Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №12/2003

Я ИДУ НА УРОК

Л.Н. САМУХИНА,
учитель экологии,
С.Н. КАЗАКОВА,
учитель биологии,
шк. № 3, г. Вельск. Архангельская обл.

Пищевые отношения в природе как результат эволюции

ХОД УРОКА

I. Проверка домашнего задания по теме «Типы взаимодействия организмов в природе»

1. Подберите примеры к названным типам биотических отношений (задание на карточках всему классу).

Типы отношений

А. Хищничество.
Б. Симбиоз.
В. Аменсализм.
Г. Конкуренция внутривидовая.
Д. Конкуренция межвидовая.
Е. Паразитизм.
Ж. Протокооперация.
З. Мутуализм.
И. Комменсализм.
К. Нейтрализм.

Примеры

1. Густой подрост ельника.
2. Волк и олень.
3. Проростки березы под елью.
4. Лишайник.
5. Аскарида и человек.
6. Корова и жук-навозник.
7. Кукуруза и бодяк полевой.
8. Кедровка и кедр.
9. Синица и лягушка.
10. Пчелы и липа.

(А – 2; Б – 4; В – 3; Г – 1; Д – 7; Е – 5; Ж – 8; З – 10; И – 6; К – 9. )

2. Назовите возможные типы биотических отношений между следующими организмами в лесу (устно, учащийся комментирует схему на доске).

II. Изучение нового материала

Учитель объявляет тему урока и сообщает о присутствии в классе консультанта, который по ходу урока будет давать необходимые справки (одному из учеников заранее дается задание подготовить необходимую информацию).

Далее учитель дает определение пищевым отношениям как одной из форм взаимодействия организмов и рассказывает о них по плану: образ жизни, пища, затраты энергии на добывание пищи. Рассказ сопровождается иллюстрациями.

Хищники:

– активные животные;
– потенциальных жертв много;
– затраты энергии на поимку жертвы велики (охотничье поведение).

Собиратели:

– активные животные;
– много мелкой пищи;
– постоянная поисковая активность, требующая затрат энергии.

Пасущиеся (к беседе привлекаются ученики):

– активные животные;
– обилие растительной пищи;
– энергозатраты при поиске пищи минимальны, но велики при ее поглощении и переваривании.

Фильтраторы (характеристику дают учащиеся):

– пассивные животные;
– пищевых объектов много, но они микроскопические;
– большие затраты энергии на создание тока воды.

Паразиты (характеристику дают учащиеся):

– пассивные животные;
– обилие пищи в окружающей среде;
– энерогозатраты на добывание пищи минимальны.

Учитель предлагает назвать основные свойства живых организмов. ( Рост, питание, размножение.) Фактически во всех организмах заложена способность размножаться беспредельно. Например: одна тля за 1,5 мес. может дать 300 млн потомков; одна устрица за жизнь – 100 млн потомков, потомки одной самки трески через 100 лет не уместились бы в Мировом океане. Если бы все организмы размножались неограниченно, их численность росла бы в геометрической прогрессии. Однако этого не происходит. Почему? (Наличие хищников, паразитов, болезней, нехватка пищи, климат.) Учитель просит использовать биологические понятия: межвидовая борьба, внутривидовая борьба, борьба с неблагоприятными условиями.

  • Учащиеся в тетрадях записывают вывод: первое следствие пищевых отношений – происходит регуляция численности популяций.

Учитель рассказывает о том, как в 20-е гг. ХХ в. Ч.Элтон (справка консультанта) обработал многолетние данные пушно-меховой компании по добыче шкурок зайца и рыси в Северной Канаде. Оказалось, что вслед за «урожайными» на зайцев годами, следовали подъемы численности рыси. Элтон обнаружил закономерность этих колебаний, их повторяемость.
Эти данные нуждались в экспериментальной проверке, за что и взялся Г.Ф. Гаузе (справка консультанта). В своих исследованиях Гаузе изучал, как изменяется в пробирках с сенным настоем численность двух видов инфузорий – одного из видов инфузорий-туфелек, питающихся бактериями, и инфузории-дидиниума, поедающей самих туфелек (справка консультанта). Вначале численность туфельки (жертвы) росла быстрее численности дидиниума (хищника). Однако при наличии хорошей кормовой базы дидиниум вскоре тоже стал быстро размножаться. Когда скорость поедания туфелек сравнялась со скоростью их размножения, рост численности этого вида прекратился. Количество туфелек в пробирках начало резко снижаться. Спустя некоторое время, подорвав свою кормовую базу, прекратили деление и начали погибать и дидиниумы. Когда же число хищников уменьшилось настолько, что они уже почти не влияли на численность жертв, беспрепятственное размножение оставшихся в живых туфелек вновь привело к увеличению их численности. Цикл повторился. (Рассказ сопровождается построением на доске графиков динамики численности инфузорий.) Так было доказано, что взаимодействия хищник – жертва могут приводить к регулярным циклическим колебаниям их численности.

