Урок биологии в 11-м классе по теме «Биотические факторы среды»

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 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.

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

 3. Проверка домашнего задания.

• Объясните понятия «среда обитания» и «экологические факторы».
• Какие свойства тела у белого медведя и пингвина позволяют им переносить без ущерба 50е-ные морозы?
• Почему в приполярных районах Земли мало холоднокровных животных?
• Какие приспособления к изменениям температуры окружающей среды существуют у растений и животных?
• Расскажите о приспособлениях живых организмов к недостатку влаги.
• Работа по карточкам- 2 уч- ся

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 2-3  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  и заполнить таблицу).

5. Изучение нового материала. 

Слайд 4    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, заполняют таблицу

Слайд 5   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.    Отношения типа  --«хищник- жертва»

Что такое хищничество? Приведите примеры. Какие приспособления выработались?

Хищничество встречается во всех крупных группах эукариотических организмов. Уже у одноклеточных поедание особей одного вида другим - обычное явление.

Медузы парализуют стрекательными клетками любые организмы, попадающие в сферу досягаемости их щупалец (у крупных медуз - до 20-30 метров в длину), и поедают их. Крупные лягушки нападают на птенцов и могут наносить серьезный ущерб разведению водоплавающей домашней птицы. Змеи охотятся на амфибий, птиц и мелких млекопитающих. Нередко объектами их охоты бывают не только взрослые особи, но и яйца птиц. Гнезда птиц, расположенные как на земле, так и на ветвях деревьев, буквально опустошаются змеями.

Слайд  7   Частным случаем хищничества служит каннибализм - поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко поедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки некоторых млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.

Хищничество связано с овладением сопротивляющейся и убегающей добычей. При нападении на птиц сокола-сапсана большинство жертв погибает мгновенно от внезапного удара его когтей. Мыши и полевки так же не могут оказать сопротивления лисице или сове. Но иногда борьба хищника и жертвы превращается в ожесточенную схватку. Поэтому естественный отбор, действующий в популяции хищников, будет увеличивать эффективность поиска, ловли и поедания добычи. Этой цели служит ловчая паутина пауков, ядовитые зубы змей, точные нападающие движения стрекоз, змей, птиц и млекопитающих. Вырабатывается сложное поведение, например, согласованные действия стаи волков при охоте на оленей.

Жертвы в процессе отбора также совершенствуют средства защиты и избегания хищников. Сюда относятся покровительственная окраска, различные шипы и панцирь, приспособительное поведение. При нападении хищника на стаю рыб все особи бросаются врассыпную, что увеличивает их шансы уцелеть. Напротив, скворцы, заметив сапсана, сбиваются в плотную кучу. Хищник избегает нападать на плотную стаю, так как рискует получить увечья. Крупные копытные при нападении на них волков становятся кругом. Для волков вероятность отбить и зарезать отдельную особь в результате такого поведения стада значительно уменьшается. Поэтому они предпочитают нападать на старых и ослабленных болезнями животных, особенно отбившихся от стада В эволюции связи хищник - жертва происходит постоянное совершенствование и хищников, и жертв

.   Встречается ли хищничество у растений?( ответы уч-ся)

  Слайд 8      Посмотрите видеофильм о растениях хищниках.   Встречается ли хищничество у растений?

Потребность в азоте у растений, произрастающих на бедных питательными веществами почвах, промываемых водой, привела к возникновению у них очень интересного явления - хищничества. Растения, относящиеся к семейству росянковых, обладают приспособлениями для ловли насекомых. У встречающейся в России росянки крупнолистной листья собраны в прикорневую розетку. Вся верхняя сторона каждого листа усажена железистыми волосками. В центре листа железистые волоски короткие, по краям длинные. Головку каждого волоска окружает прозрачная капелька густой липкой тягучей слизи. Мелкие мухи и муравьи садятся или вползают на лист и прилипают к нему. Насекомое бьется, пытаясь освободиться, но только больше прилипает к листу. Край листа медленно загибается и покрывает насекомое. Слизь, выделяемая волосками, содержит ферменты, поэтому добыча вскоре переваривается. В тропических лесах росянки гораздо крупнее по размерам (до 60-100 см. в высоту) и могут ловить не только насекомых, но даже мелких позвоночных

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.

Слайд 9  Какую роль играет хищничество в природе? Хищники в природе сдерживают чрезмерное размножение растительноядных или всеядных животных и одновременно уменьшают опасность распространения среди них различных болезней.

