"Биотические отношения" (урок для 10–11-х классов)

Цели урока:

  • сформировать понятия о типах межвидовых взаимоотношений;
  • показать многообразие связей между организмами разных видов,  обитающих в сообществе.

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.

Оборудование:

На столе у каждой группы:

  1. Лист с текстом задания для работы
  2. Мини-словарь «Биотические отношения»
  3. Карточки-подсказки

На доске: (Приложение 3)

Шкала распределения пар организмов по степени зависимости друг от друга.

Тип урока:  комбинированный.

Методы:

  • проблемный, частично-поисковый;
  • самостоятельная работа.

Форма: групповая.

План  урока:

  1. Организационный момент
  2. Постановка целей и задач
  3. Актуализация знаний.
  4. Изучение нового материала.
  5. Закрепление знаний  (работа в группах)
  6. Домашнее задание. 

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Здравствуйте дорогие ребята, тема нашего сегодняшнего урока «Биотические отношения в природе». Она  достаточно обширная, но настолько же она и интересна.

2. Постановка целей и задач

Ребятам было дано опережающие домашнее задание: разыграть сценку (2-3 мин), отражающую биотические отношения в природе или из жизни человека. (это может быть сказка «Красная шапочка», «Прием у врача» и т. д. После просмотра этих сцен, до ребят доносятся  цель и задачи урока.) Наша главная цель сегодня на уроке – попытаться разобраться в этом многообразии.

3. Актуализация знаний

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. 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.
Учитель может воспользоваться информацией для учителя (Приложение 1)

4. 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. 
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.

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.

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

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.

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 отношениямутуализм 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).

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.

5. Закрепление знаний (работа в 4 группах).  Обсуждение

Работа с карточками заданиями в группах. При затруднениях можно воспользоваться карточками подсказками  (Приложение 4) или мини-словарями (Приложение 2)

6. Домашнее задание

Подобрать новые примеры по каждому типу взаимоотноше­ний между парами организмов.

Литература:

  1. Журнал «Биология в школе» № 2 – журнал в журнале «Учителю экологии».
  2. Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учебн. Заведений / В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин. – М,: Дрофа, 2000 г.
  3. 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.
  4. Чернова Н.М. и др. Основы экологии. Проб. Учебник для 9 класса общеобразоват. учреждений – М.: Просвещение, 1995.

4.05.2010