Занятие "Типы экологических взаимодействий"
план-конспект занятия по биологии (9, 10, 11 класс)

Занятие №10. Типы экологических взаимодействий

Цель занятия: изучение нового теоретического материала и формирование понятийного аппарата обучающихся.

Задачи:  

1. ознакомление учащихся со следующими понятиями: непосредственные и косвенные взаимодействия, паразитизм, мутуализм, комменсализм, хищничество, симбиоз, нейтрализм, аменсализм.
2. формирование навыков работы с информацией, навыков составления конспекта;
3. воспитание интереса к изучению экологических закономерностей и природы Земли в целом.

Оборудование:

1. тетради, ручки;
2. учебная литература по экологии и биологии;
3. ноутбук, электронные презентации, видеоматериалы.

Ход занятия.

1. Организационная часть занятия. Приветствие.
2. Основная часть занятия.

Теоретическая часть занятия.

        Две популяции любых организмов, живущих на одной территории и контактирующие друг с другом, вступают в различные отношения между собой. Положение популяции или вида при различных формах взаимоотношений обозначается условными знаками. Знак «минус» (-) означает неблагоприятное влияние, т.е. вид испытывает угнетение. Знак «плюс» (+) обозначает благоприятное влияние, вид извлекает пользу. Знак «ноль» (0) показывает, что отношения безразличны (отсутствие влияния).

        Все биотические связи можно разделить на 6 групп:

1. ни одна из популяций не влияет на другую (0 0);
2. взаимовыгодные связи (+ +);
3. отношения, вредные для обеих популяций (- -);
4. одна из популяций получает выгоду, а другая испытывает угнетение (+ -);
5. один вид получает пользу, другой не испытывает вреда (+ 0);
6. один вид угнетается, другой не извлекает пользы (- 0).

Нейтрализм (0 0) имеет место в том случае, когда две популяции не влияют друг на друга. В природе истинный нейтрализм очень редок, так как между всеми видами возможны опосредованные, или косвенные, взаимодействия, эффекты которых человек может не замечать из-за недостаточного количества знаний. Примером нейтрализма могут служить отношения белки и лося в одном лесу. Эти звери не связаны общими ресурсами, и жизнедеятельность каждого вида протекает независимо от жизнедеятельности другого.

Аменсализм (- 0) наблюдается, когда для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (вид испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы. Пример аменсализма – светолюбивые травы, растущие под елью, они страдают от сильного затенения, тогда как самому дереву это безразлично.

Комменсализм (+ 0) - форма взаимоотношений, при которой один вид получает какое-либо преимущество, выгоду, не принося другому ни вреда, ни пользы. Отношения такого типа широко распространены в природе. Например, крупные млекопитающие (собаки, олени) служат разносчиками плодов и семян с зацепками, не получая от этого ни вреда, ни пользы. Комменсализм – это одностороннее использование одного вида другим без нанесения ему ущерба. Связи комменсалов могут быть условно разделены на несколько вариантов комменсализма.

«Нахлебничество» - потребление остатков пищи хозяина. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки недоеденной пищи, или акул и рыб-прилипал.

«Сотрапезничество» - потребление разных веществ или частей одного и того же ресурса. Пример – взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов, перерабатывающих разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, и высшими растениями, которые потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

«Квартиранство» - использование одними видами других (их тел или жилищ) в качестве убежища или жилища. Такой тип взаимоотношений широко распространен у растений. Примером служат лианы и эпифиты. (орхидеи, лишайники, мхи). В гнездах птиц и в норах грызунов обитает множество видов членистоногих; некоторые рыбы прячутся под зонтиками медуз со стрекательными нитями. Рыба горчак откладывает икру в мантию двустворчатого моллюска, не причиняя ему вреда.

Симбиотические отношения организмов – взаимовыгодные отношения. Взаимовыгодные связи организмов в природе встречаются достаточно часто. Обязательное условие таких отношений – совместная жизнь, определенная степень сожительства организмов.

Протокооперация (+ +) - первичное сотрудничество (буквально). Это самый простой тип симбиотических связей. При этой форме совместное существование выгодно для обоих видов, но не обязательно для них, то есть не является непременным условием выживания популяций. Примером таких отношений можно назвать распространение муравьями семян некоторых растений леса, опыление пчелами разных луговых растений. В этих случаях отсутствует тесная связь конкретной пары партнеров.

Мутуализм (+ +) – симбиотические отношения, при которых присутствие каждого из двух видов становится обязательным для другого партнера. Таковы, например, взаимоотношения узкоспециализированных к опылению растений (инжир, орхидные, дурман) с опыляющими их видами насекомых. Другой пример мутуализма – птицы кормятся насекомыми-паразитами на коже носорога, их взлет служит ему сигналом опасности. Кедровка, питающаяся только семенами кедровой сосны. Является единственным ее распространителем. Мутуализм весьма широко развит в природе.

Симбиоз (+ +) – неразделимые взаимополезные связи двух видов, предполагающие обязательное тесное сожительство организмов, иногда могут наблюдаться элементы паразитизма (лишайники). Классическим примером симбиоза являются лишайники, представляющие собой тесное взаимовыгодное сожительство грибов и водорослей. Благодаря симбиозу, лишайники достигли высокого видового разнообразия (более 20 тысяч видов) и получили способность жить в самых суровых условиях: в полярных областях, на голых скалах, на коре деревьев, в высокогорьях.

Типичный симбиоз представляют отношения термитов и их кишечных сожителей – жгутиковых простейших. Эти простейшие производят фермент, разлагающий клетчатку (целлюлозу) на сахара. Термиты не имеют собственных ферментов для переваривания целлюлозы, без симбионтов они бы погибли. Жгутиковые получают в кишечнике благоприятные условия среды и в свободном состоянии в природе не встречаются.

Конкуренция (- -) возникает тогда, когда в экологической системе два или более вида (популяции) со сходными экологическими требованиями обитают совместно. В общем смысле «конкуренция» означает сталкивание, соперничество, соревнование. В самом деле, когда две популяции используют одни и те же ресурсы среды, то между видами неизбежно возникает соперничество за овладение этими ресурсами. При этом каждая популяция испытывает угнетение со стороны другой, что отрицательно сказывается на их росте и выживании, и может даже привести к вытеснению и исчезновению одной из них, менее приспособленной.

Конкуренция чрезвычайно широко распространена в природе. Так, все растения соревнуются за свет, влагу, питательные вещества почвы и, следовательно, за расширение территории своего обитания. Животные борются за пищевые ресурсы и за убежища, то есть, в конечном счете, за территорию. Однако если популяция невелика и состоит из немногих, редко встречающихся особей, экологическое значение конкуренции будет незначительно. Например, в арктических или пустынных областях почти нет конкуренции растений за свет. Необходимо иметь в виду, что конкуренцией нельзя считать просто использование организмами одного и того же природного ресурса. Об отрицательном воздействии конкуренции можно говорить тогда, когда этого ресурса не хватает и когда его совместное потребление неблагоприятно сказывается на популяции.

Хищничество (+ -) - такой тип взаимоотношения популяций, при котором представители одного вида поедают (уничтожают) представителей другого, то есть организмы одной популяции служат пищей для организмов другой. Хищник обычно сам ловит и умерщвляет свою жертву, после чего съедает ее полностью или частично. Для хищников характерно охотничье поведение. Кроме хищников-охотников существует большая группа хищников-собирателей, способ питания которых заключается в простом поиске и сборе добычи (насекомоядные птицы). Хищничество – широко распространенная форма связей не только между животными, но и между растениями и животными. Травоядность (поедание растений животными), в сущности, тоже хищничество, и ряд насекомоядных растений (росянка, непентес) тоже можно отнести к хищникам. Однако в узком, экологическом смысле принято считать хищничеством только поедание животных животными.

Паразитизм (+ -) - это форма взаимосвязей между видами, при которой организмы одного вида (паразита, потребителя) живут за счет питательных веществ или тканей организма другого вида (хозяина) в течение определенного времени. Обычно паразит использует живого хозяина не только как источник пищи. Но и как место постоянного или временного проживания. В роли паразитов могут быть и растения, и животные. В отличие от хищничества при нападении паразита хозяин не погибает сразу, но испытывает угнетение, часто в течение длительного времени. Паразит изнуряет, но не губит хозяина., так как это обеспечивает существование паразиту. Таким образом, паразитизм можно рассматривать как ослабленную форму хищничества. В природе нередко встречаются и такие взаимодействия, которые можно назвать переходными от хищничества к паразитизму, например, комары и пиявки, сосущие кровь у млекопитающих.

Таковы основные типы биотических взаимоотношений в живой природе. Однако необходимо помнить, что тип взаимодействия конкретной пары может изменяться в различных условиях и в зависимости от стадий их жизненных циклов. Один и тот же вид в сообществе может находиться в разных отношениях с окружающими его видами. Таким образом, межпопуляционные связи в природе бесконечно многообразны.

Практическая часть занятия: выполнение творческих заданий.

Задание 1: обсудите в группе примеры положительных и отрицательных взаимодействий между организмами разных видов.

Задание 2.: из курса биологии вспомните, что представляют собой лишайники. Определите роль водоросли и роль гриба в этих симбиотических отношениях.

3. Заключительная часть занятия. Подведение итогов занятия.