Зв'язки у біоценозі. Спільнота (біоценоз) - живий компонент системи Самостійна робота учнів за завданнями

ОСНОВИ ЗАГАЛЬНОЇ ЕКОЛОГІЇ

1.1. СТРУКТУРА СУЧАСНОЇ ЕКОЛОГІЇ

Усе екологічні наукиможна систематизувати або з об'єктів вивчення, або за методами, якими вони користуються.

1. Відповідно до розмірів об'єктів вивчення виділяють такі напрямки:

Аутоекологія (грец. autos – сам) – розділ екології, що вивчає взаємини окремого організму (штучно ізольований організм) з навколишнім середовищем;

Демекологія (грец. demos – народ) – вивчає популяцію та її середовище;

Ейдекологія (грец. eidos – образ) – екологія видів;

Синекологія (грец. syn – разом) – розглядає спільноти як цілісні системи;

Ландшафтна екологія - вивчає здатність організмів існувати у різному географічному середовищі;

Мегаекологія або глобальна екологія - наука про біосферу Землі та становище людини в ній.

2. Відповідно до відношення до об'єкта вивчення виділять такі розділи екології:

Екологія мікроорганізмів;

Екологія грибів;

Екологія рослин;

Екологи я тварин;

Екологія соціальна - розглядає взаємодію людини та людського суспільства з навколишнім середовищем;

Екологія людини - включає вивчення взаємодії людського суспільства з природою, екологію людської особистості та екологію людських популяцій, у тому числі вчення про етноси;

Екологія промислова чи інженерна - розглядає взаємний вплив промисловості та транспорту на природу;

Сільськогосподарська екологія – вивчає способи отримання сільськогосподарської продукції без виснаження. природних ресурсів;

Медична екологія - вивчає хвороби людини, пов'язані із забрудненням середовища та способи їх попередження та лікування.

3. Відповідно до середовища та компонентів, виділяють такі дисципліни:

Екологія суші;

Екологія морів;

Екологія рік;

Екологія пустель;

Лісова екологія - вивчає способи використання ресурсів лісів за їх постійного відновлення;

Екологія високогір'я;

Урбаноекологія (лат. urbanus – міський) – екологія містобудування;

4. Відповідно до використовуваних методів виділяють такі прикладні екологічні науки:

Математична екологія - створює математичні моделі з метою прогнозування стану та поведінки популяцій та угруповань при зміні екологічних умов;

Хімічна екологія - розробляє методи аналізу забруднювачів та способи зменшення шкоди від хімічних забруднень;

Економічна екологія – створює економічні механізми раціонального природокористування;

Юридична екологія - спрямована на розробку системи природоохоронних законів.

1.2.РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ

Для того щоб отримати цілісне уявлення про екологію, зрозуміти роль, яку вона грає серед наук, що вивчають живі організми, необхідно ознайомитися з концепцією про рівні організації живої матерії та ієрархією біологічних систем (рис.1).

Біосистеми – це системи, у яких біотичні компоненти (всі живі організми) різних рівнів організації впорядковано взаємодіють із навколишнім біотичним середовищем, тобто. абіотичними компонентами (енергією та речовиною).

Рис.1. Ієрархія рівнів організації живої матерії:

Молекулярний – на ньому проявляються такі процеси, як обмін речовин та перетворення енергії, передача спадкової інформації;

Клітинний – клітина є основною структурною та функціональною одиницею всього живого на планеті Земля;

Організмовий - організм (лат. organizo - влаштовую, надаю стрункий вигляд) вживається як у вузькому значенні - особина, індивід, «жива істота», так і в широкому, найзагальнішому значенні - складно організоване єдине ціле. Це реальний носій життя, що характеризується усіма його ознаками;

Популяційно-видовий - популяція (лат. рорulus - народ), за визначенням академіка С. С. Шварца, - це елементарне угруповання організмів певного виду, що має всі необхідні умови для підтримки своєї чисельності неоглядно довгий часв умовах, що постійно змінюються. Термін «популяція» запровадив У. Йогазен в 1903 р. населення є конкретної формою існування виду у природі. Біологічний вид - це сукупність особин, що володіють загальними ознаками, здатних вільно схрещуватися між собою і давати плідне потомство, що займають певний ареал (лат. area - площа, простір) і відмежованих від інших видів несхрещуваності природних умов. Уявлення про види, як про основну структурну та класифікаційну одиницю в системі живих організмів, було введено К. Ліннеєм, який опублікував у 1735 р. свою працю «Системи природи»;

Біоценотичний – біоценоз (грец. bios – життя, koinos – загальний) – сукупність організмів різних видіві різної складності організації з усіма факторами конкретного довкілля. Термін «біоценоз» запропонував К. Мебіус в 1877 р. Місце проживання біоценозу називається біотопом. Біотоп (грец. bios – життя, topos – місце) – це простір з однорідними умовами (рельєфу, клімату), заселений певним біоценозом. Будь-який біоценоз нерозривно пов'язаний з біотопом, утворюючи разом із ним стійку біологічну макросистему ще вищого рангу - біогеоценоз. Термін «біогеоценоз» запропонував 1940 р. Володимир Миколайович Сукачов. По В. Н. Сукачову біогеоценоз - це сукупність на певному протязі земної поверхніоднорідних природних явищ: атмосфери, гірської породи, гідрологічних умов, рослинності, тваринного світу, мікроорганізмів та ґрунту. Таким чином, поняття біоценозу застосовується для позначення лише наземних екосистем, межі яких визначаються межами фітоценозу (рослинності). Біогеоценоз – це окремий випадок великої екосистеми;

Біосфера (грец. bios - життя, spharia - куля) - глобальна екосистема всього земної кулі, оболонка Землі, що складається з сукупності всіх живих організмів (біота), речовин, їх складових та середовища проживання. Біосфера - це область поширення життя на Землі, що включає нижню частину атмосфери, всю гідросферу і верхню частину літосфери. Термін «біосфера» ввів австрійський геолог Е. Зюсс і 1873 р. Основні положення вчення про біосферу опубліковані В. І. Вернадським у 1926 р. У своїй праці, яка так і називається «Біосфера», В. І. Вернадський розвиває ідею еволюції поверхні земної кулі як цілісного процесу взаємодії неживої чи «кісної» матерії з живою речовиною.

1.4. ОСНОВНІ КРИТЕРІЇ ВИДУ

Загальна кількість біологічних видів Землі за оцінками становить від 1,5 до 3 млн. До теперішнього часу описало близько 0,5 млн. видів рослин, і приблизно 1,5 млн. видів тварин. Людина - один із відомих сьогодні біологічних видів на Землі.

Еволюційну стійкість виду забезпечує існування у вигляді генетично різноманітних популяцій. Види відрізняються один від одного багатьма ознаками.

Критерії виду - це характерні для виду ознаки та властивості. Розрізняють морфологічний, генетичний, фізіологічний, географічний та екологічний критерії виду. Для встановлення приналежності особин одного виду недостатньо використовувати якийсь один критерій. Тільки застосування сукупності критеріїв із взаємним підтвердженням різних ознак і властивостей особин у їхній сукупності характеризує вигляд.

Морфологічний критерій заснований на схожості зовнішнього та внутрішньої будовиособин одного виду. Але особини в межах виду іноді настільки мінливі, що тільки за морфологічному критеріюякий завжди вдасться визначити вид. Крім того, існують види, морфологічно подібні, проте особини таких видів не схрещуються між собою – це види-двійники.

Генетичні критерії - це характерний для кожного виду набір хромосом, строго певне їх число, розміри та форма. Він є основною ознакою виду. Особи різних видів, що мають різні набори хромосом, не можуть схрещуватися між собою. Однак, у природі трапляються випадки, коли схрещуються між собою і дають плідне потомство особи різних видів.

Фізіологічний критерій - це подібність всіх процесів життєдіяльності в особин одного виду, передусім, подібність процесів розмноження.

Географічний критерій - певний ареал (територія, акваторія), займаний видом у природі.

Екологічний критерій – це сукупність факторів зовнішнього середовища, у якій існує вигляд.

1.5. ПОПУЛЯЦІЯ І ХАРАКТЕРНІ ДЛЯ НЕЇ ТИПИ ВЗАЄМОДІЙ

У житті будь-якої живої істоти велику роль відіграють відносини із представниками власного вигляду. Ці відносини здійснюються у популяціях.

Розрізняють такі різновиди популяцій:

Елементарна (локальна) населення - це група особин одного виду, які займають якийсь невеликий ділянку однорідної за умов проживання площі.

Екологічна населення - сукупність елементарних популяцій. В основному це внутрішньовидові угруповання, присвячені конкретним екосистемам.

Географічні популяції - сукупність екологічних популяцій, що заселяють територію з географічно однорідними умовами існування.

Відносини у популяціях – це внутрішньовидові взаємодії. За характером цих взаємодій популяції різних видів дуже різноманітні. У популяціях зустрічаються всі типи зв'язків, властивих живим організмам, але найпоширеніші взаємовигідні та конкурентні відносини. У деяких видів особини живуть поодинці, зустрічаючись лише для розмноження. Інші створюють тимчасові чи постійні сім'ї. Деякі, у межах популяцій, об'єднуються у великі групи: зграї, череди, колонії. Інші утворюють у несприятливі періоди скупчення, разом переживаючи зиму чи посуху. Популяція має ознаки, які характеризують групу як ціле, а чи не окремі особини групи. Такими характеристиками є структура, чисельність та щільність популяції. Структура популяції - це кількісне співвідношення особин різної статі, віку, розмірів, генотипів тощо. Відповідно, розрізняють статеву, вікову, розмірну, генетичну та інші структури популяції.

Структура популяції залежить від різних факторів. Наприклад, вікова структура популяції залежить від двох причин:

Від особливостей життєвого циклу виду;

Від зовнішніх умов.

Є види з дуже простою віковою структурою популяції, які складаються практично з представників одного віку (однолітні рослини, сарана). Складні вікові структурипопуляцій виникають тоді, як у них представлені всі вікові групи (зграя мавп, стадо слонів).

Несприятливі зовнішні умови можуть змінити віковий склад популяції з допомогою загибелі найслабших особин, але найстійкіші вікові групи виживають і відновлюють структуру популяції. Просторова структура популяції визначається характером розподілу особин у просторі та залежить як від особливостей довкілля, і від особливостей поведінки самого виду. Будь-якій популяції властива тенденція до розселення. Розселення триває до того часу, поки населення зустрінеться з будь-якою перешкодою. Основними параметрами популяції є її чисельність та щільність.

Чисельність популяції - це загальна кількість особин на цій території або в цьому обсязі. Рівень чисельності населення, що гарантує її збереження, залежить від конкретного біологічного виду.

Щільність популяції - це число особин, що припадають на одиницю площі чи обсягу. Чим вище чисельність, тим вище пристосовність організмів цієї популяції. Чисельність популяції будь-коли постійної і від співвідношення інтенсивності розмноження (плодовитості) і смертності, тобто. кількості особин, які загинули за певний період. Щільність популяції також мінлива, залежить від чисельності. При зростанні чисельності щільність не збільшується тільки в тому випадку, якщо можливе розширення ареалу популяції. У природі чисельність будь-якої популяції надзвичайно динамічна.

Населення регулює свою чисельність і пристосовується до умов середовища, що змінюються, шляхом оновлення і заміщення особин. Особи з'являються у популяції завдяки народженню та імміграції, а зникають внаслідок смерті та еміграції.

На чисельність населення впливають також віковий склад, загальна тривалість життя особин, період досягнення статевої зрілості, тривалість періоду розмноження.

Для популяції кожного виду є верхні та нижні межі щільності, за межі яких вона виходити не може. Ці межі ресурсів називаються ємністю середовища для конкретних популяцій. У природних умовах завдяки здатності до саморегуляції чисельність популяцій зазвичай коливається навколо певного рівня, що відповідає ємності середовища.

БІОЦЕНОЗ І ХАРАКТЕРНІ ДЛЯ НЬОГО ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКУ

Біоценози – не випадкові збори різних організмів. У подібних природних умовах і при близькому складі фауни та флори виникають подібні, закономірно повторювані біоценози. Біоценози мають видову та просторову структуру.

Видова структураБіоценоз означає число видів у даному біоценозі. Різноманітність видів відображає різноманітність умов довкілля. Види, які переважають у співтоваристві за чисельністю, називаються домінантами. Види-домінанти визначають основні зв'язки у біоценозі, створюють його основну структуру та зовнішній вигляд. Зазвичай наземні біоценози називають за домінуючими видами (березовий гай, ялиновий ліс, ковиловий степ). Частина масових видів- Це види, без яких інші види існувати не можуть. Їх називають едифікаторами (середотворці), їх видалення призведе до повного руйнування спільноти. Зазвичай домінуючий вигляд є едифікатором. Найбільш різноманітні в біоценозах рідкісні та нечисленні види. Нечисленні види становлять резерв біоценозу. Їхня перевага – це гарантія сталого розвитку. У найбагатших біоценозах переважно всі види нечисленні, але що менше розмаїтість, то більше вписувалося домінантів.

Просторова структура біоценозу визначається особливостями атмосфери, гірської породи ґрунту та його вод. У ході тривалого еволюційного перетворення, пристосовуючись до певних умов, живі організми розміщуються у біоценозах в такий спосіб, що мало заважають одне одному. Основу цього розподілу формує рослинність. Рослини створюють у біоценозах ярусність, маючи один під одним листя відповідно до своєї форми росту і світлолюбності.

У кожному ярусі складається своя система взаємовідносин, тому ярус можна як структурну одиницюбіоценозу.

Крім ярусності у просторовій структурі біоценозу спостерігається мозаїчність – зміна рослинності тваринного світу по горизонталі.

Сусідні біоценози зазвичай поступово переходять один до одного, між ними не можна провести чіткий кордон. У прикордонній зоні переплітаються типові умови біоценозів, що сусідять, зникають одні види рослин і тварин і з'являються інші. Види, що адаптувалися у прикордонній зоні, називаються екотонами. Велика кількість рослин приваблює сюди різноманітних тварин, так що прикордонна зона виявляється більш різноманітною та багатою у видовому відношенні, ніж кожен із суміжних біоценозів. Це явище отримало назву опушкового ефекту і часто використовується при створенні парків, де хочуть відновити видове розмаїття.

Видова структура біоценозу, просторовий розподіл видів у межі біотопу, в основному визначається взаємовідносинами між видами та функціональною роллю виду у співтоваристві.

ЕКОЛОГІЧНА НІША

Для визначення ролі, яку той чи інший вид грає у складі екосистеми, Дж. Гриннелл запровадив поняття «екологічна ніша». Екологічна ніша - це сукупність всіх параметрів середовища, у яких можливо існування виду у природі, його становище у просторі і функціональна роль складі екосистеми. Ю. Одум образно представив екологічну нішу як заняття, «професія» організму в біоценозі, яке місцеперебування – це «адреса» виду, яким він проживає. Для того, щоб вивчити організм необхідно знати не тільки його адресу, але і його професію. Г. Е. Хатчінсон дав кількісне визначення екологічної ніші. На його думку, нішу необхідно визначати з урахуванням усіх фізичних, хімічних та біотичних факторів середовища, до яких має бути пристосований вигляд. Г. Е. Хатчинсон виділяє два види екологічної ніші: фундаментальну та реалізовану. Екологічна ніша, яка визначається лише фізіологічними особливостями організмів, називається фундаментальною (потенційною), а та, в межах якої вид реально зустрічається в природі, – реалізованою. Остання - це та частина потенційної ніші, яку цей вид здатний відстояти у конкурентній боротьбі. Види вживаються в одній екосистемі у складі біоценозу в тих випадках, коли вони розходяться за екологічними вимогами і тим самим послаблюють конкуренцію один з одним. Два види в одному біоценозі не можуть займати ту саму екологічну нішу. Часто навіть близькі види, мешкаючи поряд в одному біоценозі, займають різні екологічні ніші. Це призводить до зменшення конкурентної напруги між ними. Крім того, один і той же вид різні періоди свого розвитку може займати різні екологічні ніші.

Внутрішньовидові та міжвидові взаємини організмів у біоценозі

Виберіть симптоми, найбільш характерні для вказаних захворювань

Тип уроку -комбінований

Методи:частково-пошуковий, проблемного викладу, репродуктивний, пояснювально-ілюстративний.

Ціль:оволодіння вміннями застосовувати біологічні знання в практичної діяльності, Використовувати інформацію про сучасні досягнення в галузі біології; працювати з біологічними приладами, інструментами, довідниками; проводити спостереження за біологічними об'єктами;

Завдання:

Освітні: формування пізнавальної культури, що освоюється в процесі навчальної діяльності, та естетичної культури як здатності до емоційно-ціннісного ставлення до об'єктів живої природи.

Розвиваючі:розвиток пізнавальних мотивів, спрямованих отримання нового знання живої природі; пізнавальних якостей особистості, пов'язаних із засвоєнням основ наукових знань, оволодінням методами дослідження природи, формуванням інтелектуальних умінь;

Виховні:орієнтація в системі моральних норм і цінностей: визнання високої цінності життя у всіх її проявах, здоров'я свого та інших людей; екологічна свідомість; виховання любові до природи;

Особистісні: розуміння відповідальності за якість набутих знань; розуміння цінності адекватної оцінки власних досягнень та можливостей;

Пізнавальні: вміння аналізувати та оцінювати вплив факторів довкілля, факторів ризику на здоров'я, наслідків діяльності людини в екосистемах, вплив власних вчинків на живі організми та екосистеми; орієнтація на постійний розвиток та саморозвиток; вміння працювати з різними джерелами інформації, перетворювати її з однієї форми в іншу, порівнювати та аналізувати інформацію, робити висновки, готувати повідомлення та презентації.

Регулятивні:вміння організувати самостійно виконання завдань, оцінювати правильність виконання роботи, рефлексію своєї діяльності.

Комунікативні:формування комунікативної компетентності у спілкуванні та співпраці з однолітками, розуміння особливостей ґендерної соціалізації в підлітковому віці, суспільно корисної, навчально-дослідницької, творчої та інших видів діяльності.

Технології : Здоров'язбереження, проблемного, розвитку навчання, групової діяльності

Види діяльності (елементи утримання, контроль)

Формування у учнів діяльних здібностей і здібностей до структурування та систематизації досліджуваного предметного змісту: колективна робота - вивчення тексту та ілюстративного матеріалу складання таблиці «Си-стематичні групи багатоклітинних» за консультативної допомоги учнів-експертів з подальшою самоперевіркою; парне або групове виконання лабораторної роботи за консультативної допомоги вчителя з подальшою взаємоперевіркою; самостійна робота з вивченого матеріалу.

Заплановані результати

Предметні

розуміти сенс біологічних термінів;

описувати особливості будови та основні процеси життєдіяльності тварин різних систематичних груп; порівнювати особливості будови найпростіших і багатоклітинних тварин;

розпізнавати органи та системи органів тварин різних систематичних груп; порівнювати та пояснювати причини подібності та відмінностей;

встановлювати взаємозв'язок між особливостями будови органів та функціями, які вони виконують;

наводити приклади тварин різних систематичних груп;

розрізняти на малюнках, таблицях та натуральних об'єктах основні систематичні групи найпростіших та багатоклітинних тварин;

характеризувати напрями еволюції тваринного світу; наводити докази еволюції тваринного світу;

Метапредметні УУД

Пізнавальні:

працювати з різними джерелами інформації, аналізувати та оцінювати інформацію, перетворювати її з однієї форми в іншу;

складати тези, різні види планів (простих, складних тощо), структурувати навчальний матеріал, Давати визначення понять;

проводити спостереження, ставити елементарні експерименти та пояснювати отримані результати;

порівнювати і класифікувати, самостійно вибираючи критерії для зазначених логічних операцій;

будувати логічні міркування, які включають встановлення причинно-наслідкових зв'язків;

створювати схематичні моделі із виділенням суттєвих характеристик об'єктів;

визначати можливі джерела необхідних відомостей, проводити пошук інформації, аналізувати та оцінювати її достовірність;

Регулятивні:

організовувати та планувати свою навчальну діяльність- Визначати мета роботи, послідовність дій, ставити завдання, прогнозувати результати роботи;

самостійно висувати варіанти вирішення поставлених завдань, передбачати кінцеві результати роботи, вибирати засоби досягнення мети;

працювати за планом, звіряти свої дії з метою і, при необхідності, виправляти помилки самостійно;

володіти основами самоконтролю та самооцінки для прийняття рішень та здійснення усвідомленого вибору у навчально-пізнавальній та навчально-практичній діяльності;

Комунікативні:

слухати і вступати в діалог, брати участь у колективному обговоренні проблем;

інтегруватися і будувати продуктивну взаємодію з однолітками та дорослими;

адекватно використовувати мовні засоби для дискусії і аргументації своєї позиції, порівнювати різні точки зору, аргументувати свою точку зору, відстоювати свою позицію.

Особистісні УУД

Формування та розвиток пізнавального інтересу до вивчення біології та історії розвитку знань про природу

Прийоми:аналіз, синтез, висновок, переклад інформації з одного виду в інший, узагальнення.

Основні поняття

Поняття «ланцюг живлення», напрям потоку енергії в ланцюгах живлення; поняття: піраміда біомаси, піраміда енергії

Хід уроку

Вивчення нового матеріалу(Оповідання вчителя з елементами бесіда)

Взаємозв'язок компонентів біоценозу та їх пристосованість один до одного

Кожен біоценоз характеризується певним складом компонентів різноманітних видів тварин, рослин, грибів, бактерій. Між цими живими організмами у біоценозі здійснюються тісні взаємини. Вони надзвичайно різноманітні і зводяться переважно до добування їжі, збереження життя, можливості зробити потомство, завоювати новий життєвий простір.

Організмам різних видіву біоценозі властиві харчові, або трофічні, зв'язки: за місцем проживання, характеристикою використовуваного матеріалу, способом розселення.

Харчові зв'язки тварин виявляються прямо і опосередковано.

Прямі зв'язки простежуютьсяу процесі поїдання тварин своєї їжі.

Заєць, що харчується весняною травою; бджола, що збирає нектар із квіток рослин; жук-гнійник, що переробляє послід домашніх і диких копитних тварин; риб'яча п'явка, що присмокталася до слизової поверхні покриву риби, є прикладами існування прямих трофічних зв'язків.

Різноманітні та непрямі трофічні зв'язки, що виникають на основі діяльності одного виду, що сприяє появі доступу до їжі іншого виду. Гусениці метеликів-монашенят та шовкопрядів поїдають хвою сосен, послаблюють їх захисні властивості та забезпечують короїдам заселення дерев.

Многочисленны в биоценозах связи животных по отыскиванию ими различного строительного материала для устройства жилищ — гнезд птицами, муравейников муравьями, термитников термитами, ловчих сетей хищными личинками ручейников и пауками, ловчих воронок муравьиными львами, формирование капсул-оотек, предназначенных для защиты и развития потомства самками тараканов , сот бджолами. Рак-самітник протягом життя в міру зростання багаторазово змінює маленькі раковини молюсків на більші, що служать йому для запобігання м'якого черевця. Для будівництва своїх споруд тварини використовують різний матеріал — пух і пір'я птахів, шерсть ссавців, висохлі травинки, гілочки, піщинки, фрагменти раковин молюсків, продукти виділення різних залоз, віск та камінці.

Зв'язки, що сприяють розселенню чи поширенню одного виду іншим, також широко представлені в природі та житті людини. Багато видів кліщів переселяються з одного місця в інше, прикріпившись до тіла джмелів, жуків-носорогов. Перевезення людиною фруктів та овочів сприяють розселенню їх шкідників. Подорожі на кораблях та поїздах допомагають розселитися гризунам, двокрилим та іншим тваринам. Інтерес до змісту екзотичних тварин призвів до того, що вони живуть практично на всіх континентах, щоправда, в штучних умовах. Багато хто з них пристосувався розмножуватися в неволі.

Тривале спільне існування різних видів біоценозу веде до поділу з-поміж них кормових ресурсів. Це дозволяє зменшити конкуренцію за їжу та веде до спеціалізації у харчуванні. Наприклад, мешканців біоценозу можна розділити на екологічні групиз переважних об'єктів харчування.

Відносини організмів у біоценозах

Особини різних видів існують у біоценозах не ізольовано, вони вступають у різноманітні прямі та непрямі взаємини. Їх зазвичай поділяють на чотири типи: трофічні, тонічні, форичні, фабричні.

Трофічні відносиниз'являються тоді, коли один вид в біоценозі харчується іншим (або його мертвими залишками, або продуктами його життєдіяльності). Божа корівка, що живиться попелицею, корова на лузі, поїдає траву, вовк, що полює на зайця, - все це приклади прямих трофічних зв'язків між видами.

При конкуренції двох видів через ресурс харчування між ними виникає непрямий трофічний зв'язок. Так, вовк та лисиця вступають у непрямі трофічні зв'язки при використанні такого загального харчового ресурсу, як заєць.

Перенесення насіння рослин здійснюється зазвичай за допомогою спеціальних пристроїв. Тварини можуть захоплювати їх пасивно. Так, за шерсть великих ссавців можуть чіплятися своїми шипами насіння лопуха чи черги і переноситися великі відстані.

Активно переноситься неперетравлене насіння, що пройшло через травний тракт тварин, найчастіше птахів. Наприклад, у граків приблизно третина насіння виводиться придатними для проростання. У ряді випадків адаптація рослин до зоохорії зайшла так далеко, що у насіння, що пройшло через кишечник птахів і зазнало впливу травних соків, підвищується схожість. У перенесенні грибних суперечок велику роль відіграють комахи.

Форезія тварин- Це пасивний спосіб розселення, властивий видам, яким для нормальної життєдіяльності необхідне перенесення з одного біотопу до іншого. Личинки низки кліщів, перебуваючи інших тварин, наприклад комах, розселяються з допомогою чужих крил. Жуки-гнійники іноді не в змозі опустити свої надкрила через кліщі, що густо скупчилися на їх тілі. Птахи нерідко переносять на пір'ї і лапках дрібних тварин або їх яйця, а також найпростіші цисти. Ікра деяких риб, наприклад, витримує двотижневе обсихання. Цілком свіжа ікра молюска була виявлена ​​на лапках качки, підстріленої в Сахарі за 160 км від найближчої водойми. На короткі відстані водоплавні птахи можуть переносити навіть мальків риб, які випадково потрапили в їх оперення.

Фабричні зв'язки- Тип біопенотичних відносин, при яких особини одного виду використовують для своїх споруд продукти виділення, мертві залишки або навіть живих особин іншого виду. Наприклад, птахи будують гнізда із сухих гілочок, трави, вовни ссавців тощо. Личинки потічків використовують для будівництва шматочки кори, піщинки, уламки або раковини з живими молюсками.

Зі всіх типів біотичних відносин між видами в біоценозі найбільше значеннямають топічні та трофічні зв'язки, оскільки вони утримують один біля одного організми різних видів, поєднуючи їх у досить стабільні спільноти (біоценози) різного масштабу.

Самостійна робота

1. Взаємозв'язки компонентів біоценозу

Типи взаємозв'язків між організмами у біоценозі

Типи взаємозв'язків між організмами акваріума

Самостійна робота учнів за завданнями:

розглянути та визначити організми, що населяють акваріум;

назвати типи взаємозв'язків, які є між мешканцями акваріума;

пояснити, як жителі акваріума пристосовані друг до друга.

Відповісти на питання

Питання 1. Які біоценози у вашій місцевості можуть бути прикладом взаємозв'язків компонентів?

Запитання 2. Наведіть приклади взаємозв'язків компонентів біоценозу в акваріумі.Акваріум може розглядатися як модель біоценозу. Зрозуміло, без втручання людини існування такого штучного біоценозу практично неможливо, проте при дотриманні певних умов можна домогтися його максимальної стійкості. Продуцентами в акваріумі є всі види рослин - від мікроскопічних водоростей до квіткових рослин. Рослини в процесі своєї життєдіяльності виробляють під дією світла первинні органічні речовини і виділяють кисень, необхідний для дихання всіх жителів акваріума. Органічна продукція рослин в акваріумах практично не використовується, так як в акваріумах, як правило, не містять тварин, які є консументами I порядку. Турботу про харчування консументів II порядку — риб — сухим або живим кормом, що відповідає сухим, людина бере на себе. Дуже рідко в акваріумах містяться хижі риби, які могли б грати роль консументів III порядку. Як редуценти, що мешкають в акваріумі, можна розглядати різноманітних представників молюсків і деяких мікроорганізмів, що переробляють продукти життєдіяльності мешканців акваріума. Крім того, роботу зі збирання органічних відходів у біоце-нозі акваріума виконує людина.

Запитання 3. Доведіть, що в акваріумі можна показати всі види пристосованості його компонентів один до одного. В акваріумі можна показати всі види пристосованості його компонентів один до одного тільки в умовах дуже великих обсягів і за мінімального втручання людини. Для цього необхідно спочатку подбати про всі основні складові біоценозу. Забезпечити мінеральним підживленням рослини; організувати аерацію води, заселити акваріум рослиноїдними тваринами, чисельність яких змогла б забезпечити харчуванням тих консументів I порядку, які будуть харчуватися ними; підібрати хижаків і, нарешті, тварин, що виконують функції редуцентів.

Взаєминиорганізмів.

ПрезентаціяВзаєминиміжорганізмами

Презентація Типи відносин між організмами

Презентація Взаємини між організмами та дослідження

Ресурси

Біологія Тварини. 7 клас підручник для загальноосвіт. установ/В. В. Латюшин, В. А. Шапкін.

Активні формиіметоди навчання біології: Тварини. Кп. для вчителя: З досвіду роботи, -М.:, Просвітництво. Моліс С. С. Моліс С. А

Робоча програмаз біології 7клас до УМК В.В. Латюшина, В.А. Шапкіна (М: Дрофа).

В.В. Латюшин, Є. А. Ламехова. Біологія 7 клас. Робочий зошит до підручника В.В. Латюшина, В.А. Шапкіна «Біологія. Тварини. 7 клас". - М: Дрофа.

Захарова Н. Ю. Контрольні та перевірочні роботиз біології: до підручника В. В. Латюшина та В. А. Шапкіна «Біологія. Тварини. 7 клас» / Н. Ю. Захарова. 2-вид. - М: Видавництво «Іспит»

Хостинг презентацій

Особини різних видів існують у біоценозах не ізольовано, вони вступають у різноманітні прямі та непрямі взаємини. Їх зазвичай поділяють на чотири типи: трофічні, тонічні, форичні, фабричні.

Трофічні відносиниз'являються тоді, коли один вид в біоценозі харчується іншим (або його мертвими залишками, або продуктами його життєдіяльності). Сонечко, що харчується попелицею, корова на лузі, поїдає траву, вовк, що полює на зайця, — все це приклади прямих трофічних зв'язків між видами.

При конкуренції двох видів через ресурс харчування між ними виникає непрямий трофічний зв'язок. Так, вовк та лисиця вступають у непрямі трофічні зв'язки при використанні такого загального харчового ресурсу, як заєць.

Перенесення насіння рослин здійснюється зазвичай за допомогою спеціальних пристроїв. Тварини можуть захоплювати їх пасивно. Так, за шерсть великих ссавців можуть чіплятися своїми шипами насіння лопуха чи черги і переноситися великі відстані.

Активно переноситься неперетравлене насіння, що пройшло через травний тракт тварин, найчастіше птахів. Наприклад, у граків приблизно третина насіння виводиться придатними для проростання. У ряді випадків адаптація рослин до зоохорії зайшла так далеко, що у насіння, що пройшло через кишечник птахів і зазнало впливу травних соків, підвищується схожість. У перенесенні грибних суперечок велику роль відіграють комахи.

Форезія тварин - це пасивний спосіб розселення, властивий видам, яким для нормальної життєдіяльності необхідне перенесення з одного біотопу до іншого. Личинки низки кліщів, перебуваючи інших тварин, наприклад комах, розселяються з допомогою чужих крил. Жуки-гнійники іноді не в змозі опустити свої надкрила через кліщі, що густо скупчилися на їх тілі. Птахи нерідко переносять на пір'ї і лапках дрібних тварин або їх яйця, а також найпростіші цисти. Ікра деяких риб, наприклад, витримує двотижневе обсихання. Цілком свіжа ікра молюска була виявлена ​​на лапках качки, підстріленої в Сахарі за 160 км від найближчої водойми. На короткі відстані водоплавні птахи можуть переносити навіть мальків риб, які випадково потрапили в їх оперення.

Фабричні зв'язки- Тип біопенотичних відносин, при яких особини одного виду використовують для своїх споруд продукти виділення, мертві залишки або навіть живих особин іншого виду. Наприклад, птахи будують гнізда із сухих гілочок, трави, вовни ссавців тощо. Личинки потічків використовують для будівництва шматочки кори, піщинки, уламки або раковини з живими молюсками.

З усіх типів біотичних відносин між видами в біоценозі найбільше значення мають топічні та трофічні зв'язки, оскільки вони утримують один біля одного організми різних видів, поєднуючи їх у досить стабільні спільноти (біоценози) різного масштабу.

Взаємодія популяцій у біоценозах

Типи взаємодій популяцій у біоценозах зазвичай умовно поділяються на позитивні (корисні), негативні (несприятливі) та нейтральні. Однак у рівноважному співтоваристві взаємодії та зв'язку всіх популяцій забезпечують максимальну стійкість екосистеми і з цієї точки зору всі взаємодії корисні.

Позитивними та негативними є лише взаємодії у нерівноважній популяції при її мимовільному русі до рівноваги.

Екологічні зв'язки хижаків і жертв спрямовують перебіг еволюції поєднаних популяцій.

Коменсалізмформа взаємовідносин між двома популяціями, коли діяльність однієї з них доставляє їжу або притулок іншій (Коменсалу).Інакше кажучи, комменсалізм — одностороннє використання однієї популяції інший без завдання шкоди першої.

Нейтралізм- Така форма біотичних відносин, при якій співжиття двох популяцій на одній території не тягне для них ні позитивних, ні негативних наслідків. Відносини типу нейтралізму особливо розвинені у насичених популяціями спільнотах.

При аменсалізмдля однієї з двох взаємодіючих популяцій наслідки спільного проживання негативні, тоді як інша не отримує від них ні шкоди, ні користі. Така форма взаємодії найчастіше зустрічається у рослин.

Конкуренція -взаємини популяцій із подібними екологічними вимогами, що існують за рахунок загальних ресурсів, наявних у нестачі. Конкуренція - єдина форма екологічних відносин, що негативно позначається на обох взаємодіючих популяціях.

Якщо дві популяції з однаковими екологічними потребами опиняються у одному співтоваристві, рано чи пізно один конкурент витісняє іншого. Це одне з найбільш загальних екологічних правил, що отримало назву закону конкурентного виключення.Конкуруючі популяції можуть уживатися в біоценозі у разі, якщо підвищення чисельності сильнішого конкурента забороняє хижак.

Отже, містять у кожній групі організмів значну кількість потенційних чи часткових конкурентів, які перебувають у динамічних відносинах друг з одним.

Конкуренція має у біоценозах подвійне значення. Вона є чинником, значною мірою визначальним видовий склад співтовариств, оскільки інтенсивно конкуруючі популяції не уживаються. Одночасно часткова чи потенційна конкуренція дозволяє популяціям швидко захоплювати додаткові ресурси, що звільняються при ослабленні діяльності сусідів, і замішати в біоценотичних зв'язках, що зберігає і стабілізує біоценоз загалом.

Взаємодоповнюваність та коопераціявиникають тоді, коли взаємодія корисна для обох популяцій, але вони не перебувають у повній залежності одна від одної, тому можуть існувати окремо. Це найбільш еволюційно важлива форма позитивних взаємодій популяцій у біоценозах. Сюди ж відносяться всі основні форми взаємодій у спільнотах у ряді продуцентів — консументів — редуцентів.

Позитивні взаємодії стали основою зі зняттям біотою обмежень на ресурс шляхом організації кругообігів біогенів.

Усі перелічені типи біоценотичних зв'язків, виділені за критерієм користі чи шкоди взаємних контактів окремих партнерів, характерні як міжвидових, а й для внутрішньовидових відносин.

біоценоз екосистема природа людина

БІОЦЕНОЗ (грец. bios - життя, coenosis - загальний) - стійка сукупність популяцій рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що історично склалася, пристосованих до спільного проживання на однорідній ділянці території або акваторії.

Термін "Біоценоз" був запропонований німецьким біологом К. Мебіусом (1877). Біоценоз - комплекс організмів біогеоценозу, що формується внаслідок боротьби за існування, природного відбору та інших факторів еволюції.

За участю в біогенному кругообігу речовин у біоценозі є три групи організмів: продуценти, консументи та редуценти.

Продуценти (виробники) - автотрофні (самопитані) організми, здатні виробляти (синтезувати) складні органічні речовини з простих не органічних сполук.

Існує два види таких організмів: фотосинтезуючі та хемосинтезуючі.

Фотосинтезуючі організми синтезують органічні сполуки із СО2, Н2О та мінеральних речовин, використовуючи при цьому сонячну енергію. До таких організмів належать зелені рослини, водорості та деякі бактерії.

Хемосинтезують організми здійснюють синтез органічних сполук за рахунок енергії, одержуваної при окисленні аміаку, сірководню, заліза і т.д. Хемосинтез має місце в підземних умовах, глибоководних зонахСвітового океану. У порівнянні з фотосинтезом він відіграє незначну роль у первинному виробництві органічних речовин, хоча роль цього процесу у кругообігу хімічних елементіву біосфері досить велика.

Загальна кількість біомаси органічної речовини, синтезованої продуцентами, є первинною валовою продукцією. Частина синтезованої біомаси у процесі життєдіяльності рослин витрачається на власні потреби. Частина, що залишилася, називається чистою первинною продукцією, яка служить джерелом харчування для організмів наступного трофічного рівня (грец. trophe - їжа, харчування) - консументів.

Консументи - гетеротрофні (грец. heteros-інший) організми, тобто організми, які використовують як джерело живлення органічні речовини, вироблені іншими організмами (тварини, значна частина мікроорганізмів, комахоїдні рослини).

Консументи утворюють кілька трофічних рівнів (трохи більше 3- 4):

Консументи I порядку – організми, які є безпосередніми споживачами первинної органічної продукції. У загальному випадку це рослиноїдні тварини (фітофаги). Частину їжі використовують для забезпечення процесів життєдіяльності. Їжа, що залишилася, трансформується в нові органічні речовини, звані чистою вторинною продукцією.

Консументи II порядку - це тварини з м'ясоїдним типом харчування (зоофаги). Як правило, до цієї групи відносять усіх хижаків незалежно від того, чи є жертва фітофагом чи зоофагом. Зоофаги характеризуються специфічними пристроями харчування. У багатьох зоофагів апарат рота пристосований до схоплювання та утримання їжі, а іноді – до руйнування захисного покриву. У деяких випадках спосіб добування їжі вкрай незвичайний. Наприклад, хижі молюски руйнують раковини жертв за допомогою мінеральних кислот, що виробляються спеціальними залозами.

Редуценти (лат. reducentis - повертає, відновлює) або деструктори - організми, що розкладають мертве органічна речовинаі ті, що перетворюють його на неорганічні речовини. До редуцентів ставляться бактерії, гриби, найпростіші, тобто. гетеротрофні мікроорганізми, що знаходяться в грунті. Згадані неорганічні речовини можуть знову залучатися рослинами в кругообіг речовин, тим самим замикаючи його.

Біоценоз - діалектично розвивається єдність, що змінюється в результаті діяльності компонентів, що входять до нього, внаслідок чого відбуваються закономірні зміни і зміна біоценозу (сукцесії), які можуть призводити до відновлення різко порушених біоценозів (наприклад, ліси після пожежі і т. п.).

Для біоценозу характерний поділ на дрібніші підлеглі одиниці - мероценози, тобто закономірно складаються комплекси, що залежать від біоценозу в цілому (наприклад, комплекс жителів гниючих дубових пнів у діброві). Якщо енергетичним джерелом біоценозу є не автотрофи, а тварини (наприклад, летючі мишів біоценозі печер), то такі біоценози залежать від припливу енергії ззовні і є неповноцінними, представляючи по суті мероценози. У біоценозі можна назвати й інші підлеглі угруповання організмів, наприклад, синузії. Для біоценозу також характерний поділ на угруповання організмів по вертикалі (яруси біоценозу). У річному циклі в біоценозі змінюються чисельність, стадії розвитку та активність окремих видів, Створюються закономірні сезонні аспекти біоценозу.

Складовими частинами біоценозу є фітоценоз (стійке співтовариство рослин), зооценоз (сукупність взаємопов'язаних видів тварин), мікоценоз (спільнота грибів) та мікробоценоз (спільнота мікроорганізмів).

Біоценоз – відкрита система та не займає чітко обмежених областей. Найчастіше різні біоценози настільки переплетені, що визначити межі їх принципово неможливо.

Масштаби біоценотичних угруповань організмів (біоценозів) різні - від угруповань на стовбурі дерева, в норі або на болотяній купині (їх називають мікроспільнотами) до населення ділянки діброви, соснового або ялинового лісу, луки, озера, болота або ставка. Принципової різниці між біоценозами різних масштабів немає, оскільки дрібні спільноти є складовою більших, котрим характерно зростання складності і частки непрямих зв'язків між видами.

Розрізняють насичені та ненасичені біоценози.

У насиченому біоценозі всі екологічні ніші зайняті і вселення нового виду неможливе без знищення чи подальшого витіснення к.-л. компонента біоценозу.

Ненасичені біоценози характеризуються можливістю вселення у них нових видів без знищення інших компонентів.

Можна розрізняти первинні біоценози, що склалися без впливу людини (цілинний степ, незайманий ліс), і вторинні, змінені діяльністю людини (ліси, що виросли на місці зведених, населення водосховищ).

Особливу категорію представляють агробіоценоз, де комплекси основних компонентів біоценозу свідомо регулюються людиною. Між первинними біоценозом та агробіоценозамн є вся гама переходів. Вивчення біоценозу важливе для раціонального освоєння земель і водних просторів, тому що тільки правильне розуміннярегулятивних процесів у біоценозі дозволяє людині вилучати частину продукції біоценозу без її порушення та знищення.

Ділянка земної поверхні (суші чи водойми) з однорідними умовами проживання, займаний тим чи іншим біоценозом, називається біотопом (грец. bios - життя, topos - місце).

Кожному біоценозу відповідає зона з однорідними абіотичними екологічними чинниками, званим біотопом (грец. topos – місце). Біотоп є природним, досить однорідним життєвим простором біоценозу. До складу біотопу входять кліматотоп, едафотоп та гідротоп, що характеризують однорідні кліматичні, ґрунтово-ґрунтові умови, умови вологості та рН середовища (рис. 1).

Підсистема «біотоп - біоценоз» перебувають у динамічному рівновазі, забезпечуючи цим стійкість системи високого рівня- Біогеоценоз.

Тісна взаємодія між біоценозом та біотопом ґрунтується на постійному обміні енергією, речовиною та інформацією.

У просторовому відношенні біотоп відповідає біоценозу. Межі біоценозу встановлюють за фітоценозом, що має риси, що легко розпізнаються. Наприклад, соснові ліси легко відрізняються від ялинових, верхове болото - від низинного і т. д. Крім того, фітоценоз є головним структурним компонентомбудь-якого біоценозу, оскільки визначає видовий склад зоо-, міко- та мікробоценозів.

Пристосованість членів біоценозу до спільного життя виражається у певній схожості їхніх вимог до найважливіших абіотичних умов середовища (освітленість, характер зволоження ґрунту та повітря, тепловий режим тощо) та у закономірних відносинах один з одним. Зв'язок між організмами необхідна реалізації їх харчування, розмноження, розселення, захисту тощо. буд. Однак у ній криється і певна загроза і навіть небезпека існування того чи іншого індивідуума. Біотичні чинники середовища, з одного боку, послаблюють організм, з іншого - становлять основу природного відбору - найважливішого видоутворення.

Таким чином здійснюється перенесення енергії та речовини, що лежить в основі круговороту речовин у природі. Таких ланцюгів у біоценозі може бути дуже багато, вони можуть включати до шести ланок.

Прикладом може бути дуб, продуцент. Гусениці метелика дубової листовійки, об'їдаючи зелене листя, одержують накопичену в них енергію. Гусениця – це первинний споживач, чи консумент першого порядку. Частина енергії, що знаходиться в листі втрачається при переробці їх гусеницею, частина енергії витрачається гусеницею на життєдіяльність, частина енергії переходить до птиці, що склювала гусеницю, - це вторинний консумент, або вторинний споживач. Якщо птах стане жертвою хижака, його тушка стане джерелом енергії третинного консументу. Хижий птахнадалі може загинути, і її труп можуть з'їсти вовк, ворона, сорока чи трупоядні комахи. Їхню роботу доведуть до кінця мікроорганізми – редуценти.

У природі дуже рідко зустрічаються, але існують організми, що поїдають лише один вид рослин чи тварин. Їх називають монофагами, наприклад, метелик гусениці аполлону харчується тільки листям очитку (Мал. 2), а велика панда - тільки листям бамбука кількох видів (Мал. 2).

Мал. 2. Монофаги ()

Олігофаги- Це організми, які харчуються представниками небагатьох видів, наприклад, гусениця винного бражника поїдає іван-чай, підмаренник, недоторкання і ще кілька видів рослин (Рис. 3). Поліфагиздатні вживати різну їжу, синиця – характерний поліфаг (Рис. 3).

Мал. 3. Представники олігофагів та поліфагів ()

При харчуванні кожна наступна ланка харчового ланцюга втрачає частину речовин, отриманих з їжею, і втрачає частину отриманої енергії, на нарощування власної маси витрачається близько 10% від загальної маси з'їденого корму, те ж відбувається і з енергією, виходить харчова піраміда (Рис. 4) .

Мал. 4. Харчова піраміда ()

На кожен ярус харчової піраміди переходить близько 10% потенційної енергії корму, решта енергії втрачається в процесі перетравлення їжі і розсіюється у вигляді тепла. Харчова піраміда дозволяє оцінити потенційну продуктивність природних біоценозів. У штучних біоценозахвона дозволяє оцінити ефективність господарювання чи необхідність якихось змін.

Харчові, або трофічні, зв'язки тварин можуть виявлятися прямо чи опосередковано, прямі зв'язки- це безпосередньо поїдання тварин своєї їжі.

Непрямі трофічні зв'язки- це або конкуренція за їжу, або, навпаки, мимовільна допомога одного виду іншому у захопленні їжі.

Кожен біоценоз характеризується своїм особливим набором компонентів, різноманітних видів тварин, рослин, грибів та бактерій. Між усіма цими живими істотами встановлюються тісні зв'язки, вони надзвичайно різноманітні і можна розділити на три великі групи: симбіоз, хижацтво та аменсалізм.

Симбіоз- це тісне та тривале співіснування представників різних біологічних видів. При тривалому симбіозі відбувається пристосування цих видів один до одного, їхня взаємоадаптація.

Взаємовигідний симбіоз називається мутуалізм.

Коменсалізм- Це відносини, корисні одному, але байдужі іншому симбіонту.

Аменсалізм- тип міжвидових взаємин, у якому одне вид, іменований аменсалом, зазнає придушення зростання та розвитку, а другий, іменований інгібітором, таких випробувань не схильний. Аменсалізм докорінно відрізняється від симбіозу тим, що жоден із видів не отримує користі, разом такі види, як правило, не живуть.

Це форми взаємодії між організмами різних видів (рис. 4).

Мал. 5. Форми взаємодії між організмами різних видів.

Тривале спільне існування тварин в одному біоценозі веде до поділу між ними харчових ресурсів, це зменшує конкуренцію за їжу. Вижили лише ті тварини, які знайшли свою їжу та спеціалізувалися, пристосувавшись поїдати саме її. Можна виділяти екологічні групи на підставі переважних об'єктів харчування, так, рослиноїдні тварини називаються фітофаги(Мал. 6). Серед них можна виділити філофагів(Рис. 6) - тварин, що поїдають листя, карпофагів- що харчуються плодами, або ксилофагів- поїдачів деревини (Рис. 7).

Мал. 6. Фітофаги та філофаги ()

Мал. 7. Карпофаги та ксилофаги ()

Сьогодні ми обговорили взаємозв'язок компонентів біоценозу, познайомилися з різноманітністю взаємозв'язків між компонентами в біоценозі та їхньою пристосованістю до життя в одному співтоваристві.

Список літератури

1. Латюшин В.В., Шапкін В.А. Біологія Тварини. 7 клас, - Дрофа, 2011
2. Сонін Н.І., Захаров В.Б. Біологія Розмаїття живих організмів. Тварини. 8 клас - М.:Дрофа, 2009
3. Костянтинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Біологія: Тварини: Підручник для учнів 7 класу загальноосвітніх установ / За ред. проф. В.М. Костянтинова. - 2-ге вид., перераб. - М: Вентана-Граф.

Домашнє завдання

1. Які взаємозв'язки існують між організмами в біоценозі?
2. Як впливають взаємозв'язки між організмами на стійкість біоценозу?
3. У зв'язку з чим у біоценозі формуються екологічні групи?

1. Інтернет-портал Bono-esse.ru ( ).
2. Інтернет-портал Grandars.ru().
3. Інтернет-портал Vsesochineniya.ru ().