I. Уровни организации живых систем
II. Экология – наука,_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ III. Экологические факторы – _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________. Классификация экологических факторов Абиотические факторы – _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________. Климатические (__________________________________________________________________________________) Эдафические (______________________) Орографические (_________________________________________________________________________________) Физические – __________________________ (_________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________) Биотические факторы – ___________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________. Внутривидовые (напр., ________________________________________________________________________). Межвидовые (напр., _______________________) Антропогенные факторы _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________. Прямые – _______________________________________________________________________________________ ________________________________ (напр., __________________________________________________________) Косвенные – ____________________________________________________ (________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________) Домашнее задание: §§ 1-2 (учебное пособие «Биология, 11 класс. Маглыш С.С., Каревский А,Е.»)
Занятие 12 Лекция 10. ВИД И ПОПУЛЯЦИЯ (2 ч) 1. Вид – биологическая система. а. Вид – _________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________. б. Вид как таксономическая категория. Чтобы изучить многообразие живых организмов, была разработана классификация организмов, в результате которой они были разделены на группы. Основной структурной единицей в систематике живых организмов является ________. в. Критерии вида. Принадлежность особей к одному виду устанавливают по комплексу признаков - __________. Критерии вида – совокупность __________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________.
– морфологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по своему ____________ и ______________________ строению; – физиологический – особи, принадлежащие к одному виду, похожи друг на друга по многим ________________ ________________________________________________; – биохимический – особи, принадлежащие к одному виду, _______________________________; – генетический – особи, принадлежащие к одному виду, имеют одинаковый ________________, ______________ друг с другом в природе и дают _______________________. Между разными видами обмена генов не происходит; – экологический – особи одного вида ведут ___________________________________________________________; – географический – вид ____________________________________________________ (ареале). Наиболее существенен для определения принадлежности особей к разным видам _________________ критерий. Ни один критерий не может быть исчерпывающим. Только на основании совокупности критериев вида можно провести различия между близкими видами. 2. Популяция — структурная единица вида. Популяция – __________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________. Популяция – это __________________________________________________. Например, вид окунь обыкновенный существует в крупных водоемах в форме двух популяций – окуня придонного и окуня прибрежного. Они обитают на разных глубинах и пользуются разными пищевыми ресурсами. Характеристика популяции. Свойства популяции: _______________, ______________, _____________________, ___________________. Численность — ___________________________________. Она не бывает постоянной, так как изменчивы условия среды обитания популяции. Численность популяции зависит от соотношения ________________________ (плодовитости) и ______________. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность же приводит к сокращению ее численности. Для каждой популяции есть верхний и нижний пределы численности, которые можно измерить, изучая ее сезонные и межгодовые изменения. Плотность популяции — это __________________________________________________________ (например, 150 растений сосны на 1 га; 0,5 циклопа на 1 м 3 воды). Плотность популяции также изменчива и зависит от численности. При возрастании численности плотность не увеличивается лишь в том случае, если возможно расселение популяции, расширение ее ареала. Повышение плотности сверх оптимальной неблагоприятно сказывается на состоянии популяции, поскольку при этом иссякает кормовая база, сокращается жизненное пространство и т.д. Падение плотности ниже оптимальной приводит к ослаблению защитных реакций популяции, снижает ее плодовитость, что в конечном итоге может привести к вымиранию популяции. Динамика численности и плотности определяется в основном ________________, ___________________ и процессами ______________. Это показатели, характеризующие изменение популяции в течение определенного периода: месяца, сезона, года и т.