Цели урока: рассмотреть различные типы взаимодействий между организмами, выявить их значение.
Задачи урока:
- Обогатить знания учащихся о влиянии биотических факторов на организм, рассмотреть вид и популяцию с новой для учащихся - экологической - точки зрения.
- Обратить внимание учащихся на сложность проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов.
- Сформировать у школьников познавательный интерес к процессу изучения различных типов экологических взаимоотношений между популяциями одного или разных биологических видов.
Оборудование: гербарные материалы полыни, пижмы, тюльпана, нарцисса, черемухи, чеснока, табака; муляжи грибов; коллекции насекомых (саранча, колорадский жук, тля, божья коровка, бабочка капустница, непарный шелкопряд, пчела, шмель, муравей).
Ход урока
Организационный момент (2 минуты):
Приветствие
Подготовка класса к работе
Наличие учащихся
Проверка знаний учащихся (7 минут)
Как вы думаете, какие организмы и как могут влиять на выветривание горных пород?
Каковы общие черты покоящихся стадий разных организмов, позволяющих им длительно сохранять жизнеспособность и переносить неблагоприятные условия?
Как вы думаете, почему у одних животных развитие прямое, а у других - с личинкой? От каких условий среды и особенностей организмов зависит наличие личинки?
Приведите примеры антропогенных факторов, которые по воздействию на сообщества близки к естественным абиотическим и естественным биотическим факторам.
Пищу считают важным экологическим фактором. К какой группе факторов следует отнести пищу растений, животных, человека? Почему пищу относят к экологическим факторам?
Мотивация учебной деятельности: сообщение темы, цели, задач урока. Использование в дальнейшей деятельности.
Изучение нового материала (25 минут): Каждый организм живет в окружении множества других организмов, вступая с ними в самые разнообразные отношения как с положительными, так и с отрицательными для себя последствиями и, в конечном счете не может существовать без этого живого окружения.
Связи между живыми существами чрезвычайно разнообразны, так же как и их последствия. Они бывают прямыми и косвенными, так как осуществляются либо при непосредственном контакте особей, либо через влияние на другие виды или среду обитания.
Нам предстоит познакомиться с различными типами межвидовых отношений в природе, которые выделяются среди огромного многообразия взаимосвязей живых существ.
Наиболее распространена формальная классификация этих связей, в основу которой положена оценка результата взаимодействия двух особей. Результат для каждой из них оценивается как положительный (+), отрицательный (-) или нейтральный (0). Попарное сочетание двух возможных значений дает шесть вариантов отношений, которые по-разному распространены в органическом мире.
Заполнение таблицы в тетради по ходу объяснения:
| Тип взаимодействия | Организмы | Общий характер взаимодействия | Примеры | |
| 1 | 2 | |||
| Нейтрализм | 0 | 0 | Практическое отсутствие прямых отношений и совместное существование за счет многоэтапных косвенных связей | Белки и лоси, обитающие в одном лесу, практически не контактируют друг с другом. |
| Аменсализм | - | 0 | Неблагоприятное воздействие одной особи на другую, без каких - либо последствий для себя. Осуществляется через воздействие на среду. | Невозможность выживания мелкого светолюбивого травянистого растения под густой тенью бука или ели. |
| Комменсализм | + | 0 | Отношения, когда один из партнеров выигрывает, а второму эта связь безразлична. (Такие отношения способствуют более тесному сожительству видов, более полному освоению среды и использованию пищевых ресурсов) | Львы и гиены, акула и рыбы - прилипало (нахлебничество); молодь рыб прячется под зонтиками медуз; поселение растений - эпифитов на коре деревьев. |
| Эксплуатация | + | - | Отношения при которых один организм питается за счет другого. | Хищник - жертва Паразит - хозяин |
| Мутуализм (протокооперация; симбиоз) | + | + | Взаимовыгодные связи. Симбиоз - постоянное тесное сожительство особей с пользой для каждого из них. |
Лишайники - тесное сожительство гриба и водоросли; термиты и кишечные симбионты - жгутиковые; сибирская кедровая сосна - кедровка |
| Конкуренция | - | - | Взаимно невыгодный тип отношений, возникающий в тех случаях, когда разные организмы существуют за счет общего ресурса, количество которого ограничено. | Межвидовая конкуренция - рысь и росомаха |
Объяснение учителя:
Нейтрализм - тип отношений между видами, при котором они не формируют значимых форм воздействий. Виды, характеризующиеся таким типом взаимоотношений, не оказывают друг на друга заметного биологического воздействия.
Аменсализм - менее изученный и менее явный тип связей. Он осуществляется через воздействие на среду, что исключает обитание некоторых видов, даже не являющихся первому врагами или конкурентами (например, невозможность выживания мелкого светолюбивого травянистого растения под густой тенью бука или ели и т.п.).
Комменсализм - как тип биотических отношений поддерживает жизнь множества видов в природе. Комменсалы используют остатки пищи, выделения, жилые сооружения своих хозяев, не причиняя ни вреда, ни пользы. Тысячи видов насекомых, моллюсков и других беспозвоночных, а также ряд позвоночных животных могут обитать в жарких и сухих степях и пустынях только потому, что используют норы роющих животных. Много мелких сожителей обитает также в гнездах птиц, муравьев и термитов, где они находят не только укрытие, но и пищу.
Хищник - животные, питающиеся другими животными, которых они ловят и умерщвляют.
Для хищников характерно специальное охотничье поведение. У хищников естественный отбор совершенствует органы чувств и нервную систему, координацию движений, мускульную силу, охотничьи инстинкты, т.е. все те признаки, которые обеспечивают успешную охоту. Их жертвы также эволюционируют, т.к. выживают только те, кто быстрее заметит опасность, быстрее бегает или летает, успеет вовремя спрятаться и т.д.
Хищники являются и санитарами, т.к. в основном ловят ослабленных или больных особей, тогда как поймать здоровых и полноценных им часто не под силу.
Паразитизм - такая форма связей между видами, при которой организм - потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания
Мутуалистические связи - особенно развиты между представителями разных царств. Широко известен тип связи растений с грибами - микориза. Другой широко распространенный вариант мутуалистических отношений растений - их симбиотические связи с азотофиксирующими бактериями.
Микроорганизмы вступают в симбиоз не только с растениями, но и с животными и друг с другом. У животных, особенно травоядных, они часто являются необходимыми участниками переваривания пищи. Большинство животных не обладает ферментами, разлагающими клетчатку, и в этом им помогает обильная микрофлора, населяющая пищеварительный тракт. Термиты погибают от голода при изобилии пищи, если им стерилизовать кишечник, где обитает целый комплекс видов бактерий и жгутиковых простейших.
Симбионты кишечного тракта помогают в переваривании не только клетчатки, но и белковых компонентов. Без них пиявки, например, не смогут усваивать кровь своих жертв.
Мутуалистические связи возникают и без обязательного физического сожительства особей. Между растениями и животными эти связи определяют даже сопряженную эволюцию - коэволюцию. Таковы отношения между цветковыми растениями и их опылителями или распространителями плодов и семян. Нектар, сочные плоды и ягоды возникли для привлечения насекомых, птиц и других животных.
Конкуренция - играет очень важную роль в организации сообщества. Конкуренция возникает в тех случаях, когда разные организмы существуют за счет общего ресурса, количество которого ограничено. Отсутствие одного из таких организмов благоприятно скажется на состоянии другого.
В 30 - х годах прошедшего века были выявлены основные возможные последствия конкуренции. Советский ученый Г.Ф. Гаузе на основе своих исследований совместного и раздельного выращивания двух видов инфузорий - туфелек, сформулировал одно из главных экологических правил:
"Два конкурирующих вида вместе не уживаются".
Позднее это правило получило название закона конкурентного исключения, т.к. было подтверждено многочисленными наблюдениями и опытами с другими видами.
Несовместимость конкурирующих видов еще раньше подчеркнул Ч. Дарвин, который считал конкуренцию одной из важных составных частей борьбы за существование. Победителем в конкурентной борьбе оказывается тот вид, который в данной экологической обстановке имеет хотя бы небольшие преимущества перед другим, то есть более приспособлен к условиям окружающей среды.
Закрепление изученного материала (7 минут): Задания № 127 - 141 из "Сборника задач, упражнений и практических работ", авт. Пономарева О.Н., Чернова Н.М., изд. Дрофа, 2001.
+ задания № 142 - 148 (из того же сборника).
Подведение итогов урока ( 2 минуты).
Домашнее задание (2 минуты): 53, с. 246-268; вопросы 1-6. (учебник под редакцией В. Б. Захарова, С. Г. Мамонтова, В. И. Сивоглазов).
Список используемой литературы:
- Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. Биология: общие закономерности: Учебник для 10-11 кл. общеобразовательных учебных заведений. - М.: Школа Пресс, 2001.
- Основы экологии: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений/ Н.М. Чернова, В.М. Галушин, В.М. Константинов. - 4-е изд. - М.: Дрофа, 2000.
- "Сборника задач, упражнений и практических работ", авт. Пономарева О.Н., Чернова Н.М., изд. Дрофа, 2001.
- Энциклопедия для детей. Биология. Т.2. М.: Аванта+, 2001.