Екологічні чинники. Загальні закономірності їх впливу на організм
PAGE \* MERGEFORMAT7
Заняття 44 Тема: Екологічні чинники. Загальні закономірності їх впливу на організм.
Мета: Освітня: розширити знання учнів про життєдіяльність організмів; ознайомити із основними середовищами існування організмів: наземно-повітряним, водним, ґрунтовим та паразитичним.
Розвиваюча: розвивати уміння учнів порівнювати процеси життєдіяльності видів у природі, їхні екологічні ніші.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети як основної складової частини біосфери.
Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Форма уроку. Комбінований.
Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно- рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником, малюнками.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення,одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.
2. Репродуктивний.
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання. Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
4.Візуальний: складання схем.
5.Сугестивний: застосування різних видів мистецтва – музика.
6. Релаксопедичний: фізкультхвилинка, психологічне розвантаження.
Міжпредметні зв язки: географія.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки.
ХІД УРОКУ
І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.
Дати студентам завдання по групах.
1. Розглянути малюнки, де зображені тварини різних видів. Описати їхні екологічні умови.
2. Поєднати частини розрізаних малюнків рослин і тварин. Дати характеристику деяким із них.
ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.
Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити проблемне запитання:
- чи можуть тварини уже існуючих видів змінити своє середовище існування і що для цього необхідно?
ІІІ. Сприймання та засвоювання нового матеріалу.
ПЛАН.
1. Предмет і завдання екології.
2. Методи дослідження науки про довкілля. 3. Екологічні фактори та їх характеристика.
4. Основні середовища існування організмів.
5. Біологічні адаптивні ритми.
1.
2. Методи дослідження науки про довкілля. Екологія – це комплексна наука, вона використовує різноманіті методи дослідження: 1. загальнонаукові: описовий, історичний, спостережень, порівняльний, статистичний та ін. 2. Сучасні спеціальні: аерокосмічний, картографічний, моделювання, прогнозування тощо.
Глобальний фоновий моніторинг екосистем земної кулі проводиться за програмою «Людина і біосфера» з 1972р. мережею біосферних заповідників і резерватів.
3.
Абіотичні фактори - температура, світло, радіоактивне випромінювання, тиск, вологість повітря, сольовий склад води, вітер, течії, рельєф місцевості - це все властивості неживої природи, які прямо чи опосередковано впливають на живі організми.
Біотичні фактори - це форми впливу живих істот одна на одну.
Антропогенні фактори - це форми діяльності людського суспільства, які призводять до зміни природи як середовища існування інших видів або безпо-середньо позначаються на їхньому житті. Значення антропогенного впливу
на живий світ планети продовжує стрімко зростати.
Один і той же фактор середовища має різне значення в житті в якому спільно мешкають організмів різних видів
Деякі властивості середовища залишаються відносно постійними протягом тривалих періодів часу в еволюції видів
Більшість екологічних факторів - температура, вологість, вітер, опади, наявність укриттів, їжі, хижаки, паразити, конкуренти і т. д. - дуже мінливе у просторі та часі. Ступінь мінливості кожного з цих факторів залежить від особливостей середовища проживання.
Зміни факторів середовища в часі можуть бути: 1) регулярно-періо-дичними, міняють силу впливу у зв'язку з часом доби або сезоном року або ритмом припливів і відливів в океані; 2) нерегулярними, без чіткої періодич-ності, наприклад зміни погодних умов у різні роки, явища катастрофічного характеру - бурі, зливи, обвали і т. п.; 3) спрямованими протягом відомих, іноді тривалих, відрізків часу.
Вплив екологічних факторів на живі організми: впливають як подразники, що викликають пристосувальні зміни фізіологічних і біохімічних функцій; як обмежувачі, що зумовлюють неможливість існування в даних умовах; як модифікатори, що викликають анатомічні та морфологічні зміни організмів; як сигнали, що свідчать про зміни інших факторів середовища. Загальні закономірностей екологічних факторів. Кожний екологічний фактор може діяти на організм з різною інтенсивністю. 1. Закон оптимуму. Кожен фактор має лише певні межі позитивного впливу на організми. Результат дії фактора залежить від сили його прояву. Як недостатня, так і надлишковий дію фактора негативно позначається на життєдіяльності особин. Сприятлива сила впливу називається зоною оптимуму екологічного чинника або просто оптимумом для організмів даного виду. Чим сильніше відхилення від оптимуму, тим більше виражене пригнічуючу дію даного чинника на організми (зона Песимум). Максимальне і мінімальне значення фактора, яке може переносити організм - це критичні точки, за межами яких існування вже неможливо, настає смерть. Межі витривалості між критичними точками називають екологічної валентністю (діапазоном толерантності) живих істот стосовно до конкретного фактору середовища.
2. Неоднозначність дії фактора на різні функції. Кожен фактор неоднаково впливає на різні функції організму
Життєвий цикл, у якому в певні періоди організм здійснює переважно ті або інші функції (живлення, зростання, розмноження, розселення і т. п.), завжди узгоджений із сезонними змінами комплексу чинників середовища. Період розмноження є критичним; в цей період багато факторів середовища часто стають лімітуючими. Межі толерантності для особин, які розмно-жуються: насіння, ембріонів, проростків і личинок звичайно вужче, ніж для неразмножающіхся дорослих рослин або тварин.
3. Мінливість, варіабельність і різноманітність відповідних реакцій на дію факторів середовища в окремих особин виду. Ступінь витривалості, критичні точки, оптимальна і пессімальна зони окремих індивідуумів не збігаються. Ця мінливість визначається як спадковими якостями особин, так і статевими, віковими і фізіологічними відмінностями. Отже, екологічна валентність виду завжди ширше екологічної валентності кожної окремої особини.
4. Взаємодія чинників. Оптимальна зона і межі витривалості організмів по відношенню до якого-небудь чинника середовища можуть зсуватися у певний бік в залежності від того, з якою силою і в якому поєднанні діють одночасно інші фактори. Створюється ефект часткового взаємо-заміщення факторів, але взаємна компенсація дії факторів середовища має певні межі й жоден з них не може бути замінений іншими: якщо інтенсивність дії хоча б одного чинника виходить за межі витривалості, існування виду стає неможливим, незважаючи на оптимальну інтенсивність дії інших.
5. Правило обмежуючих (лімітуючих) чинників. Фактори середовища, найбільш віддалені від оптимуму, особливо ускладнюють можливість існування виду в даних умовах. Якщо хоча б один з екологічних чинників наближається або виходить за межі критичних величин, то, незважаючи на оптимальне поєднання решти умов, особинам загрожує загибель. Такі фактори, які сильно відхиляються від оптимуму набувають першорядного значення в житті виду. Обмежувальні фактори середовища визначають географічний ареал виду. Щоб визначити, чи зможе вид існувати в даному географічному районі, потрібно в першу чергу з'ясувати, чи не виходять які-небудь фактори середовища за межі його екологічної валентності, особливо в найбільш уразливий період розвитку. Організми із широким діапазоном толерантності до всіх факторів зазвичай мають найбільш широке поширення.
6. Правило відповідності умов середовища генетичної зумовленості організму. Кожен вид живого виник в певному середовищі, в тій чи іншій мірі вже пристосувався і подальше його існування можливе лише в такому або схожому середовищі. Різка і швидка зміна середовища життя може призвести до того, що генетичні можливості виду виявляться недостатніми для пристосування до нових умов.
4. Пристосування організмів до середовища називають адаптаціями. Здатність до адаптацій — одна з основних властивостей життя взагалі, бо вона забезпечує саму можливість його існування, можливість організмів виживати й розмножуватися в певних умовах середовища. Закономірності пристосовань: 1. Активне пристосування – Організми пристосовуються до змін умов довкілля, регулюючи власні процеси життєдіяльності залежно від змін довкілля. Це дає змогу підвищити стійкість до несприятливих умов існування.
2. Пасивне - процеси життєдіяльності організмів підпорядковані змінам умов довкілля.
3. Уникнення цих змін (міграції та кочівлі риб, птахів, ссавців тощо). При цьому найвразливіші фази розвитку припадають на сприятливі періоди, а на несприятливі - фази спокою
На нашій планеті живі організми освоїли чотири основні середовища існування, які суттєво розрізняються специфікою умов. Водне середовище було першим, в якому виникло й поширилося життя. Надалі живі організми оволоділи наземно-повітряним середовищем, створили й заселили ґрунт. Четвертим специфічним середовищем життя стали самі живі організми, кожний із яких являє собою цілий світ для паразитів, що населяють його, чи симбіонтів.
Наземно-повітряне середовище – найрізноманітніше за своїми умовами.
Провідна роль серед абіотичних факторів належить а) освітленості, б)температурі, в) вологості, г) газовому складу атмосфери.
а) У сонячному спектрі виділяють :
По відношенню до потреб освітленості рослини поділяють на світлолюбних, тіньовитривалих та тіньолюбних.
Світлолюбні види – мешканці відкритих, добре освітлених місцеросташувань – мають високе стебло, розсічені листкові пластинки (береза, сосна).
Тіньолюбні види – листки темно-зелені з високою концентрацією хлорофілу (плаун)
іньовитривалі види – можуть зростати як на відкритих місцях, так і витримувати певний ступінь затінку(дуб, липа, бузок
Температура .
Газовий склад повітря. На життєдіяльність наземних організмів впливає газовий склад атмосфери: кисень, вуглекислий газ, азот. Кисень забезпечує аеробне дихання і організм дістає необхідну енергію; вуглекислий газ потрібний зеленим рослинам для фотосинтезу…
Водне середовище існування
Мешканці водойм – гідробіонти. Їх поділяють: планктон – мешканці товщі води, незатні протистояти течіям, нектон - мешканці товщі води, здатні до активного пересування, бентос – мешканці дна водойм, перифітон – організми, які утворюють нарости на різних предметах у товщі води, нейстон – населяють поверхню води, використовуючи як опору силу натягу водної плівки. Екологічні фактори, що впливають на водне середовище провідна роль належить темпера-турному режиму, сольовому складу води та її густині, вмісту кисню, тиску.
Грунт.
Грунт – більш стабільне середовище існування різних організмів порівняно з наземно-повітряним. Вологість грунту завжди вища, ніж повітря, порівняно невелика амплітуда коливання добових та річних температур; у грунті є значні запаси орг.. речовин. Склад грунтового повітря значно відрізняється від атмо-сферного: вміст вуглекислого газу у 10 – 100 разів вищий, а кисню – нижчий.
Складові грунту: Підстилка, гумусовий, материнська порода. Різмаїття умов існування в грунті визначає і різноманітний склад його мешканців (прокаріоти, гриби, тварини, водорості), які мають свої специфічні адаптації до існування в певних шарах грунтів різних типів.
Організм як середовище існування. Це середовище існування відрізняється від усіх інших за своїми властивостями, бо чинники зовнішнього середовища впливають на мешканців організмів інших істот не безпосередньо, а через організм хазяїна. Усі форми співіснування організмів різних видів називаються симбіозом.
За характером взаємозв'язків між партнерами розріняють різні типи симбіозу: паразитизм, коменсалізм та мутуалізм.
Паразитизм – це такий тип взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (паразит) більш-менш тривалий час використовує іншого (хазяїна) як джерело живлення та середовище існування.
Коменсалізм - це такий тип взаємозв'язків між різними видами, за якого один із них (коменсал) використовує їжу чи житло іншого (хазяїна), не завдаючи йому помітної шкоди.
Мутуалізм - це такий тип взаємозв'язків між різними видами, від якого вони взаємно дістають користь.
5. БІОЛОГІЧНІ АДАПТИВНІ РИТМИ.
Одне з найзагальніших явищ, які спостері-гаються у природі — це сезонна періодичність. Чіткіше вона виражена в помір-них і північних широтах, де зумовлює певну ритмічність життя організмів. З цими ритмами пов'язане явище «біологічного годинника» - здатності організ-мів реагувати на плин часу.
Унаслідок обертання Землі навколо своєї осі двічі на добу змінюється освітленість, що зумовлює коливання температури, вологості та інших абіотичних факторів, які впливають на активність організмів.
Сезонні ритми пов'язані з обертанням Землі навколо Сонця, що зумовлює річні цикли змін кліматичних умов. З певною порою року в організмів пов'язані періоди розмноження, розвитку, стан зимового спокою, у тварин, зокрема, линяння, міграції, сплячка, а у листопадних рослин - щорічна зміна листя. Реакції організмів на зміни фотоперіоду дістали назву фотоперіодизму (від грец. фотос - світло і періодос - чергування).
Тривалість світлового періоду доби - це найстабільніший екологічний фактор, оскільки вона завжди постійна в даному місці в певний день року Здатність організмів реагувати на зміни тривалості світлового періоду доби дає можливість заздалегідь пристосовуватись до сезонних змін умов довкілля.
ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей 
Розглянути всі малюнки із параграфів і охарактеризувати їх:
- екологічні групи рослин по відношенню до води, світла, тем-ри;
- екологічні групи тварин;
- основні властивості водного середовища та його мешканці;
- мешканців грунту;
- паразитичних організмів. Продекламувати вірші про улюблених тварин або рослин
(із набутих знань по літературі або з власного досвіду).
V. Узагальнення та систематизація знань.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:
1. Чим зумовлені сезонні явища в житті організмів?
2. Чим зумовлені добові ритми? Як вони впливають на життєдіяльність організмів?
3. Що таке явище «біологічного годинника»? Яке його значення?
4. Як організми пристосувались до припливно-відпливних ритмів?
5. Що таке фотоперіодизм? Яке його значення в житті організмів?
6. Як організми можуть пристосовуватись до змін у довкіллі?
ПОМІРКУЙТЕ:
Чому сезонні зміни інтенсивності процесів життєдіяльності у мешканців тропіків виражені не так чітко, як у тих, які живуть у помірних широтах?
VІ. Надання та пояснення домашнього завдання: § 54-60
Викладач: Примерова Т.М.
Екологічні чинники. Загальні закономірності їх впливу на організм