Популяция форма существования вида учебный фильм. §31. Популяция как форма существования вида в природе. Изучение новой темы

ТЕМА УРОКА:

КРИТЕРИИ ВИДА,

ПОПУЛЯЦИЯ.

Критерии вида – совокупность определенных признаков, позволяющих характеризовать какую-либо группу организмов как вид.

Критерии вида

1. Морфологический

2. Физиологический

Сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида, особенностей строения представителей одного вида

3. Генетический

Сходство всех процессов жизнедеятельности, и прежде всего процесса размножения (свободное скрещивание особей вида)

Каждый вид характеризуется определенным, присущим только ему набором хромосом и их особой структурой (размеры, форма, состав ДНК)

4. Экологический

5. Географический

Вид занимает определенное место в природе, имею свою специализацию, набор факторов среды, необходимых для его существования

Вид обладает определенной областью распространения в природе – ареалом

6. Исторический

Общность предков, единая история возникновения и развития вида

Древесные лягушки поют о хромосомах…

Прислушиваясь к брачным песням самцов, самки квакш пересчитывают их хромосомы. Таким способом древесные лягушки предохраняются от скрещивания с чужим видом-двойником.

Что же такое популяция?

Популяция - это

совокупность

групп

разных

рода,

видов

множество

двух

вида,

особей

типа,

единство

одного

Что же такое популяция?

Популяция - это

совокупность

особей

одного

вида,

существующая в границах

с числом особей, достаточным для того, чтобы совокупность была способна к

определенной

территории,

самоподдержанию

МОЛОДЦЫ!

разных

территорий,

самоуничтожению

Биологическое пространство и биологическое время

Взаимоотношения внутри популяции

Благоприятствование

Конкуренция

Рассредоточение

Самоизреживание

Миниатюризация

Попробуйте дать определения понятиям

Свойства, характерные для организма и популяции

Свойства отдельного организма

Свойства популяции в целом

Подумай!

Группа гепардов Московского зоопарка
Семья волков
Окуни в озере
Пшеница на поле
Улитки одного вида в одном горном ущелье
Птичий базар
Бурые медведи на острове Сахалин
Стадо (семья) оленей
Благородные олени в Крыму
Колония грачей
Все растения ельника

Подумай!

Чем объяснить то, что, если в борьбе двух (небойцовых) собак одна подставит незащищенную шею, другая не станет за нее хватать, в то время как в борьбе рыси и собаки такое поведение окажется роковым для подставившей шею собаки?

Домашнее задание

Письменно в тетради ответить на вопрос «В озере живут окунь, карась, щука, плотва. В соседнем водоеме, изолированно от первого обитают окунь, щука, судак, лещ и плотва. Сколько видов и сколько популяций населяют оба водоема?»

Спасибо за сотрудничество!

Источники

Пейзажное фото Нгоро Нгоро - http://www.brodiaga-club.ru/files/photo_192x143/Africa/africa_049.jpg
Лев - http://africs.narod.ru/geo/simba.jpg
Зебра - http://africs.narod.ru/geo/punga.jpg
Леопард - http://www.brodiaga-club.ru/files/photo_192x143/Africa/africa_032.jpg
Рисунок «От особи до вида» - http://ecodelo.org/sites/default/files/4/images/311.png
Тля - http://www.374.ru/images/2007-08/14/52_1.jpg
Слон - http://www.onthegotours.com/repository/elephants-feeding-4337_0_500.jpg
Стая рыб - http://oboi.kards.qip.ru/images/wallpaper/d4/64/91348_1280_800.jpg
Небойцовые собаки - http://v.foto.radikal.ru/0704/85/7e1b1411a0ec.jpg

Популяция как форма существования вида.

Популяция - это совокупность особей одного вида, длительно существующая на определенной территории (ареале) и отделенная от других популяций той или иной формой изоляции. Популяция является элементарной структурой вида, в форме которой вид существует в природе.

Популяция является элементарной эволюционной структурой. Под действием факторов окружающей среды в популяции постоянно происходят наследственные изменения (мутации). Поскольку мутации передаются потомству, в результате скрещивания они распространяются в популяции и насыщают ее, популяция становится неоднородной. В результате действия факторов эволюции выживают и оставляют потомство те особи, которые приобрели наследственные изменения, полезные в данных условиях среды. Так формируется экологический критерий популяции и вида в целом.

Основными характеристиками популяции являются: плотность, численность, рождаемость, смертность, возрастной состав, характер распределения в пределах территории и темп роста.

Плотность популяции определяется числом особей, приходящихся на единицу площади или объема. Территория, занимаемая разными популяциями одного вида, колеблется и зависит от степени подвижности особей. Каждому виду присуща определенная плотность популяции, отклонения от которой в обе стороны отрицательно сказываются на темпах воспроизводства и жизнедеятельности особей.

Численность - это общее число особей на выделяемой территории. Численность или число особей в популяции различно у разных видов и в значительной мере зависит от стабильности экологической ситуации. Численность не может быть ниже определенных пределов, сокращение численности за эти пределы может привести к вымиранию популяции. При половом размножении обмен генами превращает популяцию в относительно целостную генетическую систему. Если перекрестное оплодотворение отсутствует и преобладает вегетативное размножение, генетические связи слабее и популяция представляет собой систему клонов или чистых линий, совместно использующих среду. Такие популяции объединены в основном экологическими связями.

Во всех случаях в популяциях действуют законы, позволяющие использовать даже ограниченные ресурсы среды для оставления потомства. Популяции многих видов обладают свойствами, позволяющими им регулировать свою численность.

Поддержание численности, оптимальной в данных условиях, называется гомеостазом популяции. Гомеостатические возможности популяций различны и осуществляются они через взаимоотношения особей между собой и с окружающей средой.

Рождаемость - это число новых особей, появившихся в результате размножения в единицу времени. Рождаемость определяется многими факторами, например, биологическим положением вида. Низкая плодовитость характерна для тех видов, которые проявляют большую заботу о потомстве. Рождаемость зависит от скорости полового созревания, числа генераций в году, соотношения в популяции самцов и самок. В огромной степени рождаемость в природе определяется обеспеченностью пищей, возможностью выкормить потомство и влиянием природных условий.

Смертность - показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определенный отрезок времени. Она бывает очень высокой и изменяется в зависимости от условий среды, возраста и состояния популяции. У большинства видов смертность в раннем возрасте всегда бывает выше, чем у взрослых особей. Факторы смертности очень разнообразны. Она может быть вызвана влиянием абиотических факторов среды (низкие и высокие температуры, ливневые осадки, град, избыточная или недостаточная влажность), биотическими факторами (отсутствие корма, инфекционные заболевания), антропогенными факторами (загрязнение окружающей среды, уничтожение животных, деревьев).

Прирост популяции - это разница между рождаемостью и смертностью, прирост популяции может быть как положительным, так и отрицательным.

Темп роста популяции - это средний прирост популяции за единицу времени.

Возрастной состав - имеет важное значение для ее существования. При благоприятных условиях в популяции имеются все возрастные группы и поддерживается более или менее стабильный возрастной состав. В быстро растущих популяциях преобладают молодые особи, а в сокращающихся - старые, уже не способные интенсивно размножаться. Такие популяции малопродуктивны, недостаточно устойчивы.

Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношение групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуры популяции. Она формируется, с одной стороны, на основе общих биологических свойств вида, а с другой - под влиянием абиотических факторов среды и популяций других видов. Структура популяции имеет, таким образом, приспособительный характер. Разные популяции одного вида имеют как сходные особенности, так и отличительные, характеризующие специфику экологических условий в местах их обитания.

В целом, кроме адаптивных возможностей отдельных особей, на определенных территориях формируются приспособительные черты групповой адаптации популяции как надиндивидуальной системы.

Регуляция численности популяций в биоценозах

Современная теория динамики численности популяций рассматривает колебания численности популяции как авторегулируемый процесс. Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики: модификацию и регуляцию.

Для любой популяции организмов в конкретных условиях свойственен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком.

Модификация - это случайные отклонения численности, возникающие в результате действия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции.

Регуляция - это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, который совершается под влиянием совсем иных факторов, сила, действия которых определяется плотностью популяции.

Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами не испытывают влияния этих изменений. Действие их, таким образом, одностороннее. К факторам, модифицирующим численность популяций, относятся все абиотические воздействия на сами организмы, качество и количество их корма, активность врагов и т.п. Благоприятная погодная обстановка может послужить причиной массовой вспышки размножения вида и перенаселения занимаемой им территории. Отрицательное воздействие модифицирующих факторов, наоборот, снижает численность популяции иногда до полного ее исчезновения.

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции.

В качестве регулирующих сил вступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов. Разные типы этих отношений определяют быстроту ответных реакций на изменения численности популяций.

Ограничение возможных колебаний численности популяций имеет большое значение не только для их собственного процветания, но и для устойчивого существования сообществ. Успешное сожительство организмов разных видов возможно только при их определенных количественных соотношениях. Естественным отбором закреплены поэтому самые разнообразные заслоны на пути катастрофического увеличения численности популяций, регуляторные механизмы имеют множественный характер.

Динамика численности популяций в естественной обстановке - это автоматически регулируемый процесс, механизмы стабилизации которого отработаны длительной историей совместного развития видов.

Таким образом, как масштабы, так и ход колебания численности любого вида в природных сообществах исторически обусловлены естественным отбором в зависимости от особенностей биологии, характера внутривидовых связей и межвидовых отношений, к которым приспособлен вид в определенных условиях среды.

Для каждого биологического вида существует оптимум экологических факторов, который характеризуется наибольшей степенью благоприятности для существования вида.

Максимальной степени благоприятности воздействия факторов на организм соответствует умеренная скорость развития организмов при минимальной затрате энергии и наименьшая смертность, а также наибольшая продолжительность существования взрослых особей и их высокая плодовитость.

Разделы: Биология

Класс: 10

Цель: Познакомить учащихся с понятием популяция. Рассмотреть популяцию как форма существования вида, как компонент биогеоценоза, как генетическую систему. Разобрать типы популяции.

Задачи:

Образовательные: ознакомление с понятием популяция. Рассмотрение популяций с точки зрения формы существования вида, компонента биогеоценоза, генетической системы.
Развивающие: развитие навыков работы с ПК, логического мышления, умение обобщать материала и делать выводы.

Ход урока

1. Изучение новой темы

Тема сегодняшнего урока: «Популяция как форма существования вида и как особая генетическая система. Популяция – структурная единица вида» (используется презентация слайд)

Вы сегодня должны узнать:

Что такое популяция
Популяция как форма существования вида
Популяция как компонент биогеоценоза
Популяