Биотические связи в природе. Урок биологии в 9-м классе

Цель:  познакомить учащихся с многообразием связей между живыми организмами и  их значением  в  жизни  видов.

Задачи:

• Сформировать общие биологические понятия о приспособленности организмов к совместной жизни в биогеоценозах;
• Показать разнообразие биотических связей между организмами, сформировать понятия:  симбиоз, мутуализм, комменсализм, конкуренция, хищничество, паразитизм..
• Продолжить обучать школьников работать с учебником, дополнительной литературой.
• Научить школьников выявлять типы отношений между организмами, давать их краткую характеристику.
• Развивать мышление, умение делать выводы,  творческую и познавательную активность.

Тип урока:  комбинированный.

Технологии:

-  проблемного обучения;
-  КСО (работа в группах);
-  ИК-технологии (сопровождение урока презентацией)

Методы:

• Объяснительно-иллюстративный;
• Проблемный, частично-поисковый;
• Самостоятельная работа

Средства:

Предметные:   презентация «Биотические связи в природе»; схема биотических связей в учебнике (стр. 206);  тексты из дополнительной литературы.
Практические:  заполнение таблицы, выполнение самостоятельной работы.
Интеллектуальные:  анализ, сравнение, сопоставление.
Эмоциональные:  интерес

Формы:

Индивидуальная, групповая.

План  урока:

• Организационный момент
• Постановка целей и задач
• Проверка домашнего задания по теме предыдущего урока
• Актуализация знаний.
• Изучение нового материала. Проверка понимания в ходе объяснения.
• Закрепление знаний  (работа в группах, решение познавательных задач).
• Домашнее задание. 

Ход  урока.

1. Организационный момент. Проверка присутствующих, готовности рабочих мест, оборудования.

2. Постановка целей и задач урока.  Приложение 1

3. Проверка домашнего задания.

• Объясните понятия «жизненная форма» и «экологическая  группа». В чем их различие?
• Какие свойства тела у белого медведя и пингвина позволяют им переносить без ущерба 50о-ные морозы?
• Почему в приполярных районах Земли мало холоднокровных животных?
• Предложите конструкцию парящего в воде аппарата на основе анализа жизненных форм планктона.
• Для остальных учащихся – тест (2 варианта)

4. Актуализация  знаний.

Слайд 1 Любое живое существо зависит не только от абиотических факторов среды. Жизнь любого живого существа невозможна без других.  Его благополучие зависит от многих видов, которые так или иначе на него воздействуют.

Слайд 2  Весь мир животных, грибов и значительная часть бактерий живет за счет тех соединений, которые создаются растениями. Но и растения не могли бы существовать без микроорганизмов, освобождающих минеральные соли из мертвого опада, животных-опылителей и распространителей семян, грибов, помогающих питанию корней, или других растений, создающих необходимый микроклимат.
Связи между разными организмами называются биотическими. Вся живая природа пронизана этими связями. Они необыкновенно разнообразны и имеют очень разное значение в жизни видов. Наша главная цель сегодня на уроке – попытаться разобраться в этом многообразии.

5. Изучение нового материала.  На этом этапе урока перед учащимися ставится проблемная задача:  «Определить, какие взаимоотношения между различными видами в биогеоценозе могут существовать?». В процессе поисковой беседы  определяются вероятные типы взаимодействия. Ребята приводят известные им примеры.  Работа со схемой в учебнике (стр. 206).

Связи между организмами могут быть прямыми и косвенными. 
Прямые пищевые (трофические) – являются основными в природе. Они поддерживают жизнь организмов. Каждый вид, размножаясь, не только обеспечивает свое существование, но и  служит источником энергии для других.  Кроме того, пищевые связи служат механизмом регуляции численности видов. Формы трофических связей многообразны: хищничество, паразитизм, собирательство, пастьба.

Слайд 3 Хищничество – способ добывания пищи и питания животных, при котором они ловят, умерщвляют и поедают других животных. Истинных хищников отличает специализированное охотничье поведение, они тратят много энергии на добычу своих жертв.

Слайд 4 Собиратели питаются мелкой многочисленной добычей, не способной убегать или оказывать сопротивление, и основную часть энергии тратят на поиск корма.

Слайд 5 При пастьбе  обычно корма вокруг оказывается достаточно, однако он отличается низкой питательностью, и основные усилия животные тратят на захват больших количеств пищи и её усвоение, как, например, коровы на лугу.

Паразитизм – это способ питания за счет питательных веществ другого организма (хозяина), причем последний от этого не погибает, но чувствует себя угнетенно. Паразиты окружены избытком пищевых ресурсов, используя хозяина не только как источник пищи, но и как место обитания.

Трофические связи в биогеоценозах  определяют и направления эволюции взаимодействующих видов. Если хищник питается крупными,  активными жертвами, которые могут убегать, сопротивляться, прятаться, то кто из жертв остаются в живых?

Остаются в живых те из жертв, кто убегает, сопротивляется и прячется лучше других, т.е. имеет более зоркие глаза, чуткие уши, лучшее обоняние, развитую нервную систему, мускульную силу.

Таким образом, хищник ведет отбор на совершенствование жертв, уничтожение больных и слабых. Куда направлен отбор среди хищников?

Среди хищников отбор идет на силу, ловкость и выносливость.

Если же хищники питаются малоактивными либо мелкими, не способными сопротивляться им видами (собирательство), это приводит к другому результату. Какому?

Погибают те особи, которых хищник успевает заметить. Выигрывают те, которые менее заметны (имеют покровительственную окраску и форму)или неудобны для захвата (защищены раковинами, иглами и др.).

Трофические связи являются также заслоном для чрезмерного увеличения численности видов. Изучение растительноядных насекомых выявило целую систему трофических связей, сдерживающих рост  их численности. Если хищники уничтожают своих жертв примерно с той же скоростью, с какой эти жертвы размножаются, то они сдерживают рост их численности. При  усиленном размножении фитофагов хищники уже не справляются с ограничением их числа, зато преимущество получают насекомые-паразиты, специализированные по видам хозяев. Им становится легче отыскивать их яйца и заражать своими. Паразиты могут тем самым резко понизить численность вредителя. При очень бурном размножении фитофагов, когда не справляются ни хищники, ни паразиты, высокая численность насекомых облегчает распространение других потребителей – возбудителей инфекций.

Обратный результат – полное уничтожение жертвы хищником в природе очень редок, а вот в нарушенных человеком условиях встречается гораздо чаще. В рыболовстве, добыче морских беспозвоночных, пушном промысле, спортивной охоте, сборе декоративных и лекарственных растений – везде, где человек уменьшает численность нужных ему видов, он с экологической точки зрения выступает по отношению к этим видам в роли  хищника. Поэтому важно уметь предвидеть последствия своей деятельности и организовывать ее так, чтобы не подорвать природные запасы.

Другой тип отношений – конкуренция – возникает на основе не прямых, а косвенных взаимодействий. Конкуренция  возникает в случаях, когда совместно живущие виды сообща используют одни и те же ресурсы, количество которых ограничено.  Отсутствие одного из таких организмов благоприятно скажется на состоянии другого. Ресурсы могут быть как пищевые, так и другого рода, например, наличие мест для гнездования или  выведения потомства, убежищ от врагов и др. В конкурентных отношениях особи конкурирующих видов могут активно подавлять друг друга, но могут сохранять и совершенно нейтральные отношения.  Успех конкуренции при таком «мирном сожительстве» определяется скоростью размножения: вид, который быстрее наращивает численность, рано или поздно перехватит все ресурсы у другого. У растений конкуренция выражена более остро. Как вы думаете, почему?

Растения ведут прикрепленный образ жизни и не могут избежать конкурентных отношений или сгладить их.

Слайд 6 Конкуренция, таким образом, является одним из главных механизмов подбора видов в биоценозах. Вместе уживаются только те виды, которые какими-либо путями хотя бы частично избегают конкуренции с соседями или смягчают её.  При конструировании искусственных сообществ, например, создании лесопарков или искусственных пастбищ в пустынных районах, а первую очередь подбираются такие виды растений и животных, которые были бы способны ужиться и дополняли друг друга, не вступая в жесткую конкуренцию и полностью используя имеющиеся ресурсы. С конкурентными отношениями человеку часто приходится сталкиваться в практике акклиматизации животных и растений.  Завезенные виды приживаются только в том случае, если не встречают сильной конкуренции со стороны местных.

Третий тип взаимоотношений организмов прямо противоположен конкуренции. Это взаимополезные отношения – мутуализм и симбиоз.  Близкие по смыслу понятия, но не синонимы.
Мутуализм – любые взаимополезные обязательные или случайные связи между организмами (рак-отшельник и актиния, акация и муравьи).

Слайд 7 Симбиоз – связи, сложившиеся в процессе совместного эволюционного становления видов, в условиях совместного существования в сообществе (лишайник, микориза, бактерии кишечного тракта).

Существуют также отношения, полезные одному из партнеров и безразличные для другого – комменсализм.  Комменсализм как тип биотических отношений поддерживает жизнь многих видов в природе.  Некоторые виды животных либо питаются остатками пищи представителей другого  вида (рыбы-лоцманы, гиены), либо используют их убежища, норы, гнезда, не принося хозяину ни вреда, ни пользы. Так, в норах степных и пустынных грызунов спасаются от жары сотни видов насекомых, пауков и других мелких животных.

Наконец, если совместно живущие виды связаны только через цепь других видов и непосредственно не взаимодействуют, уживаясь в одном сообществе, то их отношения называют нейтральными.

По ходу объяснения учителем нового материала и демонстрации презентации, учащиеся в рабочих тетрадях заполняют таблицу (кроме последней графы):

Типы  взаимоотношений  организмов в  биоценозах

6. Закрепление знаний (работа в 4 группах).  Обсуждение. Заполнение последней графы таблицы примерами.

Задание:  Прочитать тексты. Определить, о каком типе взаимоотношений идет речь. Заполнить последнюю графу таблицы, распределив примеры по типам взаимосвязи.

ЛИСТ 2 (задание для второй группы)

• «Гиены подбирают остатки недоеденной львами добычи»

А.М.Былова, Н.М.Чернова, «Экология»

• Белки и лоси, проживая в одном лесу практически не контактируют друг с другом».

А.М.Былова, Н.М.Чернова, «Экология»

• «Уже  у одноклеточных  животных  встречается поедание одного вида другим видом, например, хищные инфузории нападают на инфузорию-туфельку»

В.В.Лункевич «Занимательная биология»

• «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…»

В.В.Лункевич «Занимательная биология»

• «…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 чвоего запаса влаги. Благодаря такой поддержке, водоросль редко чувствует недостаток влаги…»

В.В.Лункевич «Занимательная биология»

• «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».

В.В.Лункевич «Занимательная биология»

• «Грибы препятствуют росту бактерий путем выработки антибиотиков».

С.Г.Мамонтов «Общая биология»

Домашнее задание.

Выучить § 53, подготовить ответы на вопросы после параграфа. Закончить заполнение таблицы. Приложение 2

Литература

1. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под общей ред. Проф. И.Н.Пономаревой. – М.: Вентана-Граф, 2004 г.
2. Чернова Н.М. и др.  Основы экологии. Проб. Учебник для 9 класса общеобразоват. учреждений – М.: Просвещение, 1995.
3. www.zooeco.com.