Prawa i konsekwencje ekologii stosunków żywieniowych. Metodyczne opracowanie lekcji na temat „prawa i konsekwencje stosunków żywieniowych” zarys lekcji biologii (klasa 9) na ten temat. Zapoznać się z różnorodnością i poznać rolę relacji żywieniowych w przyrodzie
nauczyciel ekologii,
MOU „Szkoła średnia Privolnenskaya”
Temat lekcji: „Prawa i konsekwencje stosunków żywieniowych w przyrodzie”
Cel: Zbadanie praw i konsekwencji stosunków żywieniowych w przyrodzie.
Zadania:
1. Zapoznaj się z różnorodnością i poznaj rolę relacji żywieniowych w przyrodzie.
2. Udowodnij, że połączenia pokarmowe łączą wszystkie żywe organizmy w jeden system i są jednym z najważniejszych czynników doboru naturalnego.
Podczas zajęć.
I. Moment organizacyjny.
II. Sprawdzam pracę domową.
III. Nauka nowego materiału
1. Zapewnienie potrzeb energetycznych organizmów.
Życie na Ziemi istnieje dzięki energii słonecznej, która jest przekazywana do wszystkich innych organizmów, które tworzą łańcuch pokarmowy lub troficzny : od producentów do konsumentów, a więc 4-6 razy z jednego poziomu troficznego na drugi.
Poziom troficzny – miejsce każdego ogniwa w łańcuchu pokarmowym. Pierwszy poziom troficzny to producenci, reszta to konsumenci: drugi poziom to konsumenci roślinożerni, trzeci to mięsożerni konsumenci itp. Dlatego konsumentów można również podzielić na poziomy: 1., 2. itd. kolejność .
Koszty energii związane są przede wszystkim z utrzymaniem procesów metabolicznych (wydatki na oddychanie), mniejszy na wzrost, a reszta wydalana jest w postaci odchodów. W efekcie większość energii zamieniana jest w ciepło i rozpraszana w środowisku oraz przenoszona na kolejny, wyższy poziom. nie więcej niż 10% energii z poprzedniego.
Jednak tak ścisły obraz przejścia energii z poziomu na poziom nie jest do końca realistyczny, ponieważ łańcuchy troficzne są ze sobą splecione, tworząc sieci troficzne.
Przykład: wydry morskie - jeżowce - algi brunatne.
Istnieją dwa rodzaje łańcuchów troficznych: 1) łańcuchy pastwiskowe (pastwisko), 2) łańcuchy detrytyczne (rozkład).
Tak więc przepływ energii promieniowania w ekosystemie jest rozłożony na dwa rodzaje łańcuchów troficznych. Efektem końcowym jest rozproszenie i utrata energii, która musi zostać odnowiona, aby zaistniało życie.
2. Grupy troficzne.
Relacje żywieniowe nie tylko zaspokajają potrzeby energetyczne organizmów. W przyrodzie odgrywają jeszcze jedną ważną rolę - zachowują rodzaje w społeczności regulują ich liczebność i wpływają na przebieg ewolucji. Połączenia żywieniowe są niezwykle różnorodne.
Wypełnianie tabeli „Charakterystyka porównawcza grup troficznych” (Załącznik 1.2)
2. Dyskusja.
Pytanie . W jakim kierunku przebiega ewolucja gatunków w przypadku typowych drapieżników?
Przykładowa odpowiedź : Postępująca ewolucja zarówno drapieżników, jak i ofiar ma na celu poprawę układu nerwowego: narządów zmysłów i układu mięśniowego, ponieważ dobór zachowuje te właściwości, które pomagają im uciec przed drapieżnikami, a drapieżniki mają te, które pomagają w zdobywaniu pożywienia.
Pytanie : W jakim kierunku idzie ewolucja w przypadku gromadzenia?
Przykładowa odpowiedź : Ewolucja gatunków podąża ścieżką specjalizacji: dobór w zdobyczu zachowuje cechy, które czynią je mniej widocznymi i mniej wygodnymi do zbierania, a mianowicie ubarwienie ochronne i ostrzegawcze, podobieństwo naśladowcze, mimikra.
Na przykład w najmniejszych wrotkach wodnych, w obecności innych drapieżnych wrotków, wyrastają długie kolce muszli. Te kolce znacznie uniemożliwiają drapieżnikom połykanie ofiar, ponieważ dosłownie stoją im na gardle. Ta sama obrona powstaje u spokojnych skorupiaków rozwielitek - przeciwko innym drapieżnym skorupiakom. Drapieżnik, po złapaniu rozwielitki, przechodzi nad nią nogami i odwraca ją do jedzenia od miękkiej brzusznej strony. Kolce przeszkadzają, a ofiara często ginie. Okazało się, że kolce rosną u ofiar w odpowiedzi na obecność w wodzie produktów przemiany materii drapieżników. Jeśli w stawie nie ma wrogów, ofiary nie mają kolców.
4. Regulacja liczebności populacji.
Pierwszą konsekwencją stosunków żywieniowych jest regulacja populacji.
W latach 20. XX wiek C. Elton przetworzył długoterminowe dane firmy futrzarskiej i futrzarskiej w celu wydobycia skór zająca i rysia w północnej Kanadzie. Okazało się, że po „owocnych” latach dla zajęcy nastąpił wzrost liczebności rysi. Elton odkrył regularność tych wahań, ich powtarzalność.
Jednocześnie, niezależnie od siebie, matematycy A. Lotka i V. Volterra obliczyli, że na podstawie interakcji drapieżnika i ofiary mogą wystąpić cykle oscylacyjne w obfitości obu gatunków.
