С. В. Страшко, Л. Г. Горяная,
В. Г. Билык, С. А. Игнатенко
БИОЛОГИЯ
Учебник для 9 класса
общеобразовательных учебных заведений
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины
Киев
«Грамота»
2009
УДК 373.5:57+57](075.3)
ББК 28.0я721
Б63
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины (приказ МОН Украины № 56 от 02.02.2009 г.) Издано за счёт государственных средств. Продажа запрещена Независимые эксперты:
Г. А. Колесник — доцент кафедры общей биологии Черниговского ГПУ им. Т. Г. Шевченко, кандидат педагогических наук; Т. В. Коршевнюк — старший научный сотрудник Института педагогики АПН Украины, кандидат педагогических наук; О. О. Гаврилюк — методист ИМЦ управления образования и науки Ивано Франковского городского совета; Н. Н. Де сятниченко — учитель методист Харьковского технического лицея № 173; С. Н. Литвин — за ведующий учебно методическим кабинетом биологии Кировоградского ОИППО им. В. Су хомлинского.
Ответственные за подготовку учебника к изданию:
С. С. Фицайло — главный специалист МОН Украины; С. П. Мистюк — методист высшей ка тегории Института инновационных технологий и содержания образования.
Страшко С. В., Горяная Л. Г., Билык В. Г., Игнатенко С. А.
Биология: Учебн. для 9 кл. общеобразов. учебн. заведений. — К.:
Б Грамота, 2009. — 296 с.: ил.
ISBN 978 966 349 Учебник написан в соответствии с требованиями Государственного стан дарта образования и действующей программы по биологии для общеобразова тельных учебных заведений.
В нём отражены особенности строения тела человека, его органов, систем органов, тканей и клеток. В доходчивой и интересной форме представлены при чины, механизмы и закономерности жизнедеятельности организма человека и его взаимодействие с окружающей средой.
Материал учебника дополнен словарём малоизвестных терминов и поня тий, где применён новый подход подачи учебного материала, способствующий его эффективному усвоению.
ББК 28.0я © Страшко С. В., Горяная Л. Г., Билык В. Г., Игнатенко С. А., ISBN 978 966 349 233 9 © Издательство «Грамота», Уважаемые девятиклассники!
В этом году вы продолжите изучение предмета «Биология». На страницах учебника изложены особенности строения и функций тела человека, даны со веты, как сохранить здоровье, как осознать место человека среди живых видов.
Вы узнаете, что человек — не только биологический объект, а ещё и личность, достойная уважения, любви и сочувствия. Надеемся, что благодаря этому учебнику вы сможете усовершенствовать умение ухаживать за своим телом, поймёте значение здоровья для человека и ценность жизни.
Учёба — сложный и кропотливый процесс, где действуют свои правила.
Уметь учиться — это означает осознанно организовывать свой труд, в частнос ти работу с учебником. В предыдущих классах вы изучали живые объекты — бактерии, грибы, растения, животных — и уже знаете некоторые способы их исследования, то есть умеете характеризовать, сравнивать, определять взаи мосвязь строения и функций, признаки приспособления к условиям существо вания, делать выводы, обобщения и т. п. В этом году вы будете совершенство вать изучение приёмов логического мышления.
Биологическая наука, как и любая другая, нуждается в определённых умственных действиях. В биологии это имеет свои особенности: умственные действия начинаются с анализа биологических объектов, целью которого является условное разделение объекта или явления на его составляющие.
Следующим этапом умственного действия является синтез. Он заключает ся в формировании выводов о причинах подобия и различия объектов, кото рые изучаются.
Каждое биологическое понятие, вывод, явление, процессы, законы — это обобщение существенных признаков. Для этого необходимо проанализиро вать, чем эти признаки подобны, а чем они отличаются, определить главные из них. Причинно следственные связи между биологическими объектами уста навливают, выяснив, что состоялось раньше, на что повлияла причина, какие изменения обязательны и возможны. В природе нет случайностей. Каждое явление имеет свою причину. Следовательно, любая форма умственного дейс твия начинается анализом, а заканчивается синтезом — выводом.
Учебник «Биология» для 9 класса состоит из научной информации и мето дического аппарата, который поможет усвоить необходимые знания. Обра щайте внимание на шрифтовые обозначения понятий, терминов, которые нуж но запомнить или только ознакомиться с ними. Учебник имеет такие рубрики:
• Основные понятия и термины. Понятия и термины — это язык науки.
