Заполните таблицу, распределив по колонкам следующие примеры: урожайность шишек сосны, засолённость озёр, большая численность грызунов, загрязнение озера сточными водами, исчезновение хищных птиц, интенсивная охота, распашка степей, засуха, парниковый эффект, глобальное потепление, ярусность лесов, тайфун.
Биотические факторы: – урожайность шишек сосны – большая численность грызунов – исчезновение хищных птиц – интенсивная охота
Абиотические факторы: – засолённость озёр – засуха – тайфун – ярусность лесов
Антропогенные факторы: – загрязнение озера сточными водами – распашка степей – парниковый эффект – глобальное потепление
Вспомните, какие уровни организации живой материи вы рассматривали при изучении биологии в 10 классе. Назовите признаки организации живого, характерные для каждого из этих уровней.
Клеточный уровень — основа строения всех живых организмов, происходят обмен веществ и передача генетической информации. Организменный уровень — целостное живое существо, способное к размножению, росту, саморегуляции. Популяционно-видовой — группы особей одного вида, способные скрещиваться, обитают в определённой среде. Экосистемный уровень — взаимодействие разных видов между собой и с окружающей средой. Биосферный уровень — вся совокупность жизни на Земле, обмен веществом и энергией между природными компонентами.
Вспомните, что называется биологической системой. Почему любая биологическая система является открытой?
Биологическая система — это живой организм или группа организмов, объединённых в целое и взаимодействующих между собой. Она открыта, потому что постоянно обменивается веществом и энергией с окружающей средой: получает питание, выделяет продукты обмена, реагирует на внешние воздействия.
Приведите примеры групп (видов, родов или классов) организмов, которые существуют почти в неизменном виде миллионы лет. Укажите причины, по которым это стало возможным.
Примеры: латимерия, крокодилы, акулы, мечехвосты. Это стало возможным, потому что они хорошо приспособлены к условиям среды, имеют стабильный образ жизни и мало подвержены изменениям внешней среды. Поэтому у них не было сильной необходимости эволюционировать.
Используя текст параграфа и материал таблицы 6, распределите по колонкам таблицы следующие примеры явлений:
1) исчезновение некоторых видов рыб в результате загрязнения воды отходами производства;
2) влияние потепления климата на популяцию белых медведей;
3) изменение возрастной структуры популяции сибирской сосны;
4) сезонные миграции дрофы;
5) восстановление леса после пожара;
6) обмеление Аральского моря после изменения водного режима впадающих в него рек;
7) снижение численности белых журавлей вследствие охоты на них человека;
8) влияние урожая еловых шишек на численность белок.
Популяционно-видовой уровень: – изменение возрастной структуры популяции сибирской сосны – сезонные миграции дрофы – влияние урожая еловых шишек на численность белок
Экосистемный уровень: – исчезновение некоторых видов рыб в результате загрязнения воды отходами производства – восстановление леса после пожара – снижение численности белых журавлей вследствие охоты на них человека – влияние потепления климата на популяцию белых медведей
Биосферный уровень: – обмеление Аральского моря после изменения водного режима впадающих в него рек
• Что такое среда обитания организма?
Это пространство, в котором живёт организм, получает пищу, воду, воздух, размножается и взаимодействует с другими организмами. Примеры: вода, почва, воздух, другие живые существа.
• Что называют экологическими факторами?
Это все условия окружающей среды, которые влияют на организмы. Бывают абиотические (температура, свет, влага), биотические (другие организмы) и антропогенные (деятельность человека).
Какие уровни организации живой материи вам известны? Приведите примеры и дайте характеристику каждого уровня.
— Клеточный: основа жизни, пример — клетка бактерии. — Организменный: отдельное живое существо, пример — заяц. — Популяционно-видовой: группа особей одного вида, пример — стая волков. — Экосистемный: все организмы и их среда обитания, пример — лес. — Биосферный: вся живая оболочка Земли, пример — все экосистемы планеты.
Каковы задачи современной экологии?
Изучать взаимоотношения организмов между собой и с окружающей средой. Понимать влияние человека на природу. Помогать сохранить биоразнообразие и природные ресурсы.
• Какие методы используют учёные-экологи? Наблюдение, математическое моделирование.
— Наблюдение: изучают, как живёт и ведёт себя организм в природе. — Эксперимент: проверяют, как организм реагирует на изменения условий. — Математическое моделирование: создают схемы и модели, чтобы предсказать, как будет меняться природа.
3. Составьте план рассказа о значении экологии на современном этапе развития общества.
Что изучает экология
Почему экология важна для людей
Влияние загрязнения окружающей среды
Потеря биоразнообразия и её последствия
Роль экологии в сохранении природных ресурсов
Как экология помогает решать глобальные проблемы
Участие человека в охране природы
Значение экологического образования
Из курса биологии «Животные» вспомните и приведите примеры животных, активно плавающих в толще воды, обитающих на дне водоёмов, живущих на поверхности воды, ведущих прикреплённый образ жизни.
— Плавающие в толще воды: дельфин, акула, сельдь — Обитающие на дне: камбала, краб, сом — Живущие на поверхности воды: водомерка — Прикреплённые: губки, мидии, кораллы
Вспомните и перечислите физические и химические свойства воды, кото-рые, на ваш взгляд, влияют на существование в ней живых организмов.
— Температура: влияет на обмен веществ — Плотность: позволяет телам плавать — Растворимость газов: необходима для дыхания — Прозрачность: влияет на фотосинтез — Уровень pH: влияет на химические реакции — Содержание солей и минералов: влияет на состав организмов
Приведите примеры организмов — представителей разных царств, обитающих в почве.
В почве живут: из царства бактерий — клубеньковые бактерии, гнильные бактерии; из царства грибов — плесневые грибы, микоризные грибы; из царства растений — мхи, корни высших растений; из царства животных — дождевые черви, жуки-щелкуны, личинки насекомых.
Вспомните из курса биологии «Растения», какую роль играет почва в жизни растений и грибов.
Почва — источник воды и минеральных веществ. Через корни растения получают питание. Для грибов почва служит средой, где разрастается мицелий и происходит обмен веществ с другими организмами (например, микориза с деревьями).
Только ли паразиты населяют организменную среду обитания? Приведите примеры живых существ, не приносящих вреда организму, в котором живут.
Нет, не только паразиты. Примеры: бактерии кишечника человека (например, бифидобактерии), бактерии в желудке жвачных животных, симбиотические микроорганизмы у термитов, обитатели кожи у млекопитающих.
Вспомните из курса биологии «Животные» особенности строения некоторых паразитических червей, живущих в пищеварительной системе хозяев. Какие органы позволяют им удерживаться в пищеварительном тракте и какие особенности жизнедеятельности и размножения позволяют вести паразитический образ жизни?
У паразитических червей, например у бычьего цепня, есть присоски и крючья — они помогают удерживаться на стенках кишечника. Упрощено пищеварение — часть веществ всасывается всей поверхностью тела. Очень развита половая система — множество яиц для увеличения шансов выживания. Нет органов чувств — они не нужны в стабильной среде. Некоторые виды имеют сложный цикл развития с промежуточными хозяевами.
• Что такое среда обитания? Перечислите основные среды обитания организмов.
Среда обитания — это совокупность условий, в которых живёт организм. Основные среды: водная, наземно-воздушная, почвенная и организменная.
• Назовите особенности водной среды обитания. Какие приспособления к особенностям этой среды существуют у обитающих в ней организмов? Почему одни водные организмы могут существовать только в пресной воде, а другие — только в морской?
Особенности воды: высокая плотность, малая подвижность кислорода, прозрачность, солёность. Приспособления: обтекаемая форма тела, жабры, плавники, лёгкие тела с пузырьками. Одни организмы живут только в пресной воде, другие — только в морской, потому что у них разный механизм регуляции солевого состава тела. При несоответствии — нарушается водно-солевой баланс, и организм погибает.
Какие особенности характерны для наземно-воздушной среды обитания? Какие в связи с этим есть приспособления у организмов, живущих в ней?
В этой среде резкие перепады температуры, сухость, много света и кислорода. Приспособления: кожа или покровы, защищающие от испарения; лёгкие для дыхания воздухом; скелет, позволяющий двигаться на суше; органы зрения и слуха, работающие в воздухе.
Чем почва как среда обитания отличается от других сред? Как эти особенности почвы влияют на строение и образ жизни организмов, обитающих в ней?
Почва — это плотная и тёмная среда, с малым количеством кислорода. Организмы в ней обычно мелкие, имеют вытянутое тело, копательные приспособления (например, у дождевого червя), дышат всей поверхностью тела или через трахеи, двигаются медленно и живут в узких ходах.
Охарактеризуйте организм как среду обитания. Назовите особенности строения и образа жизни организмов, обитающих в ней.
Организм — стабильная, тёплая, питательная среда. Обитающие в ней организмы — паразиты и симбионты. Они имеют органы прикрепления (крючья, присоски), упрощённые органы чувств, часто устойчивы к защитным реакциям хозяина. Размножаются быстро, часто проходят сложный цикл развития с несколькими хозяевами.
Вспомните механизм возникновения адаптаций. Какое эволюционное значение они имеют?
Адаптации появляются в результате естественного отбора. У разных особей появляются случайные изменения — мутации. Те, у кого появились полезные признаки (например, защита, скорость, устойчивость к холоду), выживают и дают потомство. Постепенно эти признаки закрепляются. Адаптации позволяют виду выживать в конкретных условиях, а значит — сохранять и передавать гены дальше.
Рассмотрите пример взаимодействия факторов: влияние на организм человека низкой температуры при сильном ветре или высокой влажности. Приведите другие примеры.
При сильном ветре или высокой влажности даже при небольшой минусовой температуре человек замерзает быстрее, чем в сухом и безветренном воздухе. Это пример совместного действия факторов.
Другие примеры: — жара + высокая влажность — усиливают перегрев организма; — загрязнение воздуха + жара — ухудшают дыхание, особенно у астматиков; — плохое питание + стресс — снижают иммунитет.
Вспомните из курса биологии «Растения», каково значение микроэлементов для растений. Может ли избыток одного элемента заменить недостаток другого (например, избыток азота заменить недостаток фосфора) Почему?
Микроэлементы (железо, цинк, марганец, медь и др.) нужны в очень малых дозах, но играют важную роль: участвуют в фотосинтезе, дыхании, делении клеток.
Они не могут заменять друг друга. Например, фосфор нужен для образования ДНК, а азот — для белков. Избыток одного элемента не компенсирует нехватку другого, потому что каждый участвует в своих биохимических реакциях.
• Расскажите о законе ограничивающего фактора. Приведите примеры.
Этот закон говорит: на организм сильнее всего влияет тот фактор, который ближе к пределу выносливости. Даже если все другие условия нормальные, один неблагоприятный фактор может ограничить рост, развитие или выживание.
Примеры: — растение не растёт при хорошем свете и температуре, если не хватает воды; — в водоёме много питательных веществ, но из-за нехватки кислорода рыбы погибают; — злаковые плохо развиваются на почве, бедной фосфором, даже при нормальном азоте.
• Дайте определение понятия «экологическая ниша». Почему реальная экологическая ниша отличается от потенциальной экологической ниши вида? Объясните на конкретных примерах.
Экологическая ниша — это совокупность условий, при которых вид может существовать: что он ест, где живёт, с кем взаимодействует, как влияет на окружающую среду.
Потенциальная ниша — всё, что вид может занимать по своим биологическим возможностям. Реальная ниша — это часть потенциальной, которую вид фактически занимает, потому что есть конкуренты, хищники, болезни и другие ограничения.
Пример: Лягушка может жить в разных водоёмах (потенциальная ниша), но обитает только в части, где нет хищников и хватает пищи (реальная ниша).
Письменно составьте тезисы сообщения на тему «Закономерности действия экологических факторов на организм».
На организм действует совокупность факторов: свет, температура, влажность, питание и др.
У каждого вида есть предел выносливости по каждому фактору: минимум, максимум и оптимум.
Самое сильное влияние оказывает тот фактор, который ближе всего к пределу выносливости (закон ограничивающего фактора).
При сильных отклонениях условий организм погибает или уходит.
Адаптации позволяют жить в определённых условиях, но не за пределами выносливости.
Совместное действие факторов может усиливать или ослаблять влияние (например, жара + сухость).