Урок 5. Роль клімату в антропогенезі. Аридизація в пізньому міоцені та вихід гомінід у савану.
Матеріал
Урок 5. Роль клімату в антропогенезі. Аридизація в пізньому міоцені та вихід гомінід у савану.
За Державним стандартом:
На уроці учні / учениці:
Ключова компетентність уроку: компетентності в галузі природничих наук, техніки й технологій розуміння змін, спричинених людською діяльністю, і відповідальність особи як громадянина за наслідки цієї діяльності
- Авгури – жреці в Стародавньому Римі, які тлумачили волю божеств за поведінкою птахів та іншими природними знаками.
- Австралопітеки – предки людини, які жили в Африці 4–2 млн років тому; ходили на двох ногах.
- Антропогенез – процес виникнення і розвитку людини як біологічного виду.
- Ардіпітеки – ранні предки людини, які жили близько 5,8–4,4 млн років тому в Африці; мали ознаки прямоходіння.
- Аридизація – процес поступового висушування клімату та перетворення лісів у савани чи пустелі.
- Гомініди – родина приматів, до якої належать сучасні люди, їхні предки та найближчі родичі.
- Орорін – один із найдавніших можливих предків людини, що жив близько 6 млн років тому в Африці.
- Парантропи – вимерлі гомініди, що жили 2,7–1 млн років тому; мали міцні щелепи і жили поруч із ранніми людьми.
- Савана – тропічна або субтропічна рівнина з трав’янистою рослинністю і поодинокими деревами.
- Сахелянтроп – один із найдавніших відомих гомінінів, що жив близько 7 млн років тому в Центральній Африці.
Під час уроку може виявитись, що деякі учні / учениці із релігійних міркувань відмовляються вірити в походження людей від більш ранніх людиноподібних мавп. Не потрібно намагатись спростувати їхню віру, натомість зверніть увагу, що морально-етична складова релігії не має прямого зв’язку із даними про еволюцію людини. Так, є багато людей, які використовують заперечення еволюції в богословських судженнях. Однак також є чимало людей, які вірять у Бога і водночас вважають, що формування тіла людини відбулось шляхом еволюції. Прикладом науковців, що вірять у Бога і вважають теорію еволюції правильною, зокрема є:
Френсіс Колінс – сучасний молекулярний біолог, керівник проєкту Геном людини.
Феодосій Добржанський – українець, що в 1920-ті роки емігрував до США і став одним із найбільш видатних генетиків ХХ століття. Співавтор синтетичної теорії еволюції.
Борис Балінський – українець, що в 1940-ві роки емігрував до ПАР і став одним із найбільш видатних ембріологів та цитологів ХХ століття.
Стів Брусаті – відомий сучасний палеонтолог.
Роберт Беккер – відомий сучасний палеонтолог.
Учені послуговуються теорією еволюції не для заперечення або підтвердження віри, а тому що вона надає логічне пояснення численним процесам.
Ілюстративні матеріали:
- дані, наведені в дизайні уроку;
- схема антропогенезу.
Дизайн уроку
Запитання
Де жили австралопітеки?
Смаки бувають різні, але дещо в людей спільне. Мабуть, усі діти (та й дорослі, якщо відверто) полюбляють гойдатись на тарзанці та жити в будиночках на деревах. А ще нам подобається дивитись довкола із висоти, спостерігати за літальними об’єктами. Переважній більшості людей подобаються фрукти, квіти, метелики. Спробуйте пояснити таку єдність уподобань.
Методичний коментар:
Єдність уподобань пояснюється інстинктивною поведінкою, що була властива нашим предкам, що існували в тропічному лісі Африки мільйони і навіть більше 10 мільйонів років тому. Для виживання було корисно добре лазити по деревах, оглядати територію з висоти. Тяжіння до територій із великою кількістю квітів та метеликів обумовлене необхідністю споживати фрукти, які були основною їжею на ранніх етапах еволюції гомінід. Потяг до спостереження за літальними об’єктами буде розглянуто в завданні.
Індивідуальна робота
Завдання 1. Реконструкція еволюційного дерева гомінід.
Джерело: схема еволюції гомінід (незавершена). Сторонні джерела інформації.
