Популяции

(Урок биологии в IX классе)
Татьяна ГОРБАЧЕВА,
учитель биологии I квалификационной категории средней школы № 60  г. Казани
Цель: продолжить формирование понятия «вид», изучив его критерии и структуру.
Задачи:
– расширить и углубить знания о ходе формирования знаний о популяции как форме существования вида;
– показать, что популяция представляет собой надорганизменные формы жизни, характеризующиеся целостностью и устойчивостью.
Оборудование: карточки-задания, презентация «Внутривидовые отношения».
Ход урока

1. Организационный момент

II.Проверка знаний по теме «Вид. Критерии вида»
1.Работа с карточками с дальнейшим озвучиванием ответа перед учащимися всего класса.
Карточка №1.Дайте определение вида и приведите несколько примеров видов растений и животных, относящихся к одному роду.
Карточка №2.Дайте краткую характеристику основных критериев вида: морфологического, физиологического, генетического, биохимического, географического, экологического.
Карточка №3.Современная биология при определении вида оперирует многими разными критериями. К каким ошибкам может привести установление видовой принадлежности только по одному из критериев? Покажите это на конкретных примерах.

2. Работа по карточкам с письменным выполнением задания.

Карточка №4.Раскройте смысл понятий «вид», «ареал», «популяция», «генофонд».
Вид –
Ареал –
Популяция –
Генофонд –
Карточка №5.Какие механизмы препятствуют скрещиванию между разными видами? Почему генетический критерий считают важнейшей характеристикой вида?
Карточка №6.Приведите доказательства утверждению «Вид – генетически закрытая система».
III.Изучение нового материала

1. Подготовка к изучению нового материала.

Учитель.Ответьте на вопросы перед параграфом.
– Почему организмы большинства из известных нам видов живут в природе группами? (Ареалы видов не являются сплошными. Особи неравномерно распределены в пределах ареала вида, так как не везде имеются условия для их существования и размножения.)
– Почему группы организмов одного вида, например заросли лютика, крапивы, осоки и др., встречаются не повсеместно, а лишь на определенных участках? Какие это участки? (Лютики в пределах ареалов встречаются повсеместно по влажным местам, иногда в воде. В нашей зоне осоки – основные компоненты болотных растительных сообществ. Крапива растет в пределах ареала (причем очень большого), часто вдоль дорог, вблизи жилья, на вырубках, гарях, а также в тенистых и влажных лесах, по оврагам и прибрежным кустарникам.)
Учитель. Таким образом, благополучное существование особей различных видов растений и животных требует подходящих условий и необходимых для поддержания жизни ресурсов. В пределах своего ареала каждый вид занимает не всю территорию, а определенные участки, где имеются условия для его существования. В связи с этим население вида распадается на естественные группировки особей, устойчиво занимающих определенную территорию и относительно обособленных от другой группы особей данного вида, обладающих наибольшим сходством, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство. Подобные группировки особей вида называются популяциями.
Популяция в современной биологии – это совокупность особей одного вида, длительное время (большое число поколений) населяющих определенное пространство и свободно скрещивающихся друг с другом, отделенная от соседних таких же групп той или иной степенью изоляции.(Учащиеся записывают данное определение в тетрадь.)
Учитель. Таким образом, вид в пространстве представлен совокупностью популяций, и по этой причине популяцию называют структурной единицей вида. Популяция представляет собой не хаотичное скопление особей, а устойчивое и целостное образование, надорганизменную систему.
– Каким образом достигается устойчивость и целостность популяций?(Целостность и устойчивость популяций обеспечиваются разнообразными связями между их особями и многочисленными видовыми приспособлениями.)
Учитель. Все разнообразие форм внутривидовых взаимоотношений можно свести к трем основным группам:
1) между различными полами;
2) между родительскими и дочерними формами;
3) между особями одного и того же поколения в процессе индивидуального развития.
Рассмотреть эти формы внутривидовых взаимоотношений легче всего  на примерах из жизни животных или, например, птиц.

2. Рассказ учителя.

– У птиц мы, чаще всего встречаемся с яркими примерами полового диморфизма, причем, как правило, ярко окрашенными и снабженными различного рода украшениями в виде гребешков, специфичного хвостового оперения и т.п. оказываются самцы (фазаны, тетерева, павлины, петухи и др.). Все яркие, бросающиеся в глаза окраски и украшения, равно как различные позы и телодвижения, которые самцы проделывают в период ухаживания за самками, воздействуют на последних через нервную систему и способствуют повышению половой активности. Одним из важнейших стимулов в физиологической подготовке, необходимой для протекания полового цикла, является пение у певчих птиц. Ярко выступает у птиц и забота о потомстве, начинающаяся с постройки гнезд и рытья нор и заканчивающаяся выкармливанием птенцов и обучением их полету.
В период гнездования одни виды птиц ведут одиночно-семейный образ жизни, а другие – колониальный. В первом случае семья, состоящая из самца, самки и молодых особей, обитает на определенном участке, где в это время другие особи данного вида не живут.
Биологическое значение подобного образа жизни заключается в том, что при помощи такого расчленения всей площади, занятой в период гнездования данным видом, по отдельным гнездовым территориям, обеспечивается выкармливание и охрана молодняка в каждой семье. Гнездовой участок активно отстаивается родителями от вторжения других птиц, в т. ч. и своего вида, что сопровождается драками. Размеры гнездовых участков различны у разных видов. У зяблика и мухоловки-пеструшки они имеют радиус порядка 80 – 100 м, у горихвостки – 300, у удода – до 400 – 800 м.
После окончания гнездового периода разобщенность между семьями нарушается. У мигрирующих видов особи собираются крупными стаями для отлета на юг. Формы, остающиеся на зимовку, например различные синицы, собираются небольшими стайками для совместных поисков пищи и взаимного оповещения об опасности.
Колониальный образ жизни широко распространен у многих птиц (грачей, кайр, чаек, дроздов и др.). Биологическое значение гнездовых колоний заключается в совместной охране потомства от хищников. Такие колонии обычно бывают у птиц, далеко улетающих от места гнездовья за кормом, хотя у каждой колонии существует свой охотничий участок, размеры которого и находящиеся на нем кормовые запасы  определяют величину колонии.
Совершенно очевидно, что как при одиночно-семейном образе жизни, так и при колониальном основное направление внутривидовых связей ведет к сохранению потомства, то есть к процветанию  вида. Однако при совместном существовании отдельные взаимоотношения между особями могут быть вредными для некоторой части индивидуумов и носить характер конкуренции. Так, у ряда птиц зарегистрировано повышение смертности с увеличением числа особей в выводке.
Таким образом, внутривидовые отношения и есть тот механизм, посредством которого обеспечивается саморегуляция численности популяций у пределов емкости среды (пределы ресурсов, за счет которых существуют виды – пища, убежища, подходящие места для размножения т.п.).

3. Составление краткого плана изученного материала.

(Учащиеся делают в тетради следующие записи по характеристике популяции.)
1.Определение популяции.
2.Вид в пространстве представлен совокупностью популяций, и по этой причине популяцию называют структурной единицей вида.
3.Популяция представляет собой не хаотичное скопление особей, а устойчивое и целостное образование, надорганизменную систему.
4.Целостность и устойчивость популяций обеспечивается разнообразными связями между их особями  и многочисленными видовыми приспособлениями.
5.В популяции происходит регуляция численности у пределов емкости среды.
6.Популяции, как и отдельные организмы, обладают изменчивостью. Изменчивость популяций – важный фактор эволюции: она повышает внутреннее разнообразие вида, ее устойчивость к локальным изменениям условий жизни.
7.Популяции взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними биоптические сообщества – целостные системы еще более высокого уровня организации. Популяции – основные элементы экологических систем.
8.Популяцию (условно) можно уподобить организму: как организм она растет, подразделяется на более мелкие подгруппы, изменяется вместе с изменением условий жизни.

9. Популяцию характеризуют ее демографические показатели: общие, рождаемость, смертность, возрастной и половой состав.


10. Демографические показатели важно знать для понимания законов  управляющих жизнью популяций, прогнозирования происходящих в них постоянных изменений.


11. IV. Закрепление изученного материала

Выполните задания.

1. Выберите правильное утверждение. Певчий дрозд, черный дрозд, обитающие в одном лесу, составляют:

А) одну популяцию одного вида;
Б) две популяции двух видов;
В) две популяции одного вида;
Г) одну популяцию разных видов.

2. Что характеризует популяцию и дает возможность сравнивать две разные популяции? (Численность, плотность, рождаемость, смертность, половая и возрастная структура.)


3. Укажите термин, которым называется территория, занимаемая видом:

А) участок;
Б) площадь;
В) ареал;
Г) пространство.

4. От чего будет зависеть большая или меньшая расчлененность вида на популяции. Назовите правильные ответы:

А) доступность корма;
Б) расчлененность занимаемой территории на неоднородные участки;
В) обилие конкурентов;
Г) степень подвижности отдельных особей или расселения зачатков организмов  (пыльцы, семян, спор и др.).

5. Из приведенного списка факторов выберите те, которые способствуют росту численности популяций:

высокая плотность населения, благоприятные условия жизни, избыток территории, отсутствие хищников, болезни, обилие паразитов, отсутствие паразитов, низкая плотность населения, неблагоприятные климатические условия, обилие пищи, обилие конкурентов, нехватка территории (обилие пищи, благоприятные условия жизни, избыток территории, низкая плотность населения, благоприятные климатические условия).

6. Из приведенного списка факторов выберите те, которые способны регулировать численность популяций, то есть увеличивать силу воздействия при росте ее плотности:

хищники, температура среды, паразиты, дожди, пожары, давление, солнечная радиация, ветер, снег, конкуренты своего вида, конкуренты другого вида, наводнение, цунами, обеспеченность пищей, убежища, внутривидовая агрессия, землетрясения (конкуренты своего вида, конкуренты другого вида, обеспеченность пищей, паразиты, внутривидовая агрессия, хищники).

1. V. Домашнее задание

Прочитать параграф 42. Ответить на вопросы после параграфа. Термины, записи в тетради – характеристика популяции.