5 Тема типы биотических отношений

1. Симбиоз (сожительство). Это форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекают пользу от другого. Кооперация. Кооперация представляет собой длительное, неразделимое взаимовыгодное сожительство двух и более видов организмов. Например, отношения рака-отшельника и актинии. Межвидовая взаимопомощь. Она заключается, например, в том, что птицы уничтожают личинок-паразитов под кожей буйволов или сороки предупреждают об опасности крупных копытных. Комменсализм. Комменсализм — это взаимодействие между организмами, когда жизнедеятельность одного доставляет пищу (нахлебничество) или убежище (квартиранство) другому. Типичные примеры — гиены, подбирающие остатки недоеденной львами добычи, мальки рыб, прячущиеся под зонтиками крупных медуз, а также некоторые грибы, растущие у корней деревьев.

Мутуализм. Мутуализм — взаимополезное сожительство, когда присутствие партнера становится обязательным условием существования каждого из них. Примером служит сожительство клубеньковых бактерий и бобовых растений, которые могут совместно жить на почвах, бедных азотом, и обогащать им почву.

Антибиоз. Форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них испытывают отрицательное влияние, называется антибиозом. Конкуренция. Это - отрицательное воздействие организмов друг на друга в борьбе за пищу, местообитание и другие необходимые для жизни условия. Проявляется наиболее отчетливо на популяционном уровне.

Хищничество. Хищничество — отношение между хищником и жертвой, заключающееся в поедании одного организма другим. Хищники — это животные или растения, ловящие и поедающие животных как объект питания. Так, например, львы поедают растительноядных копытных, птицы - насекомых, крупные рыбы - более мелких. Хищничество одновременно полезно для одного и вредно для другого организма. В то же время все эти организмы необходимы друг другу. В процессе взаимодействия «хищник — жертва» происходят естественный отбор и приспособительная изменчивость, т. е. важнейшие эволюционные процессы. В естественных условиях ни один вид не стремится (и не может) привести к уничтожению другого. Более того, исчезновение какого-либо естественного «врага» (хищника) из среды обитания может способствовать вымиранию его жертвы.

Паразитизм. Это — взаимодействие организмов, при котором один из них живет за счет другого, находясь на поверхности или внутри его тела. Паразит использует в пищу тело своего хозяина постепенно, сохраняя ему жизнь до окончания своего жизненного цикла. С общебиологических позиций паразит также необходим хозяину. Исчезновение (или уничтожение) такого «естественного врага» наносит ущерб хозяину, так как слабые, отставшие в развитии или имеющие иные недостатки особи не будут уничтожаться, что способствует постепенной деградации и вымиранию. Вид, не имеющий «врагов», обречен на вырождение. Отмеченное обстоятельство имеет особо важное значение в таких случаях, как разработка и применение средств защиты растений в сельском хозяйстве.

Нейтрализм. Взаимонезависимость разных видов, обитающих на одной территории, называют нейтрализмом. Например, белки и лоси не конкурируют друг с другом, но засуха в лесу сказывается на тех и на других, хотя в разной степени.

Трофические связи - это связи, которые возникают, когда один вид питается другим - либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо их продуктами жизнедеятельности. И стрекозы, ловящие на лете других насекомых, и жуки-навозники, которые питаются выводком крупных копытных, и пчелы, что собирают нектар растений, вступают в прямую трофическую связь с видами, которые представляют им пищу. Любое воздействие одного вида на поедаемость другого (или на доступность для его еды) стоит расценивать как косвенную трофическую связь промеж ими. Например, гусеницы мотылей-монахинь, объедая хвою сосен, облегчают короедам доступ к ослабленных деревьев.

Общее число жертв, которых может уничтожить один хищник, сначала растет почти пропорционально росту численности потребляемого вида. Это так называемая функциональная реакция хищников на жертвы. Однако она имеет предел, обусловленный физическими возможностями потребителя (рис. 135). После полного насыщения хищники обычно слабо реагируют на жертву. Новые возможности влиять на популяции жертв возникают при росте численности хищников за счет успешного размножения на хорошей кормовой базе. Это явление получило название численной или количественной реакции хищников на рост численности жертв. Количественная реакция хищников всегда запаздывает по сравнению с ходом размножения жертвы, так как является ответом на изменение кормовой базы. истребление жертв и поражаемость хозяев зависят от численности врагов, но и обилие последних также определяется численностью объектов их питания.

Внутривидовая конкуренция. Территориальность.

Внутривидовая конкуренция — это борьба за одни и те же ресурсы, происходящая между особями одного и того же вида. Это важный фактор саморегуляции численности популяций.

У некоторых организмов под влиянием внутривидовой конкуренции за жизненное пространство сформировался интересный тип поведения — территориальность. Она свойственна многим птицам, некоторым рыбам, другим животным.

Внутривидовая конкуренция проявляется в территориальном поведении, когда, например, животное защищает место своего гнездовья или известную площадь в его округе. Так, в период размножения птиц самец охраняет определённую территорию, на которую кроме своей самки не допускает ни одной особи своего вида. Такую же картину можно наблюдать и у многих рыб (например, колюшки).

Межвидовой конкуренцией называют активный поиск двумя или несколькими видами одних и тех же пищевых ресурсов среды обитания. Конкурентные взаимоотношения, как правило, возникают между видами со сходными экологическими требованиями. Конкуренция между видами чрезвычайно широко распространена в природе и касается практически их всех, поскольку редко какой вид не испытывает хоть небольшого давления со стороны особей иных видов. При совместном обитании каждый из них находится в невыгодном положении в связи с тем, что присутствие другого вида уменьшает возможности в овладении пищевыми ресурсами, убежищами и другими средствами к существованию, имеющимися в местообитании. Экология рассматривает межвидовую конкуренцию в конкретном, более узком смысле — только как взаимоотрицательные отношения видов, занимающих сходную экологическую нишу.

Экологическая ниша -положение вида, которое он занимает в биогеоценозе , комплекс его связей с другими видами и требований к абиотическим факторам среды называется экологической нишей. Понятие "экологическая ниша" следует отличать от понятия "местообитание". В последнем случае речь идет о части пространства, где вид живет и где имеются необходимые абиотические условия для его существования. Экологическая ниша вида зависит не только от абиотических условий, она характеризует весь образ жизни, который вид может вести в данном сообществе.

По образному выражению эколога Ю. Одума, местообитание - это адрес вида, а экологическая ниша - его "профессия". Различают фундаментальную (или потенциальную) и реализованную ниши. Фундаментальная экологическая ниша - совокупность оптимальных условий, при которых данный вид может существовать и воспроизводиться. Реализованная ниша - условия, где вид реально встречается в данной экосистеме, она всегда составляет некоторую часть фундаментальной ниши.

Принцип вытеснения Суть принципа вытеснения, также известного как принцип Гаузе, состоит в том, что каждый вид имеет свою собственную экологическую нишу. Никакие два разных вида не могут занять одну и ту же экологическую нишу. Сформулированный таким образом принцип Гаузе подвергался критике. Например, одним из известных противоречий этому принципу является парадокс планктона. Все виды живых организмов, относящихся к планктону, живут на очень ограниченном пространстве и потребляют ресурсы одного рода (главным образом солнечную энергию и морские минеральные соединения). Современный подход к проблеме разделения экологической ниши несколькими видами указывает, что в некоторых случаях два вида могут разделять одну экологическую нишу, а в некоторых такое совмещение приводит один из видов к вымиранию.

Принцип заполнения Экологическая ниша не может быть пустой. Если ниша пустеет в результате вымирания какого-то вида, то она тут же заполняется другим видом.

2. Семинар - своеобразный коллективный труд, при котором ученики и преподаватель объединяются в один общий процесс его подготовки и проведения. Для обучаемых главная задача состоит в том, чтобы усвоить содержание учебного материала темы, которая выносится на обсуждение, подготовиться к выступлению и дискуссии. Преподаватель помимо собственной подготовки к семинару должен оказать действенную методическую помощь обучаемым. Начинается семинар со вступительного слова преподавателя. В нем педагог называет тему семинара, цель, замысел и задачи. обращает внимание на узловые проблемы для обсуждения, указывает порядок проведения занятия. По форме вступительное слово должно быть лаконичным, логически стройным, обладать эмоционально-психологической действенностью.

Важнейшей частью семинарского занятия является обсуждение вопросов. В зависимости от формы занятия преподаватель, сформулировав первый вопрос, предлагает выступить желающим или сделать сообщение (фиксированное выступление), заранее подготовленное учащимися. Успех семинара во многом зависит от содержания выступлений, докладов, рефератов учеников. Поэтому преподавателю важно определить к ним требования, которые должны быть достаточно четкими и в то же время не настолько регламентированными, чтобы сковывать творческую мысль обучаемых.

3. Цель урока: познакомиться с многообразием биотических связей между организмами, выявить их особенности и классифицировать.

Задачи урока Образовательные:

Сформировать у школьников понятие о биотических взаимоотношениях в природе

Выявить в ходе изучения нового материала, что лежит в основе различных типов взаимодействия живых организмов

Продемонстрировать на примерах основные принципы классификации биотических связей

Продолжить работу с биологическими терминами

Развивающие:

Продолжать развивать у учащихся основы поисковой работы

Уметь делать выводы и умозаключения на основе полученных сведений, т.е. развивать аналитические способности

Работать над умением школьников обобщать полученные знания, т.е. приводить в систему

Расширять кругозор учащихся, используя задания на внутри предметные связи (общая биология-ботаника-зоология)

Воспитательные:

Воспитывать способность “слушать и слышать” собеседника при работе над общей проблемой

Прививать умение чётко и логично излагать своё мнение и обосновывать его

Оборудование: АРМ учителя, инструктивные карточки с иллюстрациями (печатный или электронный вид) с сопроводительными текстами и вопросами, опорные конспекты урока (ОК) с таблицей для заполнения, контрольная таблица в электронном виде, вспомогательные карточки для рефлексии полученных знаний,.

Учебное пособие: учебник Биология. Общие закономерности. 10-11 классы. Авторы В.Б.Захаров. С.Г.Мамонтов, В.И.Сивоглазов. М., “Дрофа”, 2003

Методы:

Словесный

Репродуктивный

Исследовательский

Проблемно-поисковый

Методы, способствующие закреплению и совершенствованию приобретённых знаний (упражнения по образцу, комментированные)

Структура урока:

Организационный этап

Актуализация знаний учащихся

Целеполагание и мотивация учебной деятельности путём постановки

проблемного вопроса

Изучение нового материала в ходе поисковой работы по инструктивным картам

Обобщение и систематизация знаний

Рефлексия полученных знаний

Подведение итогов урока. Д/3

Оформление урока.

Записи на доске темы и девиза урока

На экран проецируется общая таблица для заполнения в ходе урока (копия ОК)

Парты распределены для работы 3-х групп учащихся

На партах: инструктивные карточки (могут проецироваться на экран или быть в печатном варианте при отсутствии технических средств), опорные конспекты, карты с заданием по закреплению изученного материала (карты разного цвета для оптимизации работы на уроке)

ПЛАН УРОКА.

I. Организационный этап.

II. Актуализация знаний учащихся.

Учитель: Мы изучаем экологию - науку о взаимоотношениях организмов друг с другом и окружающей средой.

Может ли хоть один живой организм существовать изолированно от других? (Нет).

Верно. Все организмы существуют в природе только в тесном взаимодействии друг с другом. Сегодня вам понадобятся ваши знания по ботанике и зоологии для подтверждения этого.

Весь комплекс таких взаимодействий называют биотическими связями. Они очень разнообразны. Биотические взаимоотношении - это тема нашего сегодняшнего урока.

III. Целеполагание и мотивация учебной деятельности.

Чтобы определиться с целью нашего урока, прочитайте внимательно эпиграф.

Почему же жизнь растений и животных - это проблема? (Потому что взаимоотношения организмов сложные и разнообразные).

Да. А любая проблема требует решения. На основании этого попробуйте сформулировать сегодняшнюю цель.

(Цель познакомиться с многообразием биотических связей в природе, выявить их особенности), а ещё - систематизировать их по определённым принципам, которые нам предстоит выяснить.

IV. Изучение нового материала в ходе поисковой работы по иллюстрированным инструктивным карточкам.

Учитель: Взаимодействия двух популяций теоретически можно представить в виде парных комбинаций символов “+”, “ - ”, “О” , где

“+” - выгода

“ - ” - ухудшение состояния

“О” - отсутствие значения

(данные значения заранее написаны на доске).

В природе существуют все возможные комбинации. Давайте составим все варианты комбинаций (запись на доске):

++ +0 +- - 0 - - 00

У каждой группы есть инструктивные карточки с иллюстрациями, описаниями и вопросами. Ваша задача - выявить эти типы взаимоотношений и охарактеризовать их. Рассмотрите иллюстрации, и, пользуясь знаковой символикой, определите тип влияния организмов друг на друга. Каждая группа работает над блоком информации, соответствующей номеру группы. Использовать карандаши.

Группам отводится время около 3 мин.

Учитель корректирует и направляет работу групп.

V. Обобщение и систематизация знаний.

По окончании работы представитель группы выступает с отчётом по проведённому исследованию и сообщает его результаты другим группам, (в опорных конспектах ОК по ходу отчётов учащимися частично заполняются столбцы Б и В символами + ,-,0

, а таблица- образец - учителем или представителями групп, изображение проецируется на экране.

Группа № 1: Все предложенные нам примеры отражали отношения, выгодные обоим видам.

Учитель: это группа взаимополезных отношений (столбец В) и называются они симбиоз (столбец Г, запись в ОК).

Группа №2: наши примеры отражали отношения, при которых один из видов получает выгоду, а другому это взаимодействие безразлично.

Учитель: это группа полезнонеитральных отношений (столбец В) и называются они комменсализм (столбец Г, запись в ОК).

Группа №3: у нас встретились два варианта примеров.

Первый: один из организмов всегда получает выгоду, а другой угнетается. Второй: оба вида взаимно угнетают друг друга.

Учитель: это группа полезно- и взаимновредных отношений (столбец В) и называются они антибиоз [столбец Г, запись в ОК).

Итак, мы выявили три основных типа взаимодействий по принципу значимости их для организмов. Обратите внимание, хотя им и соответствуют одинаковые пары символов, имеет место разделение их на подтипы. Что же лежит в основе этого деления? (Условия сосуществования). Каковы они, вы должны были установить, ответив на поставленные вопросы.

Группа №1: в первом случае:

присутствие партнёра является обязательным жизненно необходимым условием

Учитель: эти взаимоотношения называются мутуализмом (в ОК заполняется столбец Б )

Во втором случае: польза для обоих видов очевидная, но постоянная связь не обязательна

Учитель: эти взаимоотношения называются кооперацией(в ОК заполняется столбец Б).

Группа №2: в первом случае:

один вид питается остатками пищи другого вида.

Учитель: эти взаимоотношения называются нахлебничеством(в ОК заполняется столбец Б).

Во втором случае:

один вид обитает в жилище или теле другого вида, не оказывая на него никакого влияния

Учитель: эти взаимоотношения называются квартиранством(в ОК заполняется столбец Б).

Группа №3: в первом случае:

одни организмы питаются другими организмами, которых они ловят и умерщвляют.

Учитель: эти взаимоотношения называются хищничеством (в ОК заполняется столбец Б).

Во втором случае:один вид использует другой как местообитания и постоянный источник питания, не доводя хозяина до гибели

Учитель: эти взаимоотношения называются паразитизмом(в ОК заполняется столбец Б).

В третьем случае:возникает между особями одного вида, или у видов со сходными экологическими требованиями и обитающими рядом

Учитель: эти взаимоотношения называются конкуренция (в ОК заполняется столбец Б).

По отчётам групп в ОК заполняется столбец А под контролем учителя.

ВЫВОД: таким образом, выполнив работу над ОК, что вы можете сказать о классификации биотических связей? (они классифицируются по типу влияния видов друг на друга)

Что лежит в основе этого влияния? (Условия сосуществования)

В ваших ОК остались незаполненными пункты 4 и 5. Эти типы взаимоотношений характеризуются сочетаниями символов 00 и -0.

Подведение итогов и выставление оценок

Д/З заполняете дома по уже выявленным принципам, используя текст § 17.4 учебника.

П.5 под* для желающих с использованием дополнительной литературы (см. ОК)