д. Изучение этих процессов и причин их обусловливающих очень важно для прогнозов состояния популяций. Рождаемость различают ________________ и _________________. Абсолютная рождаемость – это количество _____________________________________________, а удельная – то же самое количество, ________________ _____________________. Например, показателем рождаемости человека служит число детей, родившихся на 1000 человек в течение года. Рождаемость определяется многими факторами: условиями среды, наличием пищи, биологией вида (скорость полового созревания, количество генераций в течение сезона, соотношение самцов и самок в популяции). Смертность, как и рождаемость, бывает абсолютной (______________________________________________), так и удельной. Она характеризует скорость снижения численности популяции от гибели из-за болезней, старости, хищников, недостатка корма, и играет главную роль в динамике численности популяции. Структура популяции: __________________, _____________, ____________, ______________ (поведенческая). Пространственная структура популяции - __________________________________________________________ ____________________. Природным популяциям свойственны три типа распределения особей: ____________, _________________ и ____________________. – Случайное распределение особей наблюдается _________________________, при _________________________ _______ и отсутствии у особей стремления образовывать __________ (например, у планарий, гидр). В природе этот тип распределения встречается редко. – Равномерное распределение характерно для видов, ____________________________________________________ – Групповое распределение встречается в природе наиболее часто. Оно выражается _________________________ __________________________________________________________________________________. Причинами такого распределения особей могут быть ______________ среды и ограниченность пригодных для жизни _________ _______, особенности ____________, стремление ________________. Жизнь в группе (семье, стаде, стае, колонии) облегчает защиту от хищников, поиск и добывание корма. У растений групповое распределение определяется главным образом способом размножения и расселения семян и плодов. Например, тяжелые плоды, падая рядом с материнским растением и в последующем прорастая, образуют группу рядом растущих дочерних растений. Половая структура популяции представляет собой ________________________________________________. Возрастная структура популяции — ______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________. В популяции обычно выделяют три возрастные группы: ____________________ особи (не способные давать потомство, т. к. не достигли полового созревания), _______________ особи (половозрелые размножающиеся особи) и _______________________ особи(не дающие потомства, т.к. утратили функцию размножения). При благоприятных условиях в популяции присутствуют все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный уровень численности. Этологическая (поведенческая) структура популяции — это _________________________________________ __________________________________. Формы совместного существования особей в популяциях разнообразны. Одинокий образ жизни характерен для многих видов на определенной стадии жизненного цикла. ____________ — группа особей, в которой усиливается связь между потомками и родителями. Она может быть смешанного типа (птицы, некоторые млекопитающие); родительского типа (воспитание осуществляет самец, например африканский страус, колюшка) материнского типа (саламандра, червяга). __________— групповое объединение оседлых животных. Они могут существовать долго или возникать только на период размножения (птицы, морские котики, тюлени, термиты, пчелы, муравьи, сурки, лемминги). _______ — временное объединение животных одного вида (волки, птицы, рыбы). Наиболее распространенна среди птиц и рыб, из млекопитающих она характерна для многих собачьих. Стаи рыб очень изменчивы по величине, форме, плотности. У птиц стаи формируются во время сезонных перелетов или зимних кормлений (у оседлых и кочевых форм). В стаях млекопитающих большую роль играют вожаки, специфические отношения складываются между отдельными особями, что сближает эти групповые образование со стадами. ________ — длительные и постоянного объединения животных по сравнению со стаями. Основу группового поведения животных в стадах составляют взаимоотношения доминирования — подчиненности, основанные на индивидуальных различиях между особями. Система доминирования особей в популяциях может быть разной, а именно: 1) иерархия по схеме «____________________»: А нападает на В, В — на С, а С подчиняет себе А; 2) ________________ иерархия в ряду рангов А — В — С (особи следующего ранга подчинены предыдущем). Подобные отношения возникают в стаях ездовых собак; 3) _______________ иерархия (отдельно среди самцов и среди самок); например, в популяциях обезьян; 4) _______________ (доминирование одной особи над всеми другими (обезьяны; волчья стая). Формой существования вида является популяция — самоподдерживающаяся совокупность особей одного вида, имеющая собственный генофонд. Способность популяции к длительному существованию на конкретном участке ареала вида обеспечивается характерными для нее структурой и групповыми свойствами: численностью, плотностью, половозрастной структурой, рождаемостью и смертностью. Величины этих показателей непостоянны, что дает возможность популяции адаптироваться к меняющимся условиям среды обитания. Домашнее задание: §§ 11-13.