Dane te wymagały weryfikacji eksperymentalnej, której się podjął.
Demonstracja.
W swoich badaniach Gause badał, jak zmienia się liczba dwóch rodzajów orzęsków w probówkach z naparem z siana – jednego z rodzajów orzęsek – butów, które żywią się bakteriami, oraz orzęsków – didinium, które zjadają same buty. Początkowo liczba butów (zdobyczy) rosła szybciej niż liczba didinium (drapieżnik). Jednak w obecności dobrej bazy pokarmowej didinium również szybko zaczęło się szybko rozmnażać. Gdy tempo zjadania butów dogoniło tempo ich rozmnażania, wzrost liczebności tego gatunku ustał. Liczba butów w probówkach zaczęła gwałtownie spadać. Jakiś czas później, osłabiwszy zapasy żywności, przestali się dzielić i didinium zaczęło umierać. Kiedy liczebność drapieżników spadła tak bardzo, że nie miały one prawie żadnego wpływu na liczebność zdobyczy, niezakłócona reprodukcja ocalałych pantofli ponownie doprowadziła do wzrostu ich liczebności. Cykl się powtórzył. Tym samym udowodniono, że interakcje drapieżnik-ofiara mogą prowadzić do regularnych, cyklicznych wahań ich liczebności.
Drugą konsekwencją relacji żywieniowych jest to, że wahania populacji występują cyklicznie.
Adaptacje drapieżników i ofiar powstały w toku ewolucji w wyniku selekcji. Czy te przystosowania mogły powstać, gdyby drapieżnik i ofiara nie wchodziły w interakcję? ( Odpowiedzi.) Tak więc zmiany ewolucyjne zachodzą wspólnie, tj. ewolucja jednego gatunku częściowo zależy od ewolucji innego - nazywa się to koewolucją.
Trzecią konsekwencją zależności żywieniowych jest koewolucja między populacjami gatunków spokrewnionych biologicznie.
Koewolucja – wspólny rozwój; przepływ dwóch równoległych procesów, które mają znaczący wzajemny wpływ.
Trening zadaniowy: scharakteryzować gatunki wymienione na liście jako uczestników relacji pokarmowych i zidentyfikować wśród nich pary, które mogą być powiązane przez relacje koewolucyjne. Lista gatunków ( można umieścić na tablicy, podyktować lub wydrukować na kartach): tygrys, biedronka, dzik, bąk, pijawka, leszcz, antylopa, mszyca, świńska przywra, krowa.
Pytanie: W jakich sytuacjach człowiek zachowuje się jak typowy drapieżnik? Kolekcjoner w stosunku do innych gatunków?
W naturze, gdy zwykłe zapasy pokarmu wyczerpią się, drapieżnik przestawia się na nowy rodzaj pokarmu. Człowiek uparcie „ściga” jeden gatunek, aż zniknie z powierzchni Ziemi. Smutnych przykładów jest wiele: żubry, wycieczki, dodo... W latach 70-80. XX wiek światowe połowy dorsza znacznie przekroczyły jego reprodukcję, w wyniku czego produkcja spadła o 7-10 razy. Jednocześnie gwałtownie wzrosła liczebność gromadnika (głównej ofiary dorsza). Rybacy przerzucili się na to i ponownie przesadzili. Dorszowi zaczęło brakować pożywienia, a dorośli zaczęli jeść ich narybek. Liczba dorszy nadal spada.
„Istota rozsądna” – człowiek – nie potrafi ocenić konsekwencji swojego działania?! Jest efekt ekologiczny bumerang - gdy wyniki są dokładnie przeciwne do początkowego kierunku ekspozycji.
Dlatego ważne jest, aby móc przewidzieć konsekwencje swoich działań i zorganizować je w taki sposób, aby nie naruszać zasobów naturalnych.
Jednym z pierwszych przykładów udanego wykorzystania drapieżnika do zwalczania liczebności szkodników jest wykorzystanie biedronki Rhodolia do zwalczania australijskiego wełnowca ryflowanego.
Raport studenta na temat używania rodolii biedronkowej
przeciwko australijskiemu wełnowcowi.
IV. Mocowanie materiału.
Czy uważasz, że potrzebujemy wiedzy o prawach biologicznych? Po co? A jakie biologiczne, ekologiczne prawidłowości ujawniliśmy dzisiaj? ( Uczniowie powtarzają zauważone konsekwencje relacji żywieniowych.)
Jak jabłko na talerzu
Mamy tylko jedną Ziemię.
Nie spiesz się, ludzie
Odcedź wszystko na dno.
Nie jest trudno zdobyć
Do ukrytych tajemnic
Zrabuj wszystkie bogactwa
Na przyszłe wieki.
Jesteśmy wspólnym życiem zboża,
Jeden los krewnych.
To wstyd, że tuczymy
Na jutrzejszy dzień!
Zrozum to ludzie
Jak twoje własne polecenie
W przeciwnym razie Ziemia nie będzie
I każdy z nas. (Michaił Dudin)
V. Dom. ćwiczenie: rozdz. - § 9, Kr. - klauzula 3.3
Załącznik 1.
