Практическая работа по "Экологии" №1

Практическая работа

Тема. Изучение морфологического критерия вида на примере растительных и животных организмов.

Цель: усвоить и закрепить на практике понятие морфологического критерия, научится определять морфологические признаки, составить описательную характеристику вида, провести сравнение.

Оборудование: рисунки и фотографии растений разных сортов и животных разных пород.

ПОВТОРИТЬ: вид, критерии вида, морфологический, физиологический, биохимический, экологический, географический, генетический.

Критерии вида – это характерные для вида признаки и качества.

это признаки, по которым сравнивают 2 организма, чтобы определить, относятся они к одному виду или к разным.

Вид - основная структурная единица биологической систематики живых организмов (животных, растений и микроорганизмов); таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды.

Вид – это совокупность особей, сходных по критериям вида до такой степени, что они могут в естественных условиях скрещиваться и давать плодовитое потомство.

Плодовитое потомство – то, которое само может размножаться.

Пример неплодовитого потомства – мул (гибрид осла и лошади), он бесплоден.

. Для определения вида учитываются такие критерии: морфологический, физиологический, биохимический, экологический, географический, генетический.

Морфологический критерий – это совокупность внешних признаков организма.

Долгое время это был главный и даже единственный критерий.

1. Морфологический критерий вида. Основан на существовании морфологических признаков, характерных для одного вида, но отсутствующих у других видов.
Например: у гадюки обыкновенной ноздря находится в центре носового щитка, а у всех других гадюк (носатая, малоазиатская, степная, кавказская, гюрза) ноздря смещена к краю носового щитка.

В то же время в пределах видов существуют значительные индивидуальные морфологические различия. Например, гадюка обыкновенная представлена множеством цветовых форм (черные, серые, голубоватые, зеленоватые, красноватые и другие оттенки). Эти признаки не могут использоваться для разграничения видов.
ПОЛИМОРФИЗМ - когда представители одного вида внешне настолько резко отличаются, что их легко отнести к разным видам.

Пример: У животных чаще всего встречается Половой диморфизм, т. е. различия в общем облике (размерах, окраске и т.д.) самца и самки (петух и курица, самец и самка жука-оленя). 

ВИДЫ – ДВОЙНИКИ – которые практически не отличаются внешне, но имеют разный набор хромосом.

Например: два вида черных крыс, у одного вида в кариотипе 38 хромосом, а у второго вида 42 хромосомы.

2. Географический критерий. Основан на том, что каждый вид занимает определенную территорию (или акваторию) – географический ареал.

Например, в Европе одни виды малярийного комара (род Anopheles) населяют Средиземноморье, другие – горы Европы, Северную Европу, Южную Европу.

Однако географический критерий не всегда применим. Ареалы разных видов могут перекрываться, и тогда один вид плавно переходит в другой. В этом случае образуется цепь викарирующих видов (надвид, или серия), границы между которыми часто можно установить только путем специальных исследований (например, чайка серебристая).

3. Экологический критерий. Основан на том, что два вида не могут занимать одну экологическую нишу. Следовательно, каждый вид характеризуется своими собственными отношениями со средой обитания.

У видов, характеризующих определенными биотическими связями (паразитических видов, переносчиков заболеваний, комменсалов, симбионтов) широко используется их приуроченность к определенному хозяину.

Например, виды-двойники, ранее известные под названием комар малярийный, характеризуются разной пищевой базой: одни виды нападают на млекопитающих, другие – на птиц, третьи – на пресмыкающихся; одни виды переносят малярию (для человека опасен только один вид), а другие – не переносят.

Однако в пределах одного вида разные особи могут занимать разные экологические ниши. Группы таких особей называются экотипами. Например, один экотип сосны обыкновенной населяет болота (сосна болотная), другой – песчаные дюны, третий – выровненные участки боровых террас.

Совокупность экотипов, образующих единую генетическую систему (например, способных скрещиваться между собой с образованием полноценного потомства) часто называется эковидом.

4. Молекулярно-генетический критерий. Основан на степени сходства и различия последовательностей нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Как правило, для оценки степени сходства или различия используются «некодирующие» последовательности ДНК (молекулярно-генетические маркеры). Однако в пределах одного и того же вида существует полиморфизм ДНК, а разные виды могут характеризоваться сходными последовательностями.

5. Физиолого-биохимический критерий. Основан на том, что разные виды могут различаться по аминокислотному составу белков. В то же время в пределах вида существует белковый полиморфизм (например, внутривидовая изменчивость многих ферментов), а разные виды могут иметь сходные белки.

6. Репродуктивный критерий. Основан на том, что особи одного вида могут скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства, похожего на родителей, а особи разных видов, обитающих совместно, не скрещиваются между собой, или их потомство бесплодно.

Однако известно, что в природе часто распространена межвидовая гибридизация: у многих растений (например, ивы), ряда видов рыб, земноводных, птиц и млекопитающих (например, волк и собака). В то же время в пределах одного вида могут существовать группировки, репродуктивно изолированные друг от друга.

Ни один из рассмотренных критериев вида не является главным или наиболее важным. Для четкого разделения видов необходимо их тщательное изучение по всем критериям.

В связи с неодинаковыми условиями среды особи одного вида в пределах ареала распадаются на более мелкие единицы — популяции. Реально вид существует именно в виде популяций.

Название вида

Научное название вида биномиально, то есть состоит из двух слов: названия рода, к которому принадлежит данный вид, и второго слова, называемого в ботанике видовым эпитетом, а в зоологии — видовым названием. Первое слово — существительное в единственном числе; второе — либо прилагательное в именительном падеже, согласованное в роде (мужском, женском или среднем) с родовым названием, либо существительное в родительном падеже. Первое слово пишется с заглавной буквы, второе — со строчной.

Примеры:

• Natrix natrix — обыкновенный уж— научное название вида змей растений из рода Ужи. В качестве видового эпитета использовано прилагательное  («обыкновенный»).

• Petasites fominii — научное название ещё одного вида из этого же рода (русское название — Белокопытник Фомина). В качестве видового эпитета использована латинизированная фамилия (в родительном падеже) ботаника Александра Васильевича Фомина (1869—1935), исследователя флоры Кавказа.

Поэтому для более точного определения видовой принадлежности нужно использовать совокупность критериев.

ХОД РАБОТЫ

I. Изучение морфологического критерия вида на примере растительных организмов (можно использовать справочные материалы из приложения практической работе).

1. Рассмотрите растения двух видов одного рода, запишите их названия.

РАСТЕНИЕ 1

РАСТЕНИЕ 2

2. Составьте морфолого-биологическую характеристику каждого растения и внесите ее в таблицу 1.

Таблица 1. Морфолого-биологическая характеристика растений

3. Сравните растения, найдите и запишите черты сходства, сделайте вывод о его причинах.

Растения____________________и________________________

и имеют такие черты сходства: __________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Сравните растения, найдите и запишите черты их отличия, сделайте вывод о его причинах.

Растения____________________и________________________

и имеют такие отличия: ________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

II. Изучение морфологического критерия вида на примере животных организмов (можно использовать справочные материалы из приложения к практической работе).

1. Рассмотрите животных одного вида разных пород, запишите название вида и название пород.

_____________________________________________________________________________

1- ___________________________________________________________________________

2-____________________________________________________________________________

2. Составьте морфолого-биологическую характеристику каждого животного и запишите ее.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Сравните животных, найдите и запишите черты сходства, сделайте вывод о его причинах.

Животные_______________________и__________________________

и имеют такие черты сходства: __________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Сравните животных, найдите и запишите черты их отличия, сделайте вывод о его причинах.

Животные____________________и________________________

и имеют такие отличия: ________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание № 1. В указанном списке животных подсчитайте количество особей, видов и родов.

1. Еж обыкновенный.

2. Лисица обыкновенная.

3. Медведь гималайский или белогрудый.

4. Хомячок джунгарский.

5. Заяц-беляк.

6. Медведь бурый.

7. Хомячок сирийский или золотистый.

8. Заяц-русак.

9. Еж ушастый.

10. Лисица обыкновенная.

(Ответ: количество особей — 10; видов — 9; родов — 5 (Еж, Лисица, Медведь, Хомячок, Заяц).)

5. Сделайте вывод о значении морфологического критерия для определения видовой принадлежности организмов.

На основе анализа своей работы ответьте на вопросы:

–  Почему возможны ошибки при установлении видовой принадлежности только по одному из критериев, например морфологическому?
– Существуют ли трудности в определении вида растения, найденного в природе?
– Для всех ли видов организмов характерен морфологический критерий? Ответ обоснуйте.

ВЫВОД

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Практическая работа

Тема. Изучение морфологического критерия вида на примере растительных и животных организмов.

Цель: усвоить и закрепить на практике понятие морфологического критерия, научится определять морфологические признаки, составить описательную характеристику вида, провести сравнение.

Оборудование: рисунки и фотографии растений разных сортов и животных разных пород.

ПОВТОРИТЬ: вид, критерии вида, морфологический, физиологический, биохимический, экологический, географический, генетический.

ХОД РАБОТЫ

I. Изучение морфологического критерия вида на примере растительных организмов (можно использовать справочные материалы из приложения практической работе).

1. Рассмотрите растения двух видов одного рода, запишите их названия.

РАСТЕНИЕ 1

РАСТЕНИЕ 2

2. Составьте морфолого-биологическую характеристику каждого растения и внесите ее в таблицу 1.

Таблица 1. Морфолого-биологическая характеристика растений

3. Сравните растения, найдите и запишите черты сходства, сделайте вывод о его причинах.

Растения____________________и________________________

и имеют такие черты сходства: __________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Сравните растения, найдите и запишите черты их отличия, сделайте вывод о его причинах.

Растения____________________и________________________

и имеют такие отличия: ________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

II. Изучение морфологического критерия вида на примере животных организмов (можно использовать справочные материалы из приложения к практической работе).

1. Рассмотрите животных одного вида разных пород, запишите название вида и название пород.

_____________________________________________________________________________

1- ___________________________________________________________________________

2-____________________________________________________________________________

2. Составьте морфолого-биологическую характеристику каждого животного и запишите ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Сравните животных, найдите и запишите черты сходства, сделайте вывод о его причинах.

Животные_______________________и__________________________

и имеют такие черты сходства: __________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

4. Сравните животных, найдите и запишите черты их отличия, сделайте вывод о его причинах.

Животные____________________и________________________

и имеют такие отличия: ________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Задание № 1. В указанном списке животных подсчитайте количество особей, видов и родов.

1. Еж обыкновенный.

2. Лисица обыкновенная.

3. Медведь гималайский или белогрудый.

4. Хомячок джунгарский.

5. Заяц-беляк.

6. Медведь бурый.

7. Хомячок сирийский или золотистый.

8. Заяц-русак.

9. Еж ушастый.

10. Лисица обыкновенная.

(Ответ: количество особей — 10; видов — 9; родов — 5 (Еж, Лисица, Медведь, Хомячок, Заяц).)

5. Сделайте вывод о значении морфологического критерия для определения видовой принадлежности организмов.

На основе анализа своей работы ответьте на вопросы:

–  Почему возможны ошибки при установлении видовой принадлежности только по одному из критериев, например морфологическому?
– Существуют ли трудности в определении вида растения, найденного в природе?
– Для всех ли видов организмов характерен морфологический критерий? Ответ обоснуйте.

ВЫВОД

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Практическая работа

Тема. Решение задач по экологии.

Цель: научится применять теоретические знания для моделирования анализа цепей и сетей питания, решение задач с использованием правила экологической пирамиды.

Вспомнить: продуктивность экосистемы, пищевая структура биогеоценоза, пищевая цепь, пищевая сеть, экологическая пирамида, виды экологических пирамид, правило экологической пирамиды.

11