ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2. ИЗУЧЕНИЕ БИОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ. Общие сведения

1 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2. ИЗУЧЕНИЕ БИОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ. Цель работы: изучить биотические связи в природе, проанализировать и привести примеры взаимодействия организмов друг с другом, научиться определять связи организмов между собой, закрепить знания, полученные на лекционных занятиях. Общие сведения В природе существование каждого живого организма зависит не только от факторов неживой природы, но и от обитающих рядом других организмов. Биотические факторы это факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов. Классификация биотических взаимодействий. Симбиоз - сожительство двух организмов разных видов, при котором организмы приносят друг другу пользу. По степени партнерства симбиоз

2 бывает: - мутуализм - оба организма получают пользу, при этом они не могут существовать друг без друга. Лишайник - гриб + водоросль. Гриб защищает водоросль, а водоросль кормит его. Отношения термитов и жгутиковых простейших, обитающих в их кишечнике. Взаимовыгодные связи могут формироваться на основе поведенческих реакций, например, как у птиц, совмещающих собственное питание с распространением семян. Иногда виды - мутуалисты вступают в тесное физическое взаимодействие, как при образовании микоризы (грибокорня) между грибами и растениями. Самая тесная форма мутуализма когда один организм живёт внутри другого: симбиотические бактерии выделяют фермент целлюлозу, переваривающую целлюлозу. Без него животное не в состоянии переварить растительную пищу. Полупереваренная пища отрыгивается обратно, а затем заглатывается вновь, после чего её переваривание осуществляется, как и у всех млекопитающих. В естественных условиях один вид не приведёт к уничтожению другого вида. - протокооперация - совместное существование выгодно обоим видам, но не обязательно для них. Хищная рыба мурена гигантская вынуждена дружить с рыбьим доктором губаном чистильщиком. Выгода обоюдная: медосмотр в обмен на пропитание. Маленькие санитары заботливо выбирают остатки пищи в зубах хищника. Рак отшельник и актиния. Некоторые актинии специальной слизью, которая со временем твердеет, достраивают раковину, чтобы рак по мере своего роста не искал себе новое жилище. Актиния позаботится, чтобы ему было просторно. - комменсализм - один организм питается за счет другого, не нанося ему вреда. Рак - актиния. Актиния прикрепляется к раковине, защищая его от врагов, и питается остатками пищи. - нахлебничество(эпойкия) - один организм (комменсал) прикрепляется к организму другого вида или живёт возле него, которое становится

3 «хозяином». Рыбы-прилипалы. Водоросли, живущие в шерсти ленивца. - квартиранство (синойкия) - сожительство, при котором особь одного вида использует особь другого вида только как жилище, не принося своему «хозяину» ни пользы, ни вреда. Пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска, но они безразличны для хозяина и не питаются за его счет. - сотрапезничество - форма комменсализма, при которой несколько видов потребляют разные вещества или части одного и того же ресурса. Африканский бегемот - самый крупный речной житель, кормятся на берегу, вечерами выбираясь на пастбища, за ночь взрослый бегемот съедает до 20 кг травы. Рядом с ним - египетская цапля, которая собирает червей и насекомых из почвы, которую разрыхлил бегемот в поисках съедобных корней. Нейтрализм - ни одна популяция не влияет на другую, т.к. имеют различные экологические ниши. Например, крот и заяц, лось и белка. В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. Понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно. Антибиоз - отношения, при которых оба вида или один из них испытывает отрицательное влияние. Среди этих отношений выделяют: - конкуренция - это использование ресурсов (пищи, воды, света, пространства) одним организмом, который тем самым уменьшает доступность этого ресурса для другого организма. Конкуренция бывает внутривидовая и межвидовая. Если численность популяции невелика, то внутривидовая конкуренция выражена слабо и ресурсы имеются в изобилии. При высокой плотности популяции интенсивная внутривидовая конкуренция снижает наличие ресурсов до уровня, сдерживающего дальнейший рост, тем самым регулируется численность популяции. Межвидовая конкуренция - взаимодействие между популяциями,

4 которое неблагоприятно сказывается на их росте и выживаемости. При завозе в Британию из Северной Америки каролинской белки уменьшилась численность обыкновенной белки, т.к. каролинская белка оказалась более конкурентоспособной. Конкуренция бывает прямая и косвенная. Прямая - это внутривидовая конкуренция, связанная с борьбой за место обитания, в частности защита индивидуальных участков у птиц или животных, выражающейся в прямых столкновениях. При недостатке ресурсов возможно поедание животных особей своего вида (волки, рыси, хищные клопы, пауки, крысы, щука, окунь и т.д.) Косвенная - между кустарниками и травянистыми растениями в Калифорнии. Тот вид, который обосновался первым, исключает другой тип. Быстро растущие травы с глубокими корнями снижали содержание влаги в почве до уровня непригодного для кустарников. А высокой кустарник затенял травы, не давая им произрастать из-за нехватки света. - паразитизм - один организм (паразит) живёт за счёт питания тканями или соками другого организма (хозяина), тесно связан в своём жизненном цикле. Паразитов различают по месту обитания: находятся на поверхности хозяина. Блохи, вши, клещи - животные. Тля, мучнистая роса - растения. У паразита имеются специальные приспособления (крючки, присоски и т.п.) внутри хозяина. Вирусы, бактерии, примитивные грибы - растения. Глисты - животные. Высокая плодовитость. Не приводят к гибели хозяина, но угнетают процессы жизнедеятельности - хищничество - поедание одного организма (жертвы) другим организмом (хищником). Хищники могут поедать травоядных животных, и также слабых хищников. Хищники обладают широким спектром питания, легко

5 переключаются с одной добычи на другую более доступную. Хищники часто нападают на слабые жертвы. Норка уничтожает больных и старых ондатр, а на взрослых особей не нападает. Поддерживается экологическое равновесие между популяциями жертва-хищник. - аменсализм - отношения при которых для одного из совместно обитающих видов влияние другого отрицательно (он испытывает угнетение), в то время как угнетающий не получает ни вреда, ни пользы. Деревья затеняют траву, трава же на деревья не влияет. Мутация стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза. Мутации делятся на спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды с частотой около на нуклеотид за клеточную генерацию. Каннибализм поедание людьми человеческой плоти (также используется термин антропофагия). В более широком смысле поедание животными особей своего вида. В биологии понятия «людоед» и «каннибал» не тождественны. Людоед всякий хищник, поедающий человека (то есть, к примеру, тигр-людоед не каннибал). Задание 1. В 1932 году отечественный ученый Г.Ф.Гаузе предложил принцип исключения: два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны. К какому типу биотических взаимодействий относится этот принцип? Задание 2. Ниже перечислены некоторые известные Вам растения и животные. Выпишите их название в две колонки в соответствии с

6 экологической ролью этих организмов в природе. Создайте пары организмов по биотическим связям. Таблица 1 Роль в природе Растения Животные Хищники Комменсалы Паразиты Пантера, аскарида, акула, заразиха, рыба-прилипала, удав, клоп постельный, клещ, повилика, божья коровка, пауки, свиной цепень, росянка, орхидея, баклан, актиния, омела, рафлезия, гиена, лишайник-эпифит, непентес, трипаносома, сокол, лягушка, актиния, крокодил, стрекоза, минога. Задание 3. 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 подберезовик, актиния, дуб, береза, рак-отшельник, осина, сойка, клевер, гриб подосиновик, липа, клубеньковые азотфиксирующие бактерии. Задание 4. Из перечня живых организмов составьте примеры взаимоотношений различных форм. Шакал, цапля, человек, лев, амеба, береза, акула, горох, рак-отшельник, щука, рыба-лоцман, пшеница, наездник-трихограмма, росянка, смородина, подберезовик, актиния, тля, муравьиный лев, бодяк полевой, бизон, аскарида, муравей, заяц-беляк, лягушка, яйца капустной белянки, дикая лошадь мустанг, муха, клубеньковые азотфиксирующие бактерии, водные бактерии, заяц-русак, карась.

7 Задание 5. Назовите типы биотических отношений, которые могут проявляться при взаимодействии пары организмов а) корова человек; б) большой пестрый 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. Задание 6. Для каждой предложенной пары организмов подберите ресурс (из приведенных ниже), за который они могут конкурировать ландыш сосна, полевая мышь обыкновенная полевка, волк лисица, окунь щука, канюк сова-неясыть, барсук лисица, рожь василек синий, саксаул верблюжья колючка, шмель пчела.

8 Ресурсы: нора, нектар, семена пшеницы, вода, зайцы, свет, мелкая плотва, ионы калия, мелкие грызуны. Оформление отчета. 1. Дать определение биотическим факторам. 2. Дать общую классификацию биотических факторов. 3. Симбиотические отношения. Привести примеры. 4. Антагонистические отношения. Привести примеры. 5. Нейтрализм. 6. Конкуренция. Ресурсы и условия. 7. Паразитизм. 8. Выполнить задания. Указать основные виды взаимоотношений. 9. Оформленный отчет с краткими ответами предоставляется к защите.