Charakterystyka porównawcza grup żywności
Załącznik 2
Wypas drapieżników
https://pandia.ru/text/80/204/images/image002_154.jpg" width="420" height="158 src=">
https://pandia.ru/text/80/204/images/image004_87.jpg" width="378" height="252 src="> 
 |
https://pandia.ru/text/80/204/images/image011_35.jpg" width="240" height="134">
https://pandia.ru/text/80/204/images/image014_54.gif" width="377" height="153">
korzystne dla obu stron
5
891011pożyteczne-szkodliwe
1213wzajemnie szkodliwe
1415162. PRAWA I KONSEKWENCJE STOSUNKÓW ŻYWNOŚCIOWYCH
Wszystkie żywe organizmy są ze sobą połączone i nie mogą istnieć oddzielnie od siebie.
siebie nawzajem, tworząc biocenozę, która obejmuje rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy.
Tworzą się składniki środowiska otaczającego biocenozę (atmosfera, hydrosfera i litosfera)
biotop Żywe organizmy i ich siedliska tworzą jeden naturalny kompleks -
system ekologiczny.
Stała wymiana energii, materii i informacji między biocenozą a biotopem
tworzy z nich zestaw funkcjonujący jako jedna całość - biogeocenoza.
Biogeocenoza jest stabilnym, samoregulującym się systemem ekologicznym, w
z którymi składniki organiczne (zwierzęta, rośliny) są nierozerwalnie związane
nieorganiczny (powietrze, woda, gleba) i stanowi minimalny składnik
część biosfery.
Termin „biocenoza” został wprowadzony przez niemieckiego zoologa i botanika K. Möbiusa w 1877 roku w celu opisania
wszystkie organizmy zamieszkujące określone terytorium i ich relacje.
Koncepcję biotopu przedstawił niemiecki zoolog E. Haeckel w 1899 r
termin „biotop” został wprowadzony w 1908 r. przez profesora berlińskiego Muzeum Zoologicznego F. Dahla.
Termin „biogeocenoza” został wprowadzony w 1942 r. przez rosyjskiego geobotanika, arborystę i geografa.
W. Sukaczew.
17Każda biogeocenoza jest systemem ekologicznym Dowolne
biogeocenoza jest systemem ekologicznym, jednak nie
każdy system ekologiczny to biogeocenoza
(system ekologiczny może nie obejmować gleby lub
rośliny, np. zasiedlone w procesie rozkładu
różne organizmy pnia drzewa lub martwe
zwierzę).
Istnieją dwa rodzaje systemów ekologicznych:
1) naturalny - stworzony przez naturę, stabilny w czasie
czasu i niezależna od człowieka (łąka, las, jezioro, ocean,
biosfera itp.);
2) sztuczne - stworzone przez człowieka i niestabilne podczas
czas (ogród, grunty orne, akwarium, szklarnia itp.).
18Najważniejsza właściwość przyrodniczo-ekologiczna
systemów jest ich zdolność do samoregulacji
- są w stanie dynamicznym
równowaga, zachowując podstawowe parametry w trakcie
czas i przestrzeń.
Pod jakimkolwiek wpływem zewnętrznym, który prowadzi do
system ekologiczny ze stanu równowagi w nim
nasilają się procesy, które to osłabiają
wpływ i system ma tendencję do powrotu do stanu
równowaga - zasada Le Chateliera - Browna.
Naturalny system ekologiczny od państwa
równowaga powoduje zmianę energii średnio o
1% (reguła jednego procenta).
Najważniejszy wniosek z powyższej zasady
jest ograniczenie zużycia biosfery
zasoby o względnie bezpiecznej wartości 1%, przy
że ten wskaźnik jest obecnie
19
około 10 razy wyższa. W systemach ekologicznych organizmy żywe
systemy ekologiczne żywe organizmy są połączone między
związek troficzny (jedzenie), w miejscu w
które dzielą się na:
1) producenci produkujący z substancji nieorganicznych
pierwotne organiczne (rośliny zielone);
2) konsumenci, którzy nie są w stanie samodzielnie produkować
substancje organiczne z nieorganicznych i konsumpcyjnych
przygotowana materia organiczna (wszystkie zwierzęta i
większość mikroorganizmów)
3) rozkładniki, które rozkładają materię organiczną i
przekształcając je w nieorganiczne (bakterie, grzyby,
niektóre inne żywe organizmy).
20Połączenia troficzne zapewniające transfer energii i materii
między żywymi organizmami, leżą u podstaw trofii (pokarmu)
łańcuch utworzony z poziomów troficznych wypełnionych życiem
organizmy zajmujące tę samą pozycję w ogóle
łańcuch troficzny. Dla każdej społeczności żywych organizmów
charakteryzuje się własną strukturą troficzną, która jest opisana
piramida ekologiczna, której każdy poziom odzwierciedla masy
organizmy żywe (piramida biomasy) lub ich liczba (piramida
liczby Eltona), czyli energia zawarta w żywych organizmach
(piramida energii).
Z jednego poziomu troficznego piramidy ekologicznej do następnego,
wyższa, przesyłana średnio nie więcej niż 10% energii - prawo
Lindemann (reguła dziesięciu procent). Dlatego łańcuchy pokarmowe
z reguły zawierać nie więcej niż 4–5 linków, a na końcach
łańcuchy troficzne nie mogą zawierać dużej liczby dużych
organizmy żywe.
Modele graficzne w postaci piramid zostały opracowane w 1927 roku przez Brytyjczyków
21
ekolog i zoolog C. Elton. Badając biotyczną strukturę ekosystemów, staje się
Oczywistym jest, że jedna z najważniejszych relacji
między organizmami jest pokarm lub troficzny,
znajomości.
Termin „łańcuch pokarmowy” został zaproponowany przez C. Eltona w 1934 roku.
