Цели: создание условий для формирования у обучающихся представления о разнообразии биотических связей между организмами и их значением в жизни видов, возможности применения знаний в будущей профессиональной деятельности.
Задачи:
Образовательные: сформировать знания о типах межвидовых взаимоотношений, показать разнообразие биотических связей между организмами, сформировать понятия: симбиоз, мутуализм, комменсализм, протокооперация, аменсализм, конкуренция, хищничество, паразитизм.
Развивающие: развивать познавательные умения (выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи); умение делать обобщения и выводы;
Воспитательные: способствовать формированию научного мировоззрения обучающихся, воспитанию экологической культуры, навыков осмысления и поиска решения экологических проблем, бережного отношения к природе.
Оборудование: компьютер, проектор, видео, презентация.
Тип урока: комбинированный.
Ход урока
І. Организационный момент (3 мин.)
Приветствие, проверка готовности кабинета и обучающихся к занятию (наличие тетрадей у обучающихся), раздача с помощью дежурных дидактических материалов к занятию, преподаватель отмечает отсутствующих на занятии.
Организация обучающихся на урок: закройте глаза и мысленно повторяйте за мной: «Я внимателен, я сосредоточен, догадлив, сообразителен, я буду активно работать на уроке и получать хорошие оценки».
IІ. Проверка домашнего задания (15 мин.)
Игра «Невод». (Преподаватель задаёт вопросы. Обучающийся, ответивший правильно, садится, а не ответивший, продолжает стоять - он пойман в невод).
Вопросы:
Вопрос 1. Какие лучи согревают живые организмы? (Согревают организмы инфракрасные лучи.)
Вопрос 2. На какие группы делят экологические факторы? (Факторы делят на: абиотические, биотические, антропогенные.)
Вопрос 3. К какой экологической группе по отношению к свету следует отнести ель? (Ель – теневыносливое растение.)
Вопрос 4. Каково значение видимого света? (Он необходим для фотосинтеза растений и ориентации на местности животных.)
Вопрос 5. Чем холоднокровные животные отличаются от теплокровных?
(Температура тела хладнокровных животных, в отличие от теплокровных, зависит от температуры окружающей среды.)
Вопрос 6. Когда температура тела воробья выше: зимой или летом? (Температура тела воробья одинакова по сезонам года, поскольку он является теплокровным животным).
Вопрос 7. Какой экологический фактор вызывает образование в коже витамина D? (Витамин D образуется под действием длинноволновых ультрафиолетовых лучей солнца.)
Вопрос 8. Укажите приспособление верблюжьей колючки к недостатку влаги. (У верблюжьей колючки очень длинные корни, распространяющиеся на глубину до 15 метров.)
Вопрос 9. Как грызуны в пустыне приспосабливаются к недостатку влаги? (Пустынные грызуны получают влагу вместе с пищей и в засушливый период впадают в спячку.)
Вопрос 10. Почему верблюд может долгое время обходиться без воды? (Жир, накапливающийся у верблюда в 1-2 горбах, служит источником воды.)
Вопрос 11. Перечислите известные вам абиотические факторы. (Свет, температура, влажность, атмосферное давление, ветер, рельеф, содержание газов и минеральных веществ, радиационный фон).
Вопрос 12. Что такое среда обитания? (Часть природы, которая окружает живые организмы и оказывает на них прямое и косвенное воздействие).
Вопрос 13. Чем тенелюбивые растения отличаются от теневыносливых? (Тенелюбивые растения, в отличие от теневыносливых, вообще не выносят сильного освещения.)
Вопрос 14. К какой экологической группе по отношению к свету относятся растения открытых пространств: полей, лугов? (Растения открытых пространств относятся к группе светолюбивых растений.)
Вопрос 15. Какой экологический фактор возник с появлением человечества? (С появлением человечества возник антропогенный фактор).
Вопрос 16. Что такое экология? (Экология – наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой.)
Вопрос 17. Что такое экологический фактор? (Любой компонент среды, способный оказывать влияние на организмы).
Вопрос 18. Что такое биотические факторы. (Все виды влияния на организмы со стороны других живых организмов).
Вопрос 19. Что такое лимитирующий фактор? (Ограничивающий)
Вопрос 20. Сформулируйте закон Либиха. (Даже единственный фактор за пределами зоны своего оптимума приводит к стрессовому состоянию и в пределе - к гибели организма).
Вопрос 21. Как называется то значение фактора, которое наиболее благоприятно для жизнедеятельности, роста и размножения организмов? (Оптимальное, или зона оптимума).
Вопрос 22. Что такое предел выносливости? (Крайние значения фактора, за которыми условия становятся непригодными для жизни и вызывают гибель организмов).
Вопрос 23. На какие группы по отношению к свету делятся растения? (Светолюбивые, тенелюбивые, теневыносливые).
Вопрос 24. Благодаря какой части спектра солнечного излучения у растений осуществляется фотосинтез? (Видимой части спектра).
Вопрос 25. Что такое фотопериодизм? (Продолжительность и интенсивность воздействия света на организмы).