Завдання: на схемі показано основні етапи еволюції гомінід, починаючи від 7-8 мільйонів років, коли еволюційне дерево наших предків відділилось від інших людиноподібних мавп. Деякі етапи не підписані. При виконанні завдання зауважте, що наведена схема враховує сучасні дані, але трохи спрощена. При пошуку можете натрапити на більш застарілу інформацію або сучасну, але з більшою кількістю подробиць. Такі джерела також можна використовувати, якщо орієнтуватись на послідовність часу існування видів.
- Виберіть із переліку пропущені назви і додайте їх на схему:
- австралопітек афарський,
- ардипітек,
- людина випрямлена,
- людина вміла,
- людина гайдельбергська,
- парантроп ефіопський,
- сахельантроп.
- Скориставшись додатковими джерелами інформації, з’ясуйте, на якому етапі предки людей перейшли від життя в тропічному лісі до життя в савані. Позначте цей перехід на схемі вертикальною лінією і підпишіть.
- Скориставшись додатковими джерелами інформації, з’ясуйте, на якому етапі наші предки вперше вийшли за межі Африки. Позначте цей вид стрілкою і підпишіть.
Методичний коментар:
Зверніть увагу учнівства, що, згідно із сучасними даними, еволюція людей не була однонаправленою, а такою як і більшість видів – з численними відгалуженням. На якомусь із етапів існувало декілька форм людей, з яких до сьогодні дожив лише наш вид. У позаурочні години можна запропонувати обговорення: “Якою була б історія, якби на планеті досі існувало декілька видів людей?”
Відповідь: при виконанні завдання 3 допустимо позначити людину, що працює, а не людину випрямлену. Вихід за межі Африки відбувався неодноразово, межа між різними видами не чітка.
Завдання 2. Порівняння тропічного африканського лісу та савани.
Гомініди – еволюційна гілка наших предків, від’єдналась від спільного предка із іншими людиноподібними мавпами близько 8 мільйонів років тому. На той час гомініди жили в тропічному лісі. Наприкінці епохи міоцену, приблизно 6 мільйонів років тому, у результаті кліматичних змін скоротилась площа лісів, зросла конкуренція між приматами. Щоб уникнути конкуренції, гомініди перемістились із тропічного лісу в савану.
Джерела: заготовка порівняльної таблиці.
| Характеристика (у дужках наведено варіанти відповіді) | Африканський тропічний ліс | Савана |
|---|---|---|
| Сезони (відсутні; чотири сезони; сухий і вологий; теплий і холодний) | ||
| Доступність фруктів (упродовж цілого року; лише в деякі сезони) | ||
| Великі хижаки (відсутні; леопард; лев; тигр) | ||
| Копитні тварини (відсутні; тримаються окремими особинами або невеликими групами; утворюють великі стада) | ||
| Можливість пошуку трупів великих тварин – слонів, носорогів тощо (великі тварини нечисельні; трупи швидко з’їдають комахи та бактерії; трупи можна знайти, орієнтуючись на політ птахів) |
Завдання: орієнтуючись на варіанти відповідей заповніть порівняльну таблицю. Зауважте, що в деяких комірках потрібно декілька варіантів відповіді, поміж пропонованих варіантів є зайві.
Методичний коментар:
Це завдання є проміжним для вирішення наступних завдань. Використання сторонніх джерел не передбачено.
Відповідь:
| Характеристика (у дужках наведено варіанти відповіді) | Африканський тропічний ліс | Савана |
|---|---|---|
| Сезони (відсутні; чотири сезони; сухий і вологий; теплий і холодний) | відсутні | сухий і вологий |
| Доступність фруктів (упродовж цілого року; лише в деякі сезони) | упродовж цілого року | лише в деякі сезони |
| Великі хижаки (відсутні; леопард; лев; тигр) | леопард | леопард; лев |
| Копитні тварини (відсутні; тримаються окремими особинами або невеликими групами; утворюють великі стада) | тримаються окремими особинами або невеликими групами | утворюють великі стада |
| Можливість пошуку трупів великих тварин – слонів, носорогів тощо (великі тварини нечисельні; трупи швидко з’їдають комахи та бактерії; трупи можна знайти, орієнтуючись на політ птахів) | великі тварини нечисельні | трупи можна знайти, орієнтуючись на політ птахів |
Групова робота
Завдання 3. Круглий стіл “Еволюція гомінід та вподобання людей”.
Методичний коментар:
Завдання передбачає модератора круглого столу. Це може бути вчитель або підготовлені учень / учениця. Мета круглого столу: у розмові з’ясувати, як кліматичні умови тропічного лісу та савани вплинули на вподобання людей і через них на історію. Модератор почергово задає запитання.
- Фрукти подобаються людям і смаком, і виглядом. Хоч інша їжа (наприклад, злаки) може задовольнити енергетичні потреби, а овочі заповнити нестачу вітамінів, у нас виражений потяг саме до фруктів. Більше того, ми їх використовуємо для покращення настрою. У маркетологів навіть існує вираз “fruit treat” – фрукти, що дарують радість. Чому нам подобаються фрукти?
- Торгівля фруктами має велике значення в історії. Наприклад, дослідження вказують, що вперше в ХІХ ст. мафія на Сицилії з’явилась у районах, де наявні цитрусові, і контроль вирощення цитрусових був основним джерелом прибутку мафії на ранніх етапах (див. рисунок із картою Сицилії та вихідними даними дослідження походження мафії).
Чи відомі вам ще приклади, коли торгівля фруктами мала суттєвий вплив на історію?
- Там, де є фрукти, спершу мають бути квіти. Наші предки тяжіли до частин лісу із великою кількістю квітів, сьогодні ми також не байдужі до цих частин рослин. Чи пригадаєте приклади, коли потяг людей до квітів мав суттєвий вплив на перебіг історичних подій?
- В африканській савані для наших предків було дві основні небезпеки. Ми досі звертаємо увагу на кольори, що пов’язані з цими небезпеками. Погляньте на кольори попереджувальних табличок і скажіть, що це за небезпеки?
- У тропічному лісі немає стад копитних тварин, тому і великих хижаків мало, лише леопарди інколи полюють. У савані навпаки великі стада копитних забезпечують існування великої кількості хижаків. З переходом до савани тиск хижаків на гомінід суттєво посилився, вони були здобиччю без рогів і не такою швидкою, як копитні. Однак гомініди витримали новий для себе виклик. Поміркуйте: завдяки чому їм це вдалось?
- У тропічному лісі наші далекі предки споживали переважно фрукти та менше комах, інколи дрібних тварин. У савані фрукти є лише впродовж певного сезону, комах і дрібних тварин менше. Поміркуйте, що могло змінитись у харчових пріоритетах гомінід для виживання?
- З давніх-давен важливою складовою життя людей було віщування за летом птахів. Украй важливим було віщування за летом птахів у Давній Греції та Римі – цивілізаціях що були біля витоків нашого сучасного світу. Християнство, а потім епоха Просвітництва ослабили значення віщування за летом, але не усунули повністю. За свідченням словацького церковного діяча Даніела Крмана, шведи намагались передбачити результат Полтавської битви за летом птахів. У 2014 році українці шукали прикмет у польоті птахів після молитви Папи Римського за мир в Україні
https://www.youtube.com/watch?v=pApB3oTofhY&ab_channel=%D0%A2%D0%A1%D0%9D
Відео
Такі стійкі і розповсюджені вподобання часто мають в основі інстинктивну поведінку. Чи є еволюційне підґрунтя в схильності передбачати майбутнє за польотом птахів?
Відповідь:
- Це просте запитання, відповідь могла бути озвучена на етапі обговорення Провокації. Питання потрібно, щоб учнівство зрозуміло, про що буде мова. Фрукти нам подобаються, тому що упродовж мільйонів років це була основна їжа наших предків.
- Можливо учні / учениці згадають диктатури “бананових республік” Центральної Америки, які побудовані на контролі за торгівлею бананами, або інші приклади.
- Прикладом є тюльпаноманія в Голландії в 17 ст. Хоч сучасні дослідження вказують, що тюльпаноманія охопила відносно невелике коло осіб, вона вплинула на все голландське суспільство, змусила переглянути цінність речей. Цікаві приклади квітів в історії можна дізнатись зі статті ВВС: https://www.bbc.co.uk/bitesize/articles/zrs68xs
- Це завдання для зацікавлення і як наочний приклад того, наскільки тривалим може бути вплив стародавніх інстинктів. Ці дві небезпеки – пожежі і леопарди. Після відповіді модератор розповідає, що особлива увага до великих котячих робила цих тварин важливими в торгівлі та налагоджуванні політичних відносин від бронзового віку до Нового часу. У Русі була окрема посада при княжому дворі – пардусник, людина, що доглядає за пардусами (переважно гепардами).
- Завдяки об’єднанню в більші групи та умінню домовлятись. З покоління в покоління це уміння вдосконалювалось, збільшуючи виживання наших предків. Без цього вміння була б неможливою побудова цивілізацій і вся історія людства.
- Люди почали споживати м’ясо копитних тварин. Схильність споживати м’ясо копитних згодом посприяла одомашненню тварин у часи неолітичної революції. Можна згадати ще одну цікаву особливість, маловідому учням. У савані фрукти сезонні, настає час коли вони починають гнити – і в них з’являється алкоголь. Споживання таких фруктів небезпечне для приматів, адже сп’яніння зменшує шанси на виживання. У предків шимпанзе, горил та людей ще до виходу в савану з’явилась мутація, завдяки якій вони були спроможні розщепляти алкоголь у фруктах без сп’яніння. У савані вони вдосконалили це уміння значно більше, ніж примати, що залишились у лісі – горили і шимпанзе. Разом з тим у гомінід (зокрема людей) з’явився потяг до алкоголю.
Більше про появу здатності розщепляти алкоголь у гомінід можна дізнатись за посиланням:
https://www.scientificamerican.com/article/origins-of-human-alcohol-consumption-revealed/
або в науковій статті Carrigan M.A. & al. (2014) Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation
Торгівля алкоголем відігравала велике значення у світовій історії. Один із прикладів – Столітня війна між Англією та Францією підживлювалась не лише претензіями на престол, але й страхом французьких торгівців вином, що дешеве англійське вино заполонить французький ринок (сьогодні “англійське вино” видається оксюмороном, але в часи Середньовічного кліматичного оптимуму в Англії робили цілком гідне вино в низькій ціновій ніші – це ще один приклад взаємозв’язку клімату та історії). Таким чином, виникає причинно-наслідковий зв’язок між кліматичними змінами в Африці → виходом гомінід у савану → посиленням зацікавленості в алкоголі → Столітньою війною Англії та Франції.
Ще один вкрай важливий приклад – одомашнення кукурудзи. Дика кукурудза теосинте росла природнім чином, сьогодні ж ця дика форма зникла. Давні народи Америки звернули на неї увагу і почали культивувати заради виготовлення алкогольних напоїв і лише пізніше для споживання в їжу. Одомашення кукурудзи зробило можливим розквіт цивілізацій Мезоамерики і мало великий вплив на історію людства після колонізації Америки. Виникає причинно-наслідковий зв’язок між кліматичними змінами в Африці → виходом гомінід в савану → посиленням зацікавленості в алкоголі → одомашненням кукурудзи → розквітом цивілізацій Мезоамерики → надходженням золота ацтеків до Іспанії (або інші приклади).
Варто наголосити, що залежність від алкоголю розвивається дуже легко, оскільки має еволюційне підґрунтя. Наших предків врятувала важкість добути алкоголь. Сучасна людина має легкий доступ до алкоголю, тож потрібно бути вкрай обережним, щоб не потрапити в згубну залежність. - У савані одним із важливих джерел м’яса для гомінід був пошук трупів великих тварин (слонів, носорогів тощо). У пошуку мимовільно допомагали птахи, які летіли до трупа. Спостереження за польотом птахів для гомінід було важливою навичкою. Упродовж декількох мільйонів років схильність звертати увагу на політ птахів підвищувала ефективність пошуку їжі. Ці “віщування” справді збувались, тому в усіх куточках планети досі є спроби передбачення майбутнього таким чином. Зверніть увагу учнівства на те, що нам важко оцінити, якою була б історія, якби люди не намагались віщувати за польотом птахів, але вона суттєво відрізнялась би. В античному світі політ птахів відігравав важливе значення у вирішенні питання – чи оголошувати війну? Чи наважуватись на битву? Деякі війни або битви не відбулись, натомість відбулись інші. За однією із версій, рід Августа Октавіана веде від авгурів – професійних віщунів за польотами птахів. Чи змогли б предки Октавіана увійти до римської еліти, якби не було попиту на їхнє ремесло? Ці та багато інших питань не мають відповіді, але вказують на великий вплив на історію людства схильності давніх гомінід стежити за птахами.
Робота в парах
Завдання 4. Створення блок-схеми із узагальненням уроку.
Джерело: розмітка блок-схеми.
Завдання: стрілками позначте причинно-наслідкові зв’язки між блоками.
Методичний коментар:
Створення блок-схем буде основним способом узагальнення пройденого. Час від часу між блок-схемами різних уроків виникатимуть зв’язки
Відповідь:
| Ні | Частково | Так | |
|---|---|---|---|
| Я знаю основні етапи еволюції людей | |||
| Я можу навести приклади зв’язку між давніми еволюційними надбаннями і сучасними вподобаннями людей | |||
| Я знаю різницю між умовами тропічного лісу і савани | |||
| Я розумію, як перехід із тропічного лісу в савану змінив гомінід |
Урок 5. Роль клімату в антропогенезі. Аридизація в пізньому міоцені та вихід гомінід в савану.
Робочий аркуш учнівства
Запитання
Де жили австралопітеки?
Смаки бувають різні, але дещо в людей спільне. Мабуть, усі діти (та й дорослі, якщо відверто) полюбляють гойдатись на тарзанці та жити в будиночках на деревах. А ще нам подобається дивитись довкола із висоти, спостерігати за літальними об’єктами. Переважній більшості людей подобаються фрукти, квіти, метелики. Спробуйте пояснити таку єдність уподобань.
Індивідуальна робота
Завдання 1. Реконструкція еволюційного дерева гомінід.
Джерело: схема еволюції гомінід (незавершена). Сторонні джерела інформації
Завдання: на схемі показано основні етапи еволюції гомінід, починаючи від 7-8 мільйонів років, коли еволюційне дерево наших предків відділилось від інших людиноподібних мавп. Деякі етапи не підписані. При виконанні завдання зауважте, що наведена схема враховує сучасні дані, але трохи спрощена. При пошуку можете натрапити на більш застарілу інформацію або сучасну, але з більшою кількістю подробиць. Такі джерела також можна використовувати, якщо орієнтуватись на послідовність часу існування видів.
- Виберіть із переліку пропущені назви і додайте їх на схему:
- австралопітек афарський,
- ардипітек,
- людина випрямлена,
- людина вміла,
- людина гайдельбергська,
- парантроп ефіопський,
- сахельантроп.
- Скориставшись додатковими джерелами інформації, з’ясуйте, на якому етапі предки людей перейшли від життя в тропічному лісі до життя в савані. Позначте цей перехід на схемі вертикальною лінією і підпишіть.
- Скориставшись додатковими джерелами інформації, з’ясуйте, на якому етапі наші предки вперше вийшли за межі Африки. Позначте цей вид стрілкою і підпишіть.
Завдання 2. Порівняння тропічного африканського лісу та савани.
Гомініди – еволюційна гілка наших предків, від’єдналась від спільного предка із іншими людиноподібними мавпами близько 8 мільйонів років тому. На той час гомініди жили в тропічному лісі. Наприкінці епохи міоцену, приблизно 6 мільйонів років тому, у результаті кліматичних змін скоротилась площа лісів, зросла конкуренція між приматами. Щоб уникнути конкуренції, гомініди перемістились із тропічного лісу в савану.
Джерела: заготовка порівняльної таблиці.
| Характеристика (у дужках наведено варіанти відповіді) | Африканський тропічний ліс | Савана |
|---|---|---|
| Сезони (відсутні; чотири сезони; сухий і вологий; теплий і холодний) | ||
| Доступність фруктів (упродовж цілого року; лише в деякі сезони) | ||
| Великі хижаки (відсутні; леопард; лев; тигр) | ||
| Копитні тварини (відсутні; тримаються окремими особинами або невеликими групами; утворюють великі стада) | ||
| Можливість пошуку трупів великих тварин – слонів, носорогів тощо (крупні тварини нечисельні; трупи швидко з’їдають комахи та бактерії; трупи можна знайти, орієнтуючись на політ птахів) |
Завдання: орієнтуючись на варіанти відповідей заповніть порівняльну таблицю. Зауважте, що в деяких комірках потрібно декілька варіантів відповіді, поміж пропонованих варіантів є зайві.
Групова робота
Завдання 3. Круглий стіл “Еволюція гомінід та вподобання людей”.
Робота в парах
Завдання 4. Створення блок-схеми із узагальненням уроку.
Джерело: розмітка блок-схеми
Завдання: стрілками позначте причинно-наслідкові зв’язки між блоками.
| Ні | Частково | Так | |
|---|---|---|---|
| Я знаю основні етапи еволюції людей | |||
| Я можу навести приклади зв’язку між давніми еволюційними надбаннями і сучасними вподобаннями людей | |||
| Я знаю різницю між умовами тропічного лісу і савани | |||
| Я розумію, як перехід із тропічного лісу в савану змінив гомінід |
Ділись та обговорюй важливе