Łańcuchy pokarmowe lub łańcuchy pokarmowe to ścieżki
transfer energii żywności z jej źródła (zielona
rośliny) przez szereg organizmów do wyższych
poziomy troficzne.
Poziom troficzny to całość wszystkich żywych istot.
organizmy należące do tego samego ogniwa w łańcuchu pokarmowym.
22232425262728293031323. PRAWA KONKURENCYJNYCH STOSUNKÓW W PRZYRODZIE
Wspólne zamieszkanie na tym samym terytorium podobnych
gatunki o podobnych potrzebach nieuchronnie prowadzą do
przemieszczenie lub całkowite wyginięcie jednego z gatunków.
W eksperymentach G.F. Gause zastosowano dwa rodzaje orzęsków:
tailed but i but z uszami. Te dwa gatunki żywią się
zawiesina bakteryjna, a jeśli są w różnych probówkach,
czują się świetnie. Gaus umieścił te podobne gatunki w
jedna probówka z naparem z siana i przyszła do następnej
wyniki:
- jeśli orzęskom podawano zawiesinę bakteryjną, to stopniowo
osobniki pantofelka ogoniastego zniknęły (są bardziej wrażliwe na
produkty odpadowe bakterii), liczba butów
uszy również zmniejszyły się w porównaniu z kontrolą
probówka;
- jeśli zamiast bakterii w probówkach zastosowano drożdże, to
zniknęły okazy orzęsków uszatych.
33GF Gause (1910-1986)
Doświadczenie Gause: wykluczenie konkurencyjne
34GF Gause wyprowadził prawo wykluczenia konkurencyjnego:
blisko
rodzaje
współ
podobny
środowiskowy
wymagania nie mogą być udostępniane przez długi czas
istnieć.
Wynika z tego, że w zbiorowiskach naturalnych będzie
tylko ci przeżyją
gatunki, które mają
różne wymagania środowiskowe. Szczególnie
ciekawe przypadki aklimatyzacji ludzi
gatunki, które w danych warunkach środowiskowych
nie było go tam wcześniej. Zazwyczaj takie przypadki prowadzą do:
wyginięcie podobnych gatunków.
35Jednak w naturze może być wspólny sukces
siedlisko zupełnie podobnych gatunków: sikory po lęgu
potomstwo łączy się we wspólne stada w poszukiwaniu pożywienia.
Okazało się, że cycki używają różnych
miejsca - długoogony badają końce gałęzi,
cycki - chickadees grube podstawy gałęzi, wielkie cycki
badają śnieg, pniaki i krzaki.
Ponadto, jeśli ekosystemy są bogate w gatunki, ogniska
nie ma oddzielnych gatunków. W tych sytuacja jest gorsza
ekosystemów, w których człowiek, niszcząc jeden gatunek, umożliwia to
inny gatunek może rozmnażać się w nieskończoność.
Konkurencja jest jednym z głównych typów
współzależność gatunków wpływających na skład przyrodniczy
społeczności.
36Bibliografia
1. Stepanowskich A.S. Ekologia ogólna: podręcznik dla
uniwersytety. M.: UNITI, 2001. 510 s.
2. Radkiewicz V.A. Ekologia. Mińsk: Szkoła Najwyższa,
1998. 159 s.
3. Bigon M., Harper J., Townsend K. Ecology. Osoby
populacje i społeczności / Per. z angielskiego. M.: Mir, 1989.
Tom. 2..
4. Szyłow I.A. Ekologia. M.: Szkoła Wyższa, 2003. 512 s.
(ŚWIATŁO, cykle)
Relacje żywieniowe nie tylko zaspokajają potrzeby energetyczne organizmów. W przyrodzie odgrywają jeszcze jedną ważną rolę - zachowują rodzaje w społeczności regulują ich liczebność i wpływają na przebieg ewolucji. Połączenia żywieniowe są niezwykle różnorodne.
Ryż. jeden. Gepard goni zdobycz
Typowy drapieżniki dużo wysiłku poświęcają na wytropienie ofiary, dogonienie jej i złapanie (ryc. 1). Wypracowali specjalne zachowanie łowieckie. W swoim życiu potrzebują wielu wyrzeczeń. Zwykle są to silne i aktywne zwierzęta.
Zbieracze zwierząt wydawaj energię na poszukiwanie nasion lub owadów, tj. małej ofiary. Opanowanie dla nich znalezionego jedzenia nie jest trudne. Rozwinęli aktywność wyszukiwania, ale nie zachowania łowieckie.
pasący się Gatunki nie poświęcają dużo energii na poszukiwanie pożywienia, zwykle jest go dużo wokół, a większość czasu spędzają na wchłanianiu i trawieniu pokarmu.
W środowisku wodnym rozpowszechniony jest taki sposób przyswajania jedzenia, jak: filtrowanie, a na dole - połykanie i przechodzenie przez jelita wraz z cząstkami pokarmu.
Ryż. 2. Relacje drapieżnik-ofiara (wilki i renifery)
Konsekwencje więzi pokarmowych są najbardziej widoczne w związkach drapieżnik - zdobycz(rys. 2).
Jeśli drapieżnik żywi się dużą, aktywną zdobyczą, która potrafi uciekać, opierać się, ukrywać, to ci z nich, którzy robią to lepiej niż inni, pozostają przy życiu, to znaczy mają ostrzejsze oczy, wrażliwe uszy, rozwinięty układ nerwowy i siłę mięśni . W ten sposób drapieżnik wybiera poprawę zdobyczy, niszcząc chorych i słabych. Z kolei wśród drapieżników również jest selekcja pod kątem siły, zwinności i wytrzymałości. Ewolucyjną konsekwencją tych zależności jest postępujący rozwój obu oddziałujących na siebie gatunków: drapieżnika i ofiary.
