Тема. ПОПУЛЯЦИЯ, ЭКОСИСТЕМА,
БИОСФЕРА
УРОК 28. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ.
СРЕДА ОБИТАНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ОРГАНИЗМОВ К СРЕДЕ ОБИТАНИЯ.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ АДАПТИВНЫЕ РИТМЫ
ОРГАНИЗМОВ
Цели урока: рассмотреть основные
экологические факторы, проанализировать приспособленность организмов к среде
существования, определить основные адаптивные биологические ритмы организмов; развивать
умение анализа и синтеза материала; воспитывать рациональное отношение к
природы.
Оборудование и материалы: таблицы или
слайды презентации с примерами приспособления организмов к различным средам
существование и схемами биологических ритмов организмов.
Базовые понятия и термины: экологические
факторы, воздушно-наземную среду, водную среду, почву, живые организмы
как среда обитания, суточные ритмы, лунные ритмы, сезонные ритмы,
многолетние ритмы.
ХОД УРОКА
I. Организационный
этап
II. Актуализация
опорных знаний и мотивация учебной
деятельности учащихся
Вопросы для беседы
1. Что такое популяция?
2. Какую возрастную структуру может иметь
популяция?
3. От чего зависит половая
структура популяции?
4. Какие факторы влияют на структуру
популяции?
III. Изучение нового материала
Рассказ учителя с элементами
беседы
Организмы подвержены влиянию различных
факторов среды - экологических факторов, которые по своей природе могут быть
абиотическими, биотическими и антропогенными.
Заполнение таблицы вместе с учениками
Экологические факторы
|
Тип факторов
|
Характеристика факторов
|
|
Абиотические
|
Факторы неживой природы - физические
и химические условия среды (температура, влажность, свет, движение воздушных
масс (ветер), течение и соленость воды, осадки, снежный покров, магнитное поле
Земли)
|
|
Биотические
|
Под биотическими факторами
среды понимают взаимное влияние живых организмов друг на друга. Условно
биотические факторы можно разделить на внутривидовые и межвидовые
|
|
|
Внутривидовые факторы. Особи
внутри вида сильно влияют друг на друга, что проявляется в борьбе за
территорию, пищу, полового партнера. Такая внутривидовая конкуренция есть
внутрішньовидовим биотическими фактором.
Межвидовые факторы. В процессе
эволюции в животном и растительном мире сформировалось несколько типов
межвидовых взаимоотношений (конкуренция, хищничество, паразитизм, коменсалізм и
др.). Все они являются межвидовыми биотическими факторами
|
|
Антропогенные
|
Это факторы, обусловленные деятельностью
человека (загрязнение среды, неограниченное охота, разрушение среды
существования и т.д.)
|
В отношении любого фактора
среды вид имеет диапазон устойчивости (толерантности). Если интенсивность
какого фактора выходит за пределы толерантности, особи вида погибают.
Биологическим оптимумом называют такие условия, в которых особи вида оказываются
наиболее приспособленными. Фактор, который наиболее влияет на выживание,
называют ограничивающим (лимитирующим). Лімітуючими факторами могут быть
температура, давление, соленость воды, хищники и т.д.
Организмы могут приспосабливаться к
изменений условий окружающей среды активно, регулируя процессы жизнедеятельности в зависимости
от изменений окружающей среды. Это дает возможность повысить устойчивость к неблагоприятным условиям
существования. Например, температура тела птиц и млекопитающих остается постоянной
даже при значительных ее изменений в окружающей среде, а большинство членистоногих - обитателей
пустынь - сохраняет относительно постоянное содержание воды в организме в условиях сильной
засухи.
За пассивного формирования адаптаций к
изменений условий окружающей среды процессы жизнедеятельности организмов подчинены этим
изменениям. Например, при снижении температуры окружающей среды у холоднокровных
животных резко снижается уровень процессов обмена веществ и они могут впадать в
состояние оцепенения. Листопадные растения зимой прекращают фотосинтез, рост,
развитие.
Еще одним типом приспособлений организмов
к изменениям условий окружающей среды является избегание этих изменений (миграции и кочевки рыб, птиц,
млекопитающих и т.д.). При этом наиболее уязвимые фазы развития приходятся на благоприятные
периоды, а в неблагоприятные - фазы покоя (например, фаза куколки у насекомых).
Каждый вид организмов в процессе своего
исторического развития приспосабливается к определенным условиям существования, что определяет
его ареал. Взаимодействие популяций вида со всем комплексом экологических факторов
определенной среды обитания, в том числе с популяциями других видов, определяет
место его популяций в системе биогеоценоза - экологическую нишу.
Экологическая ниша - положение вида в
системе биогеоценоза, обусловленное его взаимодействием с другими видами, а также
условиями среды обитания.
В отличие от ареала, экологическая
ниша является не только пространственным понятием. Она содержит в себе совокупность условий
жизни внутри экосистемы, приемлемых для вида, и пищевые взаимоотношения вида с другими
видами группировки.
Адаптивные
биологические ритмы
Одно из наиболее общих явлений, которые
наблюдаются в природе, - это сезонная периодичность. Более четко она выражена в
умеренных и северных широтах, где предопределяет определенную ритмичность жизни организмов.
У жителей тропиков сезонные изменения проявляются не так четко, хотя они могут
быть обусловлены чередованием периодов дождей и засушливых периодов. Как вам
известно, вращение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, а также Луны
вокруг Земли обусловливают периодические изменения светового режима, температуры,
влажности воздуха, морские приливы и отливы.
Периодические изменения интенсивности
экологических факторов влияют на формирование у живых существ адаптивных
биологических ритмов: суточных, приливно-отливных, сезонных, годовых и т.д.
Заполнение таблицы вместе с учениками
Адаптивные биологические ритмы
|
Биологические ритмы
|
Характеристика биологических ритмов
|
|
Суточные
|
Вследствие вращения Земли вокруг
своей оси дважды в сутки меняется освещенность, что обуславливает колебания
температуры, влажности и других абиотических факторов, которые влияют на
активность организмов. В частности, солнечный свет определяет периодичность
фотосинтеза, испарения воды растениями, время открывания и закрывания
цветков и т.д. Смена дня и ночи также влияет на процессы жизнедеятельности
животных: двигательную активность, обмен веществ и др.
|
|
Приточно-відпливні
|
Приточно-відпливні ритмы
обусловленные вращением Луны вокруг Земли. Наиболее четко они прослеживаются в
жителей приточно-відпливної зоны. В течение лунных суток (24 часа 50
минут) происходит по два приливы и отливы, что побуждает организмы
приспосабливаться к таких периодических изменений условий существования. Во время отливов
жители приточно-відпливної зоны закрывают свои раковины (моллюски),
домики (усоногие раки, некоторые багатощетинкові черви), закапываются в песок.
3 ритмом приливов и отливов
связано и размножение некоторых жителей этой зоны
|
|
Сезонные
|
Сезонные ритмы связаны с
вращением Земли вокруг Солнца, что приводит годовые циклы климатических изменений
условий. 3 определенным временем года у организмов связаны периоды размножения,
развития, состояние зимнего покоя: у животных, в частности, линька, миграции,
спячка, а у листопадных растений - ежегодная смена листьев. Сезонные ритмы
влияют не только на процессы жизнедеятельности организмов, но и на их строение.
Например, у дафний и тлей в течение года у особей разных поколений
закономерно изменяются размеры тела и особенности строения определенных его частей
|
|
Многолетние
|
Это циклы, связанные с
неперіодичними изменениями солнечной активности в течение нескольких лет.
Эти ритмы выражены не так четко, как
сезонные. Примером многолетних циклов являются массовые размножения перелетной
саранчи и некоторых других животных
|
IV. Обобщение, систематизация и
контроль знаний и умений учащихся
Дать ответы на вопросы:
1. Какие биотические факторы вам известны?
2. Какие абиотические факторы вам известны?
3. Почему антропогенные факторы
выделяют в отдельную группу?
4. Как организмы приспосабливаются к существованию
в разных средах?
5. Какое значение имеют биологические
ритмы для живых организмов?
V. Домашнее
задача