поверхность земли была слишком горячей. Температура считалась между 3000-4000⁰C и была окружена примитивной атмосферой. С течением времени температура на поверхности постепенно снижается. Различные реакции происходили в первичных атмосферных газах в присутствии энергии высокого напряжения. В результате на морском дне образовался первый примитивный жизненный раствор. Его назвали коацерватным раствором, имеющим повторяющиеся признаки.После того, как решение также называется маленьким прудом Дарвина или первобытным супом земли, или и тем, и другим.

Раствор коацервата показывает состав органического соединения, такого как аминокислота, пентозный сахар, жирная кислота, нуклеотиды и т. д. С изменением климатических условий из раствора коацервата развилась первая примитивная жизнь, называемая цианобактериями или сине-зелеными водорослями. Начиная с 3,2 миллиарда лет назад. Позже развились прокариотические организмы, такие как бактерии, и эволюционировали эукариотические организмы, такие как простейшие. Таким образом медленно развивались все более и более сложные организмы, такие как пориферы, кишечнополостные, платигельминты и так далее.

 

Теория Опарина-Холдейна:

Александр Опарин в 1923 году и Дж. Б. С. Холдейн в 1928 году, оба ученых поддержали теорию организма и опубликовали теорию, названную теорией Опарина Холдейна.

Согласно этой теории сказано, что вначале жизнь зародилась из простейших органических соединений. В начале происхождения Земля была покрыта первичной атмосферой или восстановительной атмосферой, которая состояла из различных газов, таких как CO₂, CO, SO₂, SO₃, N₂, NO₂, N₂O₅, H₂S, CH₄, H₂O и т. д.Среди этих газов большинство газов реагировало друг с другом в присутствии высокой энергии, которая может быть энергией молнии, энергией солнечной энергии или солнца, энергией радиоактивного элемента, энергией вулканических извержений.

Реакции газов в результате разрешения примитивного живого размножающегося раствора коацервата. В этом растворе появились первые цианобактерии или сине-зеленые водоросли.

Вывод: Зарождение жизни в начале происходило из простейших органических соединений, но не в наши дни.

 

Эксперимент Миллера Юри :

Миллер и Юри в 1953 году экспериментально подтвердили теорию Опарина Холдейна о происхождении жизни из простейших органических соединений.

Они поставили эксперимент, как показано на рисунке, в газовой колбе были взяты четыре газа, такие как водяной пар, H₂, CH4 и аммиак, и они подверглись реакции при очень высоком напряжении. После реакции прореагировавшие газы пропускают через рубашку охлаждения для конденсации. Сконденсировавшуюся жидкость собирали в полученную бутылку и анализировали в лаборатории.

В полученном растворе была обнаружена смесь аминокислоты и сахара пентозы, которая также являлась основным компонентом раствора коацервата.

Нет сомнения, что вначале жизнь возникла из простейшего органического соединения, но в наши дни. Только, происходят из предсуществующего.

Доказательства в поддержку органической эволюции:

1. Данные сравнительного анатомического или морфологического признаков.

а) Гомологичные органы

б) Аналогичные органы

в) Рудиментарные органы

г) Соединительное звено

2.Свидетельства эмбриологического характера.

3. Данные палеонтологического или ископаемого характера.

4. Данные физиологии или биохимии

6. Генетические данные.

 

а) Гомологичные органы: это органы, имеющие сходное происхождение и анатомию, но различающиеся по морфологии и функциям.

С помощью гомологичных органов животных можно проследить общего предка. Например; Кости передних конечностей животных плечевые, Radio-ulna, плодолистики, метакарпели и фаланги.

У вышеперечисленных животных происхождение костей сходно, анатомическое расположение сходно, но различается только их морфология и функции из-за разной адаптации. Таким образом, сходство признаков в происхождении показывает, что все позвоночные могли иметь вначале общее происхождение.

b) Аналогичные органы: это органы, которые выглядят по-разному по происхождению, анатомии и морфологии, но имеют схожие функции. Например;

Крылья птицы – модификация передних конечностей

Крылья бабочки – грудной придаток.

c) Рудиментарные органы: Это те органы, которые функционировали в прошлом, но в наши дни полностью перестали функционировать.

С помощью рудиментарных органов также можно узнать возможного предка. Считается, что в организме человека насчитывается более 200 рудиментарных органов, что свидетельствует о происхождении человека от разных признаков. Некоторые из рудиментарных органов следующие;

Наименование органа

Расположение органа

функция

Возможное происхождение

1.Мышцы ушных раковин

Вокруг ушных раковин

Помощь в движении ушных раковин для сбора звука.

Предок подвижных ушных раковин

2. Червеобразный отросток или короткий цилиндрический

Между кальцием и толстой кишкой, т.е. в толстой кишке

Секрет фермента целлюлозы для переваривания целлюлозы, пектина или хлоропластов

травоядные

3.Миктитирующая перепонка или 3 rd веко или полулунная складка

За пределами глазного яблока

Защита роговицы

Функциональный миктирующий предок

4. Постанальный хвост

Очень близко к верхней части ануса

Для балансировки кузова

Хвостатый предок

 

d) Соединительное звено (connecting link): Соединительное звено или отсутствующее звено — это признак, демонстрируемый животными, принадлежащими к двум или более двум разным группам.Например, вымершая юрская рептилия или птица археоптерикс является лучшим примером этого. Он показывает характер двух разных групп.

1.Птичий персонаж:

— Покрытия тела перьями.

— Четыре конечности превращены в крылья.

— Наличие хвостовых перьев

— Кости пневматические

— Летная привычка

2. Рептильный персонаж:

— Чешуя задних конечностей

— Клюв с зубцами

— Хвост короткий

— По земле показывает ползание.

Поэтому птиц называют также прославленными пресмыкающимися.

2. Доказательства эмбриологического характера: Эмбриология занимается развитием эмбрионов, каждый эмбрион позвоночных имеет следующие общие черты.

а. Наличие единственного срединного глазного пятна для ощущений.

б. Наличие простого двухкамерного сердца.

в. Наличие глоточных жаберных щелей для дыхания.

d.Наличие стойки и хвоста.

Наличие сходного вышеуказанного признака у всех зародышей позвоночных означает, что они могли иметь общего предка.Этот признак присутствовал у доисторических эмбрионов, поэтому его можно назвать признаками филогенеза, а также, обнаруженный у современных эмбрионов, можно назвать признаками онтогенеза. Поэтому можно сказать, что онтогенез следует за филогенезом.

По мнению ученого Хаксли, онтогенез следует за филогенезом, который, как говорят, представляет собой рекапитуляцию признаков, созданную теорией рекапитуляции.

3. Данные палеонтологических исследований или исследований окаменелостей:

Палеонтология занимается изучением окаменелостей, принадлежащих вымершим животным. Изучение окаменелостей дает наиболее убедительные и прямые доказательства эволюции. Они помогают проследить факты, связанные с их происхождением и эволюцией, родством, усложнением и т. д. Ископаемые свидетельства показывают постепенное развитие организмов во времени. Животные лучше сохраняются в виде окаменелостей, чем растения.

Типы ископаемых:

Без изменений: у этих типов целые тела вымерших организмов образовались в замороженном виде во льду на полюсах. Этот тип окаменелостей был найден около 25000 лет назад.

Окаменевший: это редкий тип ископаемого. При этом типе органические части тела частично или полностью замещаются минеральными отложениями, замена органических частей минеральными отложениями называется окаменением.

Оттиск: Образуются организмами или частями организма, соприкасающимися с мягкой глиной.

Сжатие: Эти окаменелости образуются в результате захоронения организмов. Это полезно при изучении внешней морфологии.

Отливки или формы: они образуются, когда организм погружается в воду, содержащую известь.Плесневые грибы имеют те же внешние конфигурации, что и организмы.

Важность палеонтологии:

1. Помогает реконструировать или построить цепь эволюции.

2. Помогает понять путь эволюции.

3. Помогает изучить среду обитания и поведение вымерших организмов.

4. Помогает понять строение вымершего животного.

 

Эволюция современной лошади

На основании записей окаменелостей предполагается, что истинным предком современной лошади был Eiohippus, который жил 52 миллиона лет назад.Он был размером с лису и имел 4 пальца на конечностях. Из eiohippus превратились в miohippus и mericyppus 27 миллионов лет назад. Размер тела немного увеличивается с 3 пальцами на конечностях. Phiohippus появился размером почти с осла с двумя функциональными пальцами на конечностях со слегка вытянутой мордой с 13 миллионов лет назад.

Современные лошади приобрели полную форму тела 2 миллиона лет назад, и это продолжается до сих пор. Из-за постоянного бега конечности современной лошади.

Таким образом, по сравнению с другими свидетельствами палеонтологические свидетельства являются лучшими из-за восстановления окаменелостей вымерших животных.

 

Данные физиологии или биохимии:

Биохимическая природа клеток животного очень похожа друг на друга. Например. Фермент трипаза, переваривающая белок в аминокислоту, имеется также у дождевых червей, тараканов, лягушек и даже у человека. Точно так же присутствуют амилаза и липаза, которые помогают переваривать углеводы и жиры.Наличие фермента у низших беспозвоночных и высших беспозвоночных. Средства низших и высших беспозвоночных, вероятно, принадлежат общему предку. Анализ отдельных клеток животных показывает сходные признаки в клетках всех животных.

Сыворотка или сыворотка крови представляют собой плазму и кровяные тельца. Эритроциты всех млекопитающих выглядят более или менее одинаково, что свидетельствует об одинаковом происхождении.

Около 5 мл крови человека и обезьяны, лошади и осла, коровы и буйвола и т. д., смешанные вместе в пробирке, показывают меньшую агглютинацию.Если кровь человека и обезьяны смешать с кровью лошади и осла, сразу произойдет агглютинация, то есть человек и обезьяна должны иметь близких предков.

Гематический кристалл человека и обезьяны выглядит очень похоже, но отличается у лошади и осла или коровы, которая также показывает сходного общего предка.

Генетические данные

Генетика занимается изучением генов, передающих наследственные признаки из поколения в поколение.

На основании структуры генов человек и горилла очень похожи, поэтому должны иметь общего предка.

 

Теория Ламарка или Ламаркизм или Теория наследования приобретенных признаков:

Жан Баптист де Ламарк (1744-1829) был известным ботаником того периода, написал много книг и статей, а также открыл много растений. Он был первым человеком, который придумал слова биология и беспозвоночные. После 50 лет он обратил свой интерес к эволюции животных.В 1809 г. опубликовал теорию, названную теорией наследования приобретенного признака. Во французском научном журнале Philpsophie Zoologique. Согласно его теории, изменения, полученные в результате приспособления, постепенно перейдут к поколению как часть наследственности по отношению к окружающей среде, которая через длительный период времени превращается в новых животных.

Основные символы теории следующие;

1. Влияние окружающей среды

2. Использование и неиспользование органов.

3. Наследование приобретенного признака.

 

1.Влияние окружающей среды:

Каждое животное прямо или косвенно подвержено влиянию окружающей среды или окружающей среды, при изменении окружающей среды постепенно животные также меняют привычки или приспособления. Из-за адаптационных модификаций тела такие символы либо используются постоянно, либо постепенно превращаются в развивающиеся персонажи, если не используются, постепенно исчезают, превращаясь в рудиментарные органы.

Эти после рождения признаки или приобретенные признаки по мере наследственности будут продолжаться из поколения в поколение в результате окончательно развившегося нового животного.

2. Использование и неиспользование органов: Постоянное использование органов делает их более эффективными и приводит к их лучшему развитию. Организм приобретает определенные новые признаки в результате прямого или косвенного воздействия окружающей среды в течение своей жизни, и эти признаки называются приобретенными.

3. Наследование приобретенного признака: Признаки, приобретенные при жизни особи, передаются ее потомству.

Например; удлинение шеи жирафа.

Согласно Ламарку, жираф с короткой шеей имел длину шеи 35 см и питался травой. Со сменой времени и места начал питаться листьями трав. Точно так же изменились срединные листья и, наконец, листья высоких деревьев. Во время этого пищевого поведения шейная часть использовалась постоянно, в результате чего после длительного периода времени у современного жирафа развилась длинная шея.

Значения:

1.Он был первым, кто придумал слова «наследственность» и «рудиментарность».

2. Воздействие среды правда, без которой невозможен жизненный цикл.

3. Он был первым пионером, выдвинувшим эволюционную теорию относительно животных.

Критика:

1. Развитие органов тела является лишь пределом их продолжительности жизни, который передается по наследству.

2. Желание получить новые органы с помощью упражнений полностью или явно ложно.

3. Приобретенный признак – это посткостной признак, а наследственность – генетический признак.

Дарвинизм или дарвиновская теория происхождения видов путем естественного отбора:

Чарльз Дарвин (1809-1882) был любителем природы и был хорошим английским писателем. После окончания учебы около пяти лет путешествовал на собственном корабле HM Beagle по Британии. Вновь с 1835 по 1855 год путешествовал почти 20 лет, пересекая европейские моря и Индийский океан. В этом путешествии он собрал множество видов животных. В тот же период другой молодой ученый сэр Альфред Уоллес также изучал различную природу клювов птиц на Малайском полуострове.В 1858 году Дарвин и Уоллес вместе опубликовали книгу о происхождении видов, которая стала самой продаваемой книгой в мире. В 1859 году Дарвин отдельно опубликовал теорию, названную теорией происхождения видов путем естественного отбора. Точно так же в 1871 году была опубликована книга под названием «Происхождение человека», которая также стала второй по объему продаж книг в мире.

 

Монументальный по теории:

1.Животные очень плодовиты, но их общая численность почти не меняется.

2.Борьба за существование.

3. Изменчивость и наследственность.

4.Естественный отбор

5. Происхождение видов.

 

1. Животные обладают высокой плодовитостью, но их общее количество остается постоянным:

Все животные имеют высокую репродуктивную способность в течение своего жизненного цикла. Например; одна пара комнатной мухи откладывает около 6-7 кладок яиц, в каждой кладке содержится 130-150 яиц, такие яйца вылупляются через 10 -й день и через 14 -й день снова приступают к размножению.Следовательно, до жизни первого родителя число комнатных мух примерно составляло бы 191 X 10ⁱ⁸ чисел.

Если все поколения комнатной мухи продолжат свой жизненный цикл, то в ближайшем будущем миром будет править только комнатная муха, чего еще не произошло. Хотя репродуктивная способность очень высока, но в природе популяция почти остается постоянной из-за различных факторов.

2. Борьба за существование :

Увеличение численности популяции животных автоматически увеличивает конкуренцию между межвидовыми и внутривидовыми животными.Благодаря таким соревнованиям выстраиваются пищевые цепи, в которых продолжаются процессы поедания и поедания. В результате по прошествии длительного времени продолжают свой жизненный цикл только те животные, которые могут вести борьбу за существование в основном за пищу и пространство.

3. Изменчивость и наследственность :

Животные, которые могли бороться за существование, лишь продолжают свой жизненный цикл. Среди животных, имеющих наилучшую изменчивость, жизненный цикл будет продолжаться только по наследству, остальные автоматически погибнут.

4. Естественный отбор или выживание наиболее приспособленных (Спенсер):

Животные, которые могут бороться за существование, обладают лучшей изменчивостью, а признаки наследственности считаются лучшими из лучших животных, обычно называемых выживанием наиболее приспособленных. Таких животных Дарвин называл естественно отобранными животными. После отбора природой готово к эволюции следующее животное.

5. Происхождение новых видов:

От естественно отобранных животных после длительного изменения их морфологических и анатомических признаков за счет различных приспособлений.В результате от этих животных возникают новые виды, что называется происхождением видов.

Значения:

1. Дарвин — второй пионер теории о происхождении видов путем естественного отбора.

2. Каждый монументал прямо или косвенно связан с воздействием окружающей среды.

3. Первая теория, объясняющая происхождение новых видов самым простым и доступным для понимания способом.

Критика:

1.Дарвин не упомянул о рудиментарных органах, которые есть у животных.

2. Нет упоминания о мутации, потому что без мутации никогда не происходит возникновения новых видов, т.е. путем естественного отбора новые виды никогда не возникали.

3. Изменчивость, будь то соматическая или генетическая, поскольку только генетическая изменчивость является наследственной.

4. Если относится к людям становится полностью отказом из-за;

а) Численность населения никогда не становится постоянной.

б) Не только борются за существование, но и продолжают свой жизненный цикл подобно нищим.

c) Вместо выживания наиболее приспособленного в человеке только прибытие становится наиболее приспособленным.

 

Неодарвинизм:

После смерти Дарвина его последователи представляли неодарвинизм, основанный на генетическом характере. Эта теория была развита, когда ген был открыт в 1901 г. американскими учеными Маргоном, Шаттоном и др. Происхождение видов путем естественного отбора потерпело неудачу, поскольку для эволюции новых видов необходимо изменить характер генов.

Мутация – ключевой признак в происхождении видов, происходящий путем;

а) Изменение признаков хромосом.

б) Изменение числа хромосом.

в) Изменение признаков генов, присутствующих в хромосомах.

Неодарвинизм выдвинул много важных идеалов для объяснения своей теории.

1. Теория зародышевой плазмы: в 1886 году Август Вейсманн объясняет эту теорию. Он объясняет, что тело организма состоит из двух типов протоплазмы, т. е.е. Соматоплазма и гермоплазма.

2. Теория мутаций: Понятие мутации дал ученый Хьюго де Врис. Пока он учился в вечернем прайме встал. Изменения в характере листьев, цветков, окраске цветка и т. д. зависят от характера хромосом.

Следовательно, для эволюции любых животных наиболее важна мутация или мутация является сырьем для возникновения новых видов.

3. Изоляция: Разделение организмов вида на несколько групп или популяций под действием географических факторов считается одним из наиболее значительных факторов, ответственных за эволюцию.

4. Естественный отбор. Животные, способные бороться за существование, обладают наилучшей изменчивостью, а признаки наследственности считаются лучшими из лучших животных, обычно называемых естественным отбором. Далее, естественный отбор создает новые адаптивные отношения между популяцией и средой, отдавая предпочтение одним комбинациям генов и отвергая другие.

5. Генетический дрейф. Изменение частоты генов в популяции просто из-за случайности, а не естественного отбора называется генетическим дрейфом.

6. Генофонд: Генофонд можно определить как общее разнообразие генов и аллелей, присутствующих в популяции, размножающейся половым путем. Генофонд может быть изменен путем мутации, гибридизации и естественного отбора.

7. Генетическая рекомбинация. Реаранжировка генов, происходящая во время образования гамет, называется рекомбинацией. Рекомбинация является основным источником генетических вариаций в популяции, играющих значительную роль в эволюции.

 

Эволюция человека :

Тип: Хордовые

Подтип: Позвоночные

Группа: Гнатостомы

Суперкласс: четвероногие

Класс: млекопитающие

Подкласс: Eutheria

Орден: Примас

Подзаказ: Антроприда

Инфра-заказ: Catarrhini

Супер семья: Гоминиды

Человечество достигло огромных успехов в области электроники, связи и космоса.Но, к сожалению, настоящего предка до сих пор не знает никто.

Ученые Т. Х. Хаксли были первыми, кто написал книгу об эволюции человека в 1863 году. Точно так же Чарльз Дарвин в 1871 году опубликовал книгу под названием «Происхождение человека». Точно так же пришли многие ученые, которые обнаруживали человеческие окаменелости и писали книги по-разному. Считается, что обезьяноподобные животные развились в миоценовый период, а человекоподобные существа развились в плиоценовый период кайнозойской эры.

На основании таксономических признаков не вызывает сомнений, что человек произошел от обезьяноподобного существа, общей группы Anthropoidea.Утверждается, что человек и шимпанзе, горилла, орангутанг произошли от общего надсемейства Hominoidea. Аналогичным образом на основе генетических признаков паттерны полосчатости в генах человека и гориллы выглядят сходными.

Для изучения эволюции человека вкратце можно представить следующее;

1.до человека-обезьяны.

2. До человека-обезьяны, включая доисторического человека.

3. До доисторического человека, включая современного человека или человека сегодняшнего дня.

Рис. Цепочка эволюции человека

1.до человека-обезьяны:

Человек-обезьяна возник в период миоцена и имел более или менее сходные черты с современным человеком.

Антропологи Льюис 1930, дырявый 1955 обнаружили окаменелости человека-обезьяны из разных регионов мира. На основании ископаемого признака часть человекообразных обезьян выглядит следующим образом:

Дриопетикус

Ореопетикус

Египетский

Рамапетикус

Шивапетикус и др.

Окаменелость проанализировала следующие символы;

Почти ходит на двух ногах, нос почти плоский, лоб плоский, расположение зубов в челюстях сходное, небо арочное, объем черепа колеблется в пределах 400-600 см3 и т. д.

2. До человека-обезьяны, включая доисторического человека :

После того, как люди-обезьяны развились в человека, как доисторический человек почти с плиоценового периода. Есть много окаменелостей доисторических людей. Некоторые окаменелости следующие;

1.Zinjan thropus : в 1959 году были обнаружены окаменелости из Танзании, которые проанализировали около 5 футов в высоту, ходили почти прямо, были более умными, чем человек-обезьяна, развили способы общения, а также инструменты для охоты.

2. Anotralpetius African: антрополог профессор Дарт в 1924 году обнаружил окаменелости ребенка из Австралии, а затем из Африки. Проанализированные окаменелости около 4 футов роста, слегка приподнятая носовая кость, развитый лоб и т. д.

Точно так же из разных частей были обнаружены окаменелости следующих доисторических людей;

а) питекантроп – яванский человек

Яванский человек, вымерший гоминид, известный по ископаемым остаткам, найденным на острове Ява, Индонезия.Обнаруженные голландским анатомом в начале 1890-х годов, это были первые известные окаменелости вида Homo erectus.

Яванский человек характеризовался объемом черепа в среднем 900 куб. см (меньше, чем у более поздних экземпляров H. erectus), черепом плоским в профиль с небольшим лбом, гребнем вдоль макушки для прикрепления мощных мышц челюсти, очень толстые кости черепа, тяжелые надбровные дуги и массивная челюсть без подбородка. Зубы в основном человеческие, хотя с некоторыми обезьяньими чертами, такими как большие, частично перекрывающиеся клыки.Бедренные кости показывают, что человек с Явы ходил прямо, как современный человек, и достигал роста около 170 см (5 футов 8 дюймов).

б) синантроп – пекинский человек

Пекинский человек, вымерший гоминид вида Homo erectus, известный по окаменелостям, найденным в Чжоукоудянь недалеко от Пекина. Пекинский человек был идентифицирован как представитель человеческого рода Дэвидсоном Блэком в 1927 году на основании единственного зуба.

Пекинский мужчина характеризуется вместимостью черепа в среднем около 1000 кубических см, хотя объем отдельных черепов приближался к 1300 кубическим см — почти размеру современного человека. Пекинский человек имел плоский в профиль череп с небольшим лбом, килем вдоль макушки для прикрепления мощных челюстных мышц, очень толстыми костями черепа, тяжелыми надбровными дугами, затылочным валиком, большим небом и большой , безбородая челюсть. Зубы в основном современные, хотя клыки и моляры довольно большие, а эмаль коренных зубов часто морщинистая. Кости конечностей неотличимы от костей современного человека.

в) Атлантантроп – атлантический человек

г) Homohobilis – Инструментальщик

д) Eounthropus dowsoni-dowsoni человек

е) Homo neanderthalenis – неандентальский человек

Неандертальцы — наши ближайшие вымершие родственники человека.Некоторые отличительные черты их черепа включают большую среднюю часть лица, угловатые скулы и огромный нос для увлажнения и нагревания холодного и сухого воздуха. Их тела были короче и коренастее, чем у нас, еще одна адаптация к жизни в холодных условиях. Но их мозги были такими же большими, как и наши, а часто и больше — пропорционально их более мускулистым телам.

Неандертальцы изготавливали и использовали разнообразный набор сложных инструментов, управляли огнем, жили в убежищах, шили и носили одежду, были искусными охотниками на крупных животных, а также питались растительной пищей, а иногда изготавливали символические или декоративные предметы.Есть свидетельства того, что неандертальцы преднамеренно хоронили своих умерших и иногда даже отмечали их могилы подношениями, например, цветами. Никакие другие приматы и никакие более ранние человеческие виды никогда не практиковали такое сложное и символическое поведение.

 

г) Homo soloensis- solaman

з) Homo rhodesiensis – родезийский мужчина.

Общий характер позднейшего доисторического человека таков;

1. Они шли почти прямо.

2.Развитие носовой кости, лоб увеличивает объем черепной кости, двуногое передвижение, более разумный, открыл различные металлические орудия охоты, открытие огня, умение готовить, жил в семьях, развитие способов общения, использовал кожу животных в качестве ткань и т. п.

3. До доисторического человека, включая современного человека или человека сегодня:

Последним доисторическим человеком считается кроманьонец, который жил 1,5 лакха лет назад и вымер 15 000 лет назад.Окаменелости этого человека были обнаружены антропологом Маком. Грего в 1868 г. в осадочных породах, названных кроманьонскими породами, сначала в Германии, затем во Франции, Чехословакии. Окаменелости проанализировали следующие признаки:

1. Рост от 5 до 6 футов.

2. Более разумны, чем доисторические люди.

3. Нос еще больше приподнят, щеки отчетливы, лоб отчетлив.

4. Объем крана от 1590 до 1600 куб.см.

5. Полное двуногое передвижение, тело почти прямое.

6. Использовали кожу животных как ткань, жили колониями или семьями.

7. Разработка сложных металлических охотничьих инструментов.

8. Уметь готовить, т.е. пользоваться огнем.

9. Развитие коммуникации или языка и т. д. Перед вымиранием кроманьонцев они мигрировали в три разных региона.

После вымирания кроманьонцев появился человек сегодняшнего дня или современный человек  Homosapiens с более развитым характером, таким как; место интеллекта увеличилось, хотя объем черепа немного уменьшился до 1500-1550 куб. см, развились различные способы общения или языки, вошел в век алюминия, открыл много технологий в различных областях, полностью вертикальное тело и т. д.

Таким образом, современный человек также находится на пути изменения, поэтому, вероятно, в будущем он превратится в Homosapiens без будущего с более развитыми характерами.

 

Отличие человека от обезьяны

Существует ряд отличительных черт человеческого вида, отличающих его от своих близких родственников человекообразных обезьян (например, гиббонов, орангутангов, горилл и шимпанзе).

1.Человек ходит прямо на двух ногах (двуногий). Он наземный, стайный (живет общиной) и всеяден. С другой стороны, человекообразные обезьяны полустоячие, ручные, обитают на деревьях и менее общительны. Ноги у человека на 30% длиннее рук.

2. Руки человека специально не видоизменены, как у летучих мышей и китов. Большие пальцы развиты лучше. Руки обезьяны достигают ниже колен. Обезьяны ходят с согнутой осанкой и балансируют на костяшках рук. Задние конечности обезьян позволяют им хватать предметы.А вот ноги человека выступают в роли платформы и подходят для палнтиградного (ходьба на подошвах) типа передвижения.

3. Большой палец обезьяны короткий. У человека большой палец длиннее, и он более подвижен, чтобы смыкаться с другими пальцами. В результате рука может использоваться для самых разных целей.

4. Двуногая локомоция у человека оставляет руки и кисти свободными для ношения или выполнения каких-либо действий, подвижные суставы рук, запястий, кистей и пальцев обеспечивают большую гибкость, а передние конечности могут с большой ловкостью использоваться для работы с инструментами.

5. Зубы (резцы, клыки, премоляры и моляры) мельче и более упорядочены. Челюсти и нос меньше, чем у гориллы. Емкость человеческого мозга составляет 100 кубических сантиметров; в горилле это 510cc.

6. Пространство между двумя глазами достаточно близко для восприятия вдаль и стереоскопического зрения.

7. Сетчатка глаза человека снабжена колбочками, воспринимающими различные цвета.

8. У человека надбровные дуги не так выражены, как у гориллы.

лекция37

лекция37

13 апреля 2005

Лекция 37

Чтение, глава 11, Глава 12


VI. биологический эволюция

Ф. Доказательства

Биологическая эволюция – это теория, а не факт. Эта фраза использовалась для подкрепления аргумента о том, что альтернативные, основанные на вере объяснения разнообразия жизни на Земля должна быть представлена ​​как наука в государственных школах.То фраза игнорирует тот факт, что теория есть высшая форма знания, которые предлагает наука. Это синтез многих фактов в большая концепция, которая пытается объяснить их все. Научная теория всегда основывается на вещественных доказательствах и всегда подлежит пересмотру в свете новых доказательств. Биологическая эволюция не исключение.

Биологическая эволюция основана на огромное разнообразие отдельных фактов, но многие из них можно систематизировать на три класса доказательств:

1) Прямые наблюдения за микроэволюция. В масштабах человеческого времени возможно увидеть небольшое количество биологической эволюции, происходящей прямым наблюдение. Они используются для проверки гипотез о том, как эволюция имеет место. Например, недавние исследования близкородственных видов и подвиды колибри в Южной Америке предполагают, что географическая изоляция может не требоваться для возникновения видообразования у животных (см. эту ссылку для получения дополнительной информации, если вы заинтересованы).

2) Окаменелости. Окаменелости живые существа, которых больше нет рядом, и отсутствие современных организмы из летописи окаменелостей всегда были самыми твердыми свидетельства макроэволюции. Окаменелости – это самый прямой путь к мы можем увидеть прошлую историю жизни на Земле. Традиционное изучение эволюция с использованием ископаемых состоит в основном из сравнения скелетов ископаемых организмов к скелетам существующих организмов. Сходство основных признаков скелета принимается за подтверждение родство по происхождению.Гипотезы о том, как современные организмы эволюционировали путем выстраивания ряда окаменелостей, которые некоторые ключевые черты скелета являются общими, а другие, которые показывают постепенный переход от предковой формы в древнейших окаменелостях в современную форму в самом последнем. Примером этого является гипотеза эволюции китов, которая проиллюстрирована на странице 255 ваш текст. Дополнительная информация об использовании окаменелостей для понимания эволюцию китов можно найти по этой ссылке.

3) Молекулярные доказательства. Окаменелости и фенотипы ныне живущих организмов были обнаружены очень рано. биологу-эволюционисту приходилось работать. За последние 30 лет а появился новый тип доказательств, основанный на последовательностях генов. все более важным.

Изменения в нуклеотиде последовательностях генов или в аминокислотных последовательностях их белки, накапливаются с течением времени в результате мутаций и других процессов.Некоторые из них вызывают изменения фенотипа, которые мы наблюдаем как наглядное свидетельство эволюции. Многие другие этого не делают и должны быть исследуются непосредственно путем исследования ДНК. Степень последовательности различие, присутствующее в одном и том же гене у двух разных организмов в настоящее время используется как способ измерения того, сколько времени прошло с момента два разошлись от общего предка. В вашем тексте представлены примеры этого на странице 256.

Поскольку доказательства ДНК были использованы для проверки гипотез эволюции было установлено, что разные гены накапливают изменения с разной скоростью.Последовательности некодирующие ДНК изменяются очень быстро. Поскольку эта ДНК кодирует ничего, изменения последовательности не имеют последствий для выживания организм. Они не отфильтровываются выбором, и они накапливаются быстро, некоторые с каждым поколением. Изменения в некодирующие ДНК — это те ДНК, которые используются для идентификации отдельных людей от Образцы ДНК, т.е. по уголовным делам. Другие гены изменяются очень медленно, потому что белки, которые они кодируют, необходимы для выживания, и большинство изменений отфильтровываются отбором.То белок цитохром с, который переносит электроны в митохондриях транспорт электронов и гистоновые белки, связывающие ДНК в хромосомы являются двумя примерами генов, которые изменяются медленно. Фигура 11.8 на странице 257 вашего текста показывает примерную скорость изменения для нескольких генов. Те, которые изменяются медленнее всего, используются для сравнение отдаленно родственных организмов, произошедших от общего предок очень давно. Те, что быстро меняются, лучше рассматривать близкородственные организмы, отличающиеся от общий предок совсем недавно.

Молекулярные доказательства теперь используются в в сочетании с ископаемыми свидетельствами для проверки гипотез эволюции. Это произвело революцию в изучении биологической эволюции до более в большей степени, чем доказательства ДНК, произвели революцию в уголовном процесс правосудия.

1. Эволюция китов как пример.

Отличный пример того, как молекулярные доказательства использовались для проверки или опровержения гипотез о эволюция, основанная на ископаемых свидетельствах, исходит из исследований китов эволюция.Как показано на странице 255 вашего текста, земной Предком китов считалось хищное млекопитающее, жили 60 миллионов лет назад. Это было основано на сходстве слуха кости в окаменелостях черепа плотоядных до ушных костей современных киты. Однако молекулярные данные показали, что современные киты были более тесно связаны с современными бегемотами, чем с современными хищниками, ставя под сомнение гипотезу, основанную на окаменелостях. Эти две гипотезы обсуждались в течение некоторого времени без какого-либо прогресса, пока автор Гипотеза хищника, Др.Филип Джинджерич из университета из Мичигана, обнаружил больше окаменелостей альтернативного кита предок, который показал ключевое скелетное сходство с современными бегемоты и современные киты. В свете этой новой информации, Доктор Джинджерич с сожалением отказался от своего знаменитого хищника. гипотезу и начал проверять гипотезу бегемота, которая была подтверждается лучшими доказательствами.

Г. Альтернатива просмотров

Много написано недавно о преподавании биологической эволюции в государственных школах, поэтому мы должны занять несколько минут, чтобы решить эту проблему. Некоторые политические и религиозные группы предложили преподавать на основе вероисповедания альтернативы для понимания биоразнообразия и истории жизнь. Ведущими альтернативами в США являются:

1. Специальный создание

Этот взгляд на биоразнообразие и история жизни основана на строгом толковании книги Бытие в христианской Библии. Сторонники особого творчества считают, что все живые существа были созданы одновременно сверхъестественное существо менее десяти тысяч лет назад.Здесь нет достоверные вещественные доказательства, подтверждающие эту точку зрения. Он опирается исключительно на вере в убеждение, что Бытие следует толковать узко и буквально. Честные сторонники особого творения признают что вещественные доказательства вторичны по отношению к их вере в это вера.

Как мы обсуждали ранее в этом класса, вера — это один из способов понять окружающий мир, в в сочетании с разумом и инстинктом. Наука отвергает веру как способ понять мир природы, потому что он был так вводило в заблуждение в прошлом.Особое творение, безусловно, терпимая религиозная вера, которой придерживаются многие хорошие люди, но она не науки и не должны представляться как таковые.

Тем не менее, «креационная наука» был предложен как научное исследование особого творчества. Это состоит в основном из словесных аргументов против общепринятых принципы химии, геологии и биологии. Дополнительная информация о креационной науке доступно по этой ссылке.

2.Разумный дизайн

Интеллектуальный дизайн — новинка переформулировка специального создания. Интеллектуальный дизайн — это идея что живые существа слишком сложны, чтобы развиваться без руководство божеством. Сторонники разумного замысла не открыто исповедовать какую-либо религию. Это делает разумный дизайн гипотеза, основанная на вере, которую можно преподавать в государственных школах не будучи неконституционным. Интеллектуальный дизайн кажется в основном на том факте, что многие люди чувствуют себя лучше чем строго научная теория биологической эволюции.Таким образом, мы можно сказать, что оно основано на сочетании веры и инстинкта. Разумный замысел является законным религиозным верованием и одним из его сторонники — ученые, но его нельзя квалифицировать как научная гипотеза, потому что она не основана на вещественных доказательствах и не может быть проверено экспериментом или наблюдением.

Для получения дополнительной информации о интеллектуальный дизайн, посетите веб-сайт Discovery Институт, который продвигает преподавание разумного замысла в государственных школах.


VII. Биоразнообразие

Жизнь проявляется во многих формах. Есть много разных способов быть живым, и это поучительно рассмотреть их разнообразие.

Систематика – это раздел биологии, который пытается организовать живые существа так, чтобы мы лучше понять их разнообразие. Современная систематика пытается организовать живые существа на основе их эволюционной истории.это предположил, что разнообразие жизни на Земле связано с происхождением от одной или очень немногих исходных форм жизни. Организмы, которые близкородственные (происходящие от недавнего общего предка) сгруппированы вместе, в то время как организмы, находящиеся в отдаленном родстве (происходящие от очень древний общий предок) сгруппированы отдельно.

В прошлом, систематики полагались на фенотип организмов как на свидетельство эволюционные отношения. В последнее время систематики изучают Последовательности ДНК организмов, чтобы понять, как они связаны.То накопление мутаций в группах генов и даже целых генотип различных организмов принимается за показатель того, насколько прошло время с тех пор, как они отошли от общего предок.

Очень похоже организмы объединяются в «род». Организмы, находящиеся очень близко родственные и активно скрещивающиеся превращаются в «виды». Разновидность даны имена, которые объединяют как их род, так и вид (сорт имени и фамилии).Например, Homo (род) sapiens (вид) — вид человека. Eschericia coli является виды бактерий, которые живут в вашем кишечнике.

Виды наименьшие систематические группы. Самыми большими являются «царства», которые представляют собой группы организмов, произошедших от очень древнего общего предок. Шесть царств, принятые в настоящее время в современной биологии. являются:

1. Анималия
животных, включая тебя

много ячейки

эукариотический

2.Растения

растений, в основном наземные растения

много ячейки

эукариотический

3. Грибы

грибов, плесень, дрожжи

отдельных ячеек или много ячеек

эукариотический

4. Протиста

водоросли, амебы

отдельных ячеек или много ячеек

эукариотический

5.Эубактерии

бактерий

одиночных ячейки но некоторые колонии из нескольких клеток

прокариотический

6. Архебактерии

бактерий

одиночных ячейки но некоторые колонии из нескольких клеток

прокариотический

  

В пределах этих шести группы, эубактерии и архебактерии состоят из клеток, «прокариотические», тогда как другие состоят из клеток, «эукариотический».Эукариотические клетки подобны клеткам растений и животных. (ваши клетки эукариотические). Прокариотические клетки в основном отличается от эукариотических клеток. Если бы у тебя было только два королевства, они были бы прокариотами и эукариотами.

Не так давно, Архбактерии и эубактерии были объединены в одну группу. королевство под названием Монера. Теперь более ясно, что генетические и другие различия между архебактериями и эубактериями столь же велики, как между прокариотами и эукариотами.Поэтому у них каждый получили собственные королевства.

 

Преподавание генетики до преподавания эволюции улучшает понимание эволюции, но не принятие

Образец цитирования: Мид Р., Хеймади М., Херст Л.Д. (2017) Преподавание генетики перед преподаванием эволюции улучшает понимание эволюции, но не принятие. ПЛОС Биол 15(5): е2002255. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255

Академический редактор: Мэри Тайлер, Университет штата Мэн, США

Поступила в редакцию: 16 февраля 2017 г.; Принято: 11 апреля 2017 г.; Опубликовано: 23 мая 2017 г.

Авторское право: © 2017 Mead et al.Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его вспомогательных информационных файлах (данные S1).

Финансирование: Evolution Education Trust. Спонсор не участвовал в разработке дизайна исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Сокращения: ОГЭ, Общий аттестат об образовании; ГЛАИ, Инструмент оценки генетической грамотности; ГМ, генетически модифицированный; ПРИЯТЕЛЬ, Мера принятия теории эволюции

Введение

В то время как Добржанский писал, что «ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции» [1], эволюция остается одной из наиболее неправильно понимаемых тем в биологии [2–4]. .Несмотря на свою важность, общественное понимание и принятие эволюции считается плохим [5,6]. Таким образом, преподавание эволюции на школьном уровне важно, по крайней мере, потому, что это потенциально первое формальное введение многих людей в научное понимание теории. Однако есть опасения по поводу его неудовлетворительного преподавания [5,7,8]. Многие исследования показывают, что не все учителя полностью понимают теорию эволюции [9–15] и что некоторые учителя включают альтернативные ненаучные объяснения в уроки эволюции или даже полностью избегают этой темы [8,10,16,17].Понимание эволюции студентами часто плохое и не всегда согласуется с научным пониманием [18–21]. Соответственно, многочисленные исследования сообщают о низком уровне понимания среди студентов первого курса бакалавриата [22–24]. Эти факторы, вероятно, способствуют плохому пониманию общественностью эволюции, о которой сообщают многие исследователи, в том числе в контексте Великобритании [25,26]. Возникает соблазн задать вопрос: каковы наилучшие методы обучения эволюции?

Этот вопрос здесь в настоящее время широко обсуждается, особенно на уровне средней школы (т. г. [27–29]). Это связано с тем, что теория эволюции может быть спорным вопросом [8,16,30]. Сильная оппозиция хорошо задокументирована в Соединенных Штатах (например, [31–39]), но растет озабоченность по поводу влияния, которое религиозные движения или сильные культурные и социальные традиции могут оказать на эволюционное образование в других странах, включая Северную Ирландию [40]. ], Польше [41], Турции [42] и Великобритании [25,43]. Есть также опасения, что креационизм преподавался в британских школах и что религиозные группы пытались влиять на уроки естествознания [25,43,44].В более общем плане, многочисленные исследования были сосредоточены на препятствиях к пониманию и принятию эволюции. В то время как религиозная ориентация [42, 45–47], предшествующее принятие/отвержение теории эволюции [46, 48, 49] и взгляды авторитетных лиц, включая учителей и религиозных лидеров [16, 18, 48], обычно называют причинами, навыки рассуждения [18,19,45,48,50,51] также считаются важными. Однако было относительно мало работы, направленной на улучшение преподавания и понимания эволюции. Большая часть текущих исследований в области эволюционного образования основана на студентах или преподавателях университетов и может быть неприменима к школьникам. Биология на уровне средней школы обычно является обязательной для всех учащихся в возрасте до 16 лет, в то время как курсы университетского уровня, вероятно, будут изучать более научно и академически ориентированные учащиеся, поэтому исследования, связанные со студентами университетов, не обязательно должны быть очень значимыми для младших учащихся.

Независимо от того, есть ли реальная причина для беспокойства, нам известно, что в Соединенном Королевстве не проводилось исследований, посвященных принятию и пониманию эволюции учащимися средних школ или исследованию факторов, которые могут повлиять на понимание и принятие.Если опасения по поводу эволюционного образования реальны, то необходимы исследования, чтобы найти наилучший способ улучшить ситуацию. Однако, если повода для беспокойства меньше, британские студенты могут предложить интересную исследовательскую направленность на то, как лучше всего преподавать эволюцию, что может быть применимо не только в Великобритании, но и в странах, где принятие эволюции более проблематично.

Поскольку микроэволюцию можно представить как раздел генетики, она представляет собой короткий концептуальный скачок от понимания концепций мутации и аллелей (т.например, генетика) к изменению частоты аллелей (т. е. к эволюции), мы предположили, что изучение генетики до эволюции может улучшить понимание учащимися эволюции. Предыдущие исследования показывают, что существует связь между принятием эволюции и пониманием генетики, или «генетической грамотностью» [6]. Эта идея взаимосвязи между знанием генетики и принятием теории эволюции не получила широкого изучения. Кажется интуитивным предположить, что хорошее понимание генетики должно помочь понять и, возможно, принять эволюцию.ДНК — это наследуемый материал, благодаря которому происходят изменения, необходимые для эволюции. Более того, поскольку базовая генетика (в отличие от прикладной генетики, генетически модифицированных [ГМ] культур, клонирования и т. д.) является относительно нейтральной темой и не считается спорной в том смысле, в каком могла бы быть эволюция, преподавание генетики в первую очередь может быть средством улучшения эволюционное образование без каких-либо опасений по поводу потенциально спорных вопросов.

Есть сторонники связывания учения об эволюции с генетикой, но в большинстве своем это основано на мнениях [28,52].Есть также такие, которые не считают роль генетики полезной, отмечая, что Дарвин ничего не знал о генетике [53]. Однако этот аргумент может показаться контрпродуктивным, поскольку изучение генетики действительно обеспечивает дальнейшее понимание и доказательства теории эволюции. Более того, аргумент Дарвина в пользу логики естественного отбора в первых главах «Происхождение видов » специально требовал наследственного компонента [54]. Имеются редкие примеры исследований, в которых пробные программы обучения включают последовательный аспект [19], но общее улучшение понимания учащимися эволюции и генетики могло быть связано с конструктивистским характером программы обучения, а не с порядком тем или любые связи между ними.Ясно, что есть поле для дальнейшей работы, связанной с этим.

Тест, который мы проводим, основан на настройках Великобритании. С тех пор как в 1988 году в школах Англии и Уэльса была введена Национальная учебная программа, эволюция стала обязательной частью школьных занятий по естественным наукам и в настоящее время включена в экзаменационные курсы по естественным наукам и биологии на экзаменах GCSE (Общий сертификат об образовании), которые обычно преподаются в возрасте 14–16 лет. летние [25,55]. Именно тогда большинство учащихся впервые знакомятся с теорией эволюции во время школьного обучения.Между прочим, эта ситуация меняется, так как эволюция была введена в начальную учебную программу в 2014 году. Это не повлияет на учащихся, участвующих в этом исследовании, но будет очень интересно посмотреть, повлияет ли и как это более раннее введение на учащихся по мере их перехода к средняя школа и не только.

Курсы GCSE по биологии для средней школы, задействованные в этом исследовательском проекте, содержат отдельные модули или темы, посвященные эволюции и генетике. Большинство из них не связывают конкретно эволюцию и генетику, несмотря на очевидную связь между ними.Согласно спецификациям экзаменационной комиссии и многим учебникам для средней школы, эволюция подтверждается ископаемыми свидетельствами, но редко упоминается генетика. Студенты, как правило, обучаются в классах «высших» или «базовых» способностей, и количество часов обучения и точное изучаемое содержание различаются между этими наборами. Хотя и генетика, и эволюция преподаются учащимся среднего школьного возраста, порядок этих тем зависит от экзаменационных комиссий и предпочтений школы или учителя, и темы не обязательно преподаются последовательно.

Мы предполагаем, что если учащиеся узнают о генетике до эволюции, это простое вмешательство может оказать положительное влияние на обучение. Наша мотивация для этого теста не просто основана на некоторых ограниченных предварительных данных и интуиции. Скорее, по крайней мере в контексте Великобритании, учителя испытывают беспрецедентное давление, будь то время, ресурсы или регулярные изменения в учебной программе. Чтобы предлагаемые изменения в методах преподавания могли быть легко приняты, мы стремились найти вмешательства, которые были бы бесплатными, минимально разрушительными и не требовали бы дальнейших изменений в том, чему учат.Таким образом, в нашем испытании был изменен только порядок преподавания материала; именно то, что должно было преподаваться, было оставлено на усмотрение учителей. Более того, то, чему они учили, ограничено положениями различных экзаменационных комиссий. Таким образом, наш экспериментальный план пытается имитировать то, что произойдет, если какой-либо новый порядок станет политикой.

Короче говоря, мы попросили учителей преподавать в 1 из 2 порядков: сначала генетика или сначала эволюция. Поскольку было бы неэтично просить некоторых учащихся не преподавать оба предмета, мы не можем это контролировать.Наш дизайн можно рассматривать как вариант кроссовера [56]. Студентов тестировали перед началом обучения, сразу после него и затем через несколько месяцев. Ответ учащихся мы определяем в трех измерениях: понимание эволюции, понимание генетики и принятие эволюции. Понимание эволюции (и генетики) относится к знанию предмета и практическому применению этих знаний (здесь эволюция и генетика) и отличается от принятия, которое относится к согласию с идеей или теорией или к признанию того, что позиция верна или правильно (здесь, теория эволюции).Количественные тесты представляли собой модификации общепринятых тестов понимания генетики, понимания эволюции и принятия эволюции. Мы продолжили более ограниченный количественный анализ из интервью со студентами. При анализе большого количества классов мы предположили, что наши попытки рандомизировать, какой учитель преподает в каком порядке, устранят эффекты учителя, класса или когорты. Размеры выборки для долгосрочного удержания ограничены, и мы могли оценить только общие тенденции, а не эффекты порядка.Мы отметили, когда школы делили учащихся на классы с высокими и базовыми способностями и проводили стратификацию по этой переменной.

Сначала мы спрашиваем, оказывает ли обучение какое-либо заметное влияние на понимание и оказывает ли влияние «способность». «Способности» очень грубо используются в качестве оценки интеллекта, который сам по себе вызывает много споров и сложен для определения. Здесь способности основаны на том, относятся ли учащиеся к классу с более высокими способностями и, скорее всего, будут допущены к экзамену более высокого уровня, или же они относятся к группе с более низкими способностями и допущены к экзамену базового уровня. Затем мы задаемся вопросом, влияет ли порядок обучения на степень изменения понимания эволюции и генетики. Важно отметить, что мы находим доказательства того, что преподавание генетики сначала улучшает понимание эволюции, но также и генетики в большей степени, чем преподавание эволюции сначала улучшает оба понимания. Действительно, в базовом классе понимание эволюции улучшается только в том случае, если сначала преподается генетика. Наконец, мы обращаемся к вопросу о том, влияет ли одно и то же вмешательство на принятие эволюции. Мы не находим доказательств того, что порядок обучения модулирует увеличение принятия эволюции.Возможно, это связано со слабой корреляцией между пониманием эволюции и принятием. Мы использовали качественную методологию для изучения возможных причин этого.

Результаты

Понимание генетики и эволюции

Преподавание положительно влияет на знания об эволюции и генетике.

Если одной из целей образования является передача знаний, то можно надеяться, что преподавание положительно повлияет на понимание учащимися изучаемых тем. Мы исследовали, относится ли это к эволюции и генетике. Преподавание оказывает положительное влияние на знание генетики (рис. 1А, Z = 177 834 p < 0,001) и на знание эволюции (рис. 1B, Z = 130 876,5, p < 0,001). Знания учащихся по генетике увеличились в среднем на 2 балла (6%), а по знаниям об эволюции — на полбалла (8%), но диапазон вариаций был большим. Преподавание оказало только положительное влияние на эволюционные знания 48% учащихся.26% не показали никаких изменений, а 26% показали снижение понимания.

Рис. 1. Оценки до, после и на запоминание для A), знаний о генетике B), знаний об эволюции и C) принятия эволюции (знания о генетике — до: n = 388, после: n = 363 , удержание: n = 329, знание эволюции — до: n = 379, после: n = 346, удержание: n = 310, принятие эволюции — до: n = 388, после: n = 365, удержание: n = 329).

Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g001

Студенты с более высокими способностями получают больше знаний об эволюции.

Преподавание оказывает положительное влияние на понимание эволюции для учащихся с более высокими способностями ( Z = 95 800,5, p < 0,001) и для учащихся начальной школы ( Z = 2746, p < 0,001). Однако учащиеся с более высокими способностями имеют более высокий уровень понимания эволюции перед преподаванием ( W = 223 415.5, p < 0,001) и после обучения ( W = 169 066, p < 0,001). Для дальнейшего изучения различий между группами способностей был использован подход с использованием связанных совпадающих пар. При этом мы рассматриваем людей с одинаковым баллом в баллах предварительного обучения, объединяя в пары людей из разных слоев. Затем мы рассматриваем разницу в приращении баллов для каждой пары. Затем мы сравниваем значения этих дифференциальных приращений между слоями. При этом любые факторы, которые определяли оценку до обучения, эффективно устраняются как ковариата.

Обе группы демонстрируют значительное улучшение понимания эволюции (выше: Z = 2888,5, p < 0,001, ниже: Z = 2746, p < 0,001), но между группы после обучения, причем учащиеся с более высокими способностями демонстрируют лучшее понимание эволюции по сравнению с учениками из базовых наборов ( W = 43761, p < 0,001), даже если учащиеся начинают с таким же пониманием эволюции.ANCOVA, предсказывающий изменение балла в зависимости от способностей с предварительным тестом как ковариантой, аналогичным образом обнаруживает влияние способностей, при этом учащиеся с более высокими способностями имеют более высокие баллы изменений (оценка 0,32, p = 0,002). Этот результат может свидетельствовать о том, что нынешние методы обучения лучше всего подходят для учащихся с более высокими способностями.

Студенты с более высокими способностями получают больше знаний в области генетики.

Преподавание также положительно влияет на понимание генетики как у учащихся с более высокими способностями ( Z = 114 023, p < .001) и для студентов подготовительных курсов ( Z = 6757, p < 0,001). Опять же, учащиеся с более высокими способностями имеют более высокий уровень понимания генетики до обучения ( W = 349 326,5, p < 0,001) и после обучения ( W = 239 010,5, p < 0,001) (рис. 2).

Рис. 2. Скрипичный график понимания генетики учащимися с более высокими и базовыми способностями, до и после изучения эволюции и генетики (высшее пред: n = 1,354, более низкое пред: n = 358, высшее пост: n = 1,203, нижний пост: n = 284).

Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g002

Связанный подход был снова использован для дальнейшего анализа различий между группами способностей. Обе группы демонстрируют значительный рост знаний в области генетики (выше: Z = 3619,5, p < 0,001, ниже: Z = 6149,5, p < 0,001). Существует значительная разница между группами после обучения: учащиеся с более высокими способностями демонстрируют лучшее понимание генетики по сравнению с учениками из групп с более низкими способностями ( W = 52 836.5, p < 0,001), даже если учащиеся начинают с одинаковым пониманием генетики. Это подтверждается сравнением изменения баллов для каждой группы способностей ( W = 35 224, p < 0,001). ANCOVA, предсказывающий изменение балла в зависимости от способностей с предварительным баллом как ковариантой, аналогичным образом обнаруживает влияние способностей (оценка 1,2, p <0,0001). Опять же, это говорит о том, что нынешние методы обучения лучше всего подходят для учащихся с более высокими способностями.

Преподавание генетики сначала увеличивает знания об эволюции.

Влияет ли порядок обучения — сначала генетика или эволюция — на результаты обучения? Преподавание оказывает положительное влияние на знания об эволюции для тех студентов, которых сначала учат генетике ( Z = 42 704, p < 0,001), и для тех, кого сначала учат эволюции ( Z = 23 566, p < . 001). До изучения этих тем 2 группы существенно не отличались друг от друга ( W = 302 352,2, p = 0,5), но те студенты, которых сначала обучали генетике, имеют значительно более высокие результаты тестов после обучения, чем те, кого сначала учили эволюции. ( Вт = 267 270, p < .001). Таким образом, изменение баллов было значительно другим: те, кто изучал генетику, сначала показали больший прирост знаний об эволюции ( W = 151 199,5, p < 0,001) (рис. 3). Это изменение отражает среднюю разницу в 0,4 балла, что соответствует корректировке понимания на 7%. Был также использован связанный подход, который подтвердил эти выводы: те студенты, которые первыми изучили генетику, продемонстрировали больший прирост знаний об эволюции, чем те, кто первым изучил эволюцию ( W = 166 702.5, p < 0,001). Точно так же ANCOVA с изменением, предсказанным как функция порядка с оценками предварительного тестирования в качестве ковариации, показывает, что генетика сначала улучшает оценки больше всего (оценка 0,35, p <0,0001). Мы отмечаем, что эти значения p устойчивы к мультитестовой коррекции. Мы также отмечаем, что то, изменился ли учитель в своем порядке обучения, не предсказывает изменения в знаниях об эволюции ( W = 70 474, p = 0,25).

Преподавание генетики в первую очередь лучше всего подходит для улучшения знаний в области генетики.

Выше мы показали, что обучение генетике на первый взгляд ведет к лучшему пониманию эволюции. Затрагивает ли это улучшение понимания генетики? Можно разумно утверждать, что нет никакого преимущества в обучении сначала генетике, если конечным результатом является увеличение знаний об эволюции, но за счет понимания генетики. Мы обнаруживаем, что, во всяком случае, преподавание генетики в первую очередь увеличивает понимание как генетики, так и эволюции.

Те, кто обучался в любом порядке тем, демонстрируют увеличение знаний в области генетики (сначала генетика: Z = 63 098, p < .001, первая эволюция: Z = 28 941, p < 0,001). Две группы, однако, существенно различаются как до обучения ( W = 428 985, p < 0,001), так и после ( W = 352 946,5, p < 0,001) в понимании генетики. Поскольку до начала обучения они отличались друг от друга, для сравнения студентов на разных этапах обучения, которые до начала обучения имели одинаковое понимание, был использован подход со связанными данными. Опять же, учащиеся, преподававшие оба порядка тем, демонстрируют значительное улучшение понимания генетики (сначала генетика: Z = 18 289, p < .001 и сначала эволюция: Z = 25 277, p < 0,001), но те, кто сначала изучает генетику, имеют значительно более высокие результаты контрольных тестов, чем те студенты, которые сначала изучают эволюцию ( W = 173251, ). р < 0,001). Изменения в баллах также существенно различаются: у тех, кто сначала изучает генетику, наблюдается больший прирост знаний в области генетики ( W = 129 838, p < 0,001). Разница в изменении равна 1.1 балл, что соответствует разнице в 3,5%. Учет различий в предварительных оценках с помощью ANCOVA (изменение, прогнозируемое как функция порядка с предварительными оценками в качестве ковариации) подтверждает ценность обучения генетике в первую очередь (оценка 1,32; p < 0,0001; рис. 4). Мы также отмечаем, что изменился ли учитель своего обычного порядка преподавания (если он был), это не предсказывает изменения в знаниях генетики ( W = 76 988, p = 0,56).

Рис. 4.ANCOVA для изменения понимания генетики с оценкой предварительного обучения в качестве ковариации для различных тематических порядков (сначала генетика: n = 776, сначала эволюция: n = 451).

Здесь мы используем группу из 4 учеников, заполнивших все предварительные и все последующие вопросы. Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g004

Принятие эволюции

Увидев, что преподавание оказывает положительное влияние на понимание эволюции и генетики, мы теперь рассмотрим, влияет ли преподавание на принятие эволюции.Затем мы рассматриваем, влияют ли способности учащихся или порядок, в котором преподаются темы, на принятие теории эволюции.

Преподавание теории эволюции увеличивает число принимаемых.

Большинство учащихся принимают эволюцию еще до того, как изучают эту тему в средней школе. 78% из 1712 студентов принимают эволюцию до того, как узнают о ней. Из оставшихся студентов 21% не определились, и только 1% не проявляет согласия с эволюцией. Это говорит о том, что большинство учащихся открыты для изучения эволюции в школе (и это действительно было обнаружено в фокус-группах).Образование оказывает общее положительное влияние на принятие эволюции. Доля из 1519 студентов, которые принимают эволюцию, увеличивается до 85%, и только 14% студентов не определились с эволюцией. 1% студентов по-прежнему имеют низкую приемку. Определения категоризации приемки см. в разделе «Методы».

Чтобы лучше понять изменения, связанные с преподаванием, сравниваются баллы за прием отдельных учащихся. В целом преподавание оказывает небольшое, но весьма значительное положительное влияние на принятие учащимися теории эволюции ( Z = 175 242.5, p <0,001) (рис. 1С). Среднее изменение в балле составляет 2, что означает увеличение приемлемости на 3%. Тем не менее, принятие не увеличивается для всех студентов: 2/3 демонстрируют положительные изменения, 9% не демонстрируют никаких изменений, а 1/4 демонстрируют снижение баллов за прием. Не все эти изменения связаны с заметными различиями, но можно отметить, что такая большая часть студентов демонстрирует некоторое снижение приемлемости. В целом, мы видим, что учащиеся, которые демонстрируют больший прогресс в понимании как генетики, так и эволюции, демонстрируют больший рост принятия эволюции (корреляция Спирмена: изменение в принятии по сравнению с изменениями в понимании генетики: R s = 0.1, р < 0,0001; изменение в принятии по сравнению с изменениями в понимании эволюции: R с = 0,07, p = 0,013). Нет существенной разницы в силе этих корреляций (моделирование Монте-Карло, p = 0,39). Это поддерживает точку зрения, согласно которой принятие следует из более глубокого понимания.

Учащиеся с более высокими способностями лучше принимают эволюцию.

Преподавание оказывает положительное влияние на принятие эволюции как учениками с более высокими способностями ( Z = 114,312, p < .001) и группы учащихся по базовым способностям ( Z = 6374,5, p < 0,001). Однако учащиеся с более высокими способностями имели более высокий уровень принятия эволюции до обучения, чем учащиеся с базовыми способностями ( W = 325 619,5, p < 0,001), а также после обучения ( W = 240 955,5, p ). < 0,001) (рис. 5).

Рис. 5. Принятие теории эволюции учащимися с более высокими и базовыми способностями, до и после изучения эволюции и генетики (высшая подготовка: n = 1354, базовая подготовка: n = 358, высшая ученая степень: n = 1203, фундаментный столб: n = 284).

Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g005

Неясно, влияет ли обучение на принятие, которое различается между учащимися с высокими и базовыми способностями. Поскольку эти 2 группы значительно различались до обучения, для дальнейшего анализа подвыборки этих данных был использован подход связанных данных. Обе группы показывают значительное увеличение принятия после обучения (выше: Z = 4765, p < .001, нижний: Z = 6337,5, p < 0,001). Хотя существует значительная разница между группами после обучения студентов с более высокими способностями, демонстрирующих большее принятие эволюции, по сравнению с учениками из групп с более низкими способностями ( W = 58 036, p = 0,03), этот результат является маргинальным. и чувствителен к поправке Бонферонни. Точно так же влияние способности на изменение оценки не обнаруживается в ANCOVA, в котором изменение оценки предсказывается с учетом способности, учитывающей предварительную оценку ( p для эффекта способности, = 0.54).

Порядок тем не влияет на принятие эволюции.

Показав, что порядок обучения влияет на понимание эволюции и что обучение увеличивает принятие эволюции, мы теперь задаемся вопросом, влияет ли порядок обучения на принятие эволюции, что может показаться логическим следствием этих двух предыдущих результатов. Студенты сначала преподавали эволюцию, а студенты сначала преподавали генетику, и те, и другие продемонстрировали значительный рост принятия эволюции после обучения (сначала генетика: Z = 67 718, p < .001, первая эволюция: Z = 25 183,5, p < 0,001). Однако эти первоначальные сравнения также показали, что 2 группы значительно различались до того, как они узнали об эволюции и генетике ( W = 377 746,5, p = 0,005), но существенно не отличались после изучения этих тем ( W = 289 152,5, p = 0,07). Причины этого неизвестны. Подход со связанными данными был использован для сравнения студентов, которые имели такое же признание до обучения.Не было обнаружено существенной разницы между различными темами после обучения ( W = 168 338,5 p = 0,667), а изменение балла приемлемости не прогнозировалось порядком преподавания в ANCOVA ( p = 0,85).

Принятие эволюции сильнее коррелирует с пониманием генетики, чем с пониманием эволюции.

Учитывая, что обучение улучшает принятие и понимание эволюции, а порядок обучения влияет на понимание эволюции, любопытно, что мы не обнаруживаем влияния порядка на принятие эволюции.Одна из возможных причин этого заключается в том, что корреляция между пониманием эволюции и принятием слаба, и, следовательно, небольшая разница в понимании (из-за порядка тем) преобразуется в такое небольшое возрастающее различие в принятии, что выходит за рамки нашего разрешения, даже при сравнительно больших размерах. размеры выборки. Таким образом, мы спрашиваем о корреляции между принятием и пониманием.

Еще до обучения существует умеренная положительная связь между принятием эволюции и пониманием генетики ( R s = 0.42 p < 0,001). Важно отметить, что наблюдается поразительно более слабая положительная связь между принятием эволюции и пониманием эволюции ( R с = 0,24 p < 0,001), а также между знанием генетики и знанием эволюции ( R с). = 0,19, p < 0,001). Корреляция между пониманием генетики и принятием эволюции значительно сильнее, чем между пониманием эволюции и принятием эволюции (моделирование Монте-Карло, p < 0.0001). Мы пришли к выводу, что, как это ни удивительно, понимание генетики лучше коррелирует с принятием эволюции, чем понимание эволюции.

Чтобы лучше понять роль знаний в принятии, были рассчитаны частные корреляции для двух основных переменных. Корреляция между принятием эволюции и знанием генетики с учетом понимания эволюции составляет rho = 0,39. Корреляция между принятием эволюции и знанием эволюции, учитывающая знание генетики, равна только 0.18. Оба результата очень значимы ( p < 0,001). Опять же, корреляция между знанием генетики и принятием эволюции кажется более сильной, чем корреляция между знанием эволюции и принятием эволюции.

Корреляции после обучения между принятием эволюции, пониманием генетики и пониманием эволюции кажутся похожими на те, которые наблюдались до обучения. Существует значительная, надежная положительная корреляция между принятием теории эволюции и знанием генетики ( R s = 0.41 p < 0,001), между принятием эволюции и знанием эволюции ( R s = 0,27 p < 0,001) и между пониманием эволюции и знанием генетики ( R с = 0,39 p < 0,001) после обучения (рис. 6) (корреляции всех пре- и постотношений можно найти в таблице 1). Частичные корреляции, опять же, показывают очень похожие корреляции, которые наблюдались ранее: корреляция между принятием эволюции и генетическими знаниями, контролирующими знания об эволюции, сильнее, чем между принятием эволюции и знаниями об эволюции (таблица 2).Корреляция между пониманием генетики и принятием эволюции снова значительно сильнее, чем между пониманием эволюции и принятием эволюции (моделирование Монте-Карло, p <0,001).

Таблица 1. Корреляция Спирмена между принятием эволюции, знанием генетики и знанием эволюции.

Все корреляции высоко значимы ( p < 0,001). Эти предварительные тесты были проведены с данными, в которых учащиеся ответили на все 3 предварительных вопросника ( n = 1610).Что касается оценок после теста, мы снова потребовали, чтобы все 3 оценки были завершены ( n = 1397). Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.t001

Таблица 2. Частичные корреляции Спирмена между принятием эволюции и знанием генетики, контроль знаний об эволюции и принятие и знание эволюции, контроль знаний генетики.

Все корреляции высоко значимы ( p < .001). Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.t002

Рис. 6.

A . Связь между принятием эволюции и пониманием генетики до и после изучения эволюции и генетики. Б . Связь между пониманием эволюции и пониманием генетики, до и после изучения эволюции и генетики. С . Связь между принятием эволюции и пониманием эволюции до и после изучения эволюции и генетики.Здесь мы используем подмножество данных для учеников, заполнивших все предварительные и все последующие анкеты. Линии регрессии предназначены только для ориентировочных целей. Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g006

Эти результаты показывают, что увеличение понимания эволюции на единицу, вероятно, будет иметь лишь очень небольшое дополнительное влияние на принятие эволюции, поскольку корреляция между двумя слабая как до, так и после обучения.Таким образом, логически возможно, что небольшой прирост к пониманию эволюции (из-за эффектов порядка) преобразуется лишь в очень небольшое увеличение слабо коррелированного принятия эволюции, слишком слабое, чтобы мы могли его обнаружить. Примечательно, что самая сильная связь наблюдается между принятием эволюции и знанием генетики. Хотя причинно-следственная связь здесь неясна и может отражать не более чем лежащую в основе способность, мы выделяем это как наиболее загадочный результат. Это также закладывает основу для гипотезы о том, что лучшее понимание генетики может быть оптимальной стратегией, если желаемой целью является увеличение как понимания эволюции, так и принятия эволюции.Это, как мы полагаем, заслуживает дальнейшего изучения.

Качественный анализ предполагает принятие условий полномочий.

Наши результаты показывают положительное влияние преподавания на понимание эволюции и факторы, влияющие на это — самое главное, порядок тем. Обучение также оказывает положительное влияние на принятие. Почему же тогда принятие и понимание могут так плохо коррелировать? Качественные данные, собранные в фокус-группах, показывают, что для принятия важнее не то, чему учат, а то, кто учит эволюции.Многие студенты были рады признать, что они принимают эволюцию, потому что это то, о чем им говорили их родители или учили их учителя, хотя некоторые студенты признали, что это то, что большинство людей склонны делать в молодости:

«Поскольку нам так сказали […], я так думаю».

— (ученик 10 класса)

«Мои родители сказали мне, когда я был моложе, потому что в детстве ты веришь тому, что говорят родители.

— (ученик 10 класса)

«Я не думаю, что нас вообще обманывают […] Я просто не думаю, что это похоже на теорию заговора».

— (ученик 9 класса)

«Я не знаю, есть ли такие доказательства [в пользу эволюции], нам только что сказали, что это верно».

— (ученик 9 класса)

Важные фигуры были не просто людьми, которых знали студенты. Телевизионные документальные фильмы обычно давали в качестве источника информации об эволюции, и некоторые студенты считали, что они и их ведущие помогли им принять эволюцию:

«Даже в подобных телепередачах они делают это очень убедительно.

— (ученик 11 класса)

«Ну, если Дэвид Аттенборо верит в это, то почему не должны верить все остальные?»