G.F. Gause
(1910 – 1986)
Rosyjski naukowiec, twórca eksperymentalnej ekologii
Jeśli drapieżniki żywią się nieaktywnymi lub małymi gatunkami, które nie są w stanie im się oprzeć, prowadzi to do innego wyniku ewolucyjnego. Te osobniki, które drapieżnik zdoła zauważyć, umierają. Ofiary, które są mniej zauważalne lub nieco niewygodne do uchwycenia, wygrywają. Tak to działa naturalna selekcja na ochronnym ubarwieniu, twardych muszlach, ochronnych kolcach i igłach oraz innych środkach zbawienia przed wrogami. Ewolucja gatunków idzie w kierunku specjalizacji zgodnie z tymi cechami.
Najważniejszym rezultatem zależności troficznych jest powstrzymanie wzrostu liczby gatunków. Istnienie relacji pokarmowych w przyrodzie sprzeciwia się geometrycznemu postępowi reprodukcji.
W przypadku każdej pary gatunków drapieżników i ofiar wynik ich interakcji zależy przede wszystkim od ich stosunków ilościowych. Jeśli drapieżniki łapią i niszczą swoją zdobycz w mniej więcej takim samym tempie, jak te ofiary rozmnażają się, wtedy może się powstrzymać wzrost ich liczby. To właśnie te wyniki tych relacji są najczęściej charakterystyczne dla zrównoważonych naturalnych społeczności. Jeżeli tempo reprodukcji ofiar jest wyższe niż tempo zjadania ich przez drapieżniki, wybuch liczb uprzejmy. Drapieżniki nie mogą już zawierać swoich liczb. To też zdarza się czasami w naturze. Odwrotny skutek - całkowite zniszczenie ofiary przez drapieżnika - jest bardzo rzadki w przyrodzie, ale w eksperymentach i w warunkach zakłóconych przez człowieka jest bardziej powszechny. Wynika to z faktu, że wraz ze spadkiem liczebności dowolnego rodzaju zdobyczy w naturze drapieżniki przestawiają się na inną, bardziej dostępną zdobycz. Polowanie tylko na rzadki gatunek pochłania zbyt dużo energii i staje się nieopłacalne.
W pierwszej połowie naszego stulecia odkryto, że związek drapieżnik-ofiara może powodować regularne okresowe wahania liczb każdy z oddziałujących gatunków. Opinia ta została szczególnie wzmocniona po wynikach badań rosyjskiego naukowca G.F. Gauze'a. W swoich eksperymentach G. F. Gause badał, jak zmienia się liczba dwóch rodzajów orzęsków w probówkach, połączonych relacjami drapieżnik-ofiara (ryc. 3). Ofiarą był jeden z rodzajów orzęsków-butów, żywiących się bakteriami, a drapieżnikiem był orzęsek-didinium, żywiący się butami.
Ryż. 3. Przebieg liczby rzęsek-butów
i drapieżne orzęski didinium
Początkowo liczebność pantofelka rosła szybciej niż liczebność drapieżnika, który wkrótce otrzymał dobrą bazę pokarmową, a także zaczął szybko się rozmnażać. Gdy tempo zjadania butów zrównało się z tempem ich rozmnażania, wzrost liczebności gatunku ustał. A ponieważ didinium nadal łapało kapcie i rozmnażało się, wkrótce konsumpcja zdobyczy znacznie przekroczyła ich uzupełnianie, liczba kapci w probówkach zaczęła gwałtownie spadać. Jakiś czas później, osłabiwszy bazę żywnościową, przestali się dzielić i didinium zaczęło umierać. Z pewnymi modyfikacjami doświadczenia cykl powtarzał się od początku. Nieskrępowana reprodukcja zachowanych pantofli ponownie zwiększyła ich liczebność, a po nich krzywa liczby didinium wzrosła. Na wykresie krzywa liczebności drapieżników podąża za krzywą zdobyczy z przesunięciem w prawo, więc zmiany w ich liczebności okazały się asynchroniczne.
Ryż. 4. Zmniejszenie liczby ryb w wyniku przełowienia:
czerwona krzywa to światowe połowy dorsza; niebieska krzywa - taka sama dla gromadnika
Tym samym udowodniono, że interakcje między drapieżnikiem a ofiarą mogą w określonych warunkach prowadzić do regularnych, cyklicznych wahań liczebności obu gatunków. Przebieg tych cykli można obliczyć i przewidzieć, znając wstępne cechy ilościowe gatunku. Ilościowe prawa interakcji gatunków w ich stosunkach żywieniowych są bardzo ważne dla praktyki. W rybołówstwie, wydobyciu bezkręgowców morskich, handlu futrami, myślistwie sportowym, zbieraniu roślin ozdobnych i leczniczych – wszędzie tam, gdzie człowiek zmniejsza liczbę gatunków, których potrzebuje w przyrodzie, z ekologicznego punktu widzenia działa w stosunku do tych gatunków jako drapieżnik. Dlatego ważne jest być w stanie przewidzieć konsekwencje swoją działalność i organizować ją w taki sposób, aby nie naruszać zasobów naturalnych.