Что представляет собой паразитизм? Примеры. Приспособления? ( ответы уч-ся)

Слайд  10  Паразитизм - отношения, при которых представители одного вида используют представителей другого вида не только как место обитания, но и как источник питания.  Отношения типа «хозяин – паразит» Паразитизм – это способ питания за счет питательных веществ другого организма (хозяина), причем последний от этого не погибает, но чувствует себя угнетенно.

Слайд 11  Расскажите о паразитизме червей на примере печеночного сосальщика и аскариде

Слайд 12 Где паразитируют эти животные? В чем проявляется паразитизм?  ( таежный клещ, дизентерийная амеба. комар, лямблии)

Слайд 13 паразитизм у птиц  Паразиты окружены избытком пищевых ресурсов, используя хозяина не только как источник пищи, но и как место обитания. Переход к паразитизму резко увеличивает возможность вида выжить в борьбе за существование. Организм - хозяин служит для паразита источником питания, очень часто - местом обитания, защитой от врагов. Тело хозяина создает для живущих в нем организмов благоприятный и относительно ровный микроклимат, не подверженный тем изменениям, которые происходят в природе. Паразитизм не всегда можно отличить от хищничества. Например, миноги, относящиеся к классу круглоротых (подтип Позвоночные), европейская речная минога и морская минога, нападают на треску, лососей, корюшку, осетров и других крупных рыб даже на китов. Присосавшись к жертве, минога питается соками ее тела в течение нескольких дней, даже недель. Выделения щечных желез миноги препятствуют свертыванию крови, разрушают эритроциты и вызывают распад тканей. Многие рыбы погибают от ран. При массовом размножении миноги наносят огромный ущерб ценным промысловым рыбам.

При тесном контакте паразита с хозяином преимущество получают организмы, способные долгое время использовать хозяина, не приводя его к слишком быстрой гибели и обеспечивая себе долгое комфортное существование. Паразитизм становится постоянным. К числу постоянных паразитов относятся простейшие (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба), плоские черви (сосальщики, цепни), круглые черви (аскарида, трихина, власоглав), членистоногие (чесоточный зудень, вши). Поскольку при постоянном паразитизме организм хозяина - единственное место обитания для организма, с гибелью хозяина погибает и паразит. С течением времени отбор на сопротивляемость организма хозяина приводит к тому, что вред от присутствия паразита становится менее ощутимым. Например, в крови африканских антилоп часто обнаруживаются жгутиковые простейшие трипаносомы, переносчиком которых является африканская муха цеце. Антилопам трипаносомы ощутимого вреда не приносят. Но если простейшие попадают в кровь человека, развивается тяжелая болезнь (сонная болезнь), всегда приводящая к смертельному исходу. Таким образом, катастрофические последствия заражения паразитами наблюдаются в тех случаях, когда взаимоотношения паразит - хозяин не стабилизированы длительным естественным отбором. Паразиты могут паразитировать не только в крови, но и на поверхности тела и в тканях. Например, личинки бычьего цепня с недостаточно проваренным или прожаренным мясом попадают в кишечник человека, где превращаются во взрослую форму длиной 9-10 метров. Цепень питается содержимым тонкого кишечника, всасывая его всей поверхностью тела и тем самым лишая хозяина части пищи.

Слайд 14  Встречается ли паразитизм у растений? Грибов?  Расскажите о   повилике, грибе трутовике

Паразитические отношения часто встречаются и у растений. Особенно распространены паразитические бактерии и грибы. Они поселяются на вегетативных органах древесных и травянистых растениях, вызывая у них заболевания. Низшие грибы могут стать причиной корневой гнили многих растений. Этот гриб особенно сильно вредит всходам сахарной свеклы, пораженные ткани которой буреют и загнивают. Другие виды этого рода поражают сахарную свеклу на всех стадиях развития, вызывая омертвление тканей.

Один из самых процветающих паразитов высших растений - это гриб фитофтора. Некоторые виды этого рода поражают практически любые растения, они не являются специализированными к какой либо группе растений. Другие избирательно поселяются на кокосовых пальмах или на томатах, или на перцах. Особую известность приобрел вид фитофторы, поражающий картофель. В середине 19 века вызванная грибом картофельная гниль распространилась по всей Европе и послужила причиной массового голода. И сейчас, несмотря на обработку посевного материала ядохимикатами и селекцию устойчивых к фитофторе сортов, наблюдаются вспышки картофельной гнили.