Особенность биологических терминов состоит в том, что многие из них имеют иностранное происхождение. Для того чтобы их запомнить, нужно знать, из какого языка они заимствованы, и уметь объяснять их содержание.
• Это нужно знать или Это нужно помнить. Рубрики означают, что сведе ния, представленные в них, имеют практическое значение для жизни и здоро вья, и поэтому их содержание необходимо запомнить.
• Домашнее задание. Выполнение заданий этой рубрики требует внима тельности, умения работать не только с учебником, но и с дополнительной литературой. Это будет способствовать выработке умения выделять главное в научной информации, определять последовательность действий, находить ключевые слова и понятия, определять в тексте смысловые элементы для крат кого доклада, сообщения или реферата. Рубрика поможет рассказать членам вашей семьи, о чём вы узнали из учебника.
• Рубрики Это интересно знать и Вопросы для любознательных предлага ют разностороннюю информацию об организме и жизнедеятельности челове ка, данные о достижении современной биологической науки и медицины.
Практические и лабораторные работы можно отнести к научным исследо ваниям. Советуем выполнять их по такому плану:
• прочитайте тему и цель исследования;
• определите порядок действия по инструкции, данной в учебнике;
• по результатам работы сделайте вывод в соответствии с целью исследова ния (наблюдения или эксперимента).
Надеемся, что этот учебник станет вам добрым советчиком в жизни, будет служить сохранению и укреплению здоровья, даст ответы на многие вопросы, которые тревожат каждого человека, поможет избежать неправильных дей ствий, разрушающих организм и забирающих здоровье, а иногда жизнь.
Желаем вам здоровья, без которого невозможны счастье и успех в жизни!
ВВЕДЕНИЕ
§1 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ,ИЗУЧАЮЩИЕ ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ: Человек разумный, эволюция, тео ретические (цитология, гистология, анатомия, физиология, генетика, био химия) и прикладные (медицина, гигиена, валеология, экология) науки.В предыдущих классах вы ознакомились с происхождением и развитием представителей растительного и животного мира. Современная биологическая наука убедительно подтверждает, что все живые организмы имеют общих предков на определённой стадии развития жизни. Органический мир, невзи рая на своё огромное разнообразие, является результатом единого эволюцион ного процесса на Земле.
ЧЕЛОВЕК — высокоорганизованное существо, которое поднялось на наивысшую ступеньку эволюции животного мира. По современной, принятой большинством учёных классификацией в биологическом понимании он принадлежит к виду Homo sapiens, то есть Человек разумный, из семейства Гоминиды, подотряда Обезьяны, отряда Приматы, класс Млекопитающие, подтипа Позвоночные, типа Хордовые. Однако человек — одновременно и общественное существо, способное создавать и изготовлять орудия труда, при менять их, активно влияя на окружающую среду.
Главные биологические черты Homo sapiens — вертикальное положение тела и передвижение на нижних конечностях (ногах), хорошо развитый головной мозг (объём — свыше 900 см3), гибкие кисти рук, способность к членораздельной речи.
Главные социальные черты Homo sapiens — потребность в совместной полезной деятельности, общении, умении подчинять собственные желания потребностям других людей, обществу, осознание себя неотъемлемой частью Самая первая потребность человека — сохранение жизни и здоровья.
Отсутствие болезней, физических изъянов — непременное условие человечес кого счастья, всестороннего развития личности, ощущения полноты жизни.
Здоровье даёт человеку возможность учиться, работать, служить в армии, заниматься спортом. В то же время здоровье населения — это народное досто яние, важное условие развития общества.
Многие люди не знают, какие большие резервы физического и психическо го здоровья имеет человеческий организм, как можно их сохранить, развивать и использовать. Для этого нужно знать свой организм и процессы, которые в нём происходят, условия, предупреждающие развитие болезней. Получить эти знания вам помогут науки о человеке.
НАУКИ, ИЗУЧАЮЩИЕ БИОЛОГИЮ ЧЕЛОВЕКА, можно распределить на две группы — теоретической и прикладной (практической) направленности.
Теоретические науки. Основой строения, развития и жизнедеятельности всех многоклеточных организмов и человека в частности является их струк
ВВЕДЕНИЕ
Рембрандт ван Рейн. Урок анатомии. атр — специально оборудованное поме XVII вв.) для публичной демонстрации вскрытия трупов людей.Физиология — наука, изучающая жизнедеятельность целостного организ ма и его частей — систем органов, отдельных органов, тканей, клеток, исследу ющая причины, механизмы и закономерности жизнедеятельности организма и взаимодействие его с окружающей средой. Генетика изучает процессы на следственности и изменчивости организмов, в частности механизмы передачи наследственной информации и связанные с её нарушением наследственные болезни. Эмбриология изучает развитие зародыша человека. Биохимия — наука, изучающая химический состав живых существ и разные химические процессы, связанные с их жизнедеятельностью. Биофизика изучает физичес кие явления в клетках, тканях, органах, а также физико химические основы их Происхождение человека исследует антропология по найденным во время раскопок костям (зубы, челюсти, череп, другие кости скелета) древних обе зьян, человекообразных обезьян и древних людей; антропологи реконструиру ют телосложение первобытных людей (рис. 1); изучают древние орудия труда и охоты, рисунки на скалах и стенах пещер.
Австралопитек Питекантроп Синантроп Неандерталец Кроманьонец Рис. 1. Реконструкция вида первобытных людей по остаткам костей черепа Эти науки и в первую очередь физиология являются теоретической базой Прикладные науки. Медицина — наука, направленная на укрепление и сохранение здоровья человека, увеличение продолжительности его жизни, предотвращение заболеваний и лечение больных. «Отцом» медицины считают древнегреческого врача Гиппократа.
Теоретические и прикладные науки, изучающие человека
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЧЕЛОВЕК
ПРИКЛАДНЫЕ
Гигиена — отрасль медицины, разрабатывающая и внедряющая методы пред упреждения болезней, изучает влияние разных факторов окружающей среды и производства на здоровье человека. Экология — наука о взаимосвязях организ мов между собой и с окружающей средой. Психология исследует психику чело века. Валеология — наука, изучающая биологические и социальные основы фор мирования, сохранения, укрепления, воссоздания и передачи здоровья потомкам.Основы современных биологических наук о человеке заложили в XIX– XX вв. выдающиеся зарубежные учёные: Ж. Б. Ламарк, Ч. Дарвин, К. Линней, И. Блюменбах, Р. Вирхов, И. Сеченов, Н. Пирогов, И. Павлов, С. Боткин, Г. Вве денский, О. Заварзин, Л. Орбели, В. Палладин, П. Анохин. Значительный вклад в развитие этих наук внесли украинские ученые: А. Богомолец, Г. Костюк, И. Меч ников, В. Филатов, О. Чижевский, Г. Стражеско, Н. Амосов, П. Костюк и др.
Человек, ознакомленный со строением и функциями своего организма, может сознательно придерживаться научно обоснованных правил здорового образа жизни. Их практическое применение поможет каждому укрепить свой организм, закалить его, уберечь от заболеваний, стать физически развитым, здоровым человеком, способным к любому виду деятельности.
Думаем, понимаем, отвечаем. 1. К какому виду в биологическом понимании согласно с классификацией, принятой большинством учёных, принадлежит чело век? 2. Докажите, что человек является биосоциальным существом. З. Отыщите в тексте параграфа материал о теоретических и прикладных науках, которые изуча ют биологию человека.
Домашнее задание. «Антропос» с греческого языка означает «человек». Пользу ясь материалом параграфа и дополнительной литературой, найдите термины, в состав которых входит это слово. Что они обозначают?
§2 ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
(БИОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ)
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ: антропогенез, рудименты, атавизмы, предки человекообразных обезьян (проплиопитеки, дриопитеки), челове кообразные обезьяны (австралопитеки), древнейшие люди (архантропы).РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ НА ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА. Человек начал задумываться над своим происхождением ещё в доисторические времена.
Каждое племя имело свой тотем — священное животное, от которого, как счи талось, оно происходило. Почитание тотемов и ныне сохранилось в племенах, которые живут по древним обычаям своих предков.
На заре своей истории человек не видел ничего плохого в том, что он про
ВВЕДЕНИЕ
изошёл от животных. Однако после утверждения христианства и вплоть до XIX в. подобные представления стали недопустимыми. И хотя ныне наступил уже XXI в., противостояние научного и религиозного мировоззрений всё ещё Научные факты дают основание считать, что человек — это продукт дли тельной эволюции животного мира. Первую научную гипотезу о происхожде нии людей от человекообразных обезьян выдвинул выдающийся французский естествовед Жан Батист Ламарк. Однако самое убедительное толкование эта проблема приобрела в работе выдающегося английского естествоведа Чарльза Дарвина «Происхождение человека и половой отбор».Основные доказательства происхождения людей от обезьян Ч. Дарвин усматривал в наличии атавизмов и рудиментов. Атавизм (с латин. предок) — это наличие у отдельных представителей данного вида признаков, которые су ществовали у их отдалённых предков, например наличие сплошного волосяно го покрова, 4–8 сосков или хвоста у человека. Рудименты (с латин. зачаток) — это анатомически и функционально изменённые органы в результате потери ими своей роли. В отличие от атавизмов, рудименты есть у всех особей этого вида. У человека рудиментами являются: аппендикс, копчик, зубы мудрости, недоразвитые мышцы ушной раковины.
АНТРОПОГЕНЕЗ (с гр. человек и происхождение) — процесс биологическо го и социального становления человека, то есть выделение его из животного мира, очеловечивание предков человека — двуногих обезьян.
В процессе становления человека как вида, особенно за последние 50– 100 тыс. лет, биологическую эволюцию начала опережать эволюция социаль ная, когда шанс выжить и оставить потомков имела не только здоровая, но и умная особь, которая охотилась и применяла орудия труда, знала, как избе жать опасностей, обогреться, прокормиться, обустроить себе убежище от дож дя, снега. Ум, сознание, связанные с постоянным трудом и, в частности, с изготовлением орудий труда, всё больше становились залогом выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды.
ЭТАПЫ АНТРОПОГЕНЕЗА. Антропологи выделяют пять основных этапов антропогенеза, которые отвечают периодам возникновения и существования предков современного человека: І — предки человекообразных обезьян; II — человекообразные обезьяны; III — древнейшие люди; IV — древние люди; V — ПРЕДКИ ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫХ ОБЕЗЬЯН. Обычно родословную человека ведут от небольших обезьян — проплиопитеков (рис. 2), которые жили на дере вьях и питались растительностью. В результате биологической эволюции от них отделились человекообразные обезьяны, которые и доныне существуют (орангутанги и гиббоны), а также прародственники древних людей — дриопи теки (с гр. дерево и обезьяна) — древесные обезьяны.
верглись воздействию неблагоприят ных изменений климата: он стал более засушливым, значительно поредели или частично исчезли большие массивы
ВВЕДЕНИЕ
лесов. Из за этого много видов обезьян, регионы, где было больше влажных панзе и гориллы), а некоторые приспо собились жить на открытой местности.разные обезьяны.
Австралопитеки, или «южные обезьяны»
(с латин. южный), останки которых впер вые были найдены в Африке в 1924 г. (их Проплиопитеки возраст — 35 млн лет), — ближайшие к обезьяны; некоторые учёные считают их древнейшими людьми (рис. 1). Рис. 2. Этапы родословной вида Австралопитеки жили на равнине и передвигались на задних конечностях.
У них стойко закрепилось прямохождение — одна из основных особенностей человека. Одновременно с растительной пищей они начали употреблять жи вотную. Чтобы добыть мясо, австралопитеки охотились, применяя орудия — палки, камни, большие кости животных. Они жили группами: самки заботились о детёнышах, а самцы охраняли их, добывали пищу.
Австралопитеки имели рост 1,2–1,4 м, массу 30–50 кг. Объём мозга «южных обезьян» составлял 500–650 см3. Признаки строения черепа, которые свидетельствуют об умственной, в частности, трудовой деятельности, у австра лопитеков были такими же, как у всех человекообразных обезьян.
На границе между австралопитеком и самым древним человеком стоит Человек умелый (Ноmо habilis), останки которого найдены в 1959–1960 гг.
в Африке. Именно от него начинается существование вида Ноmо — Человек.
Объём его мозга составлял 650–750 см3. Он уже раскалывал камни и обломки застывшей лавы и использовал их как орудия труда.
ДРЕВНЕЙШИЕ ЛЮДИ — АРХАНТРОПЫ (с гр. древний и человек) — сборное название разных подвидов вида Человек прямоходящий (Ноmо еrectus) (рис. 2). Они имели такие особенности:
• умели изготавливать простые орудия труда, что свидетельствует о значи тельных умственных способностях, а также о возможности последующего раз вития вместе с усовершенствованием этих орудий;
• весь образ их жизни (охота, защита от хищных зверей) предопределял групповое (социальное) поведение, что способствовало возникновению речи;
• благодаря речи они имели возможность не только общаться, но и переда • преобладание в пищевом рационе мяса укрепило их мышцы и кости, сде лало их физически более сильными; мясная пища способствовала быстрому насыщению, что высвобождало время на отдых, общение, совершенствование
ВВЕДЕНИЕ
• для жилья архантропы использовали пещеры;• по мнению учёных, между древнейшими людьми уже возникала конку ренция: борьба разных группировок (стад) за пещеры, места охоты и т.п. Это свидетельствует о том, что одновременно с естественным отбором возникали К архантропам принадлежат питекантропы (с гр. обезьяна и человек) и си нантропы (с латин. китайский и гр. человек, поскольку впервые их останки найдены в Китае). Считается, что Человек прямоходящий появился прибли зительно 1,5 млн лет назад. В последующем происходило постепенное расши рение территории существования этого вида, и приблизительно миллион лет назад он стал единственным представителем вида Ноmо на Земле, который вытеснил австралопитеков и Человека умелого. Последние архантропы жили среди людей вида Ноmо sаріеns и исчезли 40–50 тыс. лет назад.
Думаем, понимаем, отвечаем. 1. Определите роль научных трудов Ч. Дарвина о происхождении человека от обезьян. Какие доказательства этого он приводил?
2. Докажите, что в процессе антропогенеза имели значение не только биологи ческие, но и социальные факторы. 3. Перечислите этапы антропогенеза. 4. Укажи те, какие процессы определяют собственно антропогенез.
Самостоятельная работа с учебником. С помощью текста параграфа запишите объяснение терминов «атавизм», «рудимент», «дриопитек», «австралопитек», «ар хантроп», «питекантроп», «синантроп».
Вопросы для любознательных. Предложите собственную гипотезу о том, каким будет человек будущего (с точки зрения биологического и социального развития).
10 Объясните, почему одни люди могут шевелить ушами, а другие — нет.
Домашнее задание. Приведите доказательства того, что труд и речь является не только следствием антропогенеза, но и его последующей движущей силой.
§3 ЧЕЛОВЕК РАЗУМНЫЙ — БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ: Человек разумный, древние люди (палеоантропы, или неандертальцы), первые современные люди (неоан тропы, или кроманьонцы), гоминизация, акселерация.ВИД ЧЕЛОВЕК РАЗУМНЫЙ — Ноmо sаріеns. Человек — общественное су щество, характерной чертой которого является сознание, что сформировалось на основе общественно трудовой деятельности. Как вы уже знаете, биологи ческий вид Человек принадлежит к типу Хордовые, подтипу Позвоночные, классу Млекопитающие, отряду Приматы, семейству Гоминиды, роду Чело век, к которому относят современного человека и его первобытных предше ственников (рис. 3). Родовое и видовое названия человеку — Ноmо sаріеns — дал выдающийся шведский натуралист Карл Линней в 1753 г. Он первым в своей классификации поместил человека в отряд Приматы, который отнёс
ВВЕДЕНИЕ
к классу Млекопитающие.ДРЕВНИЕ ЛЮДИ — ПАЛЕОАНТРОПЫ (с гр. древний и человек), или неандер тальцы (термин происходит от названия долины Неандерталь в Германии, где в 1856 г. были найдены останки их скелетов) (рис. 1), существовали 40– 300 тыс. лет назад. Объём их мозга уже был таким, как у современного челове ка, — до 1400 см3. Развитые лобные и височные участки черепа свидетельству ют об умственной деятельности. Высшая нервная деятельность неандерталь цев совершенствовалась одновременно с трудовой деятельностью и развитием речи. Они изготавливали удобные орудия труда, охотились вместе, одевались в шкуры животных, жили в пещерах. Неандертальцев считают вымершим под видом вида Homo sapiens.
«