Вопрос 26. Какие выделяют группы растений по отношению к воде? (Водные, околоводные (наземно-водные), наземные, растения сухих и очень сухих мест, суккуленты).
Вопрос 27. Какие приспособления к изменениям температуры окружающей среды существуют у растений и животных? (Теплокровность животных, зимняя спячка, анабиоз, морозостойкость, летний покой).
Задание 2. Определение принадлежности признака к определённому экологическому фактору:
1. Влажность.
2. Сосна в лесу.
3. Температура
4. Свет.
5. Распашка земель.
6. Солёность.
7. Волк в лесу.
8. Свиной цепень в организме.
9. Загрязнение воды нефтепродуктами.
10.Блохи в шерсти животных.
11.Выхлопные газы автомобилей.
12. Захоронение радиоактивных отходов в почве.
Абиотический | Биотический | Антропогенный |
1,3, 4, 6 | 2, 7, 8, 10 | 5, 9, 11,12 |
Задание 3. Распределите животных по группам по отношению к свету.
Дневной образ жизни | Ночной образ жизни | Жизнь в постоянной темноте |
Колибри, ласточка, попугай, орел, антилопа, жираф | Сова, тигр, койот, летучая мышь | Дождевой червь, крот |
IІІ. Мотивация учебной деятельности. Целевая установка занятия (3 мин.)
Соседи, соседи: жуки и медведи,
Орлы и козявки, деревья и травки.
Прожить без соседей
— увы! - невозможно,
Иных обойдешь далеко, осторожно,
Иными, как раз, хорошо закусить,
А с теми под крышей теплее прожить.
Иные годятся для дальней дороги,
Другие поднимут тебя по тревоге,
А эти соседи помогут в беде.
Соседи, соседи - всегда и везде!
Жизнь любого живого существа невозможна без других. Они никогда не живут изолированно, а постоянно контактируют между собой и живыми организмами. Поэтому между животными складываются различные взаимоотношения. В известной русской народной сказке “Теремок” в одном доме поселились: лягушка, мышка, лиса и заяц, и волк. Могут ли действительно все эти животные находиться в одном “теремке”. Что их может связывать?
- Предположите тему нашего сегодняшнего урока (формулирование темы урока). Перед нами стоит проблемная задача: Определить, какие взаимоотношения между различными видами в биоценозе могут существовать?
- Какие цели мы поставим перед собой сегодня? (Изучить многообразие связей между живыми организмами и их значение в жизни видов, научиться распознавать типы взаимоотношений и приводить конкретные примеры.)
IV. Актуализация опорных знаний (4 мин.)
- Назовите, пожалуйста, все экологические факторы. (Абиотические, биотические и антропогенные).
Связи между разными организмами называют биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны в деталях, могут быть прямыми или косвенными и имеют разное значение в жизни видов.
Для разминки я предлагаю вам решить экологическую задачу Ч. Дарвина.
Задача: «Существует ли какая-либо связь между числом «старых дев» и величиной удоя коров данной местности?»
(Построим логическую и пищевую цепочку. Увеличение числа старых дев в данной местности приводит к увеличению количества кошек, которых заводят старые девы. Увеличение количества кошек приводит к уменьшению количества мышей. Мыши разоряют гнезда шмелей, раз их меньше, значит, шмели не погибают! Увеличение количества шмелей, гнезда которых часто разоряют мыши приводит к повышению урожайности клевера. Высокие урожаи клевера приводят к увеличению удоя у коров в данной местности).
V. Изучение нового материала (45 мин.)
По направлению действия на организм взаимоотношения между организмами в сообществах могут подразделяться на симбиоз, антибиоз и нейтрализм.
Симбиоз – позитивные взаимоотношения. Это такая форма взаимоотношений, при которой партнеры получают пользу друг от друга (или один из них от другого). Симбиоз – буквально “совместная жизнь.
Сказка “ Белоснежка и семь гномов” типичный пример таких отношений. Добрые гномы приютили Белоснежку, а она заботилась о них.
Различают несколько форм взаимополезного сожительства живых организмов: мутуализм, кооперация и комменсализм.
Мутуализм (+ +) – взаимовыгодное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным для существования каждого из них. Мутуализм - оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить самостоятельно. Это наиболее сильная взаимосвязь между организмами.
Типичный пример - отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих у них в кишечнике. Термиты питаются древесиной, однако у них нет ферментов, переваривающих целлюлозу. Жгутиконосцы вырабатывают такие ферменты и переводят клетчатку в сахара. Без простейших - симбионтов - термиты погибают от голода. Сами же жгутиковые, помимо благоприятного микроклимата в кишечнике термитов получают пищу и условия для размножения.
У лошадей, крупного рогатого скота, овец и других жвачных, потребляющих богатые клетчаткой корма, в желудочно-кишечном тракте обитают бактерии, частично переваривающие эту грубую пищу. Взамен бактерии получают от хозяина все необходимое питание.
Другой пример мутуализма - лишайники. Они представляют собой очень тесный союз гриба и одноклеточных водорослей. Гриб обеспечивает водоросли прикрепление и защиту, а также снабжение водой и неорганическими солями. Водоросль же предоставляет грибу продукты фотосинтеза. Только находясь в симбиозе они способны произрастать в таких суровых условиях, в которых многие растения не выживают. Не случайно именно лишайники часто обитают на голых скалах, являясь в таких местах единственными поселенцами.
Пример мутуализма: взаимоотношения узкоспециализированных к опылению растений (инжир, купальница, дурман, орхидные) с опыляющими их видами насекомых.
Другой интересный случай - взаимоотношения муравьев и тлей. Совершенно беззащитных тлей муравьи охраняют, пасут и "доят", получая от них сладкие продукты выделения.
Можно наблюдать еще один пример симбиоза: клевер, опыляемый шмелями. Устройство ротового аппарата шмелями приспособлено к опылению закрытых цветков бобовых растений.
Шляпочные грибы и деревья (берёза и подберёзовик). Это тоже симбиотические отношения. На корнях березы, сосны, дуба, ели, а также орхидейных, вересковых, брусничных и многих многолетних трав мицелий гриба образует толстый слой. Корневые волоски на корнях высших растений при этом не развиваются, а вода и минеральные соли поглощаются с помощью гриба. Мицелий гриба проникает даже внутрь корня, получая от растения-партнера углеводы и доставляя ему воду и минеральные соли. Деревья с микоризой растут гораздо лучше, чем без нее.
Примером мутуализма является сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений (гороха, фасоли, сои, клевера, люцерны, вики, белой акации, земляного ореха). Эти бактерии способны усваивать азот из воздуха и переводить его в усвояемую для растений форму, поселяются на корнях растений. Присутствие бактерий вызывает разрастание тканей корня и образование утолщений. Утолщения на корнях называются клубеньками. Растения в симбиозе с азотфиксирующими бактериями могут произрастать на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву. Вот почему бобовые - клевер, люцерну, вику - вводят в севообороты как предшественники для других культур.
Протокооперация (+ +) - совместное существование выгодно обоим видам, но не обязательно для них.
В тропических морях на небольших глубинах обитают своеобразные кишечнополостные животные, относящиеся к коралловым полипам, - актинии. В отличие от других кораллов они лишены твердого скелета и имеют вид небольшого цилиндра, окаймленного на верхнем конце венчиком из щупалец. Как и все кораллы, актинии ведут сидячеприкрепленный образ жизни. Однако нередко можно видеть, как актинии медленно перемещаются по морскому дну. Это бывает в тех случаях, когда актиния поселяется на пустой раковине какого-нибудь моллюска. В раковине находит себе убежище рак-отшельник, прячущий в ней свое мягкое брюшко, и он-то и "везет" на себе раковину вместе с актинией. Такое сожительство взаимовыгодно: перемещаясь по дну, рак увеличивает пространство, используемое актинией для ловли добычи. Часть добычи, пораженная стрекательными клетками актинии, не захватывается ею, падает на дно и поедается раком. Польза для обоих организмов очевидна, но связь их необязательна: и рак и актиния могут существовать обособленно.
Другой пример необязательной, но взаимовыгодной связи дают взаимоотношения мелких рыбок семейства Губановых и крупных хищных мурен. Среди Губановых имеются так называемые рыбы-чистильщики, освобождающие крупных рыб от наружных паразитов, находящихся на коже, в жаберной и ротовой полости. Обитают губаны-чистильщики всегда в одном и том же месте. Крупные хищники, в том числе мурены, страдающие от паразитов, приплывают в места обитания губанов и дают им возможность уничтожать паразитов даже у себя во рту, хотя могли бы с легкостью их проглотить.
Известны креветки, выполняющие туже роль, что и губаны. Рыбы, мелкие и крупные, те же мурены, приплывают к местам, где их ожидают креветки, принимают определенную позу - ложатся на бок и открывают пасть - и ждут, пока креветки не соберут паразитов с поверхности тела или в ротовой полости. Заодно с паразитами креветки выстригают клешнями поврежденные отмершие участки тканей. Среди позвоночных животных такое явление распространено достаточно широко.
Многие птицы кормятся на копытных, собирая с их тел паразитов - клещей. Столь же часто птицы выщипывают зимнюю шерсть у оленей, лосей, коров, во время линьки, используя ее при постройке гнезд.
Медоед довольно крупный зверь, внешним обликом напоминает барсука или небольшую собаку. Это животное имеет репутацию самого бесстрашного животного несмотря на его мелкоту. Он даже внесено в книгу рекордов Гиннеса в список как "Самое бесстрашное животное в мире". Известны нападения медоедов даже на молодых львов, закончившиеся для последних трагически.
В Африке медоед зачастую «кооперируется» с очень интересной птицей медоуказчиком из отряда дятлообразных. Найдя гнездо пчёл, медоуказчик криком привлекает внимание зверя. Указывая путь к пчелиным сотам, птица летит перед медоедом постоянно издавая особые жужжащие звуки, время от времени присаживаясь на деревья, давая зверю возможность поспеть за ней. Добравшись до улья, медоед использует свои анальные железы, чтобы окурить пчел перед нападением на их гнездо, таким же образом пасечник всегда использует дым, чтобы укротить пчел перед сбором урожая мед.
Основа для сотрудничества медоеда и медоуказчика – различные вкусы: если медоед поедает мед, пчел и их личинок, то для медоуказчика самая желанная добыча – воск, который совершенно несъедобный для большинства животных. В желудках этих птиц воск превращается в легко усвояемую и перевариваемую форму благодаря особым симбиотическим бактериям.
В результате все сыты и довольны (кроме пчел, разумеется), поскольку каждый получил то, что ему было нужно.
Комменсализм (+ 0) - тип взаимоотношений, при котором один из двух обитающих совместно видов извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другому виду.
Молодая елочка, растущая в тени березы, – яркий пример комменсализма. Существование елочки для взрослой березы незаметно, несущественно, но для теневыносливой ели крона березы служит защитой от солнца.
В открытом океане крупных морских животных - акул, дельфинов, черепах - часто сопровождают небольшие рыбы - лоцманы. Лоцманы кормятся остатками пищи животных, которых они сопровождают, а также их экскрементами и паразитами. Близость к крупным хищникам защищает лоцманов от нападения. Инстинкт следования за крупными движущимися телами заставляет лоцманов сопровождать и корабли. В этом случае они питаются кухонными отбросами. Такие отношения между видами называют нахлебничеством. Например, гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи.
Квартирантство. Мальки рыб прячутся под зонтиками крупных медуз, где находятся под защитой щупалец, снабженных стрекательными клетками. В гнездах птиц, норах грызунов, обитает огромное количество насекомых и клещей. Например, в норе суслика могут поселяться жуки, жабы, ящерицы. Они не приносят сурку ни вреда, ни пользы. Ему все равно живут они рядом или нет. В норах альпийского сурка насчитывается до 110 видов жуков.
1. Согласны ли вы с тем, что при симбиотических взаимоотношениях виды живых организмов получают преимущества в борьбе за существование?
- да. Извлекая пользу друг от друга они получают преимущества в борьбе за существование.
2. Всегда ли при симбиозе оба партнера извлекают пользу друг от друга?
- нет. При симбиозе пользу может извлекать хотя бы один партнер, а другому такое взаимоотношение безразлично.
3. Может ли являться примером симбиоза присутствие микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте растительноядных животных?
- да. От бактерий-симбионтов полностью зависит переваривание целлюлозы в желудочно-кишечном тракте растительноядных животных.
4. Значение симбиотических связей:
-вносят разнообразие в межвидовые связи в сообществах: чем разнообразнее и прочнее связи, поддерживающие совместное обитание видов, тем устойчивее данное сообщество.
Нейтрализм (0 0) – форма взаимоотношений, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не связаны друг с другом непосредственно. Примеры: стрекоза и муравей; волк и дождевой червь; лось и филин.
Антибиоз - отрицательные взаимоотношения могут принимать следующие формы:
Хищничество (- +) - отношения, при которых представители одного вида ловят и поедают представителей другого вида. Уже у одноклеточных поедание особей одного вида другим - обычное явление.
Медузы парализуют стрекательными клетками любые организмы, попадающие в сферу досягаемости их щупалец (у крупных медуз - до 20-30 метров в длину), и поедают их. Крупные лягушки нападают на птенцов и могут наносить серьезный ущерб разведению водоплавающей домашней птицы. Змеи охотятся на амфибий, птиц и мелких млекопитающих. Нередко объектами их охоты бывают не только взрослые особи, но и яйца птиц. Гнезда птиц, расположенные как на земле, так и на ветвях деревьев, буквально опустошаются змеями.
Частным случаем хищничества служит каннибализм - поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко поедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки некоторых млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.
Хищничество связано с овладением сопротивляющейся и убегающей добычей. При нападении на птиц сокола-сапсана большинство жертв погибает мгновенно от внезапного удара его когтей. Мыши и полевки так же не могут оказать сопротивления лисице или сове. Но иногда борьба хищника и жертвы превращается в ожесточенную схватку. Поэтому естественный отбор, действующий в популяции хищников, будет увеличивать эффективность поиска, ловли и поедания добычи. Этой цели служит ловчая паутина пауков, ядовитые зубы змей, точные нападающие движения стрекоз, змей, птиц и млекопитающих. Вырабатывается сложное поведение, например, согласованные действия стаи волков при охоте на оленей.
Жертвы в процессе отбора также совершенствуют средства защиты и избегания хищников. Сюда относятся покровительственная окраска, различные шипы и панцирь, приспособительное поведение. При нападении хищника на стаю рыб все особи бросаются врассыпную, что увеличивает их шансы уцелеть. Напротив, скворцы, заметив сапсана, сбиваются в плотную кучу. Хищник избегает нападать на плотную стаю, так как рискует получить увечья. Крупные копытные при нападении на них волков становятся кругом. Для волков вероятность отбить и зарезать отдельную особь в результате такого поведения стада значительно уменьшается. Поэтому они предпочитают нападать на старых и ослабленных болезнями животных, особенно отбившихся от стада. В эволюции связи хищник - жертва происходит постоянное совершенствование и хищников, и жертв.