Занятие 14 Лекция 11. ЭКОСИСТЕМЫ (1ч) 1). Экосистема – _______________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________. Например, гниющий пень с населяющими его беспозвоночными, грибами и бактериями – микроэкосистема; озеро с водными и околоводными организмами – мезоэкосистема; море с населяющими его водными организмами – макроэкосистема. 2). Биогеоценоз – ____________________________________________________ организмов (биоценоз) и _______ _____________ (биотоп) _______________________, где происходит ______________________________________ (предложил термин Сукачев В.Н., 1942 год) – это понятие более узкое, чем экосистема. 3). Связи организмов в биоценозах. Особи разных видов существуют в биоценозах не изолированно, они вступают в разнообразные прямые и косвенные взаимоотношения. Их обычно разделяют на четыре типа: _________ ________________________________________________________________________________________________. Трофические отношения возникают тогда, когда _______________________________________ (либо его мертвыми остатками, либо продуктами его жизнедеятельности). Божья коровка, питающаяся тлей, корова на лугу, поедающая траву, волк, охотящийся на зайца, — все это примеры прямых трофических связей между видами. При конкуренции двух видов из-за ресурса питания между ними возникает косвенная трофическая связь. Так, волк и лиса вступают в косвенные трофические связи при использовании такого общего пищевого ресурса, как заяц. Топические отношения характеризуют ______________________________________________________________ ____________: например, отношения между деревьями и гнездящимися на них птицами, живущими на них насекомыми; отношения между организмами и их паразитами и т.п. Ель, затеняя почву, вытесняет светолюбивые виды; ракообразные поселяются на коже китов; мхи и лишайники располагаются на коре деревьев. Все эти организмы связаны друг с другом топическими связями. Форические связи — ___________________________________________. Если в роли распространителей семян, спор, пыльцы и т.п. выступают животные, то такой процесс называют _____________. Если животные переносят (транспортируют) других, более мелких животных, — это __________. Характерной особенностью форезии является отсутствие паразитизма. Перенос семян растений осуществляется обычно при помощи специальных приспособлений. Животные могут захватывать их пассивно. Так, за шерсть крупных млекопитающих могут цепляться своими шипами семена лопуха или череды и переноситься на большие расстояния. Активно переносятся непереваренные семена, прошедшие через пищеварительный тракт животных, чаще всего птиц. Например, у грачей примерно треть семян выводится пригодными для прорастания. В ряде случаев адаптация растений к зоохории зашла так далеко, что у семян, прошедших через кишечник птиц и подвергшихся действию пищеварительных соков, повышается всхожесть. В переносе грибных спор большую роль играют насекомые. Форезия животных — это пассивный способ расселения, свойственный видам, которым для нормальной жизнедеятельности необходим перенос из одного биотопа в другой. Личинки ряда клещей, находясь на других животных, например насекомых, расселяются при помощи чужих крыльев. Жуки-навозники иногда не в состоянии опустить свои надкрылья из-за густо скопившихся на их теле клещей. Птицы нередко переносят на перьях и лапках мелких животных или их яйца, а также цисты простейших. Икра некоторых рыб, например, выдерживает двухнедельное обсыхание. Вполне свежая икра моллюска была обнаружена на лапках утки, подстреленной в Сахаре в 160 км от ближайшего водоема. На короткие расстояния водоплавающие птицы могут переносить даже мальков рыб, случайно попавших в их оперение. Яйца мелких ракообразных и некоторых рыб выдерживают «путешествие» через пищеварительный тракт птиц — еще один способ переселения. Вместе с хозяевами в соседние водоемы могут попасть и водяные клещи, паразитирующие налетающих насекомых, например на стрекозах. Фабрические связи — тип биоценотических отношений, при которых __________________________________ _____________________________________________________________________________. Например, птицы строят гнезда из сухих веточек, травы, шерсти млекопитающих и т.п. Личинки ручейников используют для строительства кусочки коры, песчинки, обломки или раковины с живыми моллюсками. Из всех типов биотических отношений между видами в биоценозе наибольшее значение имеют топические и трофические связи, поскольку они удерживают друг возле друга организмы разных видов, объединяя их в достаточно стабильные сообщества (биоценозы) разного масштаба. 4). Структура экосистемы. В зависимости от выполняемых функций, которые живые организмы выполняют в осуществлении круговорота веществ в экосистеме, они подразделяются на: 1. Продуценты (лат. producentis — "производящий, создающий") —_____________________________________ _________. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. Фототрофы превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений. _____, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев. 3. Редуценты (лат. reducentis — "возвращать") — __________________________. Главная их функция заключается __________________________________________________. Это бактерии, грибы, мельчайшие невидимые организмы. Некоторые редуценты питаются растительными остатками, их называют ________________. Редуценты завершают цепь питания в системе "растения — животное — почва" среди организмов, и этот цикл возобновляется. В этом процессе преимущество редуцентов закономерно, так как чрезмерное увеличение консументов на Земле привело бы к нарушению природного равновесия. 5). Цепи и сети питания. Пастбищные и детритные цепи. Пищевая цепь – это _______________________________________________________________________________ __________________________ (предыдущего звена) _________________ (последующему звену). В природе пищевые цепи, связанные между собой общими звеньями, образуют пищевые сети. Это повышает устойчивость экосистемы.
В зависимости от вида исходного источника вещества и энергии цепи питания подразделяют на два типа: ______ ___________ (цепи выедания) и ______________ (цепи разложения). Пастбищные цепи – в общем виде:
Примеры пастбищных цепей питания: Растительный материал(например, нектар) → _____ →_______ → __________________ → ___________ Осока® ___________® ____________® ___________ Розовый куст → _____ → ______________ → _____ → ___________________ птица → ______________ птица Примеры детритных цепей: Погибшая птица→ ___________________→ ___________________→ ____________→минеральные вещества Детритные цепи бывают довольно длинными, в них могут входить и хищники. Вот пример такой цепи: мертвые ткани растений → ________ → ____________________ → их экскременты → ______ → ____________ → →_________________→ ____________________ → _________________→минеральные вещества. К детритофагам лесных и прибрежных сообществ относятся дождевой червь, мокрица, личинка падальной мухи (лес), полихета, багрянка, голотурия (прибрежная зона). 6. Трофические уровни. Каждое из звеньев пищевой цепи представляет собой трофический уровень (________ ________________________________________________________________________________________________):
7. Экологические пирамиды (чисел, биомасс, энергии пищи). Процесс превращения вещества и энергии в пастбищных цепях имеет определенные закономерности. На образование биомассы консументов данного уровня расходуется не вся биомасса предыдущего трофического уровня. Значительная часть съеденной биомассы расходуется на процессы жизнедеятельности, движение, размножение, поддержание температуры тела; часть – не усваивается и в виде продуктов жизнедеятельности в окружающую среду. Американский эколог Р. Линдеман в 1942 г. сформулировал эту закономерность как правило 10 %: на каждом трофическом уровне пищевой цепи теряется в среднем 90 % энергии, и только 10 % переходит на следующий уровень. Экологическая пирамида — _______________________________________________________________________ Выражается: × в единицах массы (пирамида ____________), × в числе особей (пирамида __________ Элтона) × в заключенной в особях энергии (пирамида ____________)
8). Биотические связи организмов в экосистемах. На основе трофических, топических, форических и фабрических связей между популяциями в экосистеме формируются различные биотические взаимоотношения. Наиболее важными из этих взаимоотношений являются * конкуренция, * хищничество. * симбиоз. 1). Взаимоневыгодные _________________________________________________ конкуренции за пищу, воду, убежище. Конкуренция может быть внутривидовой и межвидовой, прямой и косвенной. Конкуренция между различными видами возникает и протекает более остро в тех случаях, когда они обладают примерно одинаковыми потребностями к условиям жизни, пище и т.д. В прямой конкуренции __________________________________ ______________. Косвенная конкуренция наблюдается _______________________________________________ (пищи, света, убежища, полового партнера). Особи, проигрывающие в конкуренции, отстают в росте, размерах и развитии, у них снижается плодовитость. Наименее приспособленные организмы в результате конкуренции могут погибнуть или будут вытеснены более конкурентоспособным организмом того же или другого вида. Конкуренция во многом определяет видовой состав биоценозов и, являясь одной из форм борьбы за существование, играет важную роль в эволюционном развитии. 2). Взаимодействие, при __________________________________ другого (взаимоотношения хищник – жертва), называется хищничеством. Если жертвой являются растения, то хищник называется растительноядным животным. Биотический фактор хищничество играет важную роль в естественном отборе. В ходе эволюции хищник и жертва стараются приспособиться друг к другу (____________________). Хищники выступают регуляторами численности жертвы и ее санитарами, так как погибают от зубов хищников в первую очередь больные и травмированные особи. 3). Симбиозом называют ________________________________________________________________________ __________________________. При ______________________симбиозе каждый из организмов при отсутствии партнера может жить самостоятельно. В случае _______________ симбиоза один из организмов (или оба) оказывается в такой зависимости от другого, что самостоятельное существование невозможно. Выделяют несколько типов симбиоза: * паразитизм, * комменсализм, * мутуализм. а). Паразитизм – это такая форма связи между особями, при которой паразит, поселяясь на теле или внутри другого организма, ________________________________________________. При этом хозяину наносится _________. Эктопаразиты (вши, блохи, клещи) поселяются на теле хозяина, а эндопаразиты (цепни, сосальщики, аскарида и др.) обитают во внутренних органах хозяина. б). Комменсализм – это такие взаимоотношения, при которых _________________ (комменсал), ______________ _________________________________________________________________________________________________. Присутствие его для хозяина остается обычно ________________. Если взаимоотношения строятся на основе ____________________, то такой вид комменсализма называют нахлебничеством. Например, комменсалами акул являются рыбы-прилипалы, которые питаются остатками пищи акул. Когда организмы взаимодействуют на основе _____________________, то такая форма комменсализма называется квартиранством, или синойкией. Например, некоторые беспозвоночные животные обитают в гнездах птиц. в). Если ________________________________________________________________________________________
Домашнее задание: §§ 15-19, 21.
Занятие 15. Лекция 12. ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА (2 ч)
|
