V. Домашнє завдання

Урок № 30

Статева і вікова структури популяції.

Фактори, що впливають на чисельність популяції

Мета уроку: ознайомити учнів з особливостями структури популяцій, з факторами, що впливають на чисельність популяції; формувати навички узагальнення та систематизації знань; розвивати в учнів пам’ять, увагу і мислення; формувати вміння та навички колективної навчальної діяльності учнів на основі демократичних норм взаємовідносин; виховувати дбайливе ставлення до природи і всього живого.

Очікувані результати: учні мають називати надорганізмові системи, основні характеристики популяції; учні мають пояснювати основні закономірності дії екологічних факторів на живі організми.

Обладнання: ___________________________________________________________

Тип уроку: урок засвоєння знань.

n 1. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка присутності учнів: кількість за списком ____, кількість присутніх на уроці ___, відсутніх ___.

n 2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку

2.1. Повідомлення теми уроку.

2.2. Формулювання мети уроку і визначення разом з учнями завдань, які необхідно виконати для досягнення мети.

Мета уроку: ознайомитися з особливостями структури популяцій, із факторами, що впливають на чисельність популяції.

Завдання уроку:

1. Визначити, які особливості має структура популяцій (статева, вікова, просторова, екологічна).

2. Ознайомитися з факторами, що впливають на чисельність популяції.

3. Дізнатися, що таке хвилі життя (популяційні хвилі), ємність популяцій, динаміка чисельності популяцій, гомеостаз популяцій.

n 3. Перевірка домашнього завдання й актуалізація опорних знань учнів

3.1. Робота з термінами біля дошки. Один учень на дошці записує терміни, що були вивчені на минулому уроці (екологія, вид, популяція, екологічна ніша, ареал), і готується їх характеризувати.

3.2. Фронтальне опитування.

1. Що вивчає екологія?

2. Хто ввів бінарну номенклатуру?

3. Хто ввів термін «екологічна ніша»?

4. Хто ввів поняття «вид»?

5. Як записується видова назва?

3.3. Відповідь учня біля дошки, обговорення.

n 4. Мотивація навчальної діяльності

Обговорення вислову

У природі все мудро продумано і влаштовано, кожен має займатися своєю справою, і в цій мудрості — найвища справедливість життя.

Леонардо да Вінчі

— Як ви розумієте цей вислів? Наведіть приклади «справ», які виконують різні організми в природі.

n 5. Засвоєння нового матеріалу

«Ажурна пилка»

Спочатку учні працюють у «домашній» групі, а потім в іншій групі вони виступають у ролі спікерів із питань, над якими працювали в «домашній» групі,

і отримують інформацію від представників інших груп. На останньому етапі спікери повертаються в «домашню» групу, щоб поділитись інформацією, яку вони отримали.

1 група. Статева структура популяції. Вікова структура популяції

Статева структура популяції

Співвідношення статей — це відношення кількості самців до кількості самок або кількості самців до загальної кількості самців і самок. Співвідношення чоловічої

і жіночої статей в популяції має важливе екологічне значення, оскільки воно безпосередньо пов’язане із потенціалом її розмноження, а отже, впливає на життєдіяльність усієї екосистеми. Причому це стосується лише роздільностатевих організмів.

У популяціях розрізняють одностатеві і двостатеві структури. Одностатеві популяції складаються лише з жіночих особин і розмножуються партеногенезом (розвиток яйцеклітини відбувається без запліднення). У природі більш поширеними

є двостатеві популяції.

Роздільностатеві види переважають у тваринному світі і зрідка трапляються

в рослин. Гермафродитизм (наявність в одного організму чоловічих і жіночих органів розмноження) характерний для безхребетних та вищих рослин.

У ссавців, у яких один самець може запліднити декілька самок, більше значення має чисельність самок, ніж сумарна кількість особин. Це пов’язане з тим, що лише окремі види утворюють для розмноження пару, яка може зберігатися до кінця життя одного

з партнерів.

Статева (репродуктивна) структура популяції тісно пов’язана з поняттям «статевий диморфізм».

Статевий диморфізм (від латин. di — два та morphe — форма) — анатомічні відмінності між самцями і самицями одного і того самого біологічного виду, не враховуючи статевих органів.

Приклади статевого диморфізму: борода в людини, грива в левів або бабуїнів, колір пір’я у птахів (особливо у качиних), роги в оленевих, гребінець у півнів, бивні у самців індійських слонів, більші ікла у самців моржів і кабанів.

Диморфізм дуже сильний серед деяких груп комах, особливо суспільних.

Вікова структура популяції

Вікова структура популяції — розподіл особин популяції за віком. Це найважливіша складова структури популяції. Вікова структура популяції характеризує її здатність до розмноження.

Американський еколог А. Боденхеймер виділив три вікові стадії популяції: передрепродуктивний, репродуктивний і пострепродуктивний.

Тривалість цих періодів у різних організмів значно коливається. У багатьох тварин

і рослин особливо тривалим буває передрепродуктивний період. Якщо умови сприятливі, у популяції присутні всі вікові групи, які забезпечують відносно стабільний рівень її чисельності. На віковий склад популяції впливають тривалість життя особин, період досягнення статевої зрілості, тривалість періоду розмноження, плодючість

і смертність вікових груп.

Облік і аналіз вікової структури має велике значення для раціонального ведення мисливського господарства і прогнозування популяційно-екологічної ситуації.

2 група. Просторова структура популяції. Екологічна структура популяції

Просторова структура популяції

Кожна популяція займає окреслену територію суші або акваторії, розміри яких залежать від багатьох чинників: наявності умов існування виду, кількості особин

у популяції, маси особин тощо.

Просторова структура популяції означає просторове розташування організмів.

Розрізняють три основні типи просторового розміщення, які мають різну біологічну суть:

Випадкове — розміщення, за якого різні фактори однаково впливають на особини,

а популяція перебуває в оптимальних умовах.

Регулярне — результат елімінації особин при гомогенних умовах.

Групове — найпоширеніший тип розміщення, пов’язаний з особливостями дисемінації (висипання важкого насіння, поширення плодів і насіння), вегетативним розмноженням, скупченням у найпридатніших і найвдаліших місцях.

Для виявлення типу розміщення найбільш доступним і ефективним є картування особин на облікових площинах.

У рослинних угрупованнях просторова структура популяцій виявляється через характерне розміщення особин певного виду. Вони можуть виступати поодинці, парами, групами або скупченнями, їх розміщення залежить від біологічних особливостей виду, стадії розвитку популяції, умов місцезростання. У тварин важливим фактором є пора року (лялечка зимує в лісовій підстилці, гусениця живе в кроні дерева).

У багатьох випадках трапляється скупчення особин одного виду у біогрупи, або парцели. Наприклад, у грабово-буковому лісі таку горизонтальну структуру створюють береза, граб, липа, жостір, а з трав’яних рослин — яглиця, печіночниця, копитень, плющ, осока волосиста. Таке скупчення особин дає їм можливість витримати дію несприятливих умов середовища, а також міжвидову конкуренцію.

Вертикальна структура популяції характерна для багатовікових насаджень. Типовим прикладом є букові праліси, де верхній ярус займають 200–250-літні буки, а нижні — особини різного віку аж до самосіву.

Екологічна структура популяції

Екологічна структура популяції — це стан популяції на певний момент (кількість та густота особин, їх розміщення у просторі, співвідношення груп за статтю і віком, морфологічні, поведінкові й інші особливості).

Екологічна структура популяції — це взаємозв’язок між особинами, що виявляється в їх поведінці.

Екологічна структура популяції являє собою форми адаптації до умов її існування,

є своєрідним віддзеркаленням природних сил, які на неї впливають. Нинішня структура тієї чи іншої популяції відбиває водночас як минуле, так і потенційне майбутнє угруповання.

Етологія — наука про поведінку тварин у природних умовах.

Етологія — польова дисципліна зоології, що вивчає поведінку тварин.

Цікавий факт

Термін «етологія» походить із грецької мови, слово «етос» у грецькій мові означає вдача, характер, звичка, звичай.

Уперше термін був використаний французьким біологом Ісідором Жоффруа Сент-Ілером у 1859 р. щодо науки про життя тварин у природному середовищі.

До цього термін використовувався по-різному. У XVII ст. етологом називали актора, який відображає людські характери. У XVIII ст. етологія була рівнозначною етиці, у 1843 р. Дж. Мілль назвав етологією запропонований ним розділ психології, що вивчає людський характер.

Термін став загальновідомим із 1902 р. завдяки роботам американського ентомолога Вільяма Мортона Вілера.

Етологія остаточно сформувалася в 30-ті роки ХІХ ст. на базі польової зоології і еволюційної теорії як наука про порівняльний опис поведінки особини. Сучасна етологія є міждисциплінарною наукою та має фізіологічну та еволюційну складові.

3 група. Фактори, що впливають на чисельність популяцій

У природних умовах спостерігається періодичне коливання чисельності особин, що пов’язане із сезонними явищами, кліматичними змінами, стихійними лихами і т. д.

Популяційні хвилі — це коливання чисельності особин у популяції. Їх уперше виявив С. С. Четвериков. Популяційні хвилі — одна з причин дрейфу генів, що спричинює наступні явища: зростання генетичної однорідності (гомозиготності) популяції; концентрацію рідкісних алелів; збереження алелів, що знижують життєздатність особин; зміну генофонду в різних популяціях. Усі ці явища ведуть до еволюційних перетворень генетичної структури популяції, а надалі й до зміни виду.

Найчіткіше популяційні хвилі (хвилі життя) виражені в організмів із швидкою зміною поколінь (комах, кліщів, однорічних рослин). Зменшення густоти їхніх популяцій спричинюється загибеллю частини особин унаслідок випадкових причин, незалежно від ступеня їхньої пристосованості до умов довкілля, що значно змінює співвідношення частот зустрічальності різних алелів.

Розрізняють несезонні та сезонні хвилі життя.

Несезонні хвилі життя спричинюються різними екологічними факторами (біотичними, абіотичними та антропічними: господарська діяльність людини, інтенсивне розмноження хижаків або паразитів тощо).

Сезонні популяційні хвилі є результатом особливостей життєдіяльності (циклічність розвитку) або сезонністю кліматичних умов.

Ú Зверніть увагу учнів

Необхідно, щоб учні помітили тісний зв’язок між популяційними хвилями та дрейфом генів, ці знання знадобляться їм при вивченні еволюції.

Чисельність особин рівноважних популяцій коливається у межах, які називають ємністю середовища існування. Ємність середовища характеризує густота або чисельність особин, які перебувають у рівноважному стані з ресурсами довкілля. Чисельність популяції — це можливість забезпечити нормальну життєдіяльність певної кількості особин без помітних порушень у довкіллі. Чисельність популяції коливається навколо якоїсь середньої величини. Цей стан називають динамічною рівновагою. Здатність популяції або систем організмів підтримувати стійку динамічну рівновагу

в умовах середовища, що змінюються, називають гомеостазом. Гомеостаз популяції підтримується, як правило, її внутрішніми механізмами, зокрема генетичною структурою, метаболізмом, трофічними, енергетичними зв’язками. Але він може підтримуватись і зовнішніми факторами (кліматичними). Гомеостаз популяцій, які існують в умовах середовища, що флуктується, є вищим, ніж у популяцій, які існують

у стабільних умовах.

Фактори, що впливають на чисельність популяцій, можна поділити на три групи:

1. Фактори, що не залежать від початкової чисельності популяції (модифікаційні фактори). Це кліматичні або фізико-географічні фактори (температура, тиск, вологість, світло, радіація, вітер, рельєф тощо).

2. Фактори, що частково залежать від початкової чисельності популяції (хижацтво, паразитизм, міжвидова конкуренція).

3. Фактори, що цілком залежать від початкової чисельності популяції (внутрішньовидова боротьба, хвороби, їжа, територіалізм, розселення, міграції).

n 6. Узагальнення і закріплення знань

«Ти — мені, я — тобі»

Учні складають запитання з вивченої на уроці теми, щоб поставити його будь-кому зі своїх однокласників. Учень, який отримав запитання і дав на нього відповідь, має право поставити своє запитання.

n 7. Підбиття підсумків уроку, рефлексія

Фронтальна бесіда

1. Якою може бути структура популяцій?

2. Що таке популяційні хвилі, які вони бувають?

3. Які фактори впливають на чисельність популяцій?

4. Назвіть основні характеристики популяцій.

5. Які закономірності дії екологічних факторів на живі організми вам відомі?

n 8. Інформування учнів про домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

8.1. Завдання для всього класу.

Підручник _______________________________________________________________

Робочий зошит ___________________________________________________________

8.2. Індивідуальне завдання.

Підготувати повідомлення про різні середовища існування і шляхи пристосувань організмів до них.