Другие низшие грибы - мучнисторосяные, ржавичные и головневые также наносят большой ущерб зерновым и другим сельскохозяйственным культурам.

Есть паразиты и среди цветковых растений. Они особенно распространены в тропиках, но нередко встречаются и в умеренной зоне. У наружных паразитов большая часть тела находится вне хозяина, а в него проникают лишь органы питания - присоски. Один из наиболее распространенных паразитов - повилика, растущая на многих видах трав и кустарников. Повилика обвивается вокруг стеблей растения-хозяина, внедряясь в него присосками. Листья у повилики отсутствуют: она питается только за счет органических и минеральных веществ организма хозяина. На многих сельскохозяйственных растениях (подсолнечник, конопля, табак) паразитирует заразиха - бесхлорофильное растение с толстым мясистым стеблем и бесцветными листьями.

Образ жизни паразитов, вызывая глубокие изменения в строении и жизнедеятельности, служит причиной появления у них приспособлений к новым условиям существования. У многих паразитов развиваются органы прикрепления - присоски, крючки, коготки и т.п. У кровососущих животных увеличивается вместимость пищеварительной системы за счет появления слепых выростов кишечной трубки (пиявки, клещи). Многие паразиты утрачивают отдельные органы и целые их системы - органы зрения, передвижения, у них упрощается строение органов чувств. У ленточных червей, всасывающих в кишечнике хозяина питательные вещества всей поверхностью тела, отсутствует пищеварительная система. Растения - паразиты утрачивают корни, листья. Таким образом, по сравнению со свободноживущими видами, строение паразитов упрощается. Взамен утраченных органов, свойственных свободноживущим, сильно развивается половая система. Паразитические формы характеризуются очень высокой продуктивностью. Так, свиной цепень за сутки может выделять до 5 млн. яиц. В громадном количестве образуются семена растений - паразитов, к тому же обладающие долговечностью, сохраняющие всхожесть долгие годы. Все это увеличивает вероятность контакта с организмом-хозяином. У человека могут паразитировать около 500 видов и локализуются во всех органах( наружные и внутренние паразиты)

.Слайд 15 Что представляют собой конкурентные отношения? Примеры.

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.

Конкуренция - это тип взаимодействий, который возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, убежищами, местами для размножения и т.д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными - от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее, если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Ч.Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющую большую роль в эволюции. Как бы не были сходны потребности видов, все же они чем-то отличаются друг от друга, так же отличается и их устойчивость к факторам окружающей среды - температуре, влажности и т.д. С каждым поколением все больше пищевых ресурсов будет захватываться особями конкурентоспособного вида. Тогда как другой вид исчезает.

Часто конкуренты активно действуют друг на друга. В смешанных посадках деревьев быстрорастущие экземпляры будут затенять и угнетать медленнорастущие деревья. Растения и животные могут подавлять конкурентов и с помощью химических веществ. Грибы препятствуют росту бактерий путем выработки антибиотиков.

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.

Слайд  16-17 Таким образом, ребята мы с вами убедились в том, что в ходе эволюции, на основе конкуренции в живой природе развились приспособления к выживанию

Третий тип взаимоотношений организмов прямо противоположен конкуренции. Это взаимополезные отношения – мутуализм и симбиоз.  Близкие по смыслу понятия, но не синонимы.
Слайд 18  СИМБИОЗ- взаимоотношения, при которых оба партнера извлекают пользу.  (взаимополезное сожительство двух организмов) (лишайник, микориза, бактерии кишечного тракта). Докажите . что лишайник- симбиотический организм

Слайд 19 Симбиоз рака-отшельника и актинии  

Слайд 20 В чём проявляется симбиоз у грибов?

Слайд 21 Мутуализм – любые взаимополезные обязательные или случайные связи между организмами (рак-отшельник и актиния, акация и муравьи).

Слайд 22-23-24 -25 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.( нахлебничество, сотрапезничество, квартиранство)

Слайд 26 Наконец, если совместно живущие виды связаны только через цепь других видов и непосредственно не взаимодействуют, уживаясь в одном сообществе, то их отношения называют нейтральными.

Слайд 27-30. Закрепление знаний  (Задание:  Прочитать тексты. Определить, о каком типе взаимоотношений идет речь.

 Слайд 31 Спасибо за работу. Домашнее задание.

1. Выучить § 5.3, подготовить ответы на вопросы после параграфа. Закончить заполнение таблицы.