Ж ивые организмы могут оказывать друг на друга положительное влияние (симбиотические отношения), отрицательное влияние(антибиотические отношения) или не вли­ять друг на друга(нейтрализм).

Нейтрализм - сожительство двух видов на одной терри­тории, не имеющее для них ни положительных, ни отрица­тельных последствий (например, белки и лоси).

Симбиотические отношения - такие отношения между организмами, при которых участники извлекают от совместно­го сожительства пользу или хотя бы не вредят друг другу. Раз­личают протокооперацию, мутуализм, комменсализм и др.

Протокооперация - взаимовыгодное, но не обязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники (например, рак-отшельник и актиния).

Мутуализм - форма симбиотических отношений, при ко­торой либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя (например, травоядные копытные и целлюлозо-разрушающие микроорганизмы).

Комменсализм - форма симбиотических отношений, при которой один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают две фор­мы комменсализма:синойкия, или квартирантство (напри­мер, некоторые актинии и тропические рыбки)итрофобиоз, или нахлебничество (например, крупные хищники и падальщики).

Хищничество - форма антибиотических отношений, при которой один из участников (хищник) умерщвляет другого (жер­тва) и использует его в качестве пищи (например, волки и зай­цы). Каннибализм - частный случай хищничества - умерщв­ление и поедание себе подобных (встречается у крыс, бурых медведей, человека).

Конкуренция - форма антибиотических отношений, при которой организмы соперничают друг с другом за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и др. Различают межвидовую и внутривидовую конкуренции.

Аменсализм - форма антибиотических отношений, при которой один организм воздействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицатель­ных влияний со стороны подавляемого (например, ель и расте­ния нижнего яруса).

3. Адаптации.

Живые организмы хорошо адаптированы к периодическим факторам. Непериодические факторы могут вызывать болезни и даже смерть живого организма. Человек использует это, при­меняя пестициды, антибиотики и другие непериодические фак­торы. Однако длительное их воздействие также может вызвать к ним адаптацию.

НАПРИМЕР:

ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) относится к числу хлорорганических инсектицидов. Когда-то этот препарат спас жизнь миллионам людей, предотвратив эпидемии сыпного тифа (во время Первой мировой войны от тифа погибли 2 500 000 чел. в России) и малярии (одной из самых коварных и изнурительных болезней человека). Будучи отличным инсектицидом, ДДТ имеет, однако, один принципиальным недостаток. Это очень устойчивое соединение способно накапливаться в окружающей среде, где сохраняется в течение многих лет, и концентрироваться при движении по пищевым цепям. По этой причине его применение запрещено во многих странах, но из-за дешевизны и эффектности ДДТ по-прежнему широко применяют в развивающихся странах.

Некоторые насекомые выработали устойчивость (резистентность) к ДДТ: их организмы стали вырабатывать ферменты, которые катализируют отщепление HCl от молекулы ДДТ, в результате чего образуется нетоксичное вещество дихлордифенилдихлорэтилен (ДДЭ).

При образовании двойной связи в ДДЭ молекула становится неактивной, поскольку при этом меняется характер ее взаимодействия с рецепторами насекомых. Пестициды убивают насекомых, поедающих наши урожаи. С помощью пестицидов борются со многими живыми организмами – переносчиками заболеваний, например комарами.

4. Действие экологических факторов

Для нормального существованияорганизма существуют определенные пределы температуры, освещения, концентрации кислорода в воздухе и тд. И по отношению к каждому фактору можно выделитьзону оп­тимума (зону нормальной жизнедеятельности),зонупессимума (зону угнетения) ипределы выносливости организма. Оп­тимум - такое количество экологического фактора, при кото­ром интенсивность жизнедеятельности организмов максималь­на. В зоне пессимума жизнедеятельность организмов угнете­на. За пределами выносливости существование организма не­возможно.

Различают нижний и верхний предел выносливос­ти.

Интенсивность фактора

Рис. Зависимость действия экологического фактора отегоинтенстивности

Способностьживых организмов переносить количествен­ные колебания действия экологического фактора в той или иной степени называетсяэкологической толерантностью (вален­тностью, устойчивостью). Виды с широкой зоной толерант­ности называютсяэврибионтными, с узкой -стенобионтными. Организмы, переносящие значительные колебания тем­пературы называются эвритермные, а приспособленные к уз­кому интервалу температур - стенотермные. Таким же обра­зом по отношению к давлению различают эври- и стенобатные организмы, по отношению к степени засоления среды - эври-и стеногалинные, и т.д.

5. БИОТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ

Биотические компоненты состоят из двух функциональных групп организмов: автотрофов (продуцентов) и гетеротрофов.

Автотрофное питание (автономное питание)– синтез органических веществ из неживой природы (углекислого газа и воды) посредством фотосинтеза (фотоавтотрофные организмы) и хемосинтеза (хемоавтотрофы).

К фотоавтотрофам относятся все зеленые растения и некоторые бактерии (примеры автотрофов: мох, деревья, фитопланктон). В процессе жизнедеятельности они синтезируют на свету органические вещества – углеводы или сахара (СН 2 О) n:

СО 2 + Н 2 О (СН 2 О) n + О 2

ХЛОРОФИЛЛ, СВЕТОВАЯ ЭНЕРГИЯ

6 СО 2 + 6 Н 2 О С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2

Процесс осуществляется под действием световой энергии, которую улавливает зеленый пигмент листьев (хлорофилл). При этом энергия Солнца накапливается в виде энергии химических связей органических соединений растений. Из сахаров и минеральных элементов питания (биогенов), полученных из почвы или воды, растения синтезируют все сложные вещества, входящие в состав их организмов.

Гетеротрофное питание (питающиеся другими) – потребление готового органического вещества. К гетеротрофам относятся все животные, грибы и большая часть бактерий. Гетеротрофы выступают как потребители и разрушители (деструкторы) органических веществ. В зависимости от источников питания и участия в деструкции органических веществ они подразделяются на консументов, детритофагов (сапротрофов), редуцентов.

Детритофаги (сапротрофы) – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом – остатками растений и животных (детритом). Это различные гнилостные бактерии, грибы, черви, многоножки, личинки мух, раки, крабы, шакалы и другие животные – все они выполняют функцию очищения экосистем. Детритофаги – тоже консументы.

6. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме

Живые организмы находятся между собой и абиотически­ми условиями среды обитания в определенных отношениях, образуя тем самым, так называемые, экологические системы.

Биоценоз - совокупность популяций разных видов, обитаю­щих на определенной территории. Растительный компонент биоценоза называетсяфитоценозом, животный-зооценозом, микробный-микробоценозом.

Биотоп - определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (климат, почва).

Биогеоценоз - совокупность биоценоза и био­топа (рис.1).

Экосистема - система живых организмов и окружающих их неорганических тел, связанных между собой потоком энергии и круговоротом веществ. Термин «эко­система» был предложен английским ученым А. Тенсли (1935), а термин «биогеоценоз» - российским ученым В.Н. Сукаче­вым (1942).

Типы экосистем (матрешки)

Между экосистемами нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера, подобно «матрешкам», входя одна в другую. Например, муравейник, пень, нора с ее населением (микроэкосистема) входят в состав лесной экосистемы (мезоэкосистема). Лесная экосистема наряду с такими экосистемами, как, луг, водоем, пашня, входят в состав более крупных экосистем – водосборный бассейн, природная зона. Все экосистемы земного шара связаны через атмосферу и Мировой океан и составляют единое целое –биосферу- глобальную экосистему.

7. Поток энергии - переход энергии в виде химических свя­зей органических соединений (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к другому (более высокому).

Для понимания нужно знать законы термодинамики.

1. Энергия не может создаваться заново и не исчезает, а только переходит из одной формы в другую. Энергия не может появляться сама собой, а поступает от Солнца.

2. Процессы, связанные с превращением энергии могут протекать самопроизвольно при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную. В связи с этим растениями используется часть поступающей солнечной энергии, остальная рассеивается и переходит в тепловую. Переход с одного уровня на другой=10%.

8. Биологическая продуктивность э/с.

Производительность э/с измеряется количеством органического вещества, которое создано за единицу времени на единице площади. Такая производительность называется биологическая продуктивность.

Растения создают первичную биологическую продукцию, гетеротрофы (животные) → вторичную (в 20-50 раз меньше первичной)

По продуктивности э/с делятся на четыре группы:

1. Э/с с очень высокой биологической продуктивностью (>2 кг/м 2 *год)

Например: тропики, субтропики, заросли тростника в дельтах Нила.

2. Э/с с высокой биологической продуктивностью 1-2кг/м 2 *год

Например: лес липовый, дубовый, тростник на озере, посевы кукурузы, многолетние травы на удобренных землях.

3. Э/с с умеренной биологической продуктивностью0,25-1 кг мг*год

Например: сосновые, берёзовые леса, сенокосные луга, степи, озеро с водорослями, тиной.

4. Э/с низкой биологической продуктивностью<0,25 кг м * год

Пустыни, полупустыни, морские э/с, тундра. Средняя биологическая продуктивность 0,3кг/м 2 *год. Факторы, ограничивающие биологическую продуктивность э/с:

Наличие питательных веществ;- температура;- осадки.

9. Сукцессия.

Сукце́ссия - последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза другим на определённом участке среды. Выделяют первичную и вторичную сукцессии. Первичная происходит при заселении живыми организмами ранее безжизненных территорий, вторичная начинается при повреждении сообщества или изменении условий среды. Часто вторичные сукцессии могут быть автогенными , когда сообщество само создаёт условия, в которых не может существовать, и сменяется на другое. Первичные сукцессии развиваются параллельно с почвообразованием под влиянием постоянного попадания извне семян, отмирания неустойчивых к экстремальным условиям сеянцев и лишь с определённого времени - под влиянием межвидовой конкуренции. Например, после отступления ледника первыми появляются лишайники и некоторые растения с поверхностными корнями - то есть виды, способные выжить на бесплодной, бедной питательными веществами почве. В качестве примера вторичной сукцессии обычно приводят ельник, уничтоженный после пожара. На занимаемой им ранее территории сохранилась почва и семена. Травяное сообщество образуется уже на следующих год. Дальше возможны варианты: во влажном климате доминирует ситник, затем он сменяется малиной, она - осиной; в сухом климате преобладает вейник, он сменяется шиповником, шиповник берёзой. Под покровом осинового или берёзового леса развиваются растения ели, со временем вытесняющие лиственные породы, таким образом восстановление экосистемой нарушенного равновесия проходит через четко определенные стадии.

Похожая информация.

Антибиоз - форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывает отрицательное влияние. Неблагоприятное влияние одних видов на другие может проявиться в разных формах.

Хищничество.

Это одна из самых распространенны форм, имеющих большое значение в саморегуляции биоценозов. Хищниками называют животных (а также некоторые растения), питающихся другими животными, которых они ловят и умерщвляют. Объекты охоты хищников чрезвычайно разнообразны. Отсутствие специализаций позволяет хищникам использовать самую разную пищу. Например, лисы поедают плоды; медведи собирают ягоды и любят лакомиться медом лесных пчел. Хотя у всех хищников есть предпочитаемые виды жертв, массовое размножение непривычных объектов охоты заставляет переключаться именно на них. Так, соколы-сапсаны добывают пищу в воздухе. Но при массовом размножении леммингов соколы начинают охотиться на них, схватывая добычу с земли. Способность переключения с одного вида добычи на другой - одно из необходимых приспособлений в жи хищников.

Частным случаем хищничества служит каннибализм - поедание особей своего вида, чаще всего молоди. Каннибализм часто встречается у пауков (самки нередко съедают самцов), у рыб (поедание мальков). Самки млекопитающих также иногда съедают своих детенышей.

Конкуренция.

Одна из форм отрицательных взаимоотношений между видами - конкуренция. Этот тип взаимоотношений возникает, если у двух близких видов наблюдаются сходные потребности. Если такие виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, местами для размножения и т.д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными - от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Тем не менее если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Ч. Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов. В результате конкуренции в биогеоценозе совместно уживаются только те виды, которые смогли разойтись в своих требованиях к условиям жизни. Например, копытные африканских саванн по-разному используют пастбищный корм. Зебры обрывают верхушки трав; антилопы кормятся тем, что оставляют им зебры, выбирая при этом определенные виды растений; газели выщипывают самые низкие травы, а антилопы топпи едят сухие стебли, ocтавшиеся после других травоядных.

Нейтрализм.

Нейтрализм - форма взаимоотношений, при которой совместно обитающие на одной территории организмы не влияют друг на друга. При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно, но, формируя биоценоз, зависят от состояния сообщества в целом. Например, белки и лоси в одном лесу не контактируют друг с другом, однако угнетение леса засухой сказывается на каждом из них, хотя и в разной степени.

Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регуляторами численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; при этом чем богаче видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом.

Подробный конспект урока.

Организационная информация Тема урока «Антибиотические отношения» Предмет Биология Класс 11а Автор урока Дегтярева Ольга Александровнаучитель биологии Образовательное учреждение МОУ Тарская СОШ № 4 Методическая информация Тип урока Комбинированный Цели урока Рассмотреть антибиотические типы взаимоотношений между организмами, выявить их значение.

Задачи урока Образовательные:  продолжить расширение и углубление знаний о многообразии взаимоотношений между организмами на основе изучения особенностей антибиотических отношений;  раскрыть сущность антибиотических отношений между организмами; Развивающие:  сформировать умение различать проявление разных форм антибиоза;  сформировать у учащихся интерес к изучению взаимоотношений между организмами и убежденность в том, что эти знания необходимы для решения целого ряда научных и практических проблем современности; Воспитательные: 3. ответственное отношение к выполнению полученного задания.

Подробный конспект урока Мотивация учащихся) Постановка проблемного вопроса. Каким образом взаимоотношения между организмами различных систематических групп обеспечивают биологическое разнообразие равновесие в экологической системе? Сообщение темы, цели занятия. Использование в дальнейшей деятельности. Убедить учащихся в том, что они уже владеют информацией по данной теме урока.

в) фронтально слайд 3: 2. Какие характерные признаки свойственны симбиозу? 3. На основе, каких типов взаимоотношений мог возникнуть мутуализм в процессе эволюции? Предложите гипотезу.

II. Изучение нового материала (слайд 5). Учитель. Проблема! Сегодня мы продолжаем изучение различных взаимоотношений между организмами в сообществах. Предлагаю вам вместе со мной составить план изучения антибиотических взаимоотношений. Итак, какие же вопросы мы должны сегодня с вами рассмотреть? Дети сами предлагают основные вопросы урока, затем смотрят слайд 6.

План изучения антибиотических взаимоотношений. Основные вопросы

1. Сущность антибиоза. 2. Формы антибиоза. 3. Значение (экологическое, эволюционное). 4. Практическое использование знаний об антибиотических отношениях между организмами в медицине и сельском хозяйстве.

1.Учитель. С чем у вас ассоциируется термин антибиоз? Дети рассматривают слайды 7-8 и высказывают свои мнения. С помощью учителя, обобщив все возникшие ассоциации, учащиеся формируют определение антибиотических взаимоотношений живых организмами, определение записывают в тетрадь. Антибиоз – форма взаимоотношений, при которой обе взаимодействующие популяции (или одна из них) испытывают отрицательное влияние другой. 2. Учитель. Проблема! Итак, скажите, пожалуйста, какие формы антибиотических отношений вам уже известны? Дети самостоятельно называют формы антибиоза и составляют схему.

Формы антибиоза (слайд 9)

Заслушиваются сообщения учащихся по данной теме, отвечают на вопросы ребят

Учитель. Для хищников характерно специальное охотничье поведение.

У плотоядных выделяют два главных типа охотничьего поведения: дизентерийная амеба, плоские черви, круглые черви, чесоточный зудень, вши). Учитель. Проблема! Как вы считаете, имеют ли практическое значение знания об антибиотических взаимоотношениях между организмами?

Выполнение задания анализируется вместе с учащимися. Это позволяет детям сразу выявить свои ошибки и узнать свой результат. IV Домашнее задание V Рефлексия

Конкуренция - форма антибиотических отношений, при которой организмы соперничают друг с другом за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и др. Различают межвидовую и внутривидовую конкуренции. Если виды обитают на одной территории, то каждый из них находится в невыгодном положении: уменьшаются возможности овладения пищевыми ресурсами, местами для размножения и т.д. Формы конкурентного взаимодействия могут быть самыми разными - от прямой физической борьбы до мирного совместного существования. Если два вида с одинаковыми потребностями оказываются в одном сообществе, рано или поздно один конкурент вытеснит другого. Ч.Дарвин считал конкуренцию одной из важнейших составных частей борьбы за существование, играющей большую роль в эволюции видов.

Аменсализм - форма антибиоза, при которой один из совместно обитающих видов угнетает другой, не получая от этого ни вреда, ни пользы. Пример: светолюбивые травы, растущие под елью, страдают от сильного затемнения, в то время как сами на дерево никак не влияют. Частный случай аменсализма аллелопатия , при которой во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого. Распространена у растений, грибов, бактерий.

Типы взаимоотношений между организмами

Животные и растения, грибы и бактерии существуют не изолированно друг от друга, а вступают в сложные взаимоотношения. Различают несколько форм взаимодействия популяций.

Нейтрализм

Сожительство двух видов на одной территории, не имеющее для них ни положительных, ни отрицательных последствий.

При нейтрализме совместно обитающие популяции разных видов не влияют друг на друга. Например, можно сказать, что белка и медведь, волк и майский жук прямо не взаимодействуют, хотя обитают в одном лесу.

Антибиоз

Когда обе взаимодействующие популяции или одна из них испытывают вредное, подавляющее жизнедеятельность влияние.

Антагонистические взаимоотношения могут проявляться следующим образом:

1. Конкуренция.

Форма антибиотических отношений, при которой организмы соперничают друг с другом за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и др.

В конкуренции за пищу побеждает вид, особи которого быстрее размножаются. В естественных условиях конкуренция между близкородственными видами ослабевает, если один из них переходит на новый источник пищи (то есть занимают другую экологическую нишу). Например, зимой насекомоядные птицы избегают конкуренции за счет разных мест поиска пищи: на стволе деревьев, в кустарниках, на пнях, на крупных или мелких ветвях.

Вытеснение одной популяции другой: При смешанных посевах разных видов клевера они сосуществуют, но конкуренция за свет приводит к уменьшению плотности каждого из них. Таким образом, конкуренция возникающая между близкими видами может иметь два следствия: или вытеснения одного вида другим, или разная экологическая специализация видов, дающая возможность сосуществовать совместно.

Подавление одной популяции другой: Так, грибы, вырабатывающие антибиотики, подавляют рост микроорганизмов. Некоторые растения, способные расти на бедных азотом почвах, выделяют вещества, подавляющие деятельность свободноживущих азотфиксирующих бактерий, а также образование клубеньков у бобовых. Таким путем они предотвращают накопление в почве азота и заселение ее видами, нуждающимися в большом его количестве.

3. Аменсализм

Форма антибиотических отношений, при которой один организм взаимодействует на другой и подавляет его жизнедеятельность, а сам не испытывает никаких отрицательных влияний со стороны подавляемого (например ель и растения нижнего яруса). Частным случаем является аллелопатия – влияние одного организма на другой, при котором во внешнюю среду выделяются продукты жизнедеятельности одного организма, отравляя ее и делая непригодной для жизни другого (распространено у растений).

5. Хищничество

Это форма взаимоотношений, при которой организм одного вида использует представителей другого вида в качестве источника пищи однократно (убивая их).

Каннибализм – частный случай хищничества – умерщвление и поедание себе подобных (встречается у крыс, бурых медведей, человека).

Симбиоз

Форма взаимоотношений, при которой участники извлекают из совместного сожительства пользу или хотя бы не вредят друг другу. Симбиотические взаимоотношения также представлены разнообразными формами.

1. Протокооперация– взаимовыгодное, но необязательное сосуществование организмов, пользу из которого извлекают все участники (например рак-отшельник и актиния).

2. Мутуализм– форма симбиотических отношений, при которой либо один из партнеров, либо оба не могут существовать без сожителя (например травоядные копытные и целлюлозразрушающие микроорганизмы).

Лишайники – неразделимое сожительство гриба и водоросли, когда присутствие партнера становится условием жизни каждого из них. Гифы гриба, оплетая клетки и нити водорослей, получают вещества, синтезируемые водорослями. Водоросли извлекают воду и минеральные вещества из гиф гриба.

Многие травы и деревья нормально развиваются только тогда, когда на их корнях поселяются почвенные грибы (микориза): корневые волоски не развиваются, а мицелий гриба проникает внутрь корня. Воду и минеральные соли растения получают от гриба, а он в свою очередь – органические вещества.

3. Комменсализм - форма симбиотических отношений, при которой один из партнеров получает пользу от сожительства, а другому присутствие первого безразлично. Различают два вида сожительства:

Квартиранство (некоторые актинии и тропические рыбки). Рыба прилипала, присасываясь к крупным рыбам (акулам), использует их как средство передвижения и, кроме того, питается их отбросами.

Широко распространено использование построек и полостей тела других видов в качестве убежищ. В тропических водах некоторые рыбы прячутся в полости органов дыхания (водных легких) голотурий (или морских огурцов, отряд иглокожих). Мальки некоторых рыб находят убежище под зонтиком медуз и защищены их стрекательными нитями. В качестве защиты развивающегося потомства рыбы используют прочный панцирь крабов или двустворчатых моллюсков. Отложенные на жабрах краба икринки развиваются в условиях идеального снабжения чистой водой, пропускаемой через жабры хозяина. Растения также используют другие виды в качестве мест обитания. Это так называемые эпифиты – растения, поселяющиеся на деревьях. Это могут быть водоросли, лишайники, мхи, папоротники, цветковые растения. Древесные растения служат им местом прикрепления, но не источником питательных веществ.

Нахлебничество (крупные хищники и падальщики). Например, гиены следуют за львами, подбирая остатки недоеденной ими добычи. Между партнерами могут быть различные пространственные отношения. Если один партнер находится вне клеток другого, говорят об эктосимбиозе, а если внутри клеток – эндосимбиозе.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4
	Типы питания живых организмов.
	Теории возникновения жизни.

Типы питания живых организмов :

Существует два типа питания живых организмов: автотроф-ное и гетеротрофное.

Автотрофы (автотрофные организмы) - организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (растения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, способные создавать органические вещества из неорганических - углекислого газа, воды, минеральных солей.

Гетеротрофы (гетеротрофные организмы) - организмы, использующие в качестве источника углерода органические соединения (животные, грибы и большинство бактерий). Иначе говоря, это организмы, не способные создавать органические вещества из неорганических, а нуждающиеся в готовых органических веществах.

Некоторые живые существа в зависимости от условий обитания способны и к автотрофному, и к гетеротрофному питанию. Организмы со смешанным типом питания называются миксотрофами. Миксотрофы - организмы, которые могут как синтезировать органические вещества из неорганических, так и питаться готовыми органическими соединениями (насекомоядные растения, представители отдела эвгленовых водорослей и др.)