— (ученик 10 класса)

Учащиеся часто используют слово «вера» вместо «принять», что, возможно, указывает на непонимание различий между наукой и религией. Важность религиозных убеждений была явно важна для некоторых студентов, а некоторые предполагали, что они должны выбрать «либо одно, либо другое». Но здесь также было важно знание авторитетных фигур в своей религии:

«Я религиозен, поэтому мне это кажется трудным […] первый урок, я вроде как хотел возразить, что на самом деле Бог поместил всех туда, но потом я вроде как тоже очень верю в науку, так что Я был очень сбит с толку на первом уроке, но… но потом мисс сказала: «О да, Папа на самом деле согласен с некоторыми из теорий, стоящих за этим», так что я как бы принял это, но не особо в это верю […] просто согласился, потому что Папа как бы верил в некоторые из теорий, которые мог бы принять и я.

— (ученик 10 класса)

Сначала этот студент чувствовал себя некомфортно при изучении эволюции из-за своих религиозных убеждений, но знание того, что их религия принимает эволюцию, было важно. Это гарантировало, что они смогут узнать об эволюции и не навредят классу. Можно возразить, что здесь есть глубинные проблемы и что в идеале учащиеся должны лучше понимать природу науки и ее отличия от религии.Однако, если это простое вмешательство учителя может обеспечить более комфортные условия для религиозных студентов и их открытость для изучения эволюции, это может показаться оправданным подходом.

Преподавание генетики в первую очередь улучшает понимание для учащихся с любыми способностями

Учитывая ключевые выводы, касающиеся порядка тем, в сочетании с убедительными доказательствами того, что способности оказывают большое влияние на принятие эволюции и понимание эволюции и генетики, важно задаться вопросом, не зависит ли эффект порядка тем, наблюдаемый в предыдущем разделе, от способностей.Это по 2 причинам. Во-первых, существует чисто статистическая озабоченность тем, что если учащиеся с высокими способностями демонстрируют больший прогресс и большее количество таких учащихся сначала изучает генетику, наблюдаемые тенденции не нужно объяснять с точки зрения эффектов порядка. Во-вторых, обучение учащихся с высокими способностями часто не так уж и сложно, в то время как найти эффективные механизмы для обучения учеников с более низкими способностями может быть непросто. Чтобы решить обе эти проблемы, мы анализируем эффекты порядка, стратифицированные по способностям.

Сравнение доли учащихся с высшими и базовыми способностями в двух тематических порядках можно найти в таблице 3.Из этого становится ясно, что по неизвестным причинам учащиеся с базовыми способностями, как правило, сначала обучались эволюции. Поэтому для решения статистической проблемы, а также педагогической проблемы необходим анализ, чтобы отличить влияние порядка тем от влияния способностей. Таким образом, были сопоставлены различные порядки тем как для групп с более высокими, так и для базовых способностей.

Преподавание генетики в первую очередь лучше всего подходит для углубления знаний об эволюции как для учащихся с более высокими способностями, так и для учащихся с базовыми способностями.

Учащиеся с более высокими способностями демонстрируют значительное улучшение понимания эволюции независимо от того, в каком порядке темы им преподаются в первую очередь (сначала генетика: Z = 33 239,5, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 15 882,5, p = 0,004). Группы двух порядков существенно не различались до начала обучения ( W = 195 495,5, p = 0,7), но более способные учащиеся, изучавшие генетику, после преподавания сначала демонстрируют более глубокие знания об эволюции, чем те, кого сначала обучали эволюции (). W = 1 777 056.5, p = 0,005). Точно так же существует значительная разница между изменениями в баллах: у тех, кто сначала изучал генетику, наблюдался больший прирост знаний об эволюции (рис. 7; W = 178 140, p = 1,4 x 10 -5 ). Разница в изменении заключалась в среднем в увеличении знаний об эволюции на 6,4%.

Рис. 7. Изменение в понимании эволюции в связи с преподаванием для учащихся с более высокими способностями сначала преподавали генетику ( n = 683) и сначала эволюцию ( n = 372), а для учащихся с базовыми способностями сначала преподавали генетику ( n ) = 93) и сначала эволюция ( n = 79).

Данные, представленные здесь, относятся к подмножеству данных, в котором все учащиеся ответили на все предварительные и последующие вопросы. Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.g007

Возможно, наиболее поразительно, что среди студентов с базовыми способностями только те, кого сначала учили генетике, увидели значительное улучшение понимания эволюции (сначала генетика). : Z = 599, p < 0,001, первая эволюция: Z = 758, p = 0.9). Те, кто первыми узнали о генетике, продемонстрировали больший рост понимания по сравнению с теми, кого сначала обучали эволюции (рис. 7; W = 24 172, p = 0,025, чувствительно к поправке Бонферонни). Это представляет собой разницу примерно в 9% в изменении оценок.

Кроме того, мы выполнили многофакторную регрессию, чтобы предсказать изменения в эволюции, понимая баллы со способностями и порядком тем как факторы, а баллы предварительного тестирования как ковариацию. Это показывает, что оба порядка темы (оценка 0.34, p < 0,001) и способности (оценка 0,28, p = 0,0065) являются предикторами, как обсуждалось выше, причем генетика в первую очередь полезна.

Преподавание генетики в первую очередь увеличивает знания в области генетики для учащихся с более высокими и базовыми способностями.

Как упоминалось ранее, важно установить, не связано ли преподавание генетики в первую очередь со снижением понимания генетики. Мы обнаружили, что преподавание генетики на первый взгляд улучшает понимание генетики для обеих групп способностей.Учащиеся с более высокими способностями демонстрируют значительное улучшение понимания генетики независимо от того, в каком порядке темы им преподаются в первую очередь (сначала генетика: Z = 45 985, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 15 202,5, p < .001). Однако две группы значительно различаются до ( W = 263 571,5, p < 0,001) и после ( W = 222 113,5, p < 0,001) обучения. Поэтому для дальнейшего изучения этих изменений был использован подход связанных данных.Опять же, обе связанные группы демонстрируют значительный рост знаний (сначала генетика: Z = 10 050, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 13 372, p < 0,001). Существует значительная разница между двумя группами после обучения ( W = 91 467,5, p < 0,001): те, кто сначала узнал о генетике, имеют более высокие баллы после обучения, чем те, кого сначала обучали эволюции. Те, кто сначала изучил генетику, также демонстрируют больший прирост знаний, чем те, кто сначала изучал эволюцию ( W = 70 724.5, p = 0,002), также поддерживается ANCOVA (оценка 1,2, p = 1,4 x 10 −7 ).

Учащиеся с базовыми способностями также демонстрируют значительное улучшение понимания генетики независимо от того, в каком порядке темы им преподаются в первую очередь (сначала генетика: Z = 1342, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 2099,5, p < 0,001). Две группы существенно не отличались до обучения ( W = 16 048,5, p = .97), но учащиеся с базовыми способностями, изучившие генетику, сначала продемонстрировали более глубокие знания в области генетики, чем те, кого сначала обучали эволюции ( W = 12 162, p = 0,002). Существовала значительная разница между изменениями в баллах у тех, кто сначала обучался генетике, показывающая большее изменение в знаниях о генетике ( W = 7933,5, p = 0,03; чувствительна к поправке с помощью нескольких тестов), и подтверждается ANCOVA (оценка 2,0). , р = 0.006). Среднее увеличение представляет собой увеличение знаний о генетике на 5%.

Кроме того, мы выполнили многомерную регрессию, чтобы предсказать изменения в баллах понимания генетики, используя способности и порядок тем в качестве факторов и баллы предварительного тестирования в качестве ковариации. Это показывает, что как тематический порядок (оценка 1,3, p <0,0001), так и способность (оценка = 1,2, p = 0,0001) являются предикторами, как обсуждалось выше, причем генетика в первую очередь полезна.

Порядок тем не влияет на принятие эволюции в обеих группах способностей.

Выше мы не обнаружили существенного влияния порядка тем на принятие эволюции. Это относится к обеим группам способностей? Учащиеся с более высокими способностями, преподававшие любой порядок тем, демонстрируют значительный рост принятия эволюции (сначала генетика: Z = 47 143,5, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 14 699, p < 0,001). Эти 2 группы значительно различаются до изучения эволюции и генетики ( W = 228 160, p = .01), но похожи после обучения ( W = 179 555, p = 0,05). Снова используется связанный подход, и снова обнаруживается, что обе группы демонстрируют значительный прирост знаний после обучения (сначала генетика: Z = 12 390,5, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 14 552, p < .001). Нет существенной разницы между баллами после обучения двух групп (90 057 W 90 058 = 91 474, 90 057 p 90 058 = 0,06), а также нет разницы в величине изменений между двумя темами (90 057 W = 0,06). 78 153, р = .06).

Точно так же учащиеся с базовыми способностями демонстрируют значительный рост принятия эволюции, независимо от порядка тем (сначала генетика: Z = 1822, p < 0,001, сначала эволюция: Z = 1370, p < .001). Две группы существенно не различались до ( W = 14 718,5, p = 0,1) или после ( W = 10 405,5, p = 0,05) обучения. Также не было существенной разницы в количестве изменений между двумя группами заказов ( Вт = 6856.5, р = .1). Кроме того, мы выполнили многофакторную регрессию, чтобы предсказать изменения в оценках приемлемости эволюции, используя способности и порядок тем в качестве факторов и оценку предварительного тестирования в качестве ковариации. Это показывает, что ни порядок тем ( p < 0,88), ни способности ( p = 0,55) не являются предикторами.

Таким образом, результаты, относящиеся к порядку тем, не связаны с ковариацией со способностями учащихся, и, что особенно важно, преподавание генетики в первую очередь помогает обеим группам способностей без ущерба для понимания генетики.Другими словами, преподавание генетики в первую очередь увеличивает понимание эволюции и генетики как у учащихся с более высокими, так и у базовых способностей. Порядок тем, по-видимому, не влияет на принятие эволюции, независимо от академических способностей.

Обучение оказывает долгосрочное влияние на принятие и понимание

Все предыдущие результаты сравнивали понимание и принятие непосредственно до и после того, как учащиеся узнали об эволюции и генетике. Чтобы лучше понять, что происходит по прошествии времени с момента обучения, мы спрашиваем, сохраняют ли студенты эти знания и уровень принятия.Это важное соображение: если учащиеся демонстрируют прирост знаний сразу после обучения, но затем через несколько месяцев возвращаются к своему допедагогическому уровню, можно утверждать, что обучение не является успешным. К сожалению, размер нашей выборки слишком мал, чтобы сказать что-либо значимое о том, влияет ли порядок тем на долгосрочное удержание или стратифицировать это по способностям.

Эти данные являются частью всех данных: до- и пост-данные включены только для классов, прошедших тест на запоминание (поэтому числа и статистические тесты могут немного отличаться от результатов, представленных ранее).Сроки проведения теста на запоминание варьировались в зависимости от класса, но, как правило, проходили через 3–6 месяцев после того, как эти темы были изучены, и не соответствовали какому-либо пересмотру или изучению эволюции или генетики. Для многих учащихся средняя школа может быть последним (если не единственным) разом, когда они узнают об эволюции. Таким образом, ответы, найденные в ходе этих тестов на запоминание, могут отражать прочные мысли и понимание учащимися этих тем.

Несмотря на то, что это меньшая группа, подгруппа учащихся, заполнивших тест на запоминание вопросника, существенно не отличается от более крупной выборки учащихся, результаты опроса которых сообщаются ранее.Они также демонстрируют ту же тенденцию к значительному увеличению принятия и понимания сразу после обучения, как это наблюдалось у студентов, отобранных ранее, и, таким образом, считаются репрезентативными для большей выборки.

Преподавание оказывает положительное и долгосрочное влияние на принятие эволюции, понимание генетики и понимание эволюции. Как уже отмечалось ранее, учащиеся демонстрируют значительный рост принятия и понимания сразу после изучения эволюции и генетики (принятие эволюции: Z = 8749.5, р < 0,001; понимание генетики: Z = 8574,5, p < 0,001; понимание эволюции: Z = 8269, p < 0,001). Возможно, удивительно, что принятие эволюции и понимание эволюции не претерпели существенных изменений к моменту теста на запоминание (принятие эволюции: Z = 16 879, p = 0,63; понимание эволюции: Z = 7479; p = . 054). Понимание генетики значительно снизилось между тестами после обучения и тестами на запоминание ( Z = 12 560.5, p < 0,048). Тем не менее, понимание во время теста на запоминание по-прежнему значительно выше, чем до обучения ( Z = 5196,5, p < 0,001). Все эти результаты показаны на рис. 1.

Нет доказательств внутриклассовой недостаточной дисперсии (эффект учителя)

Выше мы проводили все анализы на уровне ученика, игнорируя возможную независимость между данными из-за того, что в классе работает один и тот же учитель (хотя это не всегда было так).Если какой-либо такой эффект мешает нашему анализу, мы должны увидеть более низкую вариацию внутриклассовых изменений в баллах, чем ожидалось. В самых экстремальных обстоятельствах мы ожидаем, что все учащиеся под руководством «отличного» учителя продемонстрируют одинаково большие изменения в баллах, в то время как ученики под руководством менее компетентного учителя продемонстрируют столь же небольшие изменения в баллах. Таким образом, в обоих случаях в пределе внутриклассовая дисперсия изменения баллов была бы нулевой.

Чтобы исследовать эту возможность, мы рассчитываем для каждого класса (с более чем 2 учащимися, сообщающими данные до и после) нормализованную внутриклассовую дисперсию изменений.Поскольку мы заинтересованы в величине вариации, независимой от вариации среднего изменения между классами, мы нормализуем по внутриклассовому среднему для расчета индекса дисперсии, который равняется дисперсии внутри класса в изменении, деленному на среднее изменение класса. Общая отчетная статистика представляет собой среднее значение всех значений индекса дисперсии для каждого класса.

Чтобы определить, является ли наблюдаемая средняя дисперсия ниже ожидаемой, мы выполняем непараметрическое моделирование методом Монте-Карло. Затем мы снова берем каждого учащегося и случайным образом присваиваем балл изменения, причем значения берутся из тех, которые использовались для расчета реальной средней дисперсии.Случайное распределение выполняется без замены, поэтому каждый показатель изменения используется один раз в реальных данных и один раз в каждой рандомизации. Затем для каждого моделирования методом Монте-Карло мы повторяем приведенный выше анализ, чтобы получить среднюю дисперсию для всех псевдоклассов (обратите внимание, что структура класса сохраняется неизменной, что также позволяет контролировать влияние размера класса).

Если бы существовал эффект учителя, вызывающий независимость между данными (т. е. недостаточная дисперсия), мы ожидаем увидеть меньшую среднюю дисперсию в реальных данных, чем в рандомизированных данных (в пределе все учащиеся в любом заданном классе повышаются или понижаются). в той же степени дисперсия = 0, что и дисперсия = 0).Значимость любого уменьшения будет выражаться как p = ( n +1)/( m +1), где n — количество рандомизаций, в которых рандомизированная дисперсия меньше или равна что наблюдается в реальных данных (т. е. одностороннее ожидание). Мы запускали каждую симуляцию 10 000 раз для каждой из трех мер оценки. Ни в одном случае мы не наблюдали ничего, даже приближающегося к значительно более низкой средней дисперсии, чем ожидалось случайно (принятие эволюции, p = 0.77; знание эволюции, p = 0,56; знание генетики, p = 0,22). Чтобы убедиться, что это не было артефактом высокой дисперсии при небольшом количестве зарегистрированных образцов, мы провели повторный анализ, требуя как минимум 6 расчетов изменений для каждого класса. Мы снова не находим доказательств недостаточной дисперсии (принятие эволюции, p = 0,78; знание эволюции, p = 0,58; знание генетики, p = 0,17). Анализ каждого из 3 вопросов, разделенных на группы с высоким и низким уровнем, аналогичным образом не обнаруживает признаков недостаточной дисперсии (даже несмотря на то, что тест является односторонним и не скорректирован мультитестом, Pmin = 0.12, Pmax = 0,82). Мы пришли к выводу, что мы не видим доказательств того, что дисперсия внутри классов ниже, чем ожидалось в нулевой случайной модели, и, таким образом, считаем, что мы не видим никаких эффектов учителя и что уместно анализировать на уровне ученика.

Анализ на уровне класса поддерживает полезность обучения генетике в первую очередь

Хотя приведенный выше результат указывает на то, что анализ на уровне учащихся является подходящим, также полезно спросить, обеспечивает ли гораздо более консервативный анализ на уровне класса какую-либо поддержку гипотезы о том, что преподавание генетики сначала улучшает понимание эволюции.Чтобы решить эту проблему, мы рассчитали для каждого класса среднее изменение (оценка после — предварительная оценка) для каждого из 3 параметров (принятие и понимание x 2). Затем мы выполнили тесты Манна-Уитни U для каждого из 3 параметров, сравнив те классы, которым сначала преподавали эволюцию, с теми, кто сначала преподавал генетику.

Несмотря на то, что размеры выборки гораздо более ограничены, чем в анализе, ориентированном на учащихся (всего 70 классов, в которых хотя бы 1 учащийся выполняет все предварительные тесты и все итоговые тесты), тем не менее мы видим, что преподавание генетики в первую очередь значительно улучшается. понимание эволюции ( p = 0.004), при этом средний прирост баллов в классе был примерно в два раза выше, чем при первом лечении (таблица 4). Разделение этого по способностям приводит к еще более консервативному тесту, поскольку у нас есть только 18 квалификационных классов базовых способностей. Однако даже при такой стратификации мы по-прежнему видим, что преподавание генетики в первую очередь улучшает понимание эволюции по сравнению с противоположным порядком, хотя эффект значителен только в классе с большими способностями ( p = 0,006), где «генетика- первый» изменения в баллах более 2.в 5 раз больше, чем при эволюции-сначала (табл. 4). В классе фундаментальных способностей оценки изменений в понимании эволюции улучшаются в порядке генетики, но незначительно. Это может быть проблемой размера выборки, так как всего по 9 классов в каждом разделе мы вряд ли смогли бы обнаружить эффект 5–10%, даже если бы он был. Мы не видим никаких доказательств того, что на понимание генетики неблагоприятно влияет обучение в первую очередь (Таблица 4), и, опять же, нет доказательств того, что упорядоченность влияет на принятие эволюции (Таблица 4).

Таблица 4. Анализ изменения 3 баллов на уровне класса в зависимости от порядка обучения.

p — Значение взято из теста Mann Whitney U . Ea = принятие эволюции, gk = знание генетики, ek = знание эволюции. EF = сначала эволюция, GF = сначала генетика. p — Значения, выделенные жирным шрифтом, значимы после коррекции Бонферонни. Необработанные данные можно найти в данных S1 и S2.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2002255.t004

Обсуждение

Наши результаты показывают, что, по крайней мере, в Великобритании преподавание эволюции и генетики находится в конструктивном положении.Преподавание улучшает понимание и принятие, что свидетельствует о сильных признаках долгосрочного удержания. В целом, принятие эволюции высоко среди разных учащихся средней школы, которых мы выбрали, увеличиваясь до 85% после обучения. При этом некоторые студенты говорили в фокус-группах, что ожидали большего количества доказательств эволюции, чем было представлено на их уроках, что предполагало возможные улучшения.

Что наиболее важно, порядок тем способствует лучшему пониманию этих тем: учащиеся, которых преподают генетике до эволюции, обладают значительно большими знаниями об эволюции и генетике по сравнению со школьниками, которых сначала изучают эволюцию.Важно отметить, что та же самая стратегия, по-видимому, не наносит ущерба пониманию генетики, которое, во всяком случае, также улучшается за счет предварительного обучения генетике. Это предполагает простой, бесплатный и минимально разрушительный процесс для улучшения понимания эволюции, а именно: сначала преподавать генетику. Важно также и то, что для студентов с базовыми способностями мы видим улучшение знаний об эволюции только в том случае, если сначала преподавали генетику. Учитывая, что такое изменение стоит так мало, даже если результаты нашего анализа окажутся невоспроизводимыми, мы практически не видим недостатков этого небольшого изменения в педагогической практике.Учитывая, что преподавание генетики на первый взгляд кажется единственной стратегией, которая улучшает понимание эволюции для тех, кто обладает фундаментальными способностями, мы предполагаем, что было бы небрежно не принять эту практику. Учитывая также сильную корреляцию между пониманием генетики и принятием эволюции, оптимальным методом для улучшения понимания генетики и эволюции, а также для улучшения принятия эволюции может быть концентрация усилий на преподавании генетических концепций, лежащих в основе механизмов. эволюционного изменения.

Почему порядок может иметь значение?

Приведенные выше результаты вписываются в более широкий контекст представлений о том, что порядок важен для обучения, будь то обучение студентов или обучение искусственного интеллекта [57], и что важность таких эффектов недооценивается [57], не в последнюю очередь из-за недостатка эмпирические данные [57]. Наш план исследования не был сосредоточен на том, чтобы понять, почему приказ может помочь, а помог ли он. Тем не менее, мы можем предположить. Эффекты упорядочивания могут быть связаны с концептуальным праймингом [58], представлением о том, что воздействие одного понятия делает человека более или менее восприимчивым к последующему стимулу, хотя вполне может существовать более одного основного механизма [59].Тогда это будет отличаться от обоснования того, почему упорядочивание использования аналогии работает, поскольку это, по-видимому, происходит скорее благодаря аналогическому отображению [60], а не концептуальному праймингу. В то время как наша мотивация для этого проекта была в значительной степени вдохновлена ​​возможностью концептуального прайминга, возможное синергетическое объяснение может заключаться в том, что, поскольку почти весь материал, необходимый для понимания изменения частоты аллелей, загружается под знаменем генетики, а не под знаменем генетики. эволюции основные основополагающие концепции были поглощены контекстом, смягчающим когнитивные искажения, связанные с убеждениями (например,ж., предвзятость подтверждения [61]). Иными словами, основополагающие концепции (ДНК, мутация, наследственность, аллели) не вызывают споров и должны легко усваиваться, если представлены под эгидой генетики. После зачисления когнитивный диссонанс [62], связанный с обработкой информации под лозунгом «эволюция», может быть значительно уменьшен, так как студенту нужно обработать только один бит информации — аллели могут менять частоту, — что, кроме того, следует как логическое следствие. (концептуальная подготовка) материала, усвоенного без предвзятости подтверждения.В соответствии с этим мы обнаружили в качественных данных многочисленные примеры студентов, беспокоящихся об эволюции обучения из-за своих религиозных убеждений, что свидетельствует о возможном когнитивном диссонансе.

Если верно второе объяснение, возможно, лучше всего преподавать материал, посвященный эволюции, под названием «генетика» или «популяционная генетика». Эту стратегию «эволюции скрытно» можно было бы проверить, представив один и тот же материал «сначала генетика, потом эволюция» под разными лозунгами. В контрольной группе студентам будет прямо сказано, что они теперь переходят к изучению «эволюции», а во второй им прямо будет сказано, что они теперь перейдут к изучению «популяционной генетики».Если результат обусловлен любым из вышеперечисленных когнитивных искажений (а не чем-то особенным, связанным с ситуацией в классе), то одно и то же вмешательство «сначала генетика» вполне может быть полезным, если оно применяется на разных уровнях образования (например, на первом курсе университета). а также в общественной деятельности.

Почему понимание и принятие эволюции слабо связаны?

Преподавание эволюции и генетики приводит к значительному увеличению признания эволюции, независимо от порядка преподавания.В то время как вариант «сначала генетика» оказал заметное влияние на понимание эволюции, этого нельзя было сказать о принятии эволюции. Это можно объяснить (в терминах статистики) как следствие отделения эволюционного знания от принятия эволюции. После частичного контроля корреляции мы сообщаем о корреляции между пониманием эволюции и принятием эволюции R = 0,18, что делает R 2 всего ~ 3% (таблица 2). Другими словами, изменение одного параметра объясняет только 3% изменения другого.Как следствие, если принять причинно-следственную связь между пониманием и принятием, ожидается, что небольшое, но обнаружимое увеличение понимания эволюции благодаря порядку обучения будет иметь самое незначительное влияние на увеличение принятия эволюции, настолько незначительное, что выходит за рамки разрешения это исследование, несмотря на его относительно большой размер выборки.

Наш качественный анализ предлагает последовательные причины разъединения понимания эволюции, не последней из которых является то, что можно считать «авторитетом».«Для студентов религиозного происхождения это имело определенное значение, как и можно было ожидать, учитывая предшествующую литературу о религиозных препятствиях на пути к принятию теории эволюции во многих контекстах. Как ни странно, оказывается, что простые заявления относительно принятия эволюции ключевыми религиозными авторитетами до начала преподавания могут позволить некоторым студентам подойти к эволюции так же, как к любой другой науке. Однако данные здесь неподтвержденные.

Несоответствие между принятием и пониманием также подчеркивает необходимость рассматривать принятие и понимание/знание как два разных параметра.Кроме того, в этом контексте мы отмечаем, что хотя термины «знание» и «понимание» используются как синонимы, между ними есть разница. Хотя учащиеся могут иметь знания по теме, они могут не понимать ее на самом деле. Возможно, лучшее различие между этими терминами поможет лучше понять отношения с принятием. Обсуждения со студентами позволяют предположить, что они знают о существовании свидетельств эволюции, но лишь немногие способны описать какое-либо из этих свидетельств в деталях или даже привести примеры.Похоже, у них ограниченное понимание доказательств. Однако эти студенты все еще принимают эволюцию. Это также приводит к вопросу, что известно? Существуют ли определенные области генетики или эволюционных знаний, которые провоцируют принятие эволюции? Или действительно существуют определенные аспекты генетического знания, которые обогащают знания об эволюции?

Правильно ли мы проводим базовые занятия?

В то время как обучение генетике в первую очередь было единственным порядком, в котором учащиеся с базовыми способностями улучшили понимание эволюции, одним из возможных источников беспокойства в наших результатах является постоянство, с которым преподавание улучшает баллы для учащихся с более высокими способностями в большей степени, чем для учащихся с базовыми способностями.В некоторых случаях мы видим, что преподавание может иметь негативное влияние на учащихся с базовыми способностями. Некоторые из последних могут быть вызваны стохастическими колебаниями и, таким образом, не вызывают беспокойства. Мы также не можем полностью исключить возможность скучающего студента. Тем не менее, более высокий отклик учащихся с высокими способностями нельзя легко игнорировать, поскольку, во всяком случае, мы ожидаем, что будет иметь место «эффект потолка» вопросника, в котором те, кто демонстрирует высокое признание или знания до преподавания, не могут увеличить все это. много (другими словами, вы не можете набрать больше 100%).

Одна из гипотез, объясняющая эти наблюдения, заключается в том, что, несмотря на тот факт, что «сначала генетика» была единственной стратегией, которая привела к улучшению понимания эволюции для группы фундаментальных способностей, то, что работает для обучения учащихся с высокими способностями, может быть неоптимальным. для студентов фундамента. Это, в свою очередь, предполагает возможность адаптации обучения к способностям, как, например, это делается в математике. Означает ли это простое вмешательство, такое как более медленное обучение (и более медленное и усиленное введение новых понятий), или различные подходы к обучению, потребует значительного дальнейшего анализа, выходящего далеко за рамки текущего анализа.Очевидные гипотезы для дальнейшего изучения включают возможность того, что учащиеся с более высокими способностями, как правило, обладают более высокими навыками логического мышления. В качестве альтернативы, могут ли учащиеся с более высокими способностями иметь больше или меньше шансов иметь альтернативные предварительные убеждения по сравнению со учащимися с более низкими способностями?

Предостережения

Учитывая несовершенный характер вмешательств на школьном уровне, наше исследование, естественно, имеет несколько предостережений. Наша стратегия заключалась в том, чтобы рандомизировать порядок преподавания между учителями и иметь достаточное количество учителей в каждой группе, чтобы исключить любое влияние отдельного учителя, когорты или класса.То есть, если бы мы только использовали 2 класса, мы не смогли бы сказать, был ли какой-либо эффект обусловлен порядком, а не учителем. Предпосылка нашего дизайна заключалась в том, чтобы предположить, что при достаточном количестве разных учителей и классов на каждого исключительного учителя, преподающего сначала эволюцию, будет столь же исключительный учитель, преподающий сначала генетику. Остается вероятность того, что эффект «преимущество генетики» возник из-за того, что особенно хорошие учителя случайно попали в первый класс генетики.Такова проблема всех рандомизаций. Тем не менее, мы также видим эффекты генетики в обоих разделах способностей (при анализе на уровне учащихся). Если основным результатом была неудача рандомизации, то это неудача, которая произошла в обеих независимых подгруппах. Более того, мы не видим доказательств недостаточной дисперсии, что позволяет предположить, что влияние учителя не является важной проблемой.

В чем мы можем быть более уверены, так это в том, что не существует предвзятости из-за того, что учителя преподают предпочтительным и практикуемым образом, поскольку учителя не могли выбирать порядок, в котором они могли бы преподавать (порядок преподавания передавался от главы школы). наук или биологии в каждой школе).Те учителя, которые изменили порядок, оказали не меньшее влияние на оценку изменений, чем те, которые этого не сделали. Однако некоторые школы не могли быть должным образом рандомизированы, потому что они были ограничены в порядке (например, им требовалось более заблаговременное предупреждение, чтобы купить ресурсы). Тем не менее, кажется, что есть столько же тех, кто сначала преподавал эволюцию, чем сначала преподавал генетику, поэтому мы не ожидаем, что это станет серьезной проблемой. Тем не менее, это ограничение означает, что наше испытание не соответствует строгим стандартам медицинских рандомизированных контрольных испытаний, в которых нет ограничений в отношении того, какое лечение подвергается каждому реципиенту.Более того, в отличие от медицинского испытания, в котором есть лечение и контроль, это исследование не допускает никакого контроля, так как было бы неэтично не обучать студентов материалу, который им понадобится на экзаменах. Напротив, поскольку преподаватели все равно должны были преподавать материал, у нас нет свидетельств выбывания учителей после того, как был выбран порядок (в испытаниях лекарств пациенты могут демонстрировать предвзятые профили выбывания). Существует множество других проблем с выборкой (например, мы пригласили все школы в заданной области, но ответившие школы могут быть предвзятым подмножеством), которые также менее чем оптимальны, но также неизбежны.Эти и другие детали реализации экспериментального дизайна мы рассмотрим в S1 Text.

Методы

Этические соображения и защита данных

Проект одобрен комитетом по этике кафедры биологии и биохимии Батского университета. Соблюдались этические принципы, предписанные Британским исследовательским центром образования [63]. Особое внимание уделялось работе со школьниками, и избегались подходы, создающие чрезмерное бремя для участников.Исследование с помощью вопросников и фокус-групп проводилось в школах учащихся с привлечением обычных учителей естественных наук учащихся, чтобы свести к минимуму неправомерное вмешательство. Дополнительную информацию, в том числе о формах согласия, можно найти в дополнительных материалах (способ получения согласия на заполнение анкет: S2 Text; форма согласия на анкету: S3 Text; метод группового согласия: S4 Text; форма разрешения фокус-группы: S5 Text; фокус форма группового согласия: S6 Text).

Заявление о гипотезе

Рассматриваем 3 гипотезы:

Нулевая гипотеза (HO) : нет никакой разницы в ответах учащихся между последовательностями генетика-затем-эволюция и эволюция-затем-генетика.

Положительная гипотеза (H+) : есть преимущество с точки зрения реакции учащихся на последовательность «генетика, затем эволюция» по сравнению с последовательностью «эволюция, затем генетика».

Отрицательная гипотеза (H-) : есть преимущество с точки зрения реакции учащихся на последовательность «эволюция-затем-генетика» по сравнению с последовательностью «генетика-затем-эволюция».

Ответ учащихся мы определяем в трех измерениях: понимание эволюции, понимание генетики и принятие эволюции.Что касается ответа студентов относительно понимания генетики, у нас не было предварительного предположения, что порядок повлияет на его понимание, поэтому в тесте на отклонение от нуля нет направленности. Величины эффекта выражены в виде процентной разницы в приращениях баллов между видами лечения. Наш дизайн можно считать переработанной версией кроссовера [56].

Заявление о намерениях и дизайн

В испытаниях такого рода можно было бы предположить, что, когда испытание выполнено, отыскивается значительный эффект любого разнообразия и рассказывается история о значительном эффекте.В этом контексте мы хотели бы заявить, что план исследования и намерения были представлены спонсорам, Evolution Education Trust, в марте 2011 года, проект начался через несколько месяцев после этого. Проект назывался « Учение об эволюции и генетике : исследование места знаний о генетике в принятии теории эволюции путем естественного отбора . »

Цель проекта была определена так:

«Структура плана эксперимента контролирует представленный материал и позволяет строго оценить гипотезу о том, что «предварительная загрузка» генетического компонента имеет значение.Сравнивая понимание эволюции и генетики до и после представления пакетов, мы сможем определить, влияет ли порядок представления информации, связанной с генетикой, на вероятность улучшения понимания учащимся».

Полное техническое задание можно получить у спонсоров, связавшись с директором: Michael Magnay, Church House, Marston St Lawrence, Banbury, Oxon, OX17 2DA, United Kingdom.

Модификации после пилота.

Схема эксперимента позволила провести пилотное исследование и провести первоначальную консультацию с учителями. Исходя из этого, мы решили: а) позволить учителям преподавать материал по своему усмотрению способом, характерным для их экзаменационной комиссии (вместо того, чтобы обязывать их преподавать заранее подготовленный пакет) и б) максимизировать размер выборки в пределах доступного времени. Был выбран первый вариант, так как стало ясно, что учителя не примут существенных изменений в своей практике преподавания и если бы проект реализовывал эффект порядка (в любом направлении), то его реализация была бы проще, если бы не было никаких изменений в учебном материале. обязательный.Таким образом, мы не контролируем представленный материал.

Кроме того, мы решили вложить исследование в исследование понимания понимания и принятия эволюции британскими школьниками в возрасте 14–16 лет до любого обучения (как здесь сообщается). Для этого размеры выборки в тысячи являются нормой, и это повлияло на выбор максимизации. Априори студентов нужно было обучать обоим направлениям (генетика и эволюция), и не было никакой информации, чтобы сказать, может ли какой-либо из них быть лучше, мы не предполагаем никакого вреда.Таким образом, расчет мощности не производился. Для соображений идеала и ограничений по дизайну и способу рандомизации, пожалуйста, обратитесь к тексту S1. Рандомизация была оставлена ​​​​на усмотрение руководителей естественных наук или биологии, и ни одному учителю не разрешалось выбирать их порядок. Не все школы могли изменить порядок (например, потому что им приходилось заказывать материалы для проведения определенных уроков), поэтому этот проект не соответствует полной рандомизации.

Анкета студента

Количественные данные были собраны с помощью студенческой анкеты, чтобы определить принятие теории эволюции и понимание генетики и эволюции.Это было разработано для учащихся уровня GCSE (14–16 лет), которые изучают эволюцию и генетику в рамках своего естественнонаучного курса GCSE. Преимущество анализа этой возрастной группы состоит в том, что эффекты порядка легче всего обнаружить, если прайминга было мало или совсем не было. В то время как детей младшего школьного возраста в Великобритании, как ожидается, в настоящее время будут обучать основам генетики и эволюции в рамках национальной учебной программы, это недавнее введение, и когорта, которую мы проанализировали, не подвергалась этому воздействию. Действительно, этот академический этап был выбран потому, что в настоящее время это первый и, возможно, единственный период, на котором учащиеся должны узнать об эволюции.Эта когорта не является самоотборной, как это может быть на более высокой академической ступени. Например, учащиеся в возрасте от 16 до 18 лет, обучающиеся для получения квалификации A-Level по биологии, уже достигли разумного уровня академических достижений в области естественных наук, чтобы поступить на этот курс, и, предположительно, проявляют интерес к биологии или не выбрали бы обучение. тему дальше. Поэтому, выбирая для изучения студентов уровня GCSE, в этом исследовании приняли участие самые разные студенты с точки зрения академических способностей и интереса к эволюции и науке.

По возможности анкета учащихся использовалась 3 раза:

  • Предварительное тестирование — до изучения как генетики, так и эволюции;
  • Пост-тест — сразу после изучения обеих тем;
  • Тест на запоминание — примерно через 3–6 месяцев после изучения тем (но не одновременно с пересмотром или изучением тем).

В большинстве школ эти темы продолжали преподаваться в обычном режиме, с существующими вариациями, такими как порядок тем, для сравнения между классами без дальнейшего вмешательства.Однако некоторым школам также было предложено внести изменения в их обычное преподавание, например, изменить порядок, в котором преподавались эволюция и генетика, и/или включить занятие, связывающее эти две темы. Из-за нехватки времени для спецификаций экзамена по обучению и ограниченной гибкости в рамках некоторых школьных схем работы на учителей не оказывалось никакого давления с целью изменить их обычную последовательность преподавания или включить другие ресурсы.

Анкета состоит из 25 вопросов: 13 посвящены принятию теории эволюции (раздел A), 6 – знаниям в области генетики (раздел B) и 6 – знаниям об эволюции (раздел C).Ни один из вопросов не требует расширенного письма и является вариацией вопроса с несколькими вариантами ответов. Эти типы вопросов были выбраны из-за их практичности: чтобы помочь учащимся закончить время, чтобы избежать случаев неспособности понять транскрипцию, чтобы обеспечить возможность количественного анализа данных, а также из-за того, что этот метод обычно используется в подобных исследованиях (например, [49 ]).

На всех этапах разработки вопросника, включая пилотное исследование, консультации по вопросам эволюции и образования проводились с экспертами из Университета Бата, а также с практикующими преподавателями.Анкета была разработана с учетом временных ограничений: учителя, с которыми консультировались во время ее разработки, настаивали на том, чтобы анкета была достаточно короткой, чтобы ее заполнение не привело к значительному сокращению времени урока. Подходящей продолжительностью считалось от 10 до 15 минут. Окончательные анкеты представлены в S7 Text.

Принятие эволюции.

Раздел A оценивает мнения учащихся об эволюции и состоит из 13 пунктов шкалы Лайкерта. Они были основаны главным образом на критерии принятия теории эволюции (MATE), который был разработан для оценки принятия эволюции учителями биологии [64], а затем и студентами бакалавриата [65].Первоначальный инструмент MATE состоит из 20 элементов, непропорционально распределенных по 6 подразделам эволюционных концепций или аспектов. Было решено, что это слишком долго для школьников. Соответствующие вопросы были выбраны на основе их актуальности для этих различных аспектов эволюции и их доступности для учащихся школьного возраста. Учитывая, что MATE разрабатывался и тестировался преимущественно на учителях и студентах бакалавриата (например, [49,66]), потребовались некоторые модификации используемого языка.В случае необходимости формулировки формулировок были изменены, чтобы сделать их более понятными. Два пункта также были основаны на исследовании Лавли и Кондерика [67] взглядов студентов на эволюцию. Этот раздел был признан надежным благодаря проверкам внутренней согласованности (альфа 0,82, G6 0,83).

Категоризация приемки.

Прием студентов классифицируется на основе баллов за прием. Баллы по отдельным пунктам измеряются по шкале от 1 до 5, что соответствует «очень высокой приемлемости», «высокой приемлемости», «затрудняюсь ответить», «низкой приемлемости» или «очень низкой приемлемости» эволюции.Студенты получают общий балл от 13 до 65 (более высокий балл означает более высокое принятие эволюции). Упомянутые здесь категории приемлемости представляют собой объединение 2 «высоких» и «низких» категорий приемлемости («неопределившиеся» остаются без изменений), как подробно описано в таблице 5. Это основано на работе Надельсона и Синатры [68] по описанию категорий MATE. (по [69]).

Знание генетики.

Раздел B состоит из 6 вопросов, посвященных знаниям в области генетики. Сюда входят вариации вопросов из недавних экзаменов GCSE, анкеты, используемые в Инструменте оценки генетической грамотности (GLAI) для студентов [70], и вопросы из [71] в их исследовании понимания генетики школьниками.Два из этих вопросов включают выбор или упорядочивание ключевых слов из предоставленных списков, а один вопрос включает отметку в ячейках. Эти типы вопросов были выбраны, чтобы лучше понять представления учащихся о живых организмах и генетике, а также внести разнообразие в вопросник для учащихся.

Эволюция знаний.

Раздел C посвящен знаниям об эволюции и состоит из 6 вопросов. Этот раздел включает множество различных аспектов эволюции, включая естественный отбор и геологическое время.Большинство из них были вариациями вопросов, используемых Ратледжем и Уорденом [49] в их исследовании принятия и понимания эволюции учителями биологии средней школы. Кроме того, с помощью экспертов по эволюции был разработан ряд вопросов. Каждый вопрос был оценен одинаково, общая сумма разделов из 6.

Обзор данных.

В таблице 6 представлен обзор ответов, полученных в ходе опроса учащихся. Они были собраны в общей сложности из 78 классов в 23 различных школах в период с сентября 2012 года по сентябрь 2015 года.Сбор данных был прекращен, чтобы можно было проанализировать результаты в течение периода финансирования. Всего анкету хотя бы один раз заполнили 1886 студентов. В таблице 7 показано количество учащихся, связанных с ключевыми переменными, подлежащими исследованию, а именно способностями и порядком тем. Хотя в общей сложности было получено 3 572 анкеты, количество пройденных тестов до, после и на запоминание сильно различается, как видно из таблицы 6. Отдельные учащиеся были исключены из некоторых анализов, например.g., те, которые сравнивают до и после теста, когда студенты отсутствовали во время заполнения одного из этих вопросников. Данные использовались везде, где это было возможно, поскольку ответы учащихся в определенный момент времени по-прежнему имеют ценность, даже если не было возможности продольно сравнивать парные данные. Таким образом, размеры выборки значительно различаются для разных анализов.

Фокус-группы

Фокус-группы были созданы для лучшего понимания ответов, содержащихся в студенческих анкетах, т.е.д., почему студенты принимали или не принимали эволюцию; как эти взгляды связаны со знанием эволюции; как они связаны со знаниями генетики; и какие еще факторы важны. В 16 фокус-группах приняли участие 76 студентов. Эти ученики были из 10 разных школ. В самые большие фокус-группы входило 7 учащихся, а в наименьшие — 2. Все учащиеся были из групп, идентифицированных как «более способные», при этом большинство учащихся были из лучших наборов в каждой школе. Большинство учеников были в 9, 10 и 11 классах и готовились к экзаменам GCSE.Шесть учеников были в 12-м классе и готовились к экзаменам A-Level. Большинство фокус-групп состояло из учащихся одного возраста и из одного класса, однако было 3 группы, в которых были представители разных возрастов и классов.

Справочная информация

В этом проекте участвуют как государственные, религиозные, так и независимые школы. Все школы из Южной Англии, Среднего и Южного Уэльса. Все школы английского языка. В школы входили учащиеся из социально и экономически разнообразных сообществ, включая сельские, пригородные и центральные города.Ряд школ однополые. Хотя данные конкретно о демографических данных учащихся не собирались, был представлен широкий спектр этнических групп и вероисповеданий. Исходные данные о школах были собраны из отчетов об инспекциях (OFSTED/ESTYN), школьных веб-сайтов и во время встреч с учителями. Их можно найти в данных S1 и тексте S1.

Статистика.

Вся статистика велась в R с помощью специально написанных Tcl-скриптов или в JMP. Никаких изменений в данных оценки не было нормально распределено (тест Шапиро p < 10 -16 во всех случаях), и мы не смогли найти преобразование, которое было бы более нормальным, чем необработанные данные.Таким образом, мы в основном используем непараметрический анализ. Однако, чтобы подтвердить некоторые результаты, мы дополнительно провели некоторые параметрические тесты, предполагая, что параметрические тесты устойчивы к некоторой степени отклонения от нормальности (необработанные данные имеют тенденцию быть слегка искаженными). Все подобные анализы сопровождаются неизбежными оговорками. Z относится к критерию знакового ранга Уилкоксона и сравнивает результаты до и после теста для парных данных (т. е. отдельных учащихся, заполнивших анкету дважды). W относится к тесту Манна Уитни U и сравнивает различные группы учащихся (т.т. е., более высокая по сравнению с фундаментом способность). Внутреннюю согласованность оценивали с помощью альфа-критерия Кронбаха. Корреляции представляли собой непараметрические корреляции Спирмена.

Чтобы определить, является ли корреляция между x и y значительно сильнее или слабее, чем корреляция между z и y , мы выполнили непараметрическое моделирование методом Монте-Карло. Мы начнем с использования только тех случаев, когда для любого данного ученика можно вычислить x , y и z (т.е., учащиеся, выполнившие все пре- и все пост-тесты). Затем мы рассчитали 2 корреляции Спирмена и спросили о разнице в ранговом коэффициенте Спирмена. Затем мы рандомизировали вектор y и рассмотрели для каждой рандомизированной версии корреляцию между x и рандомизированным y и z и рандомизированным y . Мы снова рассмотрели модульную разницу в значении ро Спирмена для корреляции этих двух по отдельности с переменной и (средняя разница в симуляторах равна нулю).Повторив моделирование 10 000 раз, мы спросили, как часто модульная разница была такой же или большей, чем наблюдаемая в реальных данных. Поскольку мы использовали модульные данные, тест является двусторонним. Частота ошибок типа 1 определяется как p = ( n + 1)/( m + 1), где n — количество рандомизаций, в которых рандомизированная дисперсия столь же экстремальна или более экстремальна, чем что наблюдается в реальных данных и м количество моделирования.

Значение принимается при альфа <0.05. 3 переменные (изменение в принятии эволюции, изменение в понимании генетики и изменение в понимании эволюции) мы рассматриваем как 3 отдельные гипотезы и, таким образом, не выполняем мультитестовую коррекцию, чтобы учесть это измерение множественности. Однако при стратификации по способностям разумно применить поправку к 2 разделам, поэтому, если p < 0,05/2 не достигается из необработанной статистики, мы отмечаем, что результат не устойчив к коррекции мультитеста.

Мы заявляем, что в конце испытания был проведен статистический анализ данных, и испытание не было продлено, чтобы попытаться «найти результат.

Уровни отсутствия ответов на вопросы были низкими. Мы рассмотрели альтернативные способы обработки неответов, но, поскольку число настолько мало, они не влияют на результаты (текст S1). Все необработанные данные можно найти в данных S1 и S2. Данные S1 представляют информацию на уровне класса. S2 Data представляет данные о баллах отдельного (анонимного) учащегося. Обратите внимание, что идентификатор класса — это первые цифры идентификатора студента.

Контрольный список супругов

В рекомендациях по консорту содержится спецификация желаемых заявлений относительно дизайна и проведения рандомизированного контрольного исследования.Мы предоставляем этот контрольный список как S8 Text. Номера страниц указывают на страницы в черновике рукописи, доступном в S9 Text.

Конвергентная эволюция – обзор

2 Загадка aaRS

Конвергентная эволюция двух неродственных классов аминоацил-тРНК-синтетаз представляет собой загадочную эволюционную историю. Семейства белков определяются общими структурными и функциональными особенностями. Чрезвычайно древние и родственные биологические реакции могут катализироваться гомологичными ферментами, развившимися от одного предка, или неродственными белками, которые конвергентно обладали сходной биохимической активностью.Конвергентная эволюция порождает семейства белков с общими функциями, члены которых не обязательно должны иметь одну и ту же трехмерную структуру. С другой стороны, белки, имеющие одинаковую укладку и выполняющие одни и те же функции, скорее всего, развились в результате дупликации предковых генов, которые разошлись в результате мутаций и отбора [8].

Рассмотрим аминоацилирование тРНК родственными им аминокислотами с помощью aaRS. Для подавляющего большинства кодируемых аминокислот существует один родственный универсальный aaRS.Таким образом, грубо говоря, существует 20 различных ааРС. Самая экономная возможность состоит в том, что все эти ферменты произошли от одного предкового белка. Альтернативно, если бы конвергентная эволюция играла роль в их эволюции, было бы возможно огромное количество молекулярных предков aaRS, но этот второй сценарий не должен приводить к каким-либо структурным или функциональным корреляциям между ферментами разного происхождения. Опять же, ни одна из этих двух возможностей даже отдаленно не аппроксимирует наблюдаемые структурные и функциональные взаимоотношения между aaRS [9] (рис.1).

Все известные aaRS произошли от двух разных наследственных доменов активного сайта и, таким образом, классифицируются как класс I или класс II в зависимости от складчатой ​​архитектуры этих доменов [4,5]. Структурные и функциональные соображения показывают, что эти каталитические домены произошли от двух различных генетических последовательностей [10,11]. У них разные складки, они распознают разные конформации АТФ и используют разные механизмы для присоединения аминокислот к 3′-концу тРНК (обзор в этом томе Хендриксона и Александера).Таким образом, aaRS объединились в одну и ту же функцию из двух совершенно разных генетических источников. Однако многочисленные свидетельства указывают на то, что два класса aaRS не развивались независимо друг от друга, а направлялись силами отбора, действующими на оба класса одновременно.

Если рассматривать только 20 канонических аминокислот универсального генетического кода, то получится 20 ааРС (по одной на каждую аминокислоту). Теоретически количество существующих ферментов, происходящих из каждого первичного домена, может варьироваться от 1 до 19.Например, может быть одна ааРС класса I и 19 ааРС класса II. На самом деле оба класса содержат одинаковое количество повсеместно распространенных ферментов (11 в классе I и 10 в классе II), что указывает на то, что между эволюцией обоих классов произошла некоторая координация. Конечно, небольшие вариации существуют. Например, разница в количестве между двумя классами связана с тем, что один фермент (лизил-тРНК-синтетаза, или LysRS) может быть обнаружен с архитектурой класса I или класса II у разных видов [12] (рис.1). Два дополнительных aaRS класса II, пирролизил-тРНК-синтетаза (PylRS) и фосфор-серил-тРНК-синтетаза (SepRS) имеют ограниченное филогенетическое распространение [13-15]. Таким образом, оба класса aaRS неожиданно имеют одинаковый размер, что является эволюционным примером конвергенции, которая, вероятно, не случайна.

Хотя внутренняя классификация аРС внутри каждого класса является предметом споров, в значительной степени организация классов схожа, и каждый из них может быть подразделен на одинаковое количество подклассов, которые также содержат одинаковое количество ферментов [4,5 ], но см. [16].Опять же, эти сходства могут быть случайными, или они могут отражать существование общих эволюционных ограничений, действующих во время эволюции каждого класса aaRS (Fig. 1A). При сравнении внутренней организации двух классов aaRS становится очевидным поразительный уровень симметрии между ними (Fig. 1). Важно отметить, что эта симметрия не идеальна и может немного меняться при использовании разных критериев для оценки взаимоотношений между ферментами [1,4,5,16,17] (рис. 1). Кроме того, события латерального переноса генов (LGT) распространены среди генов aaRS, что увеличивает сложность филетических отношений внутри каждого класса [1,16–18].Таким образом, в некоторых случаях подкласс, к которому принадлежит aaRS, является спорным, и существуют два случая (LysRS и глицил-тРНК-синтетаза или GlyRS), где ясно два независимых происхождения этих ферментов, что приводит к двум различным формам каждого из них. этих белков [12,19]. Однако многие из неожиданных совпадений между aaRS класса I и класса II остаются во всех опубликованных анализах, и природа сил, которые сформировали явно связанные черты двух классов aaRS, остается открытым вопросом.

Сходство между двумя классами распространяется на субстратную специфичность ферментов. Самые большие подгруппы внутри каждого класса имеют одинаковый размер и распознают полярные или неполярные аминокислоты с разветвленной цепью. Заряженные аминокислоты и их амидированные производные (Glu, Asp, Lys, Gln и Asn, за исключением Arg) распознаются ферментами класса Ib или класса IIb (Lys может использоваться структурами класса Ib или класса IIb). Ароматические остатки также делятся на два класса и относятся к более мелким подклассам (рис.1А).