Хищные рыбы имеют широкую пасть. Их челюсти усажены большим количеством острых зубов. Хищные птицы, например, орел, канюк, сокол, имеют крепкий, крючковато загнутый клюв, сильные пальцы с острыми загнутыми когтями. У хищных зверей сильно развиты клыки, которыми они убивают добычу. У хищных птиц и зверей хорошо развиты зрение, слух и другие органы чувств.
Жертвы хищников имеют различные приспособления к выживанию. Многие из них способны к быстрому плаванию или бегу, обманному поведению. У некоторых развились своеобразные органы защиты.
У осьминогов, например, есть особый чернильный мешок. Когда хищник настигает осьминога, тот выпускает чернильную жидкость, которая, расплываясь, приобретает форму обтекаемого тела. Хищник «хватает» чернильную жидкость и от ее действия некоторое время не может ориентироваться во внешней среде.
Потребность в азоте у растений, произрастающих на бедных питательными веществами почвах, промываемых водой, привела к возникновению у них очень интересного явления - хищничества. Растения, относящиеся к семейству росянковых, обладают приспособлениями для ловли насекомых. У встречающейся в России росянки крупнолистной листья собраны в прикорневую розетку. Вся верхняя сторона каждого листа усажена железистыми волосками. В центре листа железистые волоски короткие, по краям длинные. Головку каждого волоска окружает прозрачная капелька густой липкой тягучей слизи. Мелкие мухи и муравьи садятся или вползают на лист и прилипают к нему. Насекомое бьется, пытаясь освободиться, но только больше прилипает к листу. Край листа медленно загибается и покрывает насекомое. Слизь, выделяемая волосками, содержит ферменты, поэтому добыча вскоре переваривается. В тропических лесах росянки гораздо крупнее по размерам (до 60-100 см. в высоту) и могут ловить не только насекомых, но даже мелких позвоночных.
Неверно было бы считать хищников лишними на планете только за то, что они поедают своих жертв. Помните, как в басне И.А. Крылова? Волк и ягненок:
“…– Ты виноват лишь в том, что хочется мне кушать! - сказал и в темный лес ягненка поволок”.
Зачем нужны хищники? Не стало бы больше покоя в природе, если бы исчезли хищники? Если не все, то хотя бы самые свирепые из них?
"Природа ничего не творит зря и не терпит пустоты. Мудрость её поразительна, т.к. при бесконечном разнообразии она сумела всех уравнять в своём праве на жизнь: дождевого червя и крота, мышь и льва, лягушку и кита, мотылька и орла".
Само существование хищников в природе свидетельствует о том, что им предназначена какая-то роль. Многочисленные наблюдения свидетельствуют, что уничтожение хищников на какой-либо территории сопровождается обычно повышением смертности травоядных животных. Хищники в данном случае выступают в роли регуляторов численности животных: они уничтожают обычно слабых и больных животных, снижая этим риск распространения инфекций в популяциях.
Завезли коз на необитаемый остров, где не было ни одного хищника. Козы ели буйную растительность и размножались. Наконец, их стало так много, что пищи на всех перестало хватать. Козы съели все растения, после чего вымерли от голода.
В 70-е годы на Вест – индийские острова были завезены 9 мангустов для борьбы с расплодившимися крысами- вредителями сахарного тростника. Зверьки прижились и стали размножаться. Со временем количество мангустов возросло до сотен тысяч. Крыс стало меньше, однако, вместе с ними стали исчезать местные виды лягушек, птиц, ящериц, крабов. На этом фоне размножались насекомые, питающиеся сахарным тростником. Люди не получили ожидаемого эффекта от ввоза мангустов.
1. Происходит ли в процессе эволюции совершенствование хищников? Если да, приведите примеры совершенствований.
(сложное согласованное поведение на охоте, переключение с одной добычи на другую, острые зубы, когти, клюв, быстрый бег подкарауливание).
2. Что способствует выживанию жертв в природе?
(совершенствование средств защиты: яды, покровительственная окраска, мимикрия, панцири, шипы и т.д.).
3. Ученые полагают, что полное уничтожение хищников в природе ведет к массовой гибели жертв. Объясните, почему?
- полное уничтожение хищников вызывает сначала резкое увеличение численности популяции жертвы. Однако в дальнейшем это приводит к подрыву кормовой базы, развитию заболеваний и к массовой гибели жертв.
4. Какова экологическая роль хищничества?
- поддержание равновесия в экосистемах (регуляция численности видов).
- устранение ослабленных и больных особей
- создаются условия для круговорота веществ, без которого невозможна жизнь
Паразитизм (- +) – полезно-вредные межвидовые отношения, при которых один вид живет за счет другого. Таких животных называют паразитами, а тех на которых они живут – хозяевами. По величине паразиты всегда меньше, чем хозяева.
Как в песне, которую когда-то исполнял знаменитый русский бас Ф. Шаляпин: “… Жил-был король когда-то, при нем блоха жила,
Милей родного брата она ему была……………… ”
Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Организм - хозяин служит для паразита источником питания, очень часто - местом обитания, защитой от врагов. Тело хозяина создает для живущих в нем организмов благоприятный и относительно ровный микроклимат, не подверженный тем изменениям, которые происходят в природе.
При тесном контакте паразита с хозяином преимущество получают организмы, способные долгое время использовать хозяина, не приводя его к слишком быстрой гибели и обеспечивая себе долгое комфортное существование. Паразитизм становится постоянным. К числу постоянных паразитов относятся простейшие (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба), плоские черви (сосальщики, цепни), круглые черви (аскарида, трихина, власоглав), членистоногие (чесоточный зудень, вши). Поскольку при постоянном паразитизме организм хозяина - единственное место обитания для организма, с гибелью хозяина погибает и паразит. С течением времени отбор на сопротивляемость организма хозяина приводит к тому, что вред от присутствия паразита становится менее ощутимым. Например, в крови африканских антилоп часто обнаруживаются жгутиковые простейшие трипаносомы, переносчиком которых является африканская муха цеце. Антилопам трипаносомы ощутимого вреда не приносят. Но если простейшие попадают в кровь человека, развивается тяжелая болезнь (сонная болезнь), всегда приводящая к смертельному исходу. Таким образом, катастрофические последствия заражения паразитами наблюдаются в тех случаях, когда взаимоотношения паразит - хозяин не стабилизированы длительным естественным отбором. По этой причине гораздо больший вред сельскохозяйственным растениям приносят завозные вредители, чем местные.
Паразиты могут паразитировать не только в крови, но и на поверхности тела и в тканях. Например, личинки бычьего цепня с недостаточно проваренным или прожаренным мясом попадают в кишечник человека, где превращаются во взрослую форму длиной 9-10 метров. Цепень питается содержимым тонкого кишечника, всасывая его всей поверхностью тела и тем самым лишая хозяина части пищи.
Паразитические отношения часто встречаются и у растений. Особенно распространены паразитические бактерии и грибы. Они поселяются на вегетативных органах древесных и травянистых растениях, вызывая у них заболевания. Низшие грибы могут стать причиной корневой гнили многих растений. Этот гриб особенно сильно вредит всходам сахарной свеклы, пораженные ткани которой буреют и загнивают. Другие виды этого рода поражают сахарную свеклу на всех стадиях развития, вызывая омертвление тканей.
Один из самых процветающих паразитов высших растений - это гриб фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают практически любые растения, они не являются специализированными к какой-либо группе растений. Другие избирательно поселяются на кокосовых пальмах или на томатах, или на перцах. Особую известность приобрел вид фитофторы, поражающий картофель. В середине 19 века вызванная грибом картофельная гниль распространилась по всей Европе и послужила причиной массового голода. И сейчас, несмотря на обработку посевного материала ядохимикатами и селекцию устойчивых к фитофторе сортов, наблюдаются вспышки картофельной гнили.
Есть паразиты и среди цветковых растений. Один из наиболее распространенных паразитов - повилика, растущая на многих видах трав и кустарников. Повилика обвивается вокруг стеблей растения-хозяина, внедряясь в него присосками. Листья у повилики отсутствуют: она питается только за счет органических и минеральных веществ организма хозяина. На многих сельскохозяйственных растениях (подсолнечник, конопля, табак) паразитирует заразиха - бесхлорофильное растение с толстым мясистым стеблем и бесцветными листьями.
У многих паразитов развиваются органы прикрепления - присоски, крючки, коготки и т.п. У кровососущих животных увеличивается вместимость пищеварительной системы за счет появления слепых выростов кишечной трубки (пиявки, клещи). Многие паразиты утрачивают отдельные органы и целые их системы - органы зрения, передвижения, у них упрощается строение органов чувств. У ленточных червей, всасывающих в кишечнике хозяина питательные вещества всей поверхностью тела, отсутствует пищеварительная система. Растения - паразиты утрачивают корни, листья. Таким образом, по сравнению со свободноживущими видами, строение паразитов упрощается. Взамен утраченных органов, свойственных свободноживущим, сильно развивается половая система. Паразитические формы характеризуются очень высокой продуктивностью. Так, свиной цепень за сутки может выделять до 5 млн. яиц. В громадном количестве образуются семена растений - паразитов, к тому же обладающие долговечностью, сохраняющие всхожесть долгие годы. Все это увеличивает вероятность контакта с организмом-хозяином. У человека могут паразитировать около 500 видов и локализуются во всех органах.
Известный английский писатель Джонатан Свифт в книге «Приключения Гулливера» так описал широкую распространенность паразитизма в природе:
Под микроскопом он открыл, что на блохе
Живёт блоху кусающая блошка;
На блошке той – блошинка - крошка,
В блошинку же вонзает зуб сердито
Блошиночка, и так ad infinitum.
1. Согласны ли вы с тем, что в ходе эволюции у хозяев происходило совершенствование приспособлений?
- да, так как иначе бы они погибли.
2. Назовите признаки паразитизма.
- паразит в течение своей жизни нападает всего на одну (редко - на многих) особь и поедает только часть своей жертвы, причиняя вред хозяину, но редко приводит его к быстрой гибели; паразит живет в теле или на поверхности своего хозяина, обычно его мельче; паразит гораздо теснее связан со своим хозяином, чем хищник с жертвой. Это результат естественного отбора и узкой специализации вида.
3. Известно, что в природе существуют паразиты во всех таксономических группах, начиная от внутриклеточных и кончая высшими растениями и многоклеточными организмами. Почему же их существование не приводит к сокращению видового многообразия в природе?
- паразиты, снижая жизнеспособность хозяина, не вызывают его быстрой гибели, потому что в итоге это привело бы к гибели самого паразита.
4. Значение паразитизма:
- регуляция численности организмов в природе;
- создание условий для круговорота веществ.
Нередко, животные, населяющие одно и ту же территорию или питающиеся одной и той же пищей, вступают в конкурентные отношения между собой.
Конкуренция (- -) - это тип взаимодействий, который возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Каждый из пары конкурирующих видов находится в невыгодном положении. Ведь каждому из них достается вдвое меньше пищи, воды, света, а то и не достается совсем. Как в русской народной сказке “Колобок” Кем в ней, на ваш взгляд являлись и волк и медведь и лисица и даже заяц? Верно, они конкурировали за колобка. А кому он достался? Лисе.
Сосед-конкурент - это тоже опасно.
Он рядом живет, все как будто прекрасно,
Но где только можно, он вас потеснит,
Участок отнимет и свет заслонит,
Умело обставит он вас на охоте –
Вы даже не сразу все это поймете.
Сумеет он дом и невесту отнять,
Останется вам только горько рыдать.
А все почему? Потому что крупнее,
Чуть-чуть посильнее, чуть-чуть побыстрее,
А может быть, просто, он вас поумнее.
Бывает и так иногда у зверей.
Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными - от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее, если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого.
Вдоль пшеничного поля, прилегающего к опушке леса, растут сорные растения: васильки, пырей, льнянка. Взаимоотношения культурных и сорных растений тоже конкурентные. В смешанных лесах быстро растущие деревья будут затенять и угнетать медленно растущие деревья, а также травянистые растения, которые требуют больше света, и тем самым, вытеснять их, лишая света и питательных веществ.
1. Между особями каких видов возникает межвидовая конкуренция?
- между особями экологически близких видов, обитающих на одной территории.
2. Какие виды могут ужиться в одной экосистеме?
- которые занимают разные экологические ниши и не конкурируют друг с другом.
3. Известно, что в экосистемах часто уживаются близкородственные виды. Объясните, почему это возможно?
- близкородственные виды уживаются за счет разделения ресурсов или за счет разделения мест обитания.
4. Значение конкуренции:
- конкуренция является важнейшей составной частью борьбы за существование, а значит, играет важную роль в эволюции видов.
Приспособления к уменьшению конкуренции: личинки питаются другой пищей в отличии от взрослых насекомых (стрекоза на земле, личинки в воде, гусеницы зеленые части, бабочки – нектар, комар самец – нектар, самка – кровь)
Конкуренция:
Прямая – осуществляется путем прямого влияния особей друг на друга (агрессивные столкновения между животными, выделение токсинов у растений и микроорганизмов)
Косвенная – не предполагает непосредственного взаимодействия между особями (через потребление разными животными одного и того же ресурса)
Просмотр видео «Биотические связи»
Физкультминутка (1 мин.)
Посмотрите в глаза своему соседу по парте.
Переведите взгляд на доску, найдите справа фотографию природы.
Посмотрите на меня.
Пожмите руку своему товарищу, улыбнитесь ему.
Это очень хорошо, когда с вами рядом единомышленники.
VI. Закрепление изученного материала (11 мин.)
Познавательные задачи:
1. Плодами вишни лакомятся и воробьи, и галки. Но галки плод вишни проглатывают целиком, а воробьи только склевывают сочную мякоть плода. Какая из этих птиц полезней для вишни? (в результате налета воробьев плоды вишни будут только испорчены, семена в косточках останутся на родительском растении. Галка для вишни полезнее: птица проглотит плод целиком, семя внутри косточки не пострадает, затем косточка подвергнется действию кишечных соков – это улучшит прорастание семени, а потом вместе с пометом оно будет выброшено далеко от родительского растения, что способствует распространению вида.
2. Пара ласточек в период вскармливания птенцов прилетает к гнезду 400 раз в день, принося за 1 раз 0,5 г. насекомых. Период вскармливания длится 20 дней. Сколько килограммов насекомых уничтожает в период вскармливания птенцов 3 пары ласточек? (400 0,5 = 200, 200 20= 4000г. 4000г. 3 =12000г. или 12 кг.)
3. Для того, чтобы выжить, серой жабе необходимо съесть в день 5г слизней, вредителей сельскохозяйственных культур. На площади 1 га обитает 10 жаб. Рассчитайте массу вредителей, которых уничтожают жабы на поле площадью 10 га за тёплое время года (с мая по конец сентября, за 150 дней).
(одна жаба съедает за 150 дней 750 г слизней (5г на 150=750 г)
10 жаб съедает за 150 дней 7500 г.
Жабы на поле площадью 10 га за тёплое время года уничтожают 75000 г=75 кг слизней.
4. Грибники знают, что рыжики следует искать в ельники или под соснами, подосиновики под осинами, подберезовики под березами в лиственных лесах, белые под елью, маслята под сосной. Почему? (Тесное сожительство наблюдается у многих деревьев леса и шляпочных грибов (белых, подосиновиков, подберезовиков и др.). Тонкие нити грибов, находящиеся в почве, тесно переплетаются с корнями деревьев. При этом грибы снабжают деревья растворами минеральных веществ и получают из их корней органические вещества, необходимые им для роста и развития. Всем хорошо известно, что белые грибы нужно искать в ельниках, подосиновики — в осиннике, подберезовики — в березняке, маслята — под соснами. Следовательно, те или иные деревья связаны с определенными видами грибов. Вот почему еще никому не удалось в саду или огороде вырастить подосиновики, подберезовики и другие грибы, жизнь которых связана с деревьями леса).
5. Задержанный браконьер утверждал: «Раз доказано, что волков и других хищников нельзя истреблять, значит, и браконьеров преследовать не надо: ведь говорят же, что браконьер – хищник». Убедительны ли эти доводы? (Нет. Хищники уничтожают преимущественно больных и ослабленных животных, а браконьеры – здоровых).
6. «Каждая птица – это, по сути дела, настоящий летающий зоопарк», - пишет английский ученый Шипли. Поясните мысль ученого.
(На птицах паразитируют различные насекомые и животные: блохи, клещи, пухоеды, кожееды, паразитические черви и другие).
Задание: Прочитать тексты. Определить, о каком типе взаимоотношений идет речь.
Белки и лоси, проживая в одном лесу практически не контактируют друг с другом».
«Уже у одноклеточных животных встречается поедание одного вида другим видом, например, хищные инфузории нападают на инфузорию-туфельку»
«В муравейнике встречаются жучки, которых муравьи кормят и оберегают от хищников. Жучок выпускает жидкость, которая возбуждает муравьев. Поэтому муравьи часто переносят с места на место жучков, хватая их за усики. Поэтому в процессе естественного отбора усики стали прочными и сильными…»
«Гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи»
«…Лишайники – особые, уникальные организмы. Под микроскопом видны тонкие, длинные, бесцветные волокна-гифы гриба; а между ними – округлые зеленые тельца – одноклеточные водоросли. Зеленая водоросль создает из воды, углекислого газа и минеральных веществ, растворенных в воде, сложное питательное вещество для гриба. Гриб, обволакивая своими нитями зеленые тельца водоросли, защищает их от излишней солнечной энергии – не дает терять много влаги, а кроме того, «отдает» сожителю часть своего запаса влаги. Благодаря такой поддержке, водоросль редко чувствует недостаток влаги…»
«Очень опасен поцелуйный клоп, обитающий в тропиках. Это крупное, 1,5 - 3,5 см в длину животное, ведущее ночной образ жизни. Они заселяют хижины, глинобитные дома. Нападая во сне на человека, они прокалывают кожу около глаз или губы в месте перехода в слизистую оболочку. Напившись крови, клоп выпускает каплю, содержащую трипаносом – возбудителей тяжелой болезни».
«Грибы препятствуют росту бактерий путем выработки антибиотиков».
Загадки.
Пускай могуч он как скала-
Не отпугнет меня ничуть!
Лишь только б с барского стола
Мне перепало что-нибудь (Нахлебничество)
С тобой в одной мы связке,
Как дружная семья,
Уже давно неясно,
Где ты, а где тут я? (Симбиоз)
Ты, может, в Африке!
Ты, может, меньше мышки!
Мы друг о друге лишь,
Знаем понаслышке! (Нейтрализм)
VII. Подведение итогов урока, выставление оценок (3 мин.)
Античный мир сформулировал простую и великую истину о месте человека в мире, принципах изучения человеком этого мира и законах жизни в нём следующими афоризмами: “Живи сообразно с природой”, “Нет ничего более упорядоченного, чем природа” и “Природа не терпит пустоты”.
Все-все
На свете,
На свете нужны!
И мошки
Не меньше нужны, чем слоны
Нельзя обойтись
Без чудищ нелепых
И даже без хищников
Злых и свирепых.
Нужны все на свете.
Нужны все подряд -
Кто делает мед,
И кто делает яд.
Плохие дела
У кошки без мышки,
У мышки без кошки
Не лучше делишки.
Да! Если мы с кем-то не очень дружны
Мы все-таки очень друг другу нужны.
А если нам кто-нибудь лишним покажется,
То это, конечно, ошибкой окажется.
Благодарю вас за урок. Сегодня совместно с вами мы частично распутали «невидимые нити природы», которые воедино соединяют все живые организмы нашей уникальной планеты. Наше учебное занятие заканчивается. Но, работа над темой продолжится дома.
(Подведение итогов, выставление оценок за урок)
VIII. Рефлексия (3 мин.)
«Одним словом». Закончите одним словом:
Сегодняшний урок – это…
Сегодня на уроке я …
IX. Домашнее задание (2 мин.)
1. Выучить конспект.
2. Подготовить сообщения на тему: «Симбионты человека», «Паразиты человека, «Необычные взаимоотношения».