  • Учащиеся записывают вывод: второе следствие пищевых отношений – колебания численности происходят циклично.

Учитель задает вопрос: уничтожают ли хищники всех своих жертв? (В основном слабых, больных, неприспособленных.) Объясните, почему рысь иногда называют «селекционером заячьего племени»? В чем заключается роль селекционера? (Отбор.)
Учащиеся готовят в тетрадях таблицу «Направления естественного отбора» – один столбец – «Хищники: эффективность поиска, ловли и поедания жертвы», другой – «Жертвы: эффективность избегания, защиты от обнаружения и поимки».
Далее следует просмотр фрагментов видеофильма «Борьба за существование», конкретные примеры из которого учащиеся записывают в соответствующие столбцы таблицы.
После просмотра фильма – обсуждение. Приспособления хищника и жертвы возникли в ходе эволюции как результат отбора. Могли ли возникнуть эти приспособления, если бы хищник и жертва не взаимодействовали? (Ответы.) Таким образом, эволюционные изменения протекают согласованно, т.е. эволюция одного вида частично зависит от эволюции другого – это называется коэволюцией (справка консультанта).

  • Учащиеся в тетрадях записывают определение коэволюции и вывод: третье следствие пищевых отношений – между популяциями биологически связанных видов идет коэволюция.

Далее учитель организует беседу о приспособлениях к надежному добыванию пищи у других экологических групп организмов: паразитов, собирателей, пасущихся, фильтраторов, предлагая учащимся вспомнить особенности биологии тех или иных видов.
Следующий этап – учитель просит назвать те аспекты деятельности человека, в которых он выступает в качестве хищника или собирателя по отношению к другим видам (охота, рыболовство, сбор грибов, ягод, лекарственных растений).
После этого рассматривается схема, цифры в правой части которой скрыты под бумажными «заплатками», закрепленными в прорезях (обозначены пунктирными квадратами). Учащиеся должны понять закономерность увеличения численности популяции при рациональном использовании и рассчитать перспективы ее изменения при других условиях использования. («Заплатки» убираются учителем по ходу расчетов.)

В природе, когда запасы привычной пищи истощаются, хищник переключается на новый вид пищи. Человек же упорно «преследует» один вид, пока тот не исчезнет с лица Земли. Печальных примеров много: бизоны, туры, дронт… Кто знает, может быть, лет через 50 этот список пополнит еще один вид – треска.
В 70-80-е гг. ХХ в. мировой промысел трески значительно превышал ее воспроизводство, в результате добыча упала в 7–10 раз. При этом резко возросла численность мойвы (главной жертвы трески). Рыбаки переключились на нее и опять перестарались. Треске стало не хватать пищи и взрослые особи стали поедать своих мальков. Численность трески продолжает сокращаться. «Разумное существо» – человек – не может оценить последствия своей деятельности?!

Как яблоко на блюде,
У нас Земля одна.
Не торопитесь люди
Все вычерпать до дна.
Не мудрено добраться
До скрытых тайников,
Разграбить все богатства
У будущих веков.
Мы общей жизни зерна,
Одной судьбы родня.
Нам жировать позорно
В счет будущего дня!
Поймите это, люди,
Как собственный приказ,
Не то Земли не будет
И каждого из нас.

Учитель: ребята, как вы считаете, нужны ли нам знания биологических законов? Для чего? А какие биологические, экологические закономерности мы сегодня выявили? (Учащиеся повторяют отмеченные следствия пищевых отношений.)

Учитель организует тренинг по заданию: охарактеризовать перечисленные в списке виды, как участников пищевых отношений и выявить среди них пары, которые могут быть связаны отношениями коэволюции. Список видов (может быть оформлен на доске, продиктован или напечатан на карточках): тигр, божья коровка, кабан, овод, пиявка, лещ, антилопа, тля, свиной сосальщик, корова. (При отсутствии резерва времени это задание можно дать на дом.)

 

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru