Биотические связи в природе

Для всякого начала нужно малое семя. Учить можно и в очень малом деле. Творить можно и в тесном углу. Охранять можно и в самом скромном доспехе.
Н. Рерих.

В течение многих лет работаю над темой « Формирование экологической культуры и этичного отношения к окружающему миру». Развитие природы и человеческого общества невозможно друг без друга. Экологическое образование в настоящее время признаётся образованием для устойчивого развития. Содержание курса биологии в 9-11 классах особенно благоприятствует для формирования представлений о причинах существования устойчивых экосистем, их саморегуляции. Убеждена, что любому современному человеку необходимо владеть теоретическими основами экологических взаимодействий; нужно быть, прежде всего, экологически грамотным. Это показатель общей культуры каждого из нас. Незнание или игнорирование биологических законов и закономерностей в различных сферах деятельности человека оборачиваются экологическими катастрофами. Понимание причинно-следственных связей в природе должно стать элементом мировосприятия каждого человека. Стараюсь донести до сознания школьников, что забота об окружающем мире не заканчиваются уроком или проведенным мероприятием. Она остается на всю жизнь.

«Сегодня история человечества решает вопрос о возобладании гуманного или негуманного мировосприятия, – писал выдающийся мыслитель-гуманист Альберт Швейцер. – Только победа гуманистического восприятия над негуманистическим позволит нам с надеждой смотреть в будущее».

Тип урока: комбинированный.

Задачи:

• Образовательная: Показать многообразие биотических взаимоотношений и взаимозависимость организмов в биоценозе.
• Развивающая: Работать над формированием познавательного интереса к процессу изучения различных типов экологических взаимодействий между популяциями одного или разных биологических видов.
• Воспитательная: Способствовать формированию чувства ответственности за сохранение равновесия в природе.

Оборудование: таблицы, иллюстрирующие взаимодействие живых организмов; презентация «Экологические взаимоотношения организмов».

Ключевые биологические понятия урока: внутривидовая и межвидовая конкуренция, мутуализм, протокооперация, комменсализм, хищничество, паразитизм, антагонизм, аменсализм.

Ход урока

1. Оргмомент.

2. Проверка домашнего задания.

3. Сообщение темы и цели урока.

Ни один живой организм на нашей планете не может существовать изолированно, сам по себе.

Организмы образуют определенные сообщества, приспособленные к совместному обитанию.

Совокупность взаимоотношений между организмами – биотические факторы среды.

Цель урока: Выяснить влияние основных биотических факторов друг на друга. Раскрыть причины различных взаимоотношений между организмами. Учиться распознавать типы взаимоотношений и приводить конкретные примеры.

4. Работа над новым материалом.

4.1. Рассказ учителя.

Взаимоотношения организмов:

а) внутривидовые:

• факторы, характеризующие отдельную популяцию (численность, возрастную структуру, соотношение полов, среднюю продолжительность жизни организмов, их плодовитость, динамику численности популяции);
• физиологические факторы, характеризующие образ жизни, поведение организмов; ритмы суточной и сезонной активности.

б) межвидовые:

• полезные или позитивные – симбиоз;
• вредные или негативные – антибиоз;
• безразличные – нейтрализм.

4.2. Характеристика взаимоотношений.

(Рассказ учителя можно чередовать сообщениями заранее подготовленных учеников . Объяснение сопровождать показом иллюстративного материала. Запись терминов на доске).

Симбиоз – форма взаимоотношений, при которых организмы или один из них извлекает пользу от взаимодействия.
Некоторые клеточные структуры эукариот (митохондрии, хлоропласты, центриоли) возникли в результате серии симбиозов.

• Мутуализм (+ +) – сожительство с обоюдной пользой для симбионтов, иногда с элементами паразитирования.
  Примеры мутуализма: лишайник = гриб + водоросль; микориза (грибокорень); клубеньковые бактерии на корнях бобовых растений; термиты и, живущие у них в кишечнике, жгутиконосцы.
• Протокооперация (+ +) – взаимосвязь, выгодная для обоих организмов, но не обязательная.
  Примеры: рак-отшельник и актиния; совместные облавы бакланов и пеликанов на рыбу; мурены и креветки, очищающие их от паразитов.
• Комменсализм (+ 0) – взаимосвязь, при которой один организм получает какое-либо преимущество, не принося заметного вреда другому.
• Сотрапезничество – взаимоотношение, при котором организмы делят друг с другом пищу. Находясь примерно в одних условиях, они потребляют разные пищевые ресурсы.
  Например, птицы лысухи, ныряя за водорослями, взмучивают ил, в котором много мелких организмов для сазана.
• Нахлебничество – взаимоотношение, при котором организмы доедают пищу, оставленную другими.
  Примеры: белый медведь и песцы, чайки; лев и гиены, шакалы; акула и рыба-лоцман.
• Квартирантство – взаимосвязь, при которой для некоторых организмов тела животных других видов или их местообитания служат убежищами.
  Примеры: буревестник и гаттерия, эпифиты на дереве, в теле голотурии находят убежище разнообразные виды мелких животных.

Антибиоз – форма взаимоотношений, при которой оба взаимодействующих организма или один из них испытывают отрицательное влияние.

• Хищничество (+ -) – взаимосвязь, при которой один организм поедает другого, умерщвляя его (жертву).
  Естественный отбор увеличивает эффективность средств поиска и ловли добычи хищниками. Жертвы совершенствуют средства защиты.
  Хищничество встречается не только у животных, но и у растений(семейство росянковых) и грибов.
• Паразитизм (+ -) – взаимосвязь, при которой организмы (паразиты) могут использовать другой вид (хозяина) не только как место обитания, но и как постоянный источник питания.
  Увеличивает возможность вида(паразита) выжить в борьбе за существование.
  Зараженные паразитами организмы менее продуктивны, раньше умирают. Происходит регуляция плотности популяций хозяев. Особенно важно для популяций крупных хищников, у которых нет врагов (волк в лесу), или там, где нет хищников (караси в озере, где из-за недостатка в воде кислорода не могут жить другие рыбы).

  Формы	Примеры
  временный паразитизм	слепень, комар, блоха, муха жигалка
  стационарный паразитизм	малярийный плазмодий, дизентерийная амеба, печеночный сосальщик, аскарида

  Эктопаразиты (как правило, временные) располагаются на покровах тела.
  Эндопаразиты (чаще постоянные) обитают в полостях и тканях тела.
  
  – Гнездовой паразитизм? Приведите примеры.
  Растения-паразиты: повилика на крапиве, заразиха на подсолнечнике.
  Грибы-паразиты: фитофтора на картофеле,головня и спорынья на злаковых.
  
  Полупаразитизм – взаимосвязь, при которой организм одного вида получает некоторые питательные вещества от хозяина,в то же время и сам способен образовывать органические вещества.
  Примеры: растения омела, марьянник паразитируют на других растениях, одновременно осуществляя фотосинтез.
• Промежуточное положение между хищниками и паразитами занимают паразитоиды.
  Например, наездники. Взрослые насекомые ведут свободный образ жизни, но яйца откладывают в тело личинки другого насекомого. Вышедшие из яиц личинки питаются тканями хозяина и по мере роста полностью съедают его.

Человек широко использует биологический метод борьбы с вредителями. Ввозит, акклиматизирует, создает условия для естественного увеличения численности, дополнительно разводит в лабораторных условиях полезных насекомых.

• Антагонизм (- -) – взаимоотношение, при котором присутствие одного вида исключает пребывание другого вида.
  Например, медуза аурелия и инфузория-туфелька.
• Конкуренция (+ -)- взаимосвязь, возникающая между видами, обладающими сходными потребностями в пище, в пространстве и иных условиях жизни.
  Примеры: культурные растения и сорняки на грядке; воробьи и синицы – за места гнездования.
• Каннибализм – частный случай внутривидовой конкуренции. Наблюдается при переуплотнении среды и недостатке пищи.
  Примеры: пауки, акулы.
  К каннибализму более склонны самки. Каракурты, богомолы часто съедают самцов после спаривания. Самки млекопитающих (кенгуру) также иногда съедают своих детенышей.
  Жуки мучные хрущаки поедают отложенные яйца при высокой плотности популяции.
• Аменсализм (0 -) – взаимоотношение, безразличное для одного вида, но угнетающе действующее на другого.
  Организмы способны подавлять конкурентов с помощью химических веществ.
  Примеры: корни осины тормозят рост дуба; дуб угнетает чернику; плесневый гриб пеницилл препятствует росту бактерий путем выработки антибиотиков.

Нейтрализм (0 0) – форма взаимоотношений,при которой совместно обитающие на одной территории организмы не связаны друг с другом непосредственно.
Формируя биоценоз, зависят от состояния сообщества в целом.
Примеры: стрекоза и муравей; волк и дождевой червь; лось и филин.

5. Применение полученных знаний в новой учебной ситуации. Межгрупповая дискуссия.

– Можно ли рассматривать отсутствие каких-либо реальных контактов между особями или популяциями двух видов одним из типов их экологического взаимодействия? Что такое нейтрализм?

Возможные ответы-рассуждения:

– Взаимодействия могут не проявляться достаточно явно. . .

– Ученым, в некоторых случаях, может просто не хватать знаний для выявления этих взаимодействий. . .

– В природе истинный нейтрализм редок. . .

– Нейтрализм- альтернативная взаимодействию форма существования видов. . .

6. Решение экологической задачи.

Ч. Дарвин сформулировал проблему: «Существует ли какая-либо связь между количеством «старых дев» и величиной удоя коров в данной местности?»

Решение: Увеличение количества старых дев в данной местности / увеличение количества кошек, которых заводят старые девы / уменьшение количества мышей / увеличение количества шмелей, гнезда которых часто разоряют мыши / повышение урожайности клевера / увеличение удоя у коров в данной местности.

7. Закрепление изученного материала.

Презентация «Экологические взаимоотношения организмов». (Приложение).

Выполнение самостоятельной работы (задание в презентации).

– Используя знания о животных и растениях нашей местности, дополните своими примерами.

8. Вывод по уроку. Рефлексия.

В процессе эволюции между организмами возникли сложные взаимоотношения.

Биотические факторы влияют не только на отдельные особи, но и на популяцию в целом, регулируя численность видов.

Взаимоотношения между организмами различных систематических групп обеспечивают биологическое равновесие в экосистеме.

9. Домашнее задание по выбору:

1. составьте схему «Взаимосвязи бабочки капустницы», «…гороха посевного»;
2. подготовьте сообщение «Симбионты человека», «Паразиты человека»;
3. рассказ «Необычные взаимоотношения» (например, дружба кошки и собаки).