W rybołówstwie i rybołówstwie konieczne jest, aby wraz ze spadkiem liczebności gatunków zmniejszały się również wskaźniki połowu, jak to ma miejsce w przyrodzie, gdy drapieżniki przestawiają się na łatwiej dostępną zdobycz (ryc. 4). Jeśli przeciwnie, z całych sił dążysz do wydobycia ginącego gatunku, może on nie przywrócić mu liczebności i przestać istnieć. Tak więc w wyniku polowań z winy ludzi z powierzchni Ziemi zniknęło już wiele gatunków niegdyś bardzo licznych: europejskie wycieczki, gołębie wędrowne i inne.
Kiedy drapieżniki danego gatunku giną przypadkowo lub celowo, najpierw pojawiają się ogniska liczby jego ofiar. Prowadzi to również do katastrofa ekologiczna albo w wyniku podkopywania przez gatunek własnej bazy pokarmowej, albo w wyniku rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych, które często są znacznie bardziej destrukcyjne niż działania drapieżników. Powstaje zjawisko bumerang ekologiczny, gdy wyniki są wprost przeciwne do początkowego kierunku oddziaływania. Dlatego właściwe korzystanie z przepisów dotyczących środowiska naturalnego jest głównym sposobem interakcji człowieka z przyrodą.
1) zając - koniczyna;
2) dzięcioł – korniki;
3) lis - zając;
4) osoba jest ascaris;
5) niedźwiedź - łoś;
6) niedźwiedź - larwy pszczół;
7) płetwal błękitny - plankton;
8) krowa - tymotka;
9) Tinder grzyb - brzoza;
10) karp - ochotka;
11) ważka - latać;
12) bezzębny mięczak - pierwotniaki;
13) mszyca - szczaw;
14) gąsienica jedwabnika syberyjskiego - jodła;
15) konik polny - bluegrass;
16) gąbka - pierwotniaki;
17) wirus grypy – ludzki;
18) koala – eukaliptus;
19) chrząszcz biedronkowy - mszyca.
138. Wybierz poprawną odpowiedź. Wynikiem relacji pokarmowych między populacjami lisów i zajęcy będzie:
a) spadek liczebności obu populacji;
b) regulacja liczebności obu populacji;
c) wzrost liczebności obu populacji.
139. Wyjaśnij następujące fakty: a) podczas masowego odstrzału ptaków drapieżnych (jastrzębi, sów) żywiących się kuropatwami i cietrzewiami, liczba tych ostatnich najpierw wzrasta, a potem spada; b) wraz z zagładą wilków zmniejsza się z czasem liczba jeleni na tych samych terytoriach.
140. Wskaż, do której z poniższych grup należą organizmy.
Lista organizmów:
3) rosiczka;
4) kleszcz iksoidowy;
6) tasiemiec byka;
7) rozwielitki;
8) królik;
11) hubka;
13) borowik;
14) różdżka Kocha;
16) komar samicy;
17) dżdżownica;
18) larwy much gnojowych;
19) stonka ziemniaczana;
21) bakterie brodawkowe;
22) chrząszcz skarabeusz.
141. Wyjaśnij, dlaczego w Chinach po zniszczeniu wróbli zbiory zbóż gwałtownie spadły.
142. Jesienią sójki żywią się głównie żołędziami dębu. Zakopują w ziemi wiele żołędzi jako rezerwy na zimę i wczesną wiosnę. Opisz obopólne korzyści płynące z tego typu relacji.
143. Określ typ relacji biotycznej, która odpowiada parze oddziałujących na siebie gatunków w lesie (ryc.).
144. W środku lata, po pożarze, na spalonym terenie powstał ośrodek hodowli kornika: wszystkie żywe drzewa dotknięte ogniem okazały się być zniszczone przez szkodniki. Wyjaśnij dlaczego.
145. Jak można wykorzystać zjawisko drapieżnictwa i pasożytnictwa w rolnictwie? Podaj konkretne przykłady.
146. Wiadomo, że na sosnach żywi się wiele owadów: błonkówki, ryjkowce, korniki, brzany itp. Dlaczego szkodniki żywią się głównie chorymi drzewami i omijają zdrowe, młode sosny?
147. Jeden i ten sam organizm może być drapieżnikiem lub ofiarą w stosunku do osobników innego gatunku w różnym wieku. Daj przykłady.
148. Relacje żywieniowe między osobnikami w obrębie gatunku mają ogromne znaczenie. Żywienie się własnym gatunkiem - kanibalizm - jest dość powszechnym zjawiskiem u ryb. Daj przykłady.
149. Tworząc matematyczny model zmian liczebności drapieżników i zdobyczy, A. Lotka i V. Voltaire założyli, że liczba drapieżników zależy tylko od dwóch powodów: liczby zdobyczy (im większa podaż pokarmu, tym intensywniejsza reprodukcja) oraz tempo naturalnego wymierania drapieżników. Jednocześnie zrozumieli, że znacznie uprościli relacje istniejące w przyrodzie. Na czym polega to uproszczenie?
150. Związek w biocenozie, polegający na tworzeniu jednego typu siedliska dla drugiego, nazywa się:
a) troficzny; b) miejscowe; c) foryk; d) fabryka.
151. Zapylacz i zapylana roślina to przykład związku:
a) troficzny; b) miejscowe; c) foryk; d) fabryka.
153. Konkurencja o przedmiot spożywczy jest przykładem związku: a) troficzny; b) miejscowe; c) foryk; d) fabryka.
154. Relacje międzygatunkowe w biocenozie, oparte na udziale jednego gatunku w rozmieszczeniu innego, nazywane są: a) miejscowymi; b) foryk; c) fabryka; d) troficzny.
155. Przykładem zależności jest budowa gniazd przez ptaki z różnych materiałów naturalnych: a) troficzne; b) miejscowe; c) foryk; d) fabryka.
156. Relacje międzygatunkowe w biocenozie, oparte na relacjach żywieniowych, nazywamy: a) miejscowymi; b) foryk; c) fabryka; d) troficzny.
Cel: studiować prawa i konsekwencje stosunków żywieniowych.
Zadania: podkreślają uniwersalność, różnorodność i niezwykłą rolę relacji żywieniowych w przyrodzie. Pokaż, że to właśnie połączenia pokarmowe łączą wszystkie żywe organizmy w jeden system i są również jednym z najważniejszych czynników doboru naturalnego.
Pobierać:
Zapowiedź:
Temat lekcji: PRAWA I KONSEKWENCJE STOSUNKÓW ŻYWNOŚCIOWYCH
Cel : studiować prawa i konsekwencje stosunków żywieniowych.
Zadania: podkreślają uniwersalność, różnorodność i niezwykłą rolę relacji żywieniowych w przyrodzie. Pokaż, że to właśnie połączenia pokarmowe łączą wszystkie żywe organizmy w jeden system i są również jednym z najważniejszych czynników doboru naturalnego.
Wyposażenie: wykresy przedstawiające wahania liczebności w relacji „drapieżnik – ofiara”; próbki zielnikowe roślin owadożernych; preparaty mokre (tasiemce, motylica wątrobowa, pijawki); kolekcje owadów (biedronka, mrówka, gadżet, mucha); wizerunki roślinożernych gryzoni, ssaków (orzeł, tygrys, krowa, zebry, fiszbinowce).
I. Moment organizacyjny.
P. Testowanie wiedzy. Kontrola testowa.
1. Zioła światłolubne rosnące pod świerkiem są typowe
przedstawiciele następujących rodzajów interakcji:
a) neutralizm;
b) amensalizm;
c) komensalizm;
d) protokół.
2. Rodzaj związku następujących przedstawicieli żołądka
świata można zaliczyć do „darmowych”:
a) krab pustelnik i anemon morski; b) krokodyla i wołu;
c) rekin i lepka ryba;
d) wilk i sarna.
3. Zwierzę, które atakuje inne zwierzę, ale
zjada tylko część swojej substancji, stosunkowo rzadko powodując śmierć
idzie do liczby:
a) drapieżniki
b) mięsożercy;
d) wszystkożerne.
4. Koprofagia występuje:
a) u zająca;
b) u hipopotamów;
c) słonie;
d) tygrysy.
5. Allelopatia to interakcja za pomocą substancji biologicznie czynnych, charakterystycznych dla następujących organizmów:
a) rośliny
b) bakterie;
c) grzyby;
d) owady.
6. Nie wchodź w symbiotyczny związek:
a) drzewa i mrówki;
b) rośliny strączkowe i bakterie rhizobium;
c) drzewa i grzyby mikoryzowe;
d) drzewa i motyle.
a) phytophthora;
b) wirus mozaiki tytoniu;
c) pieczarka, pieczarka;
d) kaniak, miotła.
a) jeść tylko zewnętrzną powłokę ofiary;
b) zajmują podobną ekoniszę;
c) atakować głównie osobniki osłabione;
d) mają podobne metody polowania na zdobycz.
9. Osy-jeźdźcy to:
b) drapieżniki o cechach rozkładających się;
a) pchły;
b) wszy;
c) nicienie łodyg;
d) rdzawe grzyby.
a) grzyby b) robaki;
c) ryby;
d) ptaki.
b) miotła;
c) jemioła biała;
d) głowa.
a) ameba – „opaline” – żaba;
b) żaba -> opalina - ameba;
c) pieczarki - * żaba -> opalina;
d) żaba - * ameba - opalina.
III. Nauka nowego materiału. 1. Historia nauczyciela.
Życie na Ziemi istnieje dzięki energii słonecznej, która jest przekazywana przez rośliny do wszystkich innych organizmów, które tworzą łańcuch pokarmowy lub troficzny: od producentów do konsumentów i tak dalej 4-6 razy z jednego poziomu troficznego na drugi.
Poziom troficzny to lokalizacja każdego ogniwa w łańcuchu pokarmowym. Pierwszy poziom troficzny to producenci, reszta to konsumenci. Drugi poziom to konsumenci roślinożerni; trzeci – mięsożerni konsumenci żywiący się roślinożercami; czwarty - konsumenci spożywający inne mięsożerne itp.
Dzięki temu możliwy jest podział odbiorców według poziomów: konsumenci pierwszego, drugiego, trzeciego itd. zamówienia.
Koszty energii związane są przede wszystkim z utrzymaniem procesów metabolicznych, które nazywane są wydatkami oddechowymi; mniejsza część kosztów idzie na wzrost, a reszta żywności jest wydalana w postaci ekskrementów. Ostatecznie większość energii jest zamieniana na ciepło i rozpraszana w środowisku, a nie więcej niż 10% energii z poprzedniego przenoszone jest na kolejny, wyższy poziom troficzny.
Jednak tak ścisły obraz przejścia energii z poziomu na poziom nie jest całkowicie realistyczny, ponieważ łańcuchy troficzne ekosystemów są misternie splecione, tworząc sieci troficzne.
Na przykład wydry morskie żywią się jeżowcami jedzącymi wodorosty morskie; niszczenie wydr przez myśliwych doprowadziło do zniszczenia glonów z powodu wzrostu populacji jeży. Kiedy polowanie na wydry zostało zakazane, glony zaczęły wracać do swoich siedlisk.