Сходство классов отражено в структуре генетического кода, как сообщают несколько авторов [20–25] (рис. 1). Большинство aaRS класса Ia и IIa заряжают тРНК антикодонами NAN (класс I) и NGN (класс II) с полярными или разветвленными аминокислотами. AaRS класса I и II родственные аминоацилированные тРНК с антикодонами NUN с заряженными аминокислотами. В то время как классы I и II aaRS распознают тРНК с антикодонами NNA, чтобы зарядить их ароматическими остатками (Fig. 1B). Эти взаимосвязи были интерпретированы как указывающие на то, что эволюция aaRS была сформирована развитием путей биосинтеза аминокислот и эволюцией генетического кода [26,27].

Способ взаимодействия между двумя классами aaRS и их субстратами тРНК приводит к дополнительному неожиданному наблюдению: в то время как почти все ферменты класса I связывают тРНК на стороне большой бороздки акцепторного стержня, ферменты класса II обычно используют противоположную, малую бороздку. стороной для связывания этого субстрата [6,28,29] (рис. 3). Примечательно, что aaRS для ароматических аминокислот из классов Ic и IIc ведут себя как раз наоборот: TrpRS и TyrRS узнают свои тРНК-субстраты со стороны малой бороздки, тогда как PheRS делает наоборот [30,31].

Таким образом, aaRS класса I и класса II представляют собой два функционально конвергентных семейства ферментов, чья предположительно независимая эволюция породила две группы белков, демонстрирующих поразительную структурную и функциональную симметрию. Эти параллели убедительно подтверждают идею о том, что эволюция обоих классов была каким-то образом скоординирована либо генетически, либо структурно, несмотря на то, что у них разные предки [32]. Природа такой координации могла бы объяснить удивительные особенности этих семейств ферментов.

Evolution News — ScienceDaily

Потрясающее древо жизни, представленное онлайн

14 декабря 2021 г. — OneZoom — это универсальный сайт для изучения всей жизни на Земле, ее эволюционной истории и того, насколько ей угрожает …


Зубные полости дают уникальную экологическую информацию о живых приматах и ​​ископаемых людях

13 декабря 2021 г. — Разрушение зубов является распространенной и досадной проблемой для многих из нас, но два исследования Университета Отаго показывают, что это также проблема для других приматов, а также для наших ископаемых родственников и …


Пузырьки газа в порах горных пород – рассадник жизни на ранней Земле

7 декабря 2021 г. — Исследователи создают убедительный сценарий эволюции безмембранных микрокапель как источника …


Интеграл железа в развитие жизни на Земле и возможность существования жизни на других планетах

6 декабря 2021 г. — Железо — это важнейшее питательное вещество, которое требуется практически всей жизни для роста и процветания. Важность железа восходит к формированию планеты Земля, где количество железа в …


Когда изменения орбиты Земли приводят к биологической эволюции

1 декабря 2021 г. — Кокколитофориды — это микроскопические водоросли, которые образуют крошечные известняковые пластины, называемые кокколитами, вокруг своих отдельных клеток. На их долю приходится половина известняка, добываемого в океанах и …


Оживление ископаемых панцирных червей возрастом 400 миллионов лет

30 ноября 2021 г. — Ученые задокументировали открытие в Австралии двух новых видов окаменелых бронированных червей — Lepidocoleus caliburnus и Lepidocoleus shurikenus, возраст которых составляет около 400 миллионов лет….


Обнаружено, что древняя линия водорослей включает пять «загадочных» видов

30 ноября 2021 г. — Все наземные растения произошли в результате одного эволюционного события, когда пресноводные водоросли закрепились на суше. Группа водорослей, которые позже дали начало наземным растениям, уже жила в …


Обнаружена вымершая морская рептилия в форме рыбы-меч

29 ноября 2021 г. — Исследователи обнаружили новую морскую рептилию.Образец, потрясающе сохранившийся череп метровой длины, является одним из последних выживших ихтиозавров — древних животных, которые выглядят жутко похожими на живых…


Палеонтологи разоблачили ископаемое, которое считалось недостающим звеном между ящерицами и первыми змеями

18 ноября 2021 г. — Заполнение звеньев эволюционной цепи летописью окаменелостей «змеи с четырьмя ногами», соединяющей ящериц и ранних змей, было бы мечтой палеонтологов. Но а…


Новый подход к растительной диете, уникальный для динозавров с длинной шеей

нояб.11, 2021 — Новое исследование раскрывает новый подход к растительной диете, уникальный для длинношеих …


Быстро развивающиеся виды с большей вероятностью вымрут, предполагает исследование

10 ноября 2021 г. — Исследователи обнаружили, что быстрая эволюция может привести к …


Восстановлен прикус: исчезнувший вид — единственная лягушка с настоящими зубами на нижней челюсти

10 ноября 2021 г. — В новом исследовании биологи положили конец вековому спору, подтвердив, что единственный вид лягушек из более чем 7000, живущих сегодня, имеет настоящие зубы на нижней части…


Генетический анализ раскрывает общую историю эволюции плавников рыб и конечностей позвоночных

8 ноября 2021 г. — Ученые используют CRISPR, чтобы показать, как гены, контролирующие рост на концах рыбьих плавников, играют одинаковую роль в пальцах и …


Мускулистое соединение крыла и тела Улучшенные летные характеристики птерозавра

8 ноября 2021 г. — Летающие рептилии, известные как птерозавры, являются ближайшими родственниками динозавров и первыми позвоночными, у которых развился двигательный полет.Тем не менее, многие детали анатомии полета птерозавра и …


Черепно-лицевая мускулатура ластоногих дает представление о ее роли в питании в воде

2 ноября 2021 г. — Ластоногие — группа, включающая тюленей, морских львов и моржей — это относительно недавно полученные морские млекопитающие, которые произошли от наземных плотоядных и вновь вошли в морскую среду. Их …


Жизнь менее очевидна: исследование проливает свет на эволюцию подземных микробов

нояб.2 января 2021 г. — Докембрийские кратоны — одни из древнейших горных пород Земли — были непригодны для обитания микробов на протяжении большей части их существования, с самым продолжительным периодом обитаемости немногим более миллиарда лет, и …


Как хлебная пшеница получила глютен: отслеживание влияния давно потерянного родственника на современную хлебную пшеницу

1 ноября 2021 г. — Генетическая детективная работа обнаружила малоизвестного предка современной мягкой пшеницы, находка аналогична обнаружению известного давно потерянного родственника с помощью анализа ДНК в США…


Носы млекопитающих произошли от челюстей рептилий

1 ноября 2021 г. — Новые исследования скелетов и эмбрионов животных позволили исследователям выяснить, как у млекопитающих развились выступающие гибкие носы. Это исследование способствует раскрытию происхождения …


Связь прошлого и настоящего: реконструкция генеалогического древа стрекоз и стрекоз

29 октября 2021 г. — Исследователи использовали транскриптомику (разновидность секвенирования генов), откалиброванную с использованием информации из летописи окаменелостей, для создания первой филогенетической реконструкции отряда насекомых Odonata…


Новый вид предка человека назван: Homo Bodoensis

28 октября 2021 г. — Палеоантропологи объявили о присвоении имени новому виду предков человека, Homo bodoensis. Этот вид обитал в Африке в среднем плейстоцене, около полумиллиона лет назад, и …


вторник, 14 декабря 2021 г.

Понедельник, 13 декабря 2021 г.

вторник, 7 декабря 2021 г.

Понедельник, 6 декабря 2021 г.

Среда, 1 декабря 2021 г.

вторник, 30 ноября 2021 г.

Понедельник, 29 ноября 2021 г.

Четверг, 18 ноября 2021 г.

Четверг, 11 ноября 2021 г.

Среда, 10 ноября 2021 г.

Понедельник, 8 ноября 2021 г.

вторник, 2 ноября 2021 г.

Понедельник, 1 ноября 2021 г.

Пятница, 29 октября 2021 г.

Четверг, 28 октября 2021 г.

Среда, 27 октября 2021 г.

Среда, 20 октября 2021 г.

Пятница, 15 октября 2021 г.

Четверг, 14 октября 2021 г.

Среда, 13 октября 2021 г.

вторник, 12 октября 2021 г.

Четверг, 7 октября 2021 г.

Среда, 6 октября 2021 г.

вторник, 5 октября 2021 г.

Среда, 29 сентября 2021 г.

вторник, 28 сентября 2021 г.

Понедельник, 27 сентября 2021 г.

Пятница, 24 сентября 2021 г.

Четверг, 23 сентября 2021 г.

Среда, 22 сентября 2021 г.

Понедельник, 20 сентября 2021 г.

Четверг, 16 сентября 2021 г.

вторник, 14 сентября 2021 г.

Четверг, 9 сентября 2021 г.

Среда, 8 сентября 2021 г.

вторник, 7 сентября 2021 г.

Четверг, 2 сентября 2021 г.

вторник, 31 августа 2021 г.

Понедельник, 30 августа 2021 г.

Четверг, 26 августа 2021 г.

Среда, 25 августа 2021 г.

Вторник, 24 августа 2021 г.

Понедельник, 23 августа 2021 г.

Суббота, 21 августа 2021 г.

Пятница, 20 августа 2021 г.

Четверг, 19 августа 2021 г.

Среда, 18 августа 2021 г.

Четверг, 12 августа 2021 г.

Среда, 11 августа 2021 г.

Четверг, 5 августа 2021 г.

Среда, 4 августа 2021 г.

Среда, 28 июля 2021 г.

Понедельник, 26 июля 2021 г.

Пятница, 23 июля 2021 г.

вторник, 20 июля 2021 г.

Понедельник, 19 июля 2021 г.

вторник, 20 июля 2021 г.

вторник, 13 июля 2021 г.

Понедельник, 12 июля 2021 г.

Пятница, 9 июля 2021 г.

Четверг, 8 июля 2021 г.

Среда, 7 июля 2021 г.

Вторник, 6 июля 2021 г.

Понедельник, 5 июля 2021 г.

Четверг, 1 июля 2021 г.

Среда, 30 июня 2021 г.

вторник, 29 июня 2021 г.

Пятница, 25 июня 2021 г.

Четверг, 24 июня 2021 г.

Среда, 23 июня 2021 г.

Пятница, 18 июня 2021 г.

Бесплатные карточки по биологии 11 7-8-9

просто является результатом способности вида выживать в местных условиях в определенное время
Вопрос Ответ
Адаптивная радиация Аллопатрическое видообразование видообразование, при котором популяция разделяется на две или более изолированные группы географическим барьером; также называемое географическим видообразованием
Аналогичная структура структуры организмов, которые не имеют общего эволюционного происхождения, но выполняют сходные функции
Искусственный отбор селективное давление, оказываемое людьми на популяции с целью улучшения или модификации определенных желаемых признаки
биогеография изучение прошлого и настоящего географического распределения популяций видов
биотехнология использование технологий и организмов для производства полезных продуктов
Катастрофизм Представление о том, что такие катастрофы, как наводнения, болезни и засухи, периодически уничтожают виды, обитающие в определенном регионе, позволяя видам из соседних регионов вновь восстанавливаться. поздняя область
Конвергентная эволюция модель эволюции, в которой сходные черты возникают, потому что разные виды независимо приспособились к сходным условиям окружающей среды
Происхождение с модификацией
Направленный отбор естественный отбор, который отдает предпочтение фенотипам в одной крайности над другой, что приводит к смещению кривой распределения фенотипов в направлении этой крайности
Подрывной (диверсифицирующий) отбор естественный отбор, отдающий предпочтение крайним фенотипам, а не промежуточным фенотипам; этот тип отбора может привести к элиминации промежуточных фенотипов
Дивергентная эволюция модель эволюции, при которой виды, которые когда-то были похожи на виды-предки, расходятся или становятся все более отличными
Экологическая ниша экологическая роль и физическое распространение вида в окружающей среде
эмбриология изучение ранних, дородовых стадий развития организма
эволюция процесс генетического изменения популяции во времени
Вымерший описывает вид, полностью исчезнувший с Земли
Приспособленность способность организма производить жизнеспособное потомство, способное дожить до следующего поколения прошлые жизни, которые находятся в s осадочная порода; он раскрывает историю жизни на Земле и виды организмов, живших в прошлом
Эффект основателя изменение в генофонде, которое происходит, когда несколько особей создают новую изолированную популяцию
Генный поток чистое перемещение аллелей из одной популяции в другую вследствие миграции особей
генетический дрейф изменение частот аллелей вследствие случайных событий в размножающейся популяции
градуализм модель эволюция, рассматривающая эволюционные изменения как медленные и устойчивые, до и после дивергенции
гомологичная структура структуры, имеющие сходные структурные элементы и происхождение, но могут иметь различную функцию
наследование приобретенных признаков идея признаки, приобретенные в течение жизни организма, могут быть переданы на свое потомство
Мимикрия структурная адаптация, при которой безвредный вид напоминает вредный вид по окраске или строению
Монокультура сельскохозяйственная практика посадки на больших площадях однородных сортов одного вида.
Мутация стойкое изменение генетического материала организма; единственный источник новой генетической изменчивости
Естественный отбор процесс, при котором характеристики популяции меняются на протяжении многих поколений, поскольку организмы с наследственными признаками выживают и размножаются, передавая свои признаки потомству
Неслучайное скрещивание спаривание между особями на основе выбора партнера по определенному фенотипу или в результате инбридинга
Палеонтология изучение древней жизни путем изучения окаменелостей
Механизм постзиготической изоляции a гибридные зиготы превращаются в жизнеспособных, фертильных особей; также называемый барьером после оплодотворения
Презиготический изолирующий механизм барьер, который либо препятствует спариванию между видами, либо предотвращает оплодотворение яиц, если особи разных видов пытаются спариваться; также называемый барьером перед оплодотворением
Прерывистое равновесие модель эволюции, которая рассматривает эволюционную историю как длительные периоды застоя или равновесия, которые прерываются периодами расхождения
Избирательное преимущество генетическое преимущество, повышает шансы организма на выживание, обычно в меняющейся среде
Селективное давление условия окружающей среды, которые отбирают определенные характеристики особей и отбирают против других характеристик
Половой отбор естественный отбор для спаривания, вообще
Видообразование образование новых видов из существующих видов
Стабилизирующий отбор iants
Выживание наиболее приспособленных идея о том, что наиболее приспособленные организмы оставляют наибольшее потомство, поэтому эти организмы побеждают в борьбе за выживание; фраза, придуманная Джоном Спенсером
Симпатрическое видообразование видообразование, при котором популяции в пределах одних и тех же географических областей расходятся и становятся репродуктивно изолированными
Теория в науке теория представляет собой набор принципов, которые объясняют и предсказывают явления.Все теории в науке основаны на огромном количестве наблюдаемых данных
Теория эволюции путем естественного отбора теория, объясняющая, как жизнь изменилась и продолжает меняться в течение истории Земли
Переходное ископаемое a окаменелость, показывающая промежуточные связи между группами организмов и обладающая характеристиками, общими для двух ныне отдельных групп
Униформизм Теория Чарльза Лайелла (основанная на теории Хаттона), согласно которой геологические процессы протекали с той же скоростью в прошлом, что и сегодня
Изменчивость различия между особями, которые могут быть структурными, функциональными или физиологическими
Рудиментарная структура логика эволюции позади науки | Философия науки

Как следует понимать концепцию доказательства? И как концепция доказательства применима к полемике о креационизме, а также к работе в эволюционной биологии о естественном отборе и общем происхождении? В этой богатой и обширной книге Эллиот Собер исследует общие вопросы вероятности и доказательств и показывает, как ответы, которые он дает на эти вопросы, применимы к особенностям эволюционной биологии.Опираясь на ряд увлекательных примеров, он анализирует, являются ли утверждения о разумном замысле непроверяемыми; дискредитированы ли они тем, что многие приспособления несовершенны; как данные свидетельствуют о том, восходят ли нынешние виды к общим предкам; как можно проверить гипотезы о естественном отборе и многие другие вопросы. Его книга заинтересует всех читателей, которые хотят разобраться в философских вопросах о доказательствах и эволюции, поскольку они возникают как в работах Дарвина, так и в современных биологических исследованиях.

Эллиот Собер, философ науки из Висконсинского университета в Мэдисоне, долгое время был лидером этой школы [эпистемологии и этики], и его последняя работа «Доказательства и эволюция: логика позади науки» показывает, почему он привлекает наше внимание. Его интересует вопрос доказательств для теорий, и он показывает посредством тщательного анализа статистического мышления (особенно байесовского мышления), как можно принимать обоснованные решения относительно утверждений, сделанных в биологии». Майкл Руз, американский ученый

«Если кого-то интересуют логические основы эволюционных рассуждений, эту книгу нужно прочитать.’ www.roterdorn.de

‘… стимулирующий материал для семинара выпускников, особенно если он предназначен для междисциплинарной группы студентов и преподавателей. … Здесь много хорошей пищи для размышлений, и книга стоит потраченного времени и нервных импульсов, необходимых для того, чтобы дойти до конца». Trends in Ecology and Evolution

‘Для любого, кто заинтересован в углублении своего понимания фактов и того, как они связаны с эволюционной теорией, книга Собера — лучшее место для начала.На самом деле, это также лучшее место для завершения. Вероятность того, что кто-то другой сможет сделать работу лучше, ничтожно мала». Дэвид Халл, Biosciences

«… один из самых — если не самый — глубокий анализ взаимосвязи между статистическими рассуждениями и доказательствами в эволюционной биологии. Действительно, эту книгу следует прочитать всем, кто серьезно интересуется эволюционной биологией, философией биологии и научными выводами в целом.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.