Типы биологических взаимоотношений. Студенты должны знать материал по темам: «Онтогенез», «Формы взаимоотношений между организмами». Законы конкурентных отношений в природе

Цели: Продолжить формирование и углубление знаний учащихся о многообразии отношений между организмами в природных сообществах на основе характеристики конкуренции и нейтрализма; об эволюционной роли этих форм взаимоотношений организмов;подготовка к ЕГЭ путем выполнения заданий типа В и С.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: тексты, карточки с вопросами, таблицы, схемы, рисунки.

Ход урока:

1. Орг.момент.

У: На предыдущих уроках мы познакомились с множеством симбиотических, антибиотических отношений между организмами внутри сообществ, образующие биоценозы. На сегодняшнем уроке продолжим изучать формы отрицательных взаимоотношений между видами.

2. Проверка знаний. Биологический диктант « Проверь себя».

У: Дайте определения этим понятиям письменно в тетрадях.

3. Целеполагание.

У: Неблагоприятное влияние одних видов на другие может проявляться в разных формах. Продолжим рассматривать их. Найдите в учебнике (стр. 568) еще одну форму- конкуренция. Поставьте на полях тетради ту оценку, которую хотели бы получить за урок. В конце мы сможем увидеть, свои результаты и достигли ли цели. Свои успехи будем отражать в карте успеха.

Внимательно прочитайте текст и отвечайте на вопросы.

4. Работа с разноуровневыми вопросами.

1) Какова биологическая основа возникновения конкуренции?(У двух близких видов возникают сходные потребности).

2) Опишите особенности конкурентных отношений между видами животных и растений?

3) В чем состоит эволюционное значение конкуренции?

(Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование).

4) Перечислите ресурсы, за которые могут конкурировать лисица и волк, живущие на одной территории? (Пища, место для норы, охотничья территория, убежища, вода во время засухи).

5) Может ли кислород быть ресурсом, за который лисица будет конкурировать с волком? (Нет, потому что кислород находится в избытке).

6) Назовите известные вам организмы, которые могут конкурировать за свет? (Ель, береза, ландыш и многие другие).

7) Какую роль играет конкуренция в регуляции видового состава сообщества? (В биогеоценозе совместно уживаются только те виды, которые смогли разойтись в своих требованиях к условиям жизни).

8) Что такое нейтрализм? (Сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий (н-р, белки и лоси)).

9) Какое значение имеет нейтрализм для развития биогеоценоза? (Все формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; причем чем богаче видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом).

9) Задание: заполните последнюю колонку таблицы примерами, характеризующими тип биотического взаимодействия между разными организмами: цапля, шакал, человек, лев, амеба, береза, акула, горох, рак-отшельник, щука, рыба-лоцман, пшеница, наездник-трихограмма, росянка, смородина, подберезовик, актиния, тля, муравьиный лев, бодяг- полевой, бизон, аскарида, муравей, заяц- беляк, лягушка, яйца капустной белянки, дикая лошадь мустанг, муха, клубеньковые бактерии, водные бактерии, заяц- русак, карась.

5. Работа по вопросам.

Работают по вопросам нового материала, задают вопросы, участвуют в беседе, отстаивают свои мнения.

6. Рефлексия. Посмотрите на карту достижений. Многие получили «4», несколько человек - «5». А тем, кто сегодня не сумел подняться высоко, но хочет улучшить свой результат, я предлагаю взять домашнее задание.

7. Индивидуальное домашнее задание: желающие могут выполнить задание части С.

МОУ гимназия №2 Московского района г.Казани

Сафина РамзияРафхатовна

Тест для учащихся 11 класса

Тема: «Взаимоотношения между организмами. Экологическая сукцессия»

Тест состоит из 3 частей. Часть 1 содержит 10 заданий с кратким ответом в виде одной цифры. Часть 2 содержит 10 заданий с кратким ответом в виде слова, фразы или символа. Часть 3 содержит 10 суждений, из которых необходимо выбрать правильные.

Часть 1. Выберите один наиболее правильный ответ.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу конкуренция является совместное существование:

вороны и лисицы;

актинии и рака-отшельника;

канадской и европейской норок;

человека и человеческой аскариды.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу хищничества является совместное существование:

Росянки и насекомых;

Вороны и галки;

Муравьев и тлей;

Рыжего и черного тараканов.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу нейтрализма является совместное существование:

Волка и зайца;

Лисицы и волка;

Человека и кишечной палочки;

Божьей коровки и муравьев;

Березы и гриба-трутовика;

Окуня и карася;

Клубеньковых бактерий и клевера.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу комменсализма (нахлебничество и квартирантство) является совместное существование:

Акулы и рыбы-прилипало;

Актинии и рака-отшельника;

Березы и гриба-трутовика;

Коровы и червя-сосальщика.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу симбиоза является совместное существование:

Человека и дизентерийной амебы;

Копытных млекопитающих в саваннах;

Клубеньковых бактерий и клевера;

Рыжего и черного тараканов.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу мутуализма (сотрудничество или протокооперация) является совместное существование:

Актинии и рака-отшельника;

Коровы и червя-сосальщика;

Копытных млекопитающих в саваннах.

Примером биотических межпопуляционных взаимоотношений двух видов по типу аменсализма является совместное существование:

Канадской и европейской норок;

Березы и гриба-трутовика;

Жгутиковых простейших и термитов;

Березы и ели в смешанном лесу.

Продуктивность экосистемы при смене одного биогеоценоза другим (экологическая сукцессия):

Уменьшается;

Увеличивается;

Не изменяется;

В одних случаях уменьшается, в других – увеличивается.

Правильно составленная первичная экологическая сукцессия:

Пожарище – лишайники и водоросли – травы и кустарники – ельник – березняк – дубрава;

Скалы – лишайники и водоросли – мхи и папоротники – травы и кустарники - березняк – смешанный лес – ельник;

Вырубка - травы и кустарники - березняк – смешанный лес – ельник;

Пустошь – мхи и папоротники; травы и кустарники– смешанный лес - березняк – дубрава.

Часть 2. Дайте краткий ответ в виде слова, фразы или символа.

Организмы – автотрофы, производящие органические вещества из неорганических; являются первичным звеном в пищевых цепях экосистем - __________________________________________.

Организмы-гетеротрофы, потребляющие готовые органические вещества, созданные организмами-автотрофами - ________________________________________________________________________.

Организмы-гетеротрофы, превращающие в ходе своей жизнедеятельности органические остатки в неорганические вещества - _____________________________________________________________.

Форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают отрицательное влияние - ____________________________________________________.

Форма сожительства организмов, при которой организмы могут использовать другие виды не только как место обитания, но и как постоянный источник питания - __________________________.

Если два вида не влияют друг на друга, то имеет место тип биотических взаимоотношений - _____________________________________________________________________________________.

Если два и более вида обладают сходными экологическими требованиями и обитают совместно, между ними может возникнуть - _________________________________________________________.

Графическое изображение соотношения между основными функциональными группами организмов в экосистеме, выраженное в единицах массы, числе особей или количестве энергии - _____________________________________________________________________________________.

Последовательная смена экосистем, преемственно возникающих на определенном участке земной поверхности под влиянием внешних и внутренних процессов - _______________________________.

Изменения, происходящие после раскорчёвки и запашки площадей, занятых лесом (если распаханный участок оставлен и в последствии не обрабатывается), или порубки леса, устройства пруда и т.д. являются примером - ________________________________________________________.

Часть 3. Выберите правильные суждения из предложенных.

Симбиоз – сожительство, форма взаимоотношений, при которой оба партнера извлекают пользу от другого.

Мутуализм – взаимовыгодное сожительство организмов, но необязательное.

Комменсализм – это обязательное взаимовыгодное сожительство двух организмов.

Взаимоотношения морской звезды и двустворчатых моллюсков – это пример хищничества.

Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами – конкуренция.

Смена одного биогеоценоза другим всегда бывает вызвана влиянием хозяйственной деятельности человека.

Смена биогеоценозов в природе происходит в направлении от менее устойчивого к более устойчивому.

Устойчивые биогеоценозы после нарушения, вызванного антропогенными воздействиями, способны к самовосстановлению через ряд этапов.

Ответы

Часть 1.

Часть 2.

Часть 3.

1

Продуценты

2

Консументы

3

Редуценты

4

Антибиоз

5

6

Нейтрализм

7

Конкуренция

8

Экологическая пирамида

9

Экологическая сукцессия

10

Вторичная сукцессия

Живые организмы определенным образом связаны друг с другом. Различают следующие типы связей между видами:

• трофические,
• топические,
• форические,
• фабрические.

Наиболее важными являются трофические и топические связи, так как именно они удерживают организмы разных видов друг возле друга, объединяя их в сообщества.

Трофические связи возникают между видами, когда один вид питается другим: живыми особями, мертвыми остатками, продуктами жизнедеятельности. Трофическая связь может быть прямой и косвенной. Прямая связь проявляется при питании львов живыми антилопами, гиен трупами зебр, жуков-навозников пометом крупных копытных и т. д. Косвенная связь возникает при конкуренции разных видов за один пищевой ресурс.

Топические связи проявляются в изменении одним видом условий обитания другого вида. Например, под хвойным лесом, как правило, отсутствует травянистый покров.

Форические связи возникают, когда один вид участвует в распространении другого вида. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называется зоохория , а мелких особей — форезия .

Фабрические связи заключаются в том, что один вид использует для своих сооружений продукты выделения, мертвые остатки или даже живых особей другого вида. Например, птицы при постройке гнезд используют ветки деревьев, траву, пух и перья других птиц.

Типы отношений между организмами

Воздействие одного вида на другой может быть положительным, отрицательным и нейтральным. При этом возможны разные комбинации типов воздействия. Различают:

Нейтрализм — сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Например, белки и лоси не оказывают друг на друга значительных воздействий.

Протокооперация — взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники. Например, раки-отшельники и актинии. На раковине рака может поселяться коралловый полип актиния, который имеет стрекательные клетки, выделяющие яд. Актиния защищает рака от хищных рыб, а рак-отшельник, перемещаясь, способствует распространению актиний и увеличению их кормового пространства.

Мутуализм (облигатный симбиоз ) — взаимовыгодное сожительство, когда либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя. Например, травоядные копытные и целлюлозоразрушающие бактерии. Целлюлозоразрушающие бактерии обитают в желудке и кишечнике травоядных копытных. Они продуцируют ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому обязательно нужны травоядным, у которых таких ферментов нет. Травоядные копытные со своей стороны предоставляют бактериям питательные вещества и среду обитания с оптимальной температурой, влажностью и т.д.

Комменсализм — взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две формы комменсализма: синойкия (квартирантство) и трофобиоз (нахлебничество) . Примером синойкии являются взаимоотношения некоторых актиний и тропических рыбок. Тропические рыбки укрываются от нападения хищников среди щупалец актиний, которые имеют стрекательные клетки. Примером трофобиоза служат взаимоотношения крупных хищников и падальщиков. Падальщики, например гиены, грифы, шакалы, питаются останками жертв, убитых и частично съеденных крупными хищниками — львами.

Хищничество — взаимоотношения, при которых один из участников (хищник) умерщвляет другого (жертва) и использует его в качестве пищи. Например, волки и зайцы. Состояние популяции хищника тесно связано с состоянием популяции жертв. Однако при сокращении численности популяции одного вида жертв хищник переключается на другой вид. Например, волки могут использовать в качестве пищи зайцев, мышей, кабанов, косуль, лягушек, насекомых и т.д.

Частным случаем хищничества является каннибализм — умерщвление и поедание себе подобных. Встречается, например, у крыс, бурых медведей, человека.

Конкуренция — взаимоотношения, при которых организмы соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут конкурировать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т.д. Различают прямую и косвенную, внутривидовую и межвидовую конкуренции. Косвенная (пассивная) конкуренция — потребление ресурсов среды, необходимых обоим видам. Прямая (активная) конкуренция — подавление одного вида другим. Внутривидовая конкуренция — соперничество между особями одного вида. Межвидовая конкуренция возникает между особями разных, но экологически близких видов. Ее результатом может быть либо взаимное приспособление двух видов, либо замещение популяцией одного вида популяции другого вида, который переселяется на другое место, переключается на другую пищу или вымирает.

Конкуренция приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.

Аменсализм — взаимоотношения, при которых один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого. Например, ель и растения нижнего яруса. Плотная крона ели препятствует проникновению солнечных лучей под полог леса и подавляет развитие растений нижнего яруса.

Частным случаем аменсализма является аллелопатия (антибиоз) — влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Аллелопатия распространена у растений, грибов, бактерий. Например, гриб-пеницилл продуцирует вещества, подавляющие жизнедеятельность бактерий. Пеницилл используют для получения пенициллина — первого открытого в медицине антибиотика. В последнее время в понятие «аллелопатия» включают и положительное воздействие.

В ходе эволюции и развития экосистем существует тенденция к уменьшению роли отрицательных взаимодействий за счет положительных, увеличивающих выживание обоих видов. Поэтому в зрелых экосистемах доля сильных отрицательных взаимодействий меньше, чем в молодых.

Характеристика типов взаимодействия между популяциями разных видов также приведена в таблице:

Примечания:

1. (0) — существенное взаимодействие между популяциями отсутствует.
2. (+) — благоприятное действие на рост, выживание или другие характеристики популяции.
3. (-) — ингибирующее действие на рост или другие характеристики популяции.
4. Типы 2-4 можно считать «отрицательными взаимодействиями», 7-9 — «положительными взаимодействиями», а типы 5 и 6 можно отнести к обеим группам.

И это один из самых агрессивных хищников наших пресных вод! Чего стоит хотя бы такой факт: добычу он преследует настолько упорно, что теряет контроль над собой, выскакивает на очень мелкие места, даже на берег, где и гибнет. Или другой факт: на втором месяце жизни он уже заглатывает молодь других рыб. Многие считают, что судак и щука - заклятые враги: они всегда воюют. Война заключается в том, что они стремятся выжить друг друга из хорошей ямы...

Путешествуя по волжской дельте в куласе - одноместной лодке, я завернул в ерик, поразивший меня мрачностью и таинственностью. За это, видимо, его и назвали Лешачьим. Он совсем небольшой - в длину всего с сотню метров, вытекает из Чилимного ерика - довольно широкого, покрытого узорчатыми листьями чилима - водяного ореха, а впадает... Об этом трудно сказать: устья у него, собственно, нет. Берега густо заросли молодыми ивами и старым, почерневшим тальником. В конце Лешачьего они соединились наклонившимися над водой кронами и образовали зеленый тоннель, а затем - тупик. Поэтому здесь было прохладно и темно даже в полдень. С нижних веток деревьев и кустов свисали высохшие водоросли, похожие на большие черно-зеленые космы, попавшие сюда при высокой воде. Еще дальше лежали два полузатонувших разлапистых осокоря, принесенных весенним половодьем. Кора с них давно спала, а вода отполировала, и они стали похожи на пожелтевшие кости каких-то давно вымерших животных. Ерик пронизывает чащобу ив и тальника, завал мертвых осокорей и тут же отдает свою воду Большому култуку.

Я ухватился за ветку, касавшуюся борта куласа, и остановил его. В тот же момент показалось, что вот сейчас сквозь живые и мертвые деревья и засохшие водоросли высунется голова лешего и он замогильным голосом спросит:

Ты зачем в мое царство пожаловал? Но шли секунды и минуты, леший не появлялся. Отъехав от тупика на 30 м, я метнул блесну. Она опускалась долго, по леске руке передавалось, как блесна падает с ветки на ветку подводных частей деревьев и кустов. Ожидая, что она вот-вот зацепится, я почувствовал рывок, подсек и стал подматывать леску. Вскоре около борта всплыл ярко-зеленый судак и тут же попал в подсачек. Весил он 1,5 кг. Второй заброс принес еще одного такого же судака. Чтобы поймать третьего, пришлось сделать пяток забросов. После этого моей блесной уже никто не интересовался. Видимо, если судаки в Лешачьем и остались, то я их распугал.

На следующий день я опять заглянул сюда. После первого же заброса поймал 3-килограммовую щуку, следующую - после десятого заброса. Больше поклевок не было. Щук выпустил обратно в ерик - в рыбе я тогда не нуждался. На третий день, как и предполагал, в этом ерике клевали судаки, на четвертый - щуки, на пятый - опять судаки. Чем объяснить такое "расписание"?

Мне довелось там же - на просторах волжской дельты - в одной из ям вперемежку ловить окуней и небольших сомов: казалось, они не так уж враждуют между собой. На Золотице, впадающей в Белое море, спиннингом при дальнем забросе я ловил проходную кумжу, а при ближнем, в маленьких и тихих заводях,- щук. Но не помню случая, чтобы судак и щука жили в одной яме или на одном плесе. Они вечно враждуют. Сегодня, например, "победили" щуки - значит, их в яме или на плесе будет больше, чем судаков. Назавтра оказывалось больше судаков, они давали бой щукам и прогоняли их.

Это отнюдь не бескровные схватки: то одна сторона, то другая оказывалась покусанной. Конечно, на исходе схваток сказываются не только количество и вес особей, но и величина ямы или плеса и количество корма в них.

Типы взаимоотношений между организмами

Животные и растения, грибы и бактерии существуют не изолированно друг от друга, а вступают в сложные взаимоотношения. Различают несколько форм взаимодействия популяций.

Нейтрализм

Сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий.

При нейтрализме совместно обитающие популяции разных видов не влияют друг на друга. Например, можно сказать, что белка и медведь, волк и майский жук прямо не взаимодействуют, хотя обитают в одном лесу.

Антибиоз

Когда обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают вредное, подавляющее жизнедеятельность влияние.

Антагонистические взаимоотношения могут проявляться следующим образом:

1. Конкуренция.

Форма антибиотических отношений, при которой организмы соперничают друг с другом за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и др.

В конкуренции за пищу побеждает вид, особи которого быстрее размножаются. В естественных условиях конкуренция между близкородственными видами ослабевает, если один из них переходит на новый источник пищи (то есть занимают другую экологическую нишу). Например, зимой насекомоядные птицы избегают конкуренции за счет разных мест поиска пищи: на стволе деревьев, в кустарниках, на пнях, на крупных или мелких ветвях.

Вытеснение одной популяции другой: При смешанных посевах разных видов клевера они сосуществуют, но конкуренция за свет приводит к уменьшению плотности каждого из них. Таким образом, конкуренция возникающая между близкими видами может иметь два следствия: или вытеснения одного вида другим, или разная экологическая специализация видов, дающая возможность сосуществовать совместно.

Подавление одной популяции другой: Так, грибы, вырабатывающие антибиотики, подавляют рост микроорганизмов. Некоторые растения, способные расти на бедных азотом почвах, выделяют вещества, подавляющие деятельность свободноживущих азотфиксирующих бактерий, а также образование клубеньков у бобовых. Таким путем они предотвращают накопление в почве азота и заселение ее видами, нуждающимися в большом его количестве.

3. Аменсализм

Форма антибиотических отношений, при которой один организм взаимодействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого (например ель и растения нижнего яруса). Частным случаем является аллелопатия – влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого (распространено у растений).

5. Хищничество

Это форма взаимоотношений, при которой организм одного вида использует представителей другого вида в качестве источника пищи однократно (убивая их).

Каннибализм – частный случай хищничества – умерщвление и поедание себе подобных (встречается у крыс, бурых медведей, человека).

Симбиоз

Форма взаимоотношений, при которой участники извлекают из совместного сожительства пользу или хотя бы не вредят друг другу. Симбиотические взаимоотношения также представлены разнообразными формами.

1. Протокооперация– взаимовыгодное, но необязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники (например рак-отшельник и актиния).

2. Мутуализм– форма симбиотических отношений, при которой либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя (например травоядные копытные и целлюлозразрушающие микроорганизмы).

Лишайники – неразделимое сожительство гриба и водоросли, когда присутствие партнера становится условием жизни каждого из них. Гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, получают вещества, синтезируемые водорослями. Водоросли извлекают воду и минеральные вещества из гиф гриба.

Многие травы и деревья нормально развиваются только тогда, когда на их корнях поселяются почвенные грибы (микориза): корневые волоски не развиваются, а мицелий гриба проникает внутрь корня. Воду и минеральные соли растения получают от гриба, а он в свою очередь – органические вещества.

3. Комменсализм - форма симбиотических отношений, при которой один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают два вида сожительства:

Квартиранство (некоторые актинии и тропические рыбки). Рыба прилипала, присасываясь к крупным рыбам (акулам), использует их как средство передвижения и, кроме того, питается их отбросами.

Широко распространено использование построек и полостей тела других видов в качестве убежищ. В тропических водах некоторые рыбы прячутся в полости органов дыхания (водных легких) голотурий (или морских огурцов, отряд иглокожих). Мальки некоторых рыб находят убежище под зонтиком медуз и защищены их стрекательными нитями. В качестве защиты развивающегося потомства рыбы используют прочный панцирь крабов или двустворчатых моллюсков. Отложенные на жабрах краба икринки развиваются в условиях идеального снабжения чистой водой, пропускаемой через жабры хозяина. Растения также используют другие виды в качестве мест обитания. Это так называемые эпифиты – растения, поселяющиеся на деревьях. Это могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротники, цветковые растения. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питательных веществ.

Нахлебничество (крупные хищники и падальщики). Например, гиены следуют за львами, подбирая остатки недоеденной ими добычи. Между партнерами могут быть различные пространственные отношения. Если один партнер находится вне клеток другого, говорят об эктосимбиозе, а если внутри клеток – эндосимбиозе.

Существует два типа питания живых организмов: автотроф-ное и гетеротрофное.

Автотрофы (автотрофные организмы) - организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (растения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, способные создавать органические вещества из неорганических - углекислого газа, воды, минеральных солей.

Гетеротрофы (гетеротрофные организмы) - организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения (животные, грибы и большинство бактерий). Иначе говоря, это организмы, не способные создавать органические вещества из неорганических, а нуждающиеся в готовых органических веществах.

Некоторые живые существа в зависимости от условий обитания способны и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию. Организмы со смешанным типом питания называются миксотрофами. Миксотрофы - организмы, которые могут как синтезировать органические вещества из неорганических, так и питаться готовыми органическими соединениями (насекомоядные растения, представители отдела эвгленовых водорослей и др.)