Znaczną część heterotrofów stanowią saprofagi i sa-profity (grzyby), które wykorzystują energię detrytusu. Dlatego rozróżnia się dwa rodzaje łańcuchów troficznych: łańcuchy wypasu, czyli łańcuchy pastwiskowe, które rozpoczynają się zjedzeniem organizmów fotosyntetycznych, oraz łańcuchy rozkładu detrytycznego, które rozpoczynają się rozkładem szczątków martwych roślin, zwłok i odchodów zwierzęcych. Tak więc przepływ energii promieniowania w ekosystemie jest rozłożony na dwa rodzaje sieci pokarmowych. Efekt końcowy: rozproszenie i utrata energii, która, aby zaistniało życie, musi zostać odnowiona.
2. Pracuj z podręcznikiem w małych grupach.
Zadanie 2. Określ cechy relacji pokarmowych typowych drapieżników. Daj przykłady.
Zadanie 3. Określ cechy stosunków pokarmowych zwierząt zbieraczy. Daj przykłady.
Zadanie 4. Wskaż cechy stosunków pokarmowych gatunków pastwiskowych. Daj przykłady.
Uwaga: nauczyciel powinien zwrócić uwagę uczniów na fakt, że w literaturze obcej termin oznaczający relacje typu
W związku z tym należy pamiętać, że termin „drapieżnik” jest używany w literaturze ekologicznej w wąskim i szerokim znaczeniu.
Odpowiedź na zadanie 1.
Odpowiedź na zadanie 2.
Typowe drapieżniki spędzają dużo energii na poszukiwaniu, tropieniu i chwytaniu zdobyczy; zabić ofiarę niemal natychmiast po ataku. Zwierzęta wykształciły specjalne zachowanie łowieckie. Przykłady - przedstawiciele rzędu drapieżników, łasicowatych itp.
Odpowiedź na zadanie 3.
Zwierzęta żerujące zużywają energię tylko na poszukiwanie i zbieranie małej ofiary. Kolekcjonerzy obejmują wiele gryzoni ziarnożernych, ptaków kurzych, sępów padlinożernych i mrówek. Kolektory osobliwe - filtratory i zjadacze ziemi zbiorników i gleb.
Odpowiedź na zadanie 4.
Gatunki pasące się na pastwisku żywią się obfitym pożywieniem, którego nie trzeba długo szukać i jest łatwo dostępne. Zwykle są to organizmy roślinożerne (mszyce, kopytne), a także niektóre zwierzęta mięsożerne (biedronki na koloniach mszyc).
3. D i s do s i I.
Pytanie. W jakim kierunku przebiega ewolucja gatunków w przypadku
z typowymi drapieżnikami? Przykładowa odpowiedź.
Postępująca ewolucja zarówno drapieżników, jak i ich ofiar ma na celu poprawę układu nerwowego, w tym narządów zmysłów i układu mięśniowego, ponieważ dobór utrzymuje w zdobyczu te właściwości, które pomagają jej uciec przed drapieżnikami, a u drapieżników te, które pomagają w zdobywaniu jedzenie.
Pytanie. W jakim kierunku idzie ewolucja w przypadku gromadzenia?
Przykładowa odpowiedź.
Ewolucja gatunków podąża ścieżką specjalizacji: dobór w zdobyczu zachowuje cechy, które czynią je mniej zauważalnymi i mniej wygodnymi do zbierania, a mianowicie ubarwienie ochronne lub ostrzegawcze, podobieństwo naśladowcze, mimikra.
W o p r o z. W jakich sytuacjach człowiek zachowuje się jak typowy drapieżnik?
Przykładowa odpowiedź.
- W przypadku wykorzystywania gatunków komercyjnych (ryby, zwierzyna łowna, zwierzęta futerkowe i kopytne);
- podczas niszczenia szkodników.
Uwaga: nauczyciel powinien podkreślić, że w idealnym przypadku, przy kompetentnej eksploatacji obiektów handlowych (ryby w morzu, dziki i łosie w lesie, drewno), ważne jest, aby móc przewidzieć konsekwencje tej czynności w aby utrzymać się na cienkiej granicy między dopuszczalnym a nadmiernym wykorzystaniem zasobów. Celem działalności człowieka jest zachowanie i zwiększenie liczby „ofiar” (zasobów). IV. Kotwiczenie nowy materiał. Podręcznik, §9, pytania 1-3. Odpowiedź na pytanie 1.
Nie zawsze. Obszar lęgowy może pomieścić tylko określoną liczbę ptaków. Wielkość poszczególnych poletek determinuje liczbę zajętych skrzynek lęgowych. Tempo rozrodu szkodnika może być tak duże, że dostępna liczba ptaków nie będzie w stanie znacząco zmniejszyć jego liczebności.
Odpowiedź na pytanie 2.
Uproszczenie modelu jest następujące: nie uwzględniono, że ofiara może uciec i ukryć się przed drapieżnikami, drapieżniki mogą żerować na innej zdobyczy; w rzeczywistości płodność drapieżników zależy nie tylko od pożywienia itp., czyli relacje w przyrodzie są znacznie bardziej skomplikowane.
Odpowiedź na pytanie 3.
W przypadku łosi poprawiła się baza paszowa, a śmiertelność drapieżników spadła. Zezwolenie na polowanie umiarkowane jest wydawane, gdy duża liczba łosi zaczyna niekorzystnie wpływać na odtwarzanie lasów.
Zadanie domowe:§ 9, zadanie 1; Dodatkowe informacje.