Типы взаимодействия организмов

«Типы взаимодействия организмов».

Тип урока: изучение нового материала/ биологический детектив.

Форма работы: групповая.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация, дидактический материал.

Цель урока: научиться определять (оценивать) последствия вмешательства человека во взаимоотношения в природе на основе знаний об существующих типах взаимодействия организмов.

Задачи:

Образовательные: изучить типы взаимодействия организмов, обратить внимание учащихся на сложные проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов;

Развивающие: расширение кругозора учащихся, формирование познавательного интереса, развитие логического мышления, умений сравнивать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные связи;
Воспитательные: воспитание экологической культуры, формирование бережного отношения к окружающей среде.

Ход урока:

Сегодня нас ждет очень интересная и непростая работа на уроке. Я открою вам небольшую тайну… Каждый человек может на время стать любым высококвалифицированным специалистом. И сегодня я вам предлагаю стать настоящими детективами.

Кто такие детективы? Какими качествами должны обладать детективы?

Ответ:

• Иметь аналитический склад ума, постоянно тренировать логику.

• Обладать крепкими нервами, быть очень терпеливым.

• Быть смелым и мужественным. Детектив нередко смотрит в глаза опасности, при этом он не должен бояться, ведь трусливых сыщиков не бывает.

• Уметь искать и анализировать информацию, постоянно расширять свои знания.

Верно! И поэтому для начала, мы с вами проверим насколько вы наблюдательны и внимательны.

Представим, что мы находимся в лесу(демонстрация фильма «Прогулка по лесу»).

Компонент №2 (деятельностный)

Каждый ученик получает маленькие карточки с заданиями:

Карточка №1

1. Найди самый приятный запах.

2. Найди громкий звук.

3. Найди самую гладкую поверхность какого-нибудь природного объекта.

Карточка №2

1. Найди самый резкий запах.

2. Найди мелодичный звук.

3. Найди самую бугорчатую поверхность какого-нибудь природного объекта.

Карточка №3

1. Найди самый вкусный запах.

2. Найди удивительный звук.

3. Найди самую мягкую поверхность какого-нибудь природного объекта.

Я вижу, что все из вас обладают теми качествами, которыми должен обладать детектив. А заметили ли вы на сколько в природе все гармонично. Так, вот эта гармония определяется эволюционно сложившимися взаимоотношениями. Сейчас каждому из вас сейчас достанется дело по неким взаимодействиям в природе, которое необходимо раскрыть (карточки).

Компонент №3 (опыт творческой деятельности)

Первая карточка

Волк оленю друг?

70 лет назад люди уничтожили всех волков в Национальном парке Йеллоустон. Таким способом они хотели повысить численность оленей. Но людям не удалось проконтролировать процесс популяции оленей.

Как вы думаете к чему привело истребление волков?

Как исправить ошибку?

Какой тип взаимоотношений у волка и оленя?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Ответ. Уничтожение волков приведет к появлению и распространению болезней в стаде оленей, увеличению числа слабых и больных особей, к гибели и вымиранию оленей.

Выпустить в заповедник волков.

Вторая карточка

Куда исчезли туфельки?

В серии экспериментов Г.Ф. Гаузе, проведенных в 1929-34 гг., изучал отношения двух видов инфузорий туфелек (Paramecium). Пищей инфузориям служили бактериальные или дрожжевые клетки, растущие на регулярно добавляемой овсяной муке. Гаузе использовал в опытах 2 вида - P. caudatum, P. aurelia. Если каждый вид выращивали раздельно, его численность росла и постепенно стабилизировалась. Но если в одну пробирку помещали вместе P. aurelia и P. caudatum, численность P. caudatum всегда снижалась, вплоть до полного вымирания. Победителем в этой борьбе оказывалась P. aurelia.

Объясните, что же произошло?

Какой тип взаимоотношений представлен?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Ответ.

Вскоре после помещения двух популяций в одну колбу ресурсы начали истощаться, что привело к конкуренции за пищу, и соответственно истребление более слабой группы.

Третья задача

Где искать грибы?

Грибники знают, что рыжики следует искать в молодом ельнике или под соснами, подосиновики и подберезовики – в лиственных лесах.

Объясните почему.

Какой тип взаимоотношений у этих грибов и деревьев?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Ответ.Гифы гриба, оплетая клетки водорослей, образуют специальные отростки, через которые гриб получает вещества, выработанные водорослями. Воду и минеральные вещества водоросли получают из гифов гриба.

Четвертая задача

Заяц оленю товарищ или нет?

Существуют ли между ними какие-либо взаимоотношения между следующими организмами:заяц и олень, бобр и утка, лебедь и кувшинка, медведь и дятел.

Могут ли они пересекаться?

Какие возможные цепи питания могут быть?

Причастны ли эти животные к влиянию друг на друга?

Как можно назвать данные отношения?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Ответ.

В экологическом словаре есть такое определение нейтрализму: «Нейтрализм - тип биотической связи, при которой совместно обитающие организмы (или виды) не влияют друг на друга». В природе истинный нейтрализм крайне редок, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения.

Дается время на размышление и работу с источниками.

После истечения времени ребята высказывают результаты своих расследований.

Итак, мы с вами рассмотрели предложенные ситуации, и на основе этого какая же тема нашего урока? – Типы взаимодействия организмов.

Верно! Для подведения итогов просматриваем видео «Биотические отношения в природе».

Как вы думаете все типы взаимодействий являются изолированными и встречаются по отдельности, или же переплетены между собой? Поясните, приведите пример.

А как вы думаете должен ли человек вмешиваться во все разнообразия отношений в природе?

К каким последствия может привести вмешательство человека?

Компонент №4 (Опыт эмоционально-ценностных отношений)

Верно! В результате сложности и переплетенности связей между видами неосторожное вмешательство человека в жизнь природы может вызвать цепную реакцию событий, которые приведут к неожиданным и нежелательным последствиям.

И последний вопрос на сегодня, какая же цель сегодняшнего урока? Для чего мы сегодня познакомились с типами взаимодействия организмов?

Посмотрите, что может произойти, при вторжении в экологию видео фрагмент «Что стало причиной экологической катастрофы на Камчатке?»

На этом мы завершаем наш урок, надеюсь вы сделали для себя некоторые выводы и в будущем вы будете бережно относиться к природе.

Карточка №1

70 лет назад люди уничтожили всех волков в Национальном парке Йеллоустон. Таким способом они хотели повысить численность оленей. Но людям не удалось проконтролировать процесс популяции оленей - и это привело к бесконтрольному размножению этих млекопитающих, что нанесло огромный урон флоре парка.

Но в 1995-ом году в Йеллоустонский парк запустили волков. Невероятно, но это помогло обновить всю экосистему парка. Это крупно повлияло на поведение рогатых. Олени начали избегать мест, где предположительно они могли попасть к волкам в ловушку.

Чудным образом эти территории начали возрождаться. Количество деревьев выросло в 5 раз. Бесплодные участки земли превратились в густые леса, где поселились новые виды животных.

В рацион волков также входило мясо койотов. Это помогло повысить численность мышей и кроликов, что в свою очередь привело в парк лисиц, ласок, сов и орлов. В местные леса также вернулись медведи, которые вновь могли наслаждаться вкусом свежих, растущих на деревьях ягод.

Что самое странное - появление волков повлияло даже течение рек. Уменьшилась эрозия берегов, русла извилистых рек выпрямились и стабилизировались.

Волки не просто поменяли экосистему, а круто изменили весь местный рельеф. Вероятно, ты не задумывался, но вот так мы влияем на окружающую нас среду, неотъемлемой частью которой мы являемся.

Хищничество — тип взаимоотношений, при котором представители одного вида питаются представителями другого вида.

Приспособления, вырабатываемые жертвами для противодействия хищникам, способствуют выработке у хищников механизмов преодоления этих приспособлений. Длительное совместное существование хищников и жертв приводит к формированию системы взаимодействия, при которой обе группы устойчиво сохраняются на изучаемой территории. Нарушение такой системы часто приводит к отрицательным экологическим последствиям.

Карточка №2

Межвидовая конкуренция возникает между видами, которые имеют сходные экологические потребности, т.е. используют одни и те же ресурсы (пищу, территорию, свет). За ресурсы конкурируют и особи одного вида; это внутривидовая конкуренция.

Конкуренция возникает только в том случае, если ресурс ограничен. Если же ресурс имеется в избытке, то два вида даже с очень сходными потребностями конкурировать не будут.

Одним из первых начал исследовать конкуренцию в лабораторных условиях отечественный эколог Г.Ф. Гаузе (1910-1986). В серии экспериментов, проведенных в 1929-34 гг., он изучал отношения трех видов инфузорий туфелек (Paramecium) в одновидовых и двухвидовых культурах. Пищей инфузориям служили бактериальные или дрожжевые клетки, растущие на регулярно добавляемой овсяной муке. Гаузе использовал в опытах 3 вида - P. caudatum, P. aurelia, P. bursaria. Если каждый вид выращивали раздельно, его численность росла и постепенно стабилизировалась. Но если в одну пробирку помещали вместе P. aurelia и P. caudatum, численность P. caudatum всегда снижалась, вплоть до полного вымирания. Победителем в конкуренции оказывалась P. aurelia.

Когда вместе выращивали P. aurelia и P. bursaria, ни один из видов полностью не вымирал. Они существовали друг с другом, достигали стабильной численности, хотя и более низкой, чем при культивировании по отдельности. P. caudatum и P. aurelia при совместном культивировании распределялись в пробирке равномерно и потребляли одну и ту же пищу. Напротив, P. aurelia и P. bursaria, обитая совместно, были пространственно разобщены. P. aurelia держалась в толще культурной среды и питалась бактериями, тогда как P. bursaria концентрировалась у дна пробирок, потребляя дрожжевые клетки.

Карточка №3

Симбиоз – взаимодействие двух различных видов, характеризующееся не только взаимосвязью растений с грибами. Он является элементом прогресса, наглядно показывающим, что не только конкуренция может стать двигателем прогресса.

Гифы грибов оплетают корни и образуют своеобразный чехол. Он защищает их от влияния патогенных микроорганизмов и разнообразных вредных веществ.

Кроме того, при симбиозе грибов и растений грибница вырабатывает вещества типа антибиотиков, которые защищают дерево от различных болезнетворных бактерий и патогенных грибов, а также стимуляторы роста типа гиббереллина. Отмечено, что деревья, под которыми растут шляпочные грибы, практически, не болеют. Кроме того, дерево и гриб активно обмениваются витаминами (в основном, группы В и РР).

 Симбионты сожительствуют с определёнными породами деревьев. Так, подосиновики растут, как правило, под осинами, подберёзовики под березами, дубовики по соседству с дубами и т.д. Однако большое количество микоризных грибов могут жить не с одной, а со многими древесными породами. Например, подосиновик образует микоризу не только с осиной, но и с березой, а белый гриб сожительствует почти с пятьюдесятью деревьями.

Примеры использования микоризы можно найти в лесотехническом и сельском хозяйстве. Стандартный прием — внесение грибного мицелия в смесь для высадки, посевной и посадочный материал.

Особенно благоприятно сказывается присутствие такого субстрата на посадке дуба в степных районах, который «голыми» корнями не может получить достаточно питательных элементов. У дерева, корни которого сформировали микоризу, заметно возрастает концентрация хлорофилла в листьях, а фотосинтез становится более активным.

Карточка №4

В природе существует несколько типов симбиотических и несимбиотических отношений между организмами, такие как мутуализм, паразитизм, комменсализм, аменсализм и антагонизм. Растения дают пищу, кров и кислород животным, а животные, в свою очередь, выделяют углекислый газ, распространяют семена, пыльцу и т.д. Но кроме вышеперечисленных типов межвидовых отношений, выделяют еще один, известный как нейтрализм.

Нейтрализм описывает отношения между двумя организмами, которые взаимодействуют, но не влияют друг на друга. Правда нейтрализм крайне маловероятен, и его практически невозможно доказать. При работе со сложными сетями взаимоотношений в различных экосистемах, нельзя с абсолютной уверенностью сказать, что нет никакого вреда или пользы для одного из двух взаимодействующих видов. Поскольку истинный нейтрализм редок или вообще не встречается в природе, использование этого термина часто распространяется на ситуацию, когда отношения являются несущественными или крайне незначительными.

Примером нейтрализма является взаимодействие между радужной форелью и одуванчиком в горной долине или кактусом и тарантулом в пустыне. Нейтрализм происходит, когда два вида взаимодействуют без влияния на эволюционные адаптации друг друга. В нейтрализме взаимодействия являются случайными или косвенными и, как считается, не оказывают влияния ни на одну из популяций.

Первая карточка

Волк оленю друг?

70 лет назад люди уничтожили всех волков в Национальном парке Йеллоустон. Таким способом они хотели повысить численность оленей. Но людям не удалось проконтролировать процесс популяции оленей.

Как вы думаете к чему привело истребление волков?

Как исправить ошибку?

Какой тип взаимоотношений у волка и оленя?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Вторая карточка

Куда исчезли туфельки?

В серии экспериментов Г.Ф. Гаузе, проведенных в 1929-34 гг., изучал отношения двух видов инфузорий туфелек (Paramecium). Пищей инфузориям служили бактериальные или дрожжевые клетки, растущие на регулярно добавляемой овсяной муке. Гаузе использовал в опытах 2 вида - P. caudatum, P. aurelia. Если каждый вид выращивали раздельно, его численность росла и постепенно стабилизировалась. Но если в одну пробирку помещали вместе P. aurelia и P. caudatum, численность P. caudatum всегда снижалась, вплоть до полного вымирания. Победителем в этой борьбе оказывалась P. aurelia.

Объясните, что же произошло?

Какой тип взаимоотношений представлен?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Третья задача

Где искать грибы?

Грибники знают, что рыжики следует искать в молодом ельнике или под соснами, подосиновики и подберезовики – в лиственных лесах.

Объясните почему.

Какой тип взаимоотношений у этих грибов и деревьев?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Четвертая задача

Заяц оленю товарищ или нет?

Существуют ли между ними какие-либо взаимоотношения между следующими организмами:заяц и олень, бобр и утка, лебедь и кувшинка, медведь и дятел.

Могут ли они пересекаться?

Какие возможные цепи питания могут быть?

Причастны ли эти животные к влиянию друг на друга?

Как можно назвать данные отношения?

Предположите какие признаки характерны для этого типа взаимоотношений?

Карточка №1

1. Найди самый приятный запах.

2. Найди громкий звук.

3. Найди самую гладкую поверхность какого-нибудь природного объекта.

Карточка №2

1. Найди самый резкий запах.

2. Найди мелодичный звук.

3. Найди самую бугорчатую поверхность какого-нибудь природного объекта.

Карточка №3

1. Найди самый вкусный запах.

2. Найди удивительный звук.

3. Найди самую мягкую поверхность какого-нибудь природного объекта.