Занятие "Соответствие между организмами и средой их обитания"
план-конспект занятия (9, 10, 11 класс)

Занятие «Соответствие между организмами и средой их обитания»

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

Задачи:  

1. ознакомление обучающихся со следующими понятиями: естественный отбор, адаптация, жизненные формы, параллельная эволюция, конвергентная эволюция;
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. карточки заданий.

Ход занятия.

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

Теоретическая часть занятия.

        Изменения физических условий в пространстве и во времени воздействуют на организмы и способствуют возникновению разнообразных форм жизни. Подлинная природа соответствия между организмом и средой очень сложна, и в настоящее время для ее объяснения используют основные выводы эволюционной теории Чарльза Дарвина, сформулированной им в 1859 году.

        Законы эволюции:

1. Организмы изменчивы. Невозможно найти двух полностью тождественных кроликов, волков, ящериц или иных животных, растений.
2. Различия между организмами, хотя бы частично, передаются по наследству.
3. Теоретически при благоприятных условиях любые организмы могут размножаться настолько, что в состоянии заполнить Землю, однако такого не случается, поскольку многие особи погибают, не успев произвести потомство.

Условия среды могут оказаться более благоприятными для одного организма, располагающего «подходящим» набором наследуемых признаков, и менее благоприятными для другого, имеющего иные признаки. В первом случае индивидуум выживает или оставляет меньшее число потомков. Поскольку одни индивидуумы оставляют больше потомков, чем другие, наследственные свойства всей совокупности особей меняются в ряду поколений. В этом случае говорят, что имеет место эволюция путем естественного отбора.

В некотором смысле организмы являют собой живые следствия собственного прошлого. Разнообразие организмов отражает различие условий, в которых проходили жизнь и развитие каждого из известных человеку видов животных и растений. Некоторые организмы являются широко распространенными и встречаются в различных местообитаниях, другие характеризуются узким географическим распространением. Можно сказать, что первые менее требовательны к условиям окружающей среды и могут существовать в более широких границах изменения внешних факторов (температуры, влажности). Они менее специализированы в отношении потребляемой пищи и других ресурсов, то есть более толерантны.

Между средой обитания и организмами, которые ее заселяют, существует соответствие. Это соответствие проявляется в сходстве строения и образа жизни организмов, которые обитают в сходных условиях, но принадлежат к различным ветвям эволюционного дерева.

Когда общими свойствами наделены организмы совершенно различного эволюционного происхождения, биологи говорят о конвергентной эволюции. Например, акула (рыба), пингвин (птица) и дельфин (млекопитающее) обитают в водной среде, вследствие этого имеют обтекаемую форму тела и внешнее сходство. Однако внешнее сходство скрывает глубокие различия внутреннего строения и обмена веществ, которые свидетельствуют и о различиях эволюционной истории. Таким образом, под влиянием внешних факторов одно и то же свойство достигается при совершенно разных исходных положениях организмов в ходе эволюции.

Среди приспособлений организмов к условиям среды, возникших в результате эволюции, наиболее наглядными являются морфологические адаптации, то есть особенности внешнего строения растений и животных. Такой тип приспособления к экологическим условиям местообитания называют жизненной формой (экобиоморфой). Жизненные формы растений: деревья, кустарники, травы. Экобиоморфы растений: суккуленты обитают в засушливом климате, лианы - при недостатке света, стланики произрастают в тундрах и высокогорьях с низкой температурой и сухостью, сильных ветрах. Состав жизненных форм растительного сообщества называется биологическим, или биоморфологическим спектром.

Жизненные формы животных выделяются по разным признакам для разных систематических групп. Так, для млекопитающих основными признаками считаются среда обитания (наземная, подземная и водная) и способы передвижения в ней (ходьба, бег, прыжки, плавание, ползание). Жизненные формы птиц различают по типу их местообитания и способу добывания пищи, у рыб жизненные формы выделяют в основном по форме тела. Сходные жизненные формы возникли в сходных экологических условиях у систематически разных организмов: например, кенгуру и тушканчики, дельфины и рыбы, летучие мыши и птицы.

Способность организмов адаптироваться к изменению среды является важнейшим экологическим свойством, обеспечивающим соответствие между организмами и средой их обитания. Со временем любые условия существования изменяются. Ни строение организма, ни его деятельность не будут соответствовать изменяющимся условиям, если не изменятся вместе с ними.

Изменения среды могут носить различный характер: быть циклическими, то есть повторяющимися через более или менее равные промежутки времени; направленными, то есть изменения направлены в определенном направлении; хаотическими, то есть неопределенными, плохо предсказуемыми. К циклическим изменениям внешних условий относятся смена времен года (сезонные изменения), суточные ритмы, ритм приливов и отливов и некоторые другие.

Различные организмы по-разному реагируют на сезонные изменения климата. Мелкие млекопитающие, такие как полевки и лесные мыши, зимуют, впадая в спячку и прячась в укромных местах. Другие млекопитающие на изменение условий существования отвечают изменением степени теплоизоляции. У животных, обитающих в условиях жестокой зимы, к наступлению холодов мех густеет, увеличивается его длина, может измениться окраска меха, как у зайца-беляка. Такие изменения помогают животным уберечься от холода и от врагов. Сезонные миграции - это перемещения в новые убежища, или массовые переселения в иные климатические области. Чрезвычайно суровые условия, такие как очень холодные зимы или длительные засухи могут приводить к гибели части особей популяции. В таких условиях в преимущественном положении оказываются те группы организмов, которые обладают более широкими границами распространения и более высокой скоростью воспроизводства.

Практическая часть занятия: самостоятельная работа по карточкам.

Карточка №1. Задание: приведите примеры циклических адаптаций животных и растений, которые вы изучали в курсе биологии. Запишите в тетрадь.

Карточка №2. Задание: приведите примеры циклических адаптаций растений и животных, которые вы лично наблюдали в природе родного края. Запишите в тетрадь.

3. Заключительная часть занятия. Подведение итогов занятия.