Цели урока: рассмотреть основные экологические факторы, проанализировать приспособленность организмов к среде обитания, определить основные адаптивные биологические ритмы организмов; развивать умение анализа и синтеза материала; воспитывать рациональное отношение к природе.
Базовые понятия и термины: экологические факторы, воздушно-наземная среда, водную среду, почву, живые организмы как среда обитания, суточные ритмы, лунные ритмы, сезонные ритмы, многолетние ритмы.
Рассказ учителя с элементами беседы
Организмы подвержены воздействию различных факторов среды - экологических факторов, которые по своей природе могут быть абиотическими, биотическими и антропогенными. Отношении любого фактора среды вид имеет диапазон устойчивости (толерантности). Если интенсивность какого-то фактора выходит за пределы толерантности, особи вида погибают. Биологическим оптимумом называют такие условия, в которых особи вида оказываются наиболее приспособленными. Фактор, который наиболее влияет на выживание, называют ограничительным (лимитирующим). Лимитирующими факторами могут быть температура, давление, соленость воды, хищники и тому подобное.
Организмы могут приспосабливаться к изменениям условий окружающей среды активно, регулируя собственные процессы жизнедеятельности зависимости от изменений окружающей среды. Это позволяет повысить устойчивость к неблагоприятным условиям существования. Например, температура тела птиц и млекопитающих остается постоянной даже при значительных ее изменений в окружающей среде, а большинство членистоногих - обитателей пустынь - сохраняет относительно постоянный содержимое воды в организме в условиях сильной.
По пассивного формирования адаптаций к изменениям условий окружающей среды процессы жизнедеятельности организмов подчинены этим изменениям. Например, при снижении температуры окружающей среды у холоднокровных животных резко снижается уровень процессов обмена веществ и они могут впадать в состояние оцепенения. Листопадные растения зимой прекращают фотосинтез, рост, развитие.
Еще одним типом приспособлений организмов к изменениям условий окружающей среды является избежание этих изменений (миграции и кочевки рыб, птиц, млекопитающих и т.д.). При этом наиболее уязвимые фазы развития приходятся на благоприятные периоды, а на неблагоприятные - фазы покоя (например, фаза куколки у насекомых). Каждый вид организмов в процессе своего исторического развития приспосабливается к определенным условиям существования, что определяет его ареал. Взаимодействие популяций вида со всем комплексом экологических факторов определенной среды обитания, в том числе с популяциями других видов, определяет место его популяций в системе биогеоценоза - экологическую нишу.
Экологическая ниша - положение вида в системе биогеоценоза, обусловлено его взаимодействием с другими видами, а также условиями среды обитания.
В отличие от ареала, экологическая ниша является не только пространственным понятием. Она включает в себя и совокупность условий жизни внутри экосистемы, приемлемых для вида, и пищевые взаимоотношения вида с другими видами группировки.
Адаптивные биологические ритмы
Одно из общих явлений, наблюдаемых в природе, - это сезонная периодичность. Четко она выражена в умеренных и северных широтах, где обусловливает определенную ритмичность жизни организмов. У жителей тропиков сезонные изменения проявляются не так четко, хотя они могут быть обусловлены чередованием периодов дождей и засушливых периодов. Как вам известно, вращение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, а также Луны вокруг Земли обусловливают периодические изменения светового режима, температуры, влажности воздуха, морские приливы и отливы.
Периодические изменения интенсивности экологических факторов влияют на формирование у живых существ адаптивных биологических ритмов: суточных, приточно-отливных, сезонных, годовых и т.п..
Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся
Дать ответы на вопросы:
1. Какие биотические факторы вам известны?
2. Какие абиотические факторы вам известны?
3. Почему антропогенные факторы выделяют в отдельную группу?
4. Как организмы приспосабливаются к существованию в различных средах?
5. Какое значение имеют биологические ритмы для живых организмов?