План-конспект урока по теме «Биотические взаимодействия организмов: мутуализм, комменсализм, аменсализм, нейтрализм» для 11 класса (углублённый уровень) 

Цель: изучить типы взаимоотношений организмов между собой. 

Задачи:

• образовательные: расширить и углубить знания обучающихся о типах взаимоотношений между организмами;
• развивающие: развить коммуникативную культуру обучающихся;
• воспитательные: воспитать любовь и уважительное отношение к природе.

Оборудование и материалы: мультимедийный проектор, задания. 

Форма проведения урока: фронтальная, работа по парам, индивидуальная. 

Ход урока:

1.   Организационный момент: приветствие, подготовка к уроку, проверка домашнего задания  «Биотические взаимодействия организмов:конкуренция ,хищничество ,паразитизм» по рабочим листам -пятиминуткам и вопросам в тетрадях.

2.   Изучение нового материала:  

o    Знакомство учащихся с целью и задачами урока. 

o    Рассказ о том, что в природных условиях каждый живой организм живёт не изолированно, его окружает множество других представителей живой природы, и все они взаимодействуют друг с другом. 

o    Введение условных знаков, которые обозначают положение популяции (или вида) при разных формах взаимоотношений. Знак «минус» означает неблагоприятное влияние, знак «плюс» — благоприятное, знак «ноль» — отсутствие влияния. 

o    Введение понятий: мутуализм, комменсализм, аменсализм, нейтрализм. 

o    Раздача заданий по парам, например, на определение типа взаимоотношений между живыми организмами. 

Мутуализм

Мутуализм (от лат. mutuus — «взаимный») — взаимовыгодные отношения видов, при которых ни один вид не может существовать без другого. Степень развития взаимовыгодного сожительства может быть разной — от временных, необязательных контактов до такого состояния, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из них. 

Объяснение: мутуализм — это крайняя форма взаимовыгодных отношений, возникшая в результате длительной совместной эволюции двух видов (коэволюции), когда виды приспосабливаются друг к другу и становятся зависимыми друг от друга.  Кооперация — форма взаимовыгодного сожительства, при которой организмы создают временные объединения для достижения своих целей. Симбиоз — состояние, когда присутствие партнёра становится обязательным условием жизни каждого из организмов. 

Кооперация

Пример кооперации — взаимоотношения между раком-отшельником и актинией, прикрепившейся к его убежищу — раковине, оставшейся от моллюска. Рак переносит актинию и подкармливает её остатками пищи, а она защищает его стрекательными клетками, которыми вооружены её щупальца.

Также кооперацией можно считать связь между копытными млекопитающими африканских саванн, например антилопами, на теле которых много паразитов (клещей и др.), и воловьими птицами, выбирающими этих паразитов, которые служат им пищей.

Симбиоз

Пример симбиоза — взаимоотношения между деревьями леса и шляпочными грибами: подберёзовиками, белыми и др.. Шляпочные грибы оплетают нитями грибницы корни деревьев и благодаря образующейся при этом микоризе получают из растений органические вещества. Микориза усиливает способность корневых систем у деревьев к всасыванию воды из почвы, а также деревья получают при помощи микоризы от шляпочных грибов необходимые минеральные вещества.

Другой пример — симбиоз растений семейства Бобовые с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями рода Ризобиум. Растения (клевер, люпин, соя, чечевица и др.) предоставляют бактериям пространство для жизни в тканях своих корневых систем, а бактерии взамен снабжают растения-симбионты соединениями азота, необходимыми им для роста.

Комменсализм

Комменсализм — тип взаимоотношений, при котором один из видов (комменсал) получает какую-либо выгоду, а другой не получает ни пользы, ни вреда. 

Примеры комменсализма:

• Квартиранство — один вид предоставляет убежище другому. Например, бромелия (растение-эпифит) использует стволы деревьев в качестве опоры.
• Нахлебничество — один вид потребляет остатки пищи другого. Например, гиена потребляет остатки трапезы льва.
• Сотрапезничество — потребление разных веществ или частей одного и того же пищевого ресурса. Например, разные виды травоядных животных, пасущиеся на одном поле, съедают разные части растений.

Объяснение: комменсализм — это взаимосвязи, выгодные для одного из взаимодействующих видов и нейтральные для другого (переходная форма от нейтрализма к мутуализму). 

Нахлебничество — форма комменсализма, при которой один вид потребляет остатки пищи другого, не причиняя последнему вреда. Квартирантство — одна из форм комменсализма, при которой один вид использует другой (его тело или его жилище) в качестве убежища или своего жилья. 

Нахлебничество

• Взаимоотношения рыбы-прилипалы с акулами, китообразными, морскими черепахами. Передний спинной плавник прилипалы преобразовался в присоску, с помощью которой та прочно удерживается на поверхности тела крупного морского животного. Биологический смысл прикрепления прилипал — облегчение их передвижения и расселения. 
• Взаимоотношения гиен с львами. Гиены следуют за львами и питаются остатками их добычи. Гиены получают пищу без каких-либо усилий, а львы не испытывают никакого ущерба от этого. 
• Распространение нахлебничества среди микроорганизмов. Например, многие виды бактерий способны к росту на средах, которые они могут утилизировать с помощью метаболитов других совместно обитающих видов. 

Квартиранство

• Взаимоотношения между растениями и дуплогнёздниками. Те из птиц и зверей, которые заселяют уже существующие дупла, тем самым не наносят деревьям вреда, но и не приносят пользы. 
• Распространение эпифитов — растений, поселяющихся на стволах и ветвях других растений. Никакого урона деревьям эпифиты не наносят, а воду и питательные вещества получают из атмосферы. 
• Использование надёжных убежищ для сохранения потомства (яиц, икры, детёнышей). Например, пресноводный горчак откладывает икру в мантийную полость двухстворчатых моллюсков — беззубок, где отложенные икринки развиваются в идеальных условиях снабжения чистой водой. 
• Обитание бактерий на поверхности кожи человека или простейших, например многих инфузорий, на теле водных беспозвоночных (гидр, губок, ракообразных и кольчатых червей), а также рыб, земноводных. 

Сотрапезничество — тип взаимоотношений между организмами, при котором два вида употребляют в пищу разные части одного и того же ресурса. Это форма комменсализма — одностороннего использования одного вида другим без нанесения ему вреда. 

У животных

• Взаимоотношения львов и гиен. Гиены подбирают остатки пищи, оставленные львами. 
• Взаимоотношения между видами насекомых и их личинками, питающимися разными частями одного растения: бабочкам нужен нектар, а их гусеницы и жуки объедают листья. 
• Взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов и высшими растениями: бактерии перерабатывают разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, а растения потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли. 
• Взаимоотношения между взрослыми насекомыми и их личинками: в жидкости кувшинов насекомоядных растений обитают личинки комаров и стрекоз, защищённые от переваривающего действия ферментов растения, и питаются насекомыми, которые попадаются в ловчие кувшины. 

У растений

• Взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов и высшими растениями: бактерии перерабатывают разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, а растения потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.
• Взаимоотношения между различными видами почвенных бактерий-сапрофитов и высшими растениями: бактерии перерабатывают разные органические вещества из перегнивших растительных остатков, а растения потребляют образовавшиеся при этом минеральные соли.

Аменсализм — один вид угнетается, другой не извлекает пользы. Один из видов, обитающих на одной территории, может оказывать отрицательное влияние на другой, не получая от этого никакой пользы. 

( Аменсализм в биологии — форма межвидовых взаимоотношений, при которой один вид (аменсал) подавляет другой вид (аменсалист), но сам не получает от этого никакой пользы. )

У растений

• Влияние деревьев-доминантов на виды мохового и травяного ярусов. Под пологом деревьев уменьшается освещённость, повышается влажность воздуха. При разложении опада деревьев почвы обедняются, поскольку при этом образуются кислоты, способствующие вымыванию элементов минерального питания вглубь почвенного слоя. Этот процесс особенно активен в таёжном еловом лесу, так как ель — сильный средообразующий вид. Выносливые виды, участвующие в напочвенном покрове, компенсируют пагубность этого влияния и обеспечивают экологическое равновесие в таком лесу.
• Отношения сфагновых мхов и сосудистых растений на сфагновом болоте. Сфагновые мхи быстро растут, повышают уровень поверхности болота и постепенно погребают в своей толще многолетние живые органы цветковых растений, выступая как ингибиторы. Это приводит к угнетению цветковых растений, которые вынуждены перемещать свои корневища и корни как вверх, так и к участкам болота, где поверхность нарастает не столь быстро. В свою очередь цветковые растения затемняют мхи опадом листьев, что приводит к замедлению их роста.
• Взаимоотношения плесневых грибов с бактериями. Плесневые грибы выделяют антибиотики, подавляющие рост и развитие бактерий.(рис.236 на стр 282)

У животных

• Подавление роста растений из-за выделения углекислого газа животными в норах.
• Истощение запасов питательных веществ в почве одними растениями, что делает эти ресурсы недоступными для других видов растений.
• Явление, возникающее при высокой концентрации морских водорослей из группы динофлагеллят в окружающей среде. Эти водоросли выделяют токсичное вещество, которое концентрируется в красных пятнах в море и вызывает гибель нескольких морских животных.

Пример аменсализма: светолюбивые травянистые растения в лесу угнетаются из-за недостатка света, а для деревьев такое взаимодействие не имеет значения. 

Объяснение: аменсализм — это форма биотических взаимоотношений, при которой деятельность одного организма приводит к угнетению другого, причём первый не испытывает ни вреда, ни пользы. 

Нейтрализм

Нейтрализм — форма биотических отношений, при которой сожительство двух видов на одной территории не влечёт для них ни положительных, ни отрицательных последствий. Виды не связаны друг с другом непосредственно, но зависят от состояния сообщества в целом.   

Примеры

• Проживание белок и кабанов в одном лесу — напрямую друг на друга они не влияют, поэтому их отношения носят нейтральный характер.
• Отношения между насекомоядными птицами в еловом лесу — у них одинаковая кормовая база, при этом каждый вид выбрал себе отдельную экологическую нишу.
• Взаимодействие грызунов, белок и дятлов — напрямую они не связаны, но жизнь каждого из видов зависит от количества семян хвойных пород деревьев.
• Взаимоотношения акаций и берёз в смешанных рощах — даже при условии искусственного характера насаждений. Нейтральный тип взаимоотношений на этих территориях присущ также грибам и кустарникам.
• Взаимодействие радужной форели с горным одуванчиком в пустыне — взаимодействия скорее косвенные или случайные.

Условия

Возможность образования нейтральных взаимоотношений зависит от устойчивости конкретного биоценоза. Чем выше этот показатель, тем более вероятно, что организмы внутри биоценоза не будут конкурировать за общие ресурсы и смогут сохранить нейтральные взаимоотношения. 

Особенности нейтрализма:

• наличие промежуточных звеньев взаимодействия — иногда одному виду может быть не безразлично существование другого из-за косвенной питательной взаимосвязи;
• виды существуют на одной и той же территории или на разных отрезках ареала, но связанные между собой только глобальными биосферными связями;
• отсутствие заметного биологического воздействия или скрытый характер контакта.

• белки и лоси, обитая в одном лесу, практически не контактируют друг с другом;
• отношения между насекомоядными птицами в еловом лесу — у них одинаковая кормовая база, при этом каждый вид выбрал себе отдельную экологическую нишу.

Объяснение: нейтрализм в чистом виде в сообществах практически не встречается, так как косвенные связи являются всеобщими и так или иначе затрагивают все виды в сообществе.

Важно: тип взаимодействия конкретной пары организмов может изменяться в различных условиях и в зависимости от стадий их циклов развития. Кроме того, один и тот же вид в сообществе может находиться в разных отношениях с окружающими его видами.

Закрепление материала. Задание 1. Назовите типы биотических отношений, которые могут проявляться при взаимодействии пары организмов: а) корова — человек, б) большой пёстрый дятел — ель, в) кишечная палочка — человек, г) рыба-прилипала — акула, д) тля — рыжий муравей, е) наездник-трихограмма — яйца капустной белянки, ж) муха-ктырь — комнатная муха, з) человек — кровососущий комар, и) грызун-песчанка — саксаульная сойка, к) лось — белка, л) ель — гусеница сибирского шелкопряда, м) волк — ворон. 

Ответ: хищничество — а, б, ж, л; мутуализм — а, б, в, д; комменсализм — г, и, м; паразитизм — в, е, з, л; нейтрализм — и, к, м. 

Задание 2. Из предложенного списка составьте пары организмов, которые в природе могут находиться в мутуалистических (взаимовыгодных) отношениях между собой (названия организмов можно использовать только один раз): пчела, гриб подберёзовик, актиния, дуб, берёза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, гриб подосиновик, липа, клубеньковые азотфиксирующие бактерии. 

Ответ: пчела — липа; гриб подберёзовик — берёза; актиния — рак-отшельник; дуб — сойка; гриб подосиновик — осина; клевер — клубеньковые азотфиксирующие бактерии. 

Задание 3. Из предложенного списка составьте пары организмов, между которыми в природе могут образовываться трофические (пищевые) связи (названия организмов можно использовать только один раз): цапля, ива, тля, амеба, заяц-русак, муравей, водные бактерии, кабан, лягушка, смородина, росянка, муравьиный лев, комар, тигр. 

Ответ: цапля — лягушка; заяц-русак — ива; тля — смородина; амеба — водные бактерии; муравьиный лев — муравей; тигр — кабан; росянка — комар. 

 «Корзина идей/вопросов» — ученики записывают на стикерах всё, что они уже знают по теме (или вопросы, которые у них есть). Все стикеры собираются на доске, а в конце урока возвращаются к ним, чтобы исправить ошибки и ответить на вопросы.

Домашнее задание.Выучить параграф 52 ;ответить на вопросы и задания 1-6 на стр 282-283.и изучить дополнительную информацию для подготовки к ЕГЭ по биологии.