Популяції живих організмів та їх основні характеристики

Тема: Популяції живих організмів та їх основні характеристики

Мета: знайомити учнів з основними характеристиками популяцій і факторами, які на них впливають, розглянути особливості статевої та вікової структури популяцій; розвивати вміння порівнювати й аналізувати відому інформацію; виховувати розуміння залежності існування живих організмів від діяльності людини.

Обладнання і матеріали: зображення ареалу популяцій різних видів живих організмів, схеми впливу різних факторів на популяції.

Базові поняття і терміни:екологія, популяція, статева структура популяції, вікова структура популяції, екологічні фактори, чисельність популяції.

Державні вимоги щодо рівня загальноосвітньої підготовки учнів:

Учень/учениця:
називає:

- основні характеристики популяції;

наводить приклади:

- адаптації організмів до умов середовища;

характеризує:

- популяцію як елементарну одиницю еволюції;

Тип уроку: комбінований

Хід уроку

І. Привітання

Привітання вчителя і учнів. Перевірка готовності до уроку. Перевірка присутніх.

ІІ. Повідомлення теми уроку

ІІІ. Очікування

Після вивчення даної теми ви маєте …

Користуватися фактичним матеріалом

- знати визначення понять популяція, структура популяції;

Уміти застосовувати знання

- для складання екологічної структури популяції

ІV. Актуалізація опорних знань

Питання для бесіди

1. Чи всі особини будь-якого виду можуть вільно зустрічатися між собою?

2. Чому існуючі види в більшості випадків розділені на відносно відокремлені одна від одної групи?

3. Навіщо потрібно вивчати не тільки окремі організми, але і їх угруповання?

V. Інформаційне повідомлення

Розповідь учителя з елементами бесіди

Характеристика популяцій

Популяція — це сукупність особин одного виду, які відтворюють себе протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію, функціонуючи й розвиваючись в одному або ряді біоценозів.

Популяція — елементарна еволюційна одиниця, екологічною ознакою якої є щільність, розподіл особин за віком і статтю, характер розміщення в межах екосистеми чи угруповання, тип росту та ін.

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

Чисельність популяції— загальна кількість особин на певній території або в певному об’ємі (води, ґрунту, повітря), які належать до однієї популяції. Розрізняють неперіодичні (такі, що рідко спостерігаються) і періодичні (постійні) коливання чисельності популяцій.

Щільність популяцій— середня кількість особин на одиниці площі чи об’єму. Розрізняють середню й екологічну щільності. Середня щільність — це кількість особин (або біомаса) на одиницю всього простору. Екологічна щільність — кількість особин (або біомаса) на одиницю заселеності простору (тобто доступної площі або об’єму, які фактично можуть бути зайняті популяцією). У разі збільшення чисельності щільність популяції не росте лише у випадку її розселення, розширення ареалу.

Статева й вікова структура популяцій

Співвідношення чоловічої і жіночої статей у популяції має важливе екологічне значення, оскільки воно безпосередньо пов’язане з потенціалом її розмноження, а отже, із впливом на життєдіяльність усієї екосистеми. Причому це стосується лише роздільностатевих організмів. Справа в тому, що в популяціях розрізняють одностатеві та двостатеві структури. Одностатеві популяції складаються лише із жіночих особин і розмножуються партеногенезом (розвиток яйцеклітини відбувається без запліднення: бджоли, тлі, коловертки, багато спорових і насінних рослин). У природі більш поширені двостатеві популяції. У тваринному світі переважають роздільностатеві види, зрідка трапляються і в рослин (тополі, мохи). Гермафродитизм (наявність в одного організму чоловічих і жіночих органів розмноження) характерний для безхребетних і вищих рослин.

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

Співвідношення статей— це відношення кількості самців до кількості самок або кількості самців до загальної кількості самців і самок. Завдяки генетичній детермінації кількість самців і самок майже однакова (1:1). Співвідношення статей у вищих тварин має практичне значення (свійські тварини, кури, олені). В Європі популяція благородного оленя так швидко розростається, що доводиться відстрілювати не лише самців, але й самок. Для характеристики статевої структури популяції застосовують ряд показників, зокрема відношення кількості жіночих особин до певної кількості чоловічих особин (у частинах або відсотках). Показник статі подають у вигляді десяткового дробу, наприклад 0,40. Вихідний показник статей найчастіше виражається як 1:1, але з віком він відхиляється від цього показника, що пов’язано з неоднаковою смертністю в групах чоловічих і жіночих особин.

Важливим аспектом структури популяції є також віковий розподіл, тобто співвідношення чисельності особин різних вікових класів і поколінь. Такі популяції називають поліциклічними (деревні рослини, багаторічні трави, хребетні та безхребетні, життя яких триває понад один рік). Популяції, які складаються з особин одного віку, називають моноциклічними (більшість трав’яних рослин, комах).

Вікова структура популяції характеризує її здатність до розмноження. Американський еколог А. Боденхеймер виділив три екологічні віки популяції (три вікові стадії популяції): перед-репродуктивний, репродуктивний і пост-репродуктивний. Тривалість цих періодів у різних організмів коливається. У багатьох тварин і рослин особливо тривалим буває перед-репродуктивний період. Якщо умови сприятливі, у популяції присутні всі вікові групи, які забезпечують відносно стабільний рівень її чисельності. Облік і аналіз вікової структури має велике значення для раціонального ведення мисливського господарства і прогнозування популяційно-екологічної ситуації.

VІ. Практичне застосування набутих знань

VІІ. Хвилинка розвантаження

 Перш ніж ми перейдемо до вивчення наступного етапу уроку, я пропоную провести релаксійну хвилинку, для того щоб наш мозок відпочив і повністю віддався вивченню нової теми.

 Для цього відкиньте своє тіло на спинку стільчика, закрийте очі і покладіть руки на коліна. Вам зручно, вам нічого не заважає, уявіть себе у своїй затишній кімнаті, за вікном іде теплий легкий дощик. Кімната наповнюється теплом та світлом, ви уявляєте здійснення ваших мрій і посмішка самочинно з’являється на вашому обличчі. Ваш настрій покращується і зникають негативні думки, тіло переповнюють лише позитивні емоції. Очі розплющуються, а позитивні емоції залишаються протягом всього цього зимового дня.

VІІІ. Корекційно-оцінюючий етап

 Тренувальні завдання

1. Наявність популяцій у природі пов′язана: а) з однаковими умовами існування у межах ареалу; б) з нерівномірними умовами існування у межах ареалу.

2. Маса особин популяції, що припадає на одиницю площі або об′єму – це: а)чисельність популяції; б) густота популяції; в) біомаса популяції; г)народжуваність; д) приріст популяції.

3. Середнє число особин популяції, що припадає на одиницю площі або об′єму – це:  а)чисельність популяції; б) густота популяції; в) біомаса популяції; г)народжуваність; д) приріст популяції.

4. Розподіл особин популяції по території, яку вона займає, це: а)  статева структура; б) вікова структура; в) просторова структура; г) етологічна структура.

5. Система взаємозв′язків між особинами популяції, що проявляється в їхній поведінці, - це :  а)  статева структура; б) вікова структура; в) просторова структура; г) етологічна структура.

6. Підтримання чисельності популяції на оптимальному рівні – це: а)густота популяції; б) гомеостаз популяції; в) структура популяції.

ІХ. Підведення підсумків уроку

1. Підсумок уроку.

2. Домашнє завдання: опрацювати відповідний параграф підручника.