Тема 5. Адаптації організмів
Тема: Організм як середовище мешкання..
Мета уроку:
Освітня: Сформувати знання про організм як середовище існування; з’ясувати яку роль відіграє паразитизм, мутуалізм і коменсалізм у природі;
Розвивальна: розвивати увагу, спостережливість, пам’ять, мову, мислення, уміння порівнювати, аналізувати й узагальнювати інформацію, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки;
Виховна: виховувати концепцію конструктивного екологічного лідерства та бережливе ставлення до живої природи.
Тип уроку: комбінований.
Засоби навчання: підручник з біології для 11-го класу, схеми, таблиці, зображення, презентація, освітні онлайн сервіси.
Ключові компетентності: спілкування державною мовою, наукове розуміння природи, здатність застосовувати його в практичній діяльності, здатність до пошуку та засвоєння нових знань, здатність і бажання дотримуватися здорового способу життя.
Хід уроку
І. Організаційний етап (1хв)
(Привітання, перевірка присутніх)
ІІ. Актуалізація опорних знань (12 хв)
Онлайн тестування з теми: «Симбіоз та його форми»
ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності (2 хв)
Проблемне питання: Коли ми говоримо про організм як середовище існування, то відразу згадуємо про паразитів, про їх спрощену будову. Чи може бути спрощення вигідним? Чому? На сьогоднішньому уроці ми і дізнаємось
ІV. Вивчення нового матеріалу (20 хв)
Розповідь учителя:
Раніше ми розглядали різні середовища існування (водне, наземно-повітряне, грунтове), всі ці середовища мають свої фактори впливу на організм, який в ньому мешкає. Основними ж факторами, що змушують організм адаптуватися є лімітуючі фактори. Мешканці внутрішнього середовища організму називають онтобіонтами, а середовище –гостральним.
Давайте спробуємо визначити постійні (незмінні) фактори організму (середовища) та лімітуючі фактори у ньому за допомогою таблиці.
(Учні самостійно заповнюють таблицю)
Порівняння середовищ існування за факторами впливу
Фактор\ Середовище |
Організм як середовище |
Грунтове середовище |
Водне середовище |
Повітряно-наземне |
1. Їжа |
Постійно присутня |
Лімітуючий фактор |
Лімітуючий фактор |
Лімітуючий фактор |
2. Тиск |
Постійний |
Змінюється із глибиною |
Змінюється із глибиною |
Незначні коливання |
3.Сольовий склад |
Постійний |
Змінний |
Змінний |
Змінний |
4.Водний режим |
Постійний |
Лімітуючий фактор |
Постійний |
Лімітуючий фактор |
5.Наявність кисню |
Незначна кількість, або ж зовсім відсутній |
Вміст змінюється із глибиною |
Вміст змінюється із глибиною |
Постійно присутній |
6.Наявність світла |
Відсутнє |
Відсутнє |
Змінюється із глибиною |
Постійно присутнє |
7.Наявність природного укриття |
Постійне |
Постійне |
Лімітуючий фактор |
Лімітуючий фактор |
8.Коливання температури |
Відсутні |
Незначні коливання |
Значні коливання |
Значні коливання |
Евристична бесіда:
Як висновок, можна сказати, що організм як середовище є дуже стабільним та вигідним для існування.
Проблемне питання: Дивлячись на таблицю можна припустити, що кисень та світло є лімітуючими факторами в організмі як середовищі. Чи є це припущення правильним?
(Учні пропонують варіанти відповіді)
Правильна відповідь: Ні це припущення не є вірним, адже організми, які обрали середовищем існування інший організм не потребують кисню. Незначний вміст кисню всередині організмів-хазяїв зумовлює у багатьох мешканців організму переважання анаеробного типу обміну. Необхідна енергія вивільняється завдяки гліколізу та різним видам бродіння. Також, найчастіше, такі організми не є фотосинтезуючими (за деякими виключеннями) та не мають органів чуттів, тому світло так кисень не є лімітуючими факторами.
Проблемне питання: Дивлячись на ту ж таблицю, можна сказати, що організм як середовище зовсім не має лімітуючих факторів. Чи є це припущення вірним?
(Учні пропонують варіанти відповіді)
Правильна відповідь: Ні, це припущення не є вірним, адже в організмі як середовищі мешкання є лімітуючі фактори. Серед них: біотичні впливи з боку організму хазяїна; антагоністичні впливи між різними мешканцями, адже організм можуть населяти безліч істот; імунна відповідь хазяїна (у випадку паразитизму).
Питання: Пригадайте, які ви знаєте шляхи еволюційного процесу. Яким шляхом пішли мешканці чужих організмів?
Правильна відповідь: Ароморфоз, ідіоадаптація, дегенерація. Мешканці чужих організмів пішли шляхом дегенерації.
Проблемне питання: Якщо ж організми, які мешкають в середині інших організмів, ізолювались від зовнішнього середовища, покладаючи функцію контакту з середовищем на хазяїна, то яким чином може відбуватись їх еволюція?
(Учні пропонують варіанти відповіді)
Правильна відповідь: Еволюція співмешканців відбувається разом з еволюцією їх хазяїв, тому прослідковується взаємозалежність адаптацій, що особливо чітко спостерігається в трофічних відносинах. Так, жуйні тварини, таргани, корабельні черв'яки споживають деревину, яку розщеплюють ферменти-целюлази симбіотичних бактерій або твариноподібних організмів; квіти мають нектарники для приваблювання бджіл.
Питання: Які види симбіозу є характерними для організмів, які мешкають в інших організмах та їх хазяїнами?
Правильна відповідь: Паразитизм, мутуалізм, коменсалізм
Розповідь учителя:
Один із прикладів мутуалізму– це мешкання мікроскопічних водоростей у тканинах тридакни. Таке явище не є унікальним, відомо багато тварин, що мають у своїх тканинах фотосинтезувальні клітини інших видів. У так званих «зелених» гідр (Hydra viridissima) в клітинах ентодерми живуть водорості роду Chlorella. На світлі такі гідри можуть понад чотири місяці обходитися без їжі, а без симбіонтів і годування гинуть за два місяці. Таким же прикладом є джгутикові у кишечнику
термітів. Ці комахи споживають деревину, якою живляться джгутикові, а перетравлюють її ферменти-целюлази бактерій, які мешкають всередині джгутиконосців. Таким чином маємо потрійну систему симбіозу.
Прикладом коменсалізму є зв'язок голотурії (морського огірка) та різних жителів океану. Різні молюски, краби, риби та ін. використовують порожнини в тілі голотурії, як укриття.
Ви вже знаєте багато прикладів паразитизму, спробуйте назвати різні види паразитів.
(Учні називають види паразитів)
Також ви знаєте пристосування паразитів до мешкання в організмі.
(Учні називають пристосування паразитів)
Окрім облігатних паразитів таких, як бичачий ціп’як, блоха, гострики, існують організми, що мають частковий цикл проживання в організмі. Прикладом таких організмів є вугриця кишкова (збудник стронгілоїдозу), частина життєвого циклу проходить в грунті, а інша частина в організмі хазяїна. Ці черви, навіть, є роздільностатевими у вільноживучому стані, а при потраплянні в організм стають гермафродитами.
Окрім паразитів зі змінним середовищем існування існують факультативні паразити, яким зовсім не обов’язково мешкати в організмі. Наприклад Неглерія Фаулера є небезпечним факультативним паразитом. Потрапивши в організм людини через ніс, разом з водою, вражають нервову систему, поїдаючи мозок. Летальність неглеріазу становить 95%. Однак з 2008 року з моменту відкриття виду зареєстровано близько 300 випадків зараження людини Naegleria fowleri. така маленька кількість встановлених випадків зараження і є доказом того, що неглерія може спокійно існувати без хазяїна.
V. Узагальнення знань (6 хв)
Згадаємо про питання з початку уроку. Так чи може бути вигідним шлях дегенерації і чому?
(Учні пропонують варіанти відповіді)
Правильна відповідь: Пристосування шляхом спрощення є вигідним, адже в гостральному середовищі немає браку їжі, немає зміни температури чи тиску. ніякі фактори зовнішнього середовища суттєво не впливають на онтобіонта, суттєвий вплив на нього має лише організм хазяїна.
Фронтальне опитування:
В чому перевага організму як середовища, у порівнянні з іншими середовищами існування?
Які фактори є лімітуючими?
Яким шляхом еволюції пішли мешканці організму?
Які пристосування формуються у мешканців інших організмів?
Хто такі онтобіонти?
Назвіть приклади онтобіонтів.
VI. Підбиття підсумків уроку та виставлення оцінок (3хв)
Учні самостійно формують висновки:
Організм як середовище існування має низку переваг перед іншими середовищами життя: стабільність водного режиму, сталість сольового складу, велика кількість їжі, захищеність мешканців, відсутність температурних перепадів. Серед лімітуючих чинників: біотичні впливи з боку організму хазяїна; антагоністичні впливи між різними мешканцями, адже організм можуть населяти безліч істот. Основними адаптаціями мешканців гостального середовища є взаємозалежне живлення, спрощення організації, анаеробне дихання, органи прикріплення тощо.
VII. Повідомлення домашнього завдання( 1хв)