Leggi e conseguenze delle relazioni alimentari. Argomento della lezione: leggi delle relazioni competitive in natura

Insegnante di ecologia,

Istituto scolastico municipale "Scuola secondaria Privolnenskaya"

Argomento della lezione: "Leggi e conseguenze delle relazioni alimentari in natura"

Obiettivo: studiare le leggi e le conseguenze delle relazioni alimentari in natura.

Compiti:

1. Familiarizza con la diversità e scopri il ruolo delle relazioni alimentari in natura.

2. Dimostrare che le connessioni alimentari uniscono tutti gli organismi viventi in un unico sistema e sono uno dei fattori più importanti della selezione naturale.

Durante le lezioni.

I. Momento organizzativo.

II. Controllo dei compiti.

III. Imparare nuovo materiale

1. Fornire i bisogni energetici degli organismi.

La vita sulla Terra esiste grazie all'energia solare, che viene trasmessa a tutti gli altri organismi che creano catena alimentare o trofica : dai produttori ai consumatori, e così per 4-6 volte da un livello trofico all'altro.

Livello trofico – la posizione di ciascun collegamento in la catena alimentare. Il primo livello trofico sono i produttori, tutti gli altri sono consumatori: il secondo livello sono i consumatori erbivori, il terzo sono i consumatori carnivori, ecc. Di conseguenza i consumatori possono essere suddivisi in livelli: 1°, 2°, ecc. ordine.

I costi energetici sono associati principalmente al mantenimento dei processi metabolici (costi respiratori), meno alla crescita, e il resto viene escreto sotto forma di escrementi. Di conseguenza, la maggior parte dell’energia viene convertita in calore e dissipata ambiente, e il successivo, altro ancora alto livello trasmesso non più del 10% dell'energia del precedente.

Tuttavia, un quadro così rigoroso della transizione dell'energia da un livello all'altro non è del tutto reale, poiché le catene trofiche si intrecciano formando reti trofiche.

Esempio: lontre marine– ricci di mare – alghe brune.

Esistono due tipi di catene trofiche: 1) catene da pascolo (pascolo), 2) catene detritiche (decomposizione).

Quindi, il flusso di energia radiante in un ecosistema è distribuito su due tipi di catene trofiche. Il risultato finale è la dissipazione e la perdita di energia, che deve essere rinnovata affinché la vita esista.

2. Gruppi trofici.

Le relazioni nutrizionali non solo forniscono il fabbisogno energetico degli organismi. Svolgono un altro ruolo importante in natura: reggono tipi V comunità, regolano il loro numero e influenzano il corso dell'evoluzione. Le connessioni alimentari sono estremamente diverse.

Compilazione della tabella" Caratteristiche comparative gruppi trofici"(Appendice 1.2)

2. Discussione.

Domanda . In quale direzione sta andando l'evoluzione delle specie nel caso dei predatori tipici?

Risposta di esempio : La progressiva evoluzione sia dei predatori che delle prede è finalizzata al miglioramento del sistema nervoso: organi di senso e sistema muscolare, poiché la selezione mantiene quelle proprietà che li aiutano a sfuggire ai predatori e nei predatori - quelle che aiutano a procurarsi il cibo.

Domanda : In che direzione va l'evoluzione nel caso del raduno?

Risposta di esempio : L'evoluzione delle specie segue il percorso della specializzazione: la selezione delle prede mantiene caratteristiche che le rendono meno evidenti e meno convenienti per la raccolta, ovvero colorazione protettiva e di avvertimento, somiglianza imitativa, mimetismo.

Ad esempio, i rotiferi acquatici più piccoli sviluppano lunghe spine di conchiglia in presenza di altri rotiferi predatori. Queste spine impediscono notevolmente ai predatori di ingoiare la preda, poiché stanno letteralmente sulla loro gola. La stessa difesa si verifica nei pacifici crostacei Daphnia - contro altri crostacei predatori. Il predatore, catturata la dafnia, la solleva con le zampe e la gira per mangiarla dalla morbida parte ventrale. Le spine si intromettono e spesso la preda si perde. Si è scoperto che alle vittime crescono le spine in risposta alla presenza di prodotti metabolici dei predatori nell'acqua. Se non ci sono nemici nello stagno, le spine non compaiono sulle vittime.

4. Regolazione del numero della popolazione.

La prima conseguenza delle relazioni alimentari è la regolamentazione del numero della popolazione.

Negli anni '20 XX secolo Ch. Elton ha elaborato dati a lungo termine da un'azienda di pellicce che estrae pelli di lepre e lince nel Canada settentrionale. Si è scoperto che dopo gli anni “fruttuosi” per le lepri, il numero delle linci è aumentato. Elton ha scoperto lo schema di queste fluttuazioni, la loro ripetibilità.

Allo stesso tempo, indipendentemente l'uno dall'altro, due matematici, A. Lotka e V. Volterra, calcolarono che in base alle interazioni tra predatore e preda potrebbero verificarsi cicli oscillatori nei numeri di entrambe le specie.

Questi dati necessitavano di una verifica sperimentale, che è quella che ho intrapreso.

Dimostrazione.

Nella sua ricerca, Gause ha studiato come il numero di due tipi di ciliati è cambiato nelle provette con infusione di fieno: uno dei tipi di ciliati di pantofola che si nutrono di batteri e il ciliato di didinio che mangia le pantofole stesse. Inizialmente, il numero delle scarpette (prede) cresceva più velocemente del numero dei Didinio (predatori). Tuttavia, con una buona scorta di cibo, anche il didinio iniziò presto a moltiplicarsi rapidamente. Quando il tasso di consumo delle scarpe divenne uguale al tasso di riproduzione, la crescita del numero di questa specie si fermò. Il numero di scarpe nelle provette iniziò a diminuire drasticamente. Dopo qualche tempo, avendo minato le loro riserve di cibo, smisero di dividersi e i didini cominciarono a morire. Quando il numero dei predatori diminuì così tanto da non avere quasi alcun effetto sul numero delle vittime, la riproduzione senza ostacoli delle pantofole sopravvissute portò nuovamente ad un aumento del loro numero. Il ciclo si è ripetuto. Pertanto, è stato dimostrato che le interazioni predatore-preda possono portare a fluttuazioni cicliche regolari nel loro numero.

La seconda conseguenza delle relazioni alimentari è che le fluttuazioni demografiche avvengono ciclicamente.

Gli adattamenti del predatore e della preda sono sorti durante l'evoluzione come risultato della selezione. Questi adattamenti sarebbero potuti verificarsi se predatore e preda non avessero interagito? ( Risposte.) Pertanto, i cambiamenti evolutivi avvengono di concerto, cioè l'evoluzione di una specie dipende parzialmente dall'evoluzione di un'altra - questa è chiamata coevoluzione.

La terza conseguenza delle relazioni alimentari è che la coevoluzione avviene tra popolazioni di specie biologicamente imparentate.

Coevoluzione – sviluppo congiunto; il verificarsi di due processi paralleli che hanno una significativa influenza reciproca.

Formazione sull'incarico: caratterizzare le specie elencate nell'elenco come partecipanti alle relazioni alimentari e identificare tra loro le coppie che possono essere legate da relazioni coevolutive. Elenco delle specie ( può essere redatto su una lavagna, dettato o stampato su carte): tigre, coccinella, cinghiale, tafano, sanguisuga, orata, antilope, afide, trematode del maiale, mucca.

Domanda: In quali situazioni una persona agisce come un tipico predatore? Raccoglitore in relazione ad altre specie?

In natura, quando le scorte di cibo familiare si esauriscono, il predatore passa a il nuovo tipo cibo. L'uomo “persegue” ostinatamente una specie fino a farla scomparire dalla faccia della Terra. Ci sono molti esempi tristi: bisonti, uri, dodo... Negli anni '70 e '80. XX secolo Di conseguenza, la pesca mondiale del merluzzo ha superato in modo significativo la sua riproduzione, la produzione è diminuita di 7-10 volte. Allo stesso tempo, il numero di capelin è aumentato notevolmente ( vittima principale merluzzo). I pescatori passarono ad esso e di nuovo esagerarono. Il merluzzo cominciò a rimanere senza cibo e gli adulti cominciarono a mangiare gli avannotti. I numeri dei merluzzi continuano a diminuire.

Un “essere ragionevole” - una persona - non può valutare le conseguenze delle sue attività?! C'è un effetto boomerang ecologico – quando i risultati sono direttamente opposti alla direzione iniziale di influenza.

Pertanto, è importante essere in grado di prevedere le conseguenze delle proprie attività e organizzarle in modo tale da non compromettere le riserve naturali.

Uno dei primi esempi dell'uso riuscito di un predatore per sopprimere il numero dei parassiti è l'uso della coccinella Rhodolia nella lotta contro la cimice australiana.

Post dello studente sull'uso della coccinella Rhodolia

contro la cocciniglia australiana.

IV. Fissare il materiale.

Pensi che abbiamo bisogno di conoscenza? leggi biologiche? Per quello? Quali sono biologici? modelli ecologici lo abbiamo scoperto oggi? ( Gli studenti ripetono le conseguenze note delle relazioni alimentari.)

Come una mela su un piatto
Abbiamo una Terra.
Prendetevi il vostro tempo, gente
Raccogli tutto fino in fondo.
Non c'è da meravigliarsi di arrivarci
Verso nascondigli nascosti,
Saccheggia tutta la ricchezza
Nei secoli futuri.
Noi vita comune cereali,
Parenti della stessa sorte.
È vergognoso per noi ingrassare
A causa del giorno dopo!
Comprendi questa gente
Come il tuo ordine
Altrimenti non ci sarà la Terra
E ognuno di noi. (Mikhail Dudin)

V. Casa. esercizio: Cap. - § 9, Kr. - clausola 3.3

Allegato 1.

Caratteristiche comparative dei gruppi alimentari

Appendice 2.

Predatori al pascolo

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Le relazioni nutrizionali non solo forniscono il fabbisogno energetico degli organismi. Svolgono un altro ruolo importante in natura: ospitano le specie in comunità, ne regolano il numero e influenzano il corso dell'evoluzione. Le connessioni alimentari sono estremamente diverse.

I tipici predatori spendono molte energie per rintracciare la loro preda, catturarla e catturarla. Hanno sviluppato un comportamento di caccia speciale.

Caccia al leone

Hanno bisogno di molti sacrifici nel corso della loro vita. Questi sono solitamente animali forti e attivi.

Ciclo vitale della tenia bovina

Gli animali raccoglitori spendono energie alla ricerca di semi o insetti, cioè piccole prede. Padroneggiare il cibo che trovano non è difficile per loro. Hanno sviluppato attività di ricerca, ma non hanno comportamenti di caccia.

Topo di campagna

Le specie al pascolo non dedicano molti sforzi alla ricerca di cibo; di solito ce n'è molto in giro e la maggior parte del loro tempo viene impiegato ad assorbire e digerire il cibo.

elefante africano

IN ambiente acquatico Un metodo diffuso per acquisire il cibo è la filtrazione e, in fondo, la deglutizione e il passaggio del terreno insieme alle particelle di cibo attraverso l'intestino.

Cozza commestibile (un esempio di organismo che si nutre di filtri)

Le conseguenze delle connessioni alimentari si manifestano più chiaramente nelle relazioni predatore-preda.

Se un predatore si nutre di prede grandi e attive che possono scappare, resistere, nascondersi, allora sopravvivono quelli che lo fanno meglio degli altri, cioè hanno occhi più acuti, orecchie sensibili, orecchie sviluppate sistema nervoso, forza muscolare. Pertanto, il predatore seleziona le vittime per il miglioramento, distruggendo i malati e i deboli. A sua volta, tra i predatori esiste anche la selezione in base alla forza, alla destrezza e alla resistenza. La conseguenza evolutiva di queste relazioni è il progressivo sviluppo di entrambe le specie interagenti: predatore e preda.

Se i predatori si nutrono di specie inattive o di piccole dimensioni che non sono in grado di resistere, ciò porta a un risultato evolutivo diverso. Quegli individui che il predatore riesce a notare muoiono. Le vittime che sono meno evidenti o in qualche modo scomode da catturare vincono. È così che viene effettuata la selezione naturale per la colorazione protettiva, i gusci duri, le spine e gli aghi protettivi e altri mezzi di salvezza dai nemici. L'evoluzione delle specie si muove verso la specializzazione per queste caratteristiche.

Il risultato più significativo delle relazioni trofiche è l’inibizione della crescita della popolazione delle specie. L'esistenza di rapporti alimentari in natura si oppone alla progressione geometrica della riproduzione.

Per ciascuna coppia di specie predatore e preda, il risultato della loro interazione dipende principalmente dalle loro relazioni quantitative. Se i predatori catturano e distruggono le loro vittime approssimativamente alla stessa velocità con cui queste si riproducono, allora possono frenare la crescita del loro numero. Questi sono i risultati di queste relazioni che molto spesso sono caratteristiche del sostenibile comunità naturali. Se il tasso di riproduzione delle prede è superiore al tasso di consumo da parte dei predatori, si verifica un'epidemia della specie. I predatori non possono più contenere i suoi numeri. Anche questo a volte si verifica in natura. Il risultato opposto – la completa distruzione della preda da parte di un predatore – è molto raro in natura, ma negli esperimenti e in condizioni di disturbo umano si verifica più spesso. Ciò è dovuto al fatto che con la diminuzione del numero di qualsiasi tipo di preda in natura, i predatori passano ad altre prede più accessibili. Caccia solo per Specie rare consuma troppa energia e diventa non redditizio.

GF Gause (1910-1986)

Nel primo terzo del nostro secolo, si scoprì che le relazioni predatore-preda possono essere la causa di fluttuazioni periodiche regolari nel numero di ciascuna delle specie interagenti. Questa opinione è stata particolarmente rafforzata dopo i risultati della ricerca dello scienziato russo G. F. Gause. Nei suoi esperimenti, G. F. Gause studiò come cambiava il numero di due tipi di ciliati nelle provette, collegati da una relazione predatore - preda. La vittima era una delle specie di ciliati di pantofola che si nutre di batteri e il predatore era un ciliato di didinio che mangia pantofole.

Inizialmente, il numero delle scarpette crebbe più velocemente del numero dei predatori, che presto ricevettero una buona scorta di cibo e iniziarono anche a moltiplicarsi rapidamente. Quando il tasso di consumo delle scarpe divenne uguale al tasso di riproduzione, la crescita della specie si fermò. E poiché i didini continuavano a catturare le pantofole e a riprodursi, presto il consumo delle vittime superò di gran lunga il loro rifornimento e il numero di pantofole nelle provette iniziò a diminuire drasticamente. Dopo qualche tempo, avendo minato le loro riserve di cibo, smisero di dividersi e i didini cominciarono a morire. Con alcune modifiche all'esperimento, il ciclo si è ripetuto dall'inizio. La riproduzione senza ostacoli delle pantofole sopravvissute aumentò nuovamente la loro abbondanza, e dopo di loro la curva della popolazione del didinio salì. Nel grafico, la curva dell'abbondanza dei predatori segue la curva delle prede con uno spostamento verso destra, in modo che i cambiamenti nella loro abbondanza siano asincroni.

Pertanto, è stato dimostrato che le interazioni tra predatore e preda possono, in determinate condizioni, portare a fluttuazioni cicliche regolari nel numero di entrambe le specie. Il corso di questi cicli può essere calcolato e previsto, conoscendone alcuni iniziali caratteristiche quantitative specie. Le leggi quantitative dell'interazione tra le specie nelle loro relazioni alimentari sono molto importanti per la pratica. Nella pesca, raccolta di invertebrati marini, pesca di pellicce, caccia sportiva, raccolta di piante ornamentali e piante medicinali— Ogniqualvolta l'uomo riduce il numero delle specie di cui ha bisogno in natura, da un punto di vista ecologico agisce nei confronti di queste specie come un predatore. Pertanto, è importante essere in grado di prevedere le conseguenze delle proprie attività e organizzarle in modo da non compromettere le riserve naturali.

Nella pesca e nella caccia è necessario che quando il numero delle specie diminuisce, diminuiscano anche gli standard di pesca, come accade in natura quando i predatori si spostano verso prede più facilmente accessibili se, al contrario, si cerca con tutte le forze di catturarne una in declino specie, potrebbe non ripristinare il suo numero e cessare di esistere. Così, a causa della pesca eccessiva, imputabile all'uomo, numerose specie un tempo molto numerose sono già scomparse dalla faccia della Terra: Bisonte americano, Tour europei, piccioni viaggiatori e altri.

Quando un predatore di qualsiasi specie viene distrutto accidentalmente o intenzionalmente, si verificano prima epidemie nel numero delle sue vittime. Anche questo porta a disastro ambientale sia a causa del fatto che le specie minano il proprio approvvigionamento alimentare, sia per la diffusione di malattie infettive, che spesso sono molto più distruttive delle attività dei predatori. Il fenomeno del boomerang ecologico si verifica quando i risultati risultano essere direttamente opposti alla direzione iniziale dell'impatto. Pertanto, l'uso competente delle risorse naturali leggi ambientali- la principale via di interazione tra uomo e natura.

Data di pubblicazione: 09.13.16

Litnevskaya Anna Andreevna Istituto scolastico comunale-scuola secondaria di Orlovskoye, distretto di Marksovsky

Insegnante di ecologia

Argomento della lezione:

LEGGI E CONSEGUENZE DEI RAPPORTI ALIMENTARI

Bersaglio: studiare le leggi e le conseguenze delle relazioni alimentari.

Compiti: sottolineare l’universalità, la diversità e il ruolo straordinario delle relazioni alimentari in natura. Mostra che sono le connessioni alimentari che uniscono tutti gli organismi viventi in un unico sistema e sono anche uno di i fattori più importanti selezione naturale.

Attrezzatura: grafici che riflettono le fluttuazioni numeriche nel rapporto predatore-preda; esemplari di erbario di piante insettivore; preparati umidi (tenie, trematodi epatici, sanguisughe); collezioni di insetti (coccinella, formica, tafano, tafano); immagini di roditori erbivori, mammiferi (aquila, tigre, mucca, zebra, misticeti).

IO. Organizzare il tempo.

P. Prova di conoscenza. Controllo di prova.

1. Tipiche sono le erbe fotofile che crescono sotto l'abete rosso
rappresentanti del seguente tipo di interazioni:

a) neutralismo;

B) amensalismo;

c) commensalismo;

d) proto-cooperazione.

2. Tipo di rapporto tra i seguenti rappresentanti
del nuovo mondo può essere classificato come “scroccante”:

a) granchio eremita e anemone di mare; b) coccodrillo e cowbird;

V)squalo e pesce appiccicoso;

d) lupo e capriolo.

3. Un animale che attacca un altro animale, ma
mangia solo parte della sua sostanza, causando relativamente raramente la morte
va al numero:

a) predatori;

b) carnivori;

d) onnivori.

4. La coprofagia si verifica:
a) nelle lepri; b) negli ippopotami;

c) negli elefanti;

d) nelle tigri.
5. L'allelopatia è un'interazione con l'aiuto di sostanze biologicamente attive, caratteristiche dei seguenti organismi:

a) piante;

b) batteri;
c) funghi;
d) insetti.

6. Non entrare in relazioni simbiotiche:

a) alberi e formiche;

b) legumi e batteri rizobi;

c) alberi e funghi micorrizici;

d) alberi e farfalle.

a) peronospora;

b) virus del mosaico del tabacco;

c) champignon, fungo del miele;

d) cuscuta, succiamele.

a) mangiare solo il tegumento esterno della vittima;

b) occupano una nicchia economica simile;

c) attaccano soprattutto individui indeboliti;

d) hanno metodi simili di caccia alle prede.

9. Le vespe vespe sono:

b) predatori con caratteristiche di decompositori;

c) nematodi del fusto;

d) funghi ruggine.

a) funghi; b) vermi;

b) succiamele;

c) vischio bianco;

d) oscenità.

a) ameba - opalino - rana;

b) rana -> bruciatura - ameba;

c) funghi - * rana -> bruciatura;

d) rana - * ameba: bruciatura.

III. Imparare nuovo materiale. 1.Il narratore.

La vita sulla Terra esiste grazie all'energia solare, che viene trasmessa attraverso le piante a tutti gli altri organismi che creano una catena alimentare, o trofica: dai produttori ai consumatori, e così via 4-6 volte da un livello trofico all'altro.

Il livello trofico è la posizione di ciascun anello della catena alimentare. Il primo livello trofico è quello dei produttori, tutto il resto sono i consumatori. Il secondo livello sono i consumatori erbivori; il terzo sono i consumatori carnivori, che si nutrono di forme erbivore; il quarto sono i consumatori che consumano altri carnivori, ecc.

Di conseguenza, i consumatori possono essere suddivisi in livelli: consumatori del primo, secondo, terzo, ecc.

I costi energetici sono associati principalmente al mantenimento dei processi metabolici, chiamati costi respiratori; una parte minore della spesa è destinata alla crescita, mentre il resto del cibo viene escreto sotto forma di escrementi. Alla fine, la maggior parte dell'energia viene convertita in calore e dissipata nell'ambiente, e non più del 10% dell'energia del livello precedente viene trasferita al livello trofico successivo, più elevato.

Tuttavia, un quadro così rigoroso del trasferimento di energia da un livello all'altro non è del tutto realistico, poiché le catene trofiche degli ecosistemi sono intrecciate in modo complesso, formando reti trofiche.

Ad esempio, le lontre marine mangiano ricci di mare che mangiano alghe brune; La distruzione delle lontre da parte dei cacciatori ha portato alla distruzione delle alghe a causa della crescita della popolazione di ricci. Quando la caccia alla lontra fu vietata, le alghe iniziarono a ritornare nei loro habitat.

Una parte significativa degli eterotrofi sono saprofagi e sa-profiti (funghi), che utilizzano l'energia dei detriti. Si distinguono quindi due tipi di catene trofiche: catene di pascolo, o catene di pascolo, che iniziano con il consumo di organismi fotosintetici, e catene di decomposizione detritica, che iniziano con la decomposizione dei resti di piante morte, cadaveri ed escrementi di animali. Quindi, il flusso di energia radiante in un ecosistema è distribuito su due tipi di reti trofiche. Il risultato finale: dissipazione e perdita di energia, che deve essere rinnovata affinché la vita possa esistere.

2. LavoroConmanualeVpiccologruppi.

Compito 2. Indicare le caratteristiche delle relazioni alimentari dei tipici predatori. Dare esempi.

Compito 3. Indicare le caratteristiche delle relazioni alimentari dei raccoglitori di animali. Dare esempi.

Compito 4. Indicare le caratteristiche delle relazioni alimentari delle specie al pascolo. Dare esempi.

Nota: l'insegnante dovrebbe attirare l'attenzione degli studenti sul fatto che nella letteratura in lingua straniera il termine denota relazioni come

A questo proposito è necessario tenere presente che il termine “predatore” è utilizzato nella letteratura ecologica in senso stretto e ampio.

Risposta al compito 1.

Utilizzare il proprietario come luogo di residenza permanente o temporanea;

Risposta al compito 2.

I tipici predatori spendono molte energie cercando, inseguendo e catturando le prede; Uccidono la vittima quasi immediatamente dopo l'attacco. Gli animali hanno sviluppato un comportamento di caccia speciale. Esempi: rappresentanti dell'ordine Carnivora, Mustelidae, ecc.

Rispondi al compito 3.

Gli animali raccoglitori spendono energia solo cercando e raccogliendo piccole prede. I raccoglitori includono molti roditori granivori, polli, avvoltoi carogne e formiche. Collezionisti particolari: filtratori e mangiatori di terreno di corpi idrici e suoli.

Rispondi al compito 4.

Le specie al pascolo si nutrono di cibo abbondante, che non richiede una lunga ricerca ed è facilmente accessibile. Di solito si tratta di organismi erbivori (afidi, ungulati), così come alcuni carnivori ( coccinelle su colonie di afidi).

3. D e s k u s s i .

Domanda. In che direzione sta andando l’evoluzione delle specie?

con i tipici predatori? Risposta di esempio.

La progressiva evoluzione sia dei predatori che delle loro prede è finalizzata al miglioramento del sistema nervoso, compresi gli organi di senso, e del sistema muscolare, poiché la selezione mantiene nelle prede quelle proprietà che le aiutano a sfuggire ai predatori, e nei predatori quelle che aiutano a procurarsi il cibo.

Domanda. In che direzione va l’evoluzione nel caso del raduno?

Risposta di esempio.

L'evoluzione delle specie segue il percorso della specializzazione: la selezione delle prede favorisce tratti che le rendono meno evidenti e meno convenienti per la raccolta, vale a dire la colorazione protettiva o di avvertimento, la somiglianza imitativa e il mimetismo.

V o P R O Con. In quali situazioni una persona agisce come un tipico predatore?

Risposta di esempio.

Utilizzando specie commerciali(pesci, selvaggina, animali da pelliccia e ungulati);

Quando si distruggono i parassiti.

Nota: l'insegnante dovrebbe concentrarsi sul fatto che idealmente, con l'uso competente di oggetti commerciali (pesce nel mare, cinghiali e alci nella foresta, legno), è importante essere in grado di prevedere le conseguenze di questa attività al fine di rimanere sulla linea sottile tra l’uso accettabile e quello eccessivo delle risorse. Lo scopo dell’attività umana è preservare e aumentare il numero delle “vittime” (risorsa).

IV. Consolidamentonuovo materiale.

Manuale,§9, domande 1-3. Risposta alla domanda 1.

Non sempre. Il territorio di nidificazione può ospitare solo un certo numero di uccelli. Le dimensioni dei singoli appezzamenti determinano quanti nidi sospesi saranno occupati. Il tasso di riproduzione del parassita può essere così elevato che il numero di uccelli disponibile non sarà in grado di ridurne significativamente il numero.

Risposta alla domanda 2.

Una semplificazione del modello è la seguente: non hanno tenuto conto del fatto che le prede possono correre e nascondersi dai predatori, e che i predatori possono nutrirsi di prede diverse; in realtà la fertilità dei predatori non dipende solo dall'approvvigionamento alimentare, ecc., cioè i rapporti in natura sono molto più complessi.

Risposta alla domanda 3.

L’approvvigionamento alimentare per le alci è migliorato e la mortalità dovuta ai predatori è diminuita. Il permesso per la caccia moderata viene concesso se un numero elevato di alci inizia a influenzare negativamente il ripristino della foresta.

V/Compiti a casa:§ 9, compito 1; Informazioni aggiuntive.

Riso. 1. Ghepardo alla ricerca della preda

Tipico predatori spendere molti sforzi per rintracciare la preda, raggiungerla e catturarla (Fig. 1). Hanno sviluppato un comportamento di caccia speciale. Hanno bisogno di molti sacrifici nel corso della loro vita. Di solito sono animali forti e attivi.

Raccoglitori di animali spendere energie alla ricerca di semi o insetti, cioè piccole prede. Padroneggiare il cibo che trovano non è difficile per loro. Hanno sviluppato attività di ricerca, ma nessun comportamento di caccia.

pascolo le specie non dedicano molti sforzi alla ricerca di cibo; di solito ce n'è molto in giro e la maggior parte del loro tempo viene impiegato ad assorbire e digerire il cibo.

Nell'ambiente acquatico, un metodo per acquisire cibo come filtrazione, e in fondo - ingestione e passaggio del terreno insieme a particelle di cibo attraverso l'intestino.

Riso. 2. Rapporti predatore-preda (lupi e renna)

Gli effetti delle connessioni alimentari sono più pronunciati nelle relazioni. predatore - preda(Fig. 2).

Se un predatore si nutre di prede grandi e attive che possono scappare, resistere e nascondersi, allora sopravvivono coloro che lo fanno meglio degli altri, cioè hanno occhi più acuti, orecchie sensibili, un sistema nervoso sviluppato e forza muscolare. Pertanto, il predatore seleziona le vittime per il miglioramento, distruggendo i malati e i deboli. A sua volta, tra i predatori esiste anche la selezione in base alla forza, all'agilità e alla resistenza. La conseguenza evolutiva di queste relazioni è il progressivo sviluppo di entrambe le specie interagenti: predatore e preda.

G.F. Gause
(1910 – 1986)

Scienziato russo, fondatore dell'ecologia sperimentale

Se i predatori si nutrono di specie inattive o di piccole dimensioni che non sono in grado di resistere, ciò porta a un risultato evolutivo diverso. Quegli individui che il predatore riesce a notare muoiono. Le vittime che sono meno evidenti o in qualche modo scomode da catturare vincono. Ecco come funziona selezione naturale per colorazione protettiva, gusci duri, spine e aghi protettivi e altre armi di salvezza dai nemici. L'evoluzione delle specie si muove verso la specializzazione per queste caratteristiche.

Per ciascuna coppia di specie predatore e preda, il risultato della loro interazione dipende principalmente dalle loro relazioni quantitative. Se i predatori catturano e distruggono la loro preda approssimativamente alla stessa velocità con cui si riproducono, allora lo fanno potrebbe trattenersi crescita del loro numero. Questi sono i risultati di queste relazioni che sono spesso caratteristiche del naturale sostenibile comunità. Se il tasso di riproduzione delle prede è superiore al tasso con cui vengono mangiate dai predatori, esplosione demografica Tipo. I predatori non possono più contenere i suoi numeri. Anche questo a volte si verifica in natura. Il risultato opposto - la completa distruzione della preda da parte di un predatore - è molto raro in natura, ma negli esperimenti e in condizioni di disturbo umano si verifica più spesso. Ciò è dovuto al fatto che con la diminuzione del numero di qualsiasi tipo di preda in natura, i predatori passano ad altre prede più accessibili. La caccia solo a una specie rara richiede troppa energia e diventa non redditizia.

Nel primo terzo del nostro secolo, si è scoperto che le relazioni predatore-preda possono causare fluttuazioni periodiche regolari dei numeri ciascuna delle specie interagenti. Questa opinione è stata particolarmente rafforzata dopo i risultati della ricerca dello scienziato russo G. F. Gause. Nei suoi esperimenti, G. F. Gause ha studiato come il numero di due tipi di ciliati, collegati da una relazione predatore-preda, cambia nelle provette (Fig. 3). La vittima era un tipo di pantofola ciliato che si nutre di batteri, e il predatore era un ciliato di didinio che mangia pantofole.

Riso. 3. Progresso nel numero di pantofole-ciliati
e il didinio ciliato predatore

Riso. 4. Diminuzione del numero di pesci a causa della pesca eccessiva:
curva rossa – pesca mondiale del merluzzo; curva blu – la stessa cosa per il capelin

Pertanto, è stato dimostrato che le interazioni tra predatore e preda possono, in determinate condizioni, portare a fluttuazioni cicliche regolari nel numero di entrambe le specie. Il corso di questi cicli può essere calcolato e previsto, conoscendo alcune caratteristiche quantitative iniziali della specie. Le leggi quantitative dell'interazione tra le specie nelle loro relazioni alimentari sono molto importanti per la pratica. Nella pesca, nell'estrazione di invertebrati marini, nella pesca di animali da pelliccia, nella caccia sportiva, nella raccolta di piante ornamentali e medicinali - ovunque una persona riduce il numero di specie di cui ha bisogno in natura, da un punto di vista ecologico agisce nei confronti di queste specie come un predatore. Pertanto è importante essere in grado di prevederne le conseguenze le loro attività e organizzarle in modo tale da non compromettere le risorse naturali.

Nella pesca e nella raccolta è necessario che quando diminuisce il numero delle specie diminuiscano anche i tassi di pesca, come accade in natura quando i predatori si spostano verso prede più facilmente accessibili (Fig. 4). Se, al contrario, ci sforziamo con tutte le nostre forze per ottenere una specie in declino, essa potrebbe non ripristinare il suo numero e cessare di esistere. Così, a causa della pesca eccessiva dovuta alla colpa dell'uomo, alcune specie un tempo molto numerose sono già scomparse dalla faccia della Terra: l'uro europeo, i piccioni migratori e altri.

Quando un predatore di qualsiasi specie viene distrutto accidentalmente o intenzionalmente, si verificano prima epidemie nel numero delle sue vittime. Anche questo porta a disastro ambientale o come risultato della minaccia della specie al proprio approvvigionamento alimentare, oppure - della diffusione malattie infettive, che spesso sono molto più distruttivi delle attività dei predatori. Si verifica un fenomeno boomerang ecologico, quando i risultati sono direttamente opposti alla direzione iniziale di influenza. Pertanto, l'uso competente delle leggi ambientali naturali è la modalità principale di interazione umana con la natura.