Pasaulē ir miljoniem dažādu veidu dzīvo organismu. Ilgu laiku dzīvās būtnes ir attīstījušās, pielāgojoties izdzīvošanai dažādos apstākļos. Ja organismam ir izdevīga pielāgošanās, viņiem ir lielāka iespēja izdzīvot, vairoties un nodot ģenētisko informāciju šai adaptācijai nākamajai paaudzei. Šo ideju, kas tagad pazīstama kā dabiskās atlases evolūcijas teorija, definēja britu zinātnieks Čārlzs Darvins.
Zinātnieki uzskata, ka uz planētas Zeme ir aptuveni deviņi miljoni dažādu organismu sugu, lai gan ir atklāti tikai 1,3 miljoni. Šie organismi ir ļoti atšķirīgi; katrai sugai ir atšķirīgas īpašības, pamatojoties uz vidi un izdzīvošanai nepieciešamo. Dzīvība pastāv gandrīz visos pasaules nostūros, sākot no polārajiem reģioniem Zemes augšdaļā un apakšā līdz karstiem, sausiem tuksnešiem vidū. Vienīgās vietas, kurās zinātnieki uzskata, ka dzīvības nav, ir vulkānu iekšpusē un hidrotermālo atveru iekšpusē, kur temperatūra ir pārāk augsta.
1831. gadā Čārlzs Darvins piecu gadu ceļojumā apkārt pasaulei pameta Angliju HMS Bīglā un, būdams kuģa zinātnieks, pētīja sastapto dabisko pasauli. Savā ceļojumā viņš novēroja, ka redzamajās dzīvajās būtnēs ir lielas atšķirības, un viņš sāka domāt, kāpēc tas tā ir.
Darvins Galapagu salas sasniedza 1835. gadā. Galapagos viņš pamanīja, ka dzīvnieki dažādās salās atšķiras. Jo īpaši viņš pamanīja putnu ģimeni, kuras knābis bija atšķirīgas formas atkarībā no salas, kurā viņi dzīvoja. Darvins saistīja putna knābja formu ar barības veidu, kas veidoja lielāko daļu putnu uztura. Putnu knābju forma ir adaptācijas piemērs, kas palīdz dzīvai būtnei vieglāk izdzīvot vai vairoties. Tas lika viņam izstrādāt evolūcijas teoriju pēc dabiskās atlases, kas ir viena no svarīgākajām teorijām bioloģijā.
Darvins izmantoja šos novērojumus un nonāca pie secinājuma, ka organismu atšķirības iemesls bija pakāpeniskas izmaiņas laika gaitā. Organismiem, kuriem bija izdevīgi pielāgojumi, bija lielas izredzes izdzīvot un vairoties, kas nozīmē, ka viņiem bija lielāka iespēja nodot savus gēnus nākamajai paaudzei. Tiem organismiem, kuriem nebija šo pielāgojumu, bija mazāka izdzīvošanas un vairošanās iespēja, līdz ar to lielāka iespēja nomirt, pirms tie varēja nodot savus gēnus. Daudzu paaudžu laikā organismi ir attīstījušies tā, lai tie būtu labāk piemēroti savai videi. Lai gan tehniski vēl ir “teorija”, zinātnieku aprindas ir pieņēmušas Darvina idejas kā iemeslu daudzveidīgai dzīvei uz Zemes.
Lai organismi varētu izdzīvot, tiem ir jābūt pielāgojumiem, kas tiem dod priekšrocības, dzīvojot savā vidē. Katram dzīvniekam, augam, baktērijai, sēnei, arheonam un protistam ir īpašības, kas ļauj veiksmīgi izdzīvot savā dzīvotnē. Šos pielāgojumus var iedalīt uzvedības, strukturālos vai fizioloģiskos. Uzvedības pielāgojumus var mantot vai iemācīties. Uzvedības pielāgojumi ietver komunikāciju un spiešanos. Fizioloģiskās adaptācijas piemērs ir spēja radīt indi. Strukturālie pielāgojumi ir veidi, kā organisma ķermenis vai struktūra tiek pielāgota, lai palīdzētu organismam izdzīvot vai vairoties. Strukturālās adaptācijas piemērs varētu būt racionalizēta delfīna forma, kas ļauj tam vieglāk pārvietoties pa ūdeni.
Organismi sacenšas savā starpā par tādiem resursiem kā ūdens, pārtika, saules gaisma vai telpa. Viņi arī konkurē savā starpā, lai vairotos. Labi pielāgotiem organismiem būs lielākas iespējas iegūt nepieciešamos resursus. Ja organismi ir neveiksmīgi un nespēj pārcelties uz citu dzīvotni, tie neizdzīvos.
Vadiet klasi ārā un mudiniet skolēnus novērot dzīvniekus, kukaiņus vai augus skolas pagalmal vai tuvējā parkā. Uzstādiet vadlīniju jautājumus par to, kā katra organisma īpašības palīdz tam izdzīvot. Šī praktiskā aktivitāte veicina ziņkāri un savieno klases mācības ar realitāti.
Sniedziet novērošanas lapas vai zinātnes žurnālus un ļaujiet skolēniem zīmēt to, ko viņi redz, norādot jebkādas pielāgojumu iezīmes (piemēram, kažoku, spārnus vai lapu formu). Veiciniet ātras piezīmes par to, kā katrs pielāgojums var palīdzēt organismam iegūt barību, palikt drošam vai pielāgoties laikapstākļiem.
Organizējiet skolēnus pāros vai mazās grupās, lai viņi dalītos ar zīmējumiem un idejām. Rosiniet viņus salīdzināt atzinumus un diskutēt, kuras pielāgojumu funkcijas šķiet visnoderīgākās un kāpēc. Tas stiprina novērošanas un kritiskās domāšanas prasmes.
Vadiet pārdomu sesiju klasē. Lūdziet skolēniem saistīt savus atklājumus ar ārpusi, attiecinot tos uz struktūras, uzvedības vai fizioloģiskajām pielāgojumu veidiem. Izmantojiet tabulu vai vizuālu palīdzību, lai sasaistītu reālus piemērus ar mācību programmas termiem.
Piešķiriet radošu projektu, kur skolēni ilustrē vai prezentē to, ko viņi uzzināja par pielāgojumiem. Ļaujiet viņiem izvēlēties starp plakatiem, slaidiem vai vienkāršām izstādēm. Tas nostiprina mācīšanos un svin viņu pētījumus dabā.
Dzīvnieku pielāgojumi ir īpašības vai uzvedības, kas palīdz organismiem izdzīvot un vairoties to vidē. Šie pielāgojumi palielina dzīvnieka iespēju atrast barību, izvairīties no plēsējiem un plaukt konkrētās dzīvesvietās.
Izmantojiet radošas aktivitātes, piemēram, izstrādājot iedomātu dzīvnieku projektus, veidojot stāstu plāksnes vai organizējot medību spēles, lai pamatskolēni varētu izpētīt dzīvnieku pielāgojumus praktiskā mācību un stāstījumu veidā.
Izmēģiniet nodarbības, kurās tiek veidotas stāstu plāksnes par konkurenci un dabisko atlasi, izstrādāti dzīvnieki konkrētiem biotopiem vai veidotas laika līnijas, kas attēlo pielāgojumu evolūciju. Šīs aktivitātes iesaista skolēnus un nostiprina galvenās koncepcijas.
Uzvedības pielāgojumi ir darbības vai reakcijas, piemēram, migrācija vai komunikācija. Struktūras pielāgojumi ietver ķermeņa daļas vai formas, piemēram, delfīna aerodinamisko ķermeņa formu. Fizioloģiskie pielāgojumi ir iekšējie procesi, piemēram, indīgas vielas ražošanas spēja.
Čārlzs Darvins novēroja dažādas dzīvnieku pielāgojumu variācijas, piemēram, dažādas knābju formas Gvadelupas zvirbuļiem, un secināja, ka tiem ar labvēlīgām īpašībām ir lielāka iespēja izdzīvot un vairoties. Tas noveda pie viņa evolūcijas pēc dabiskās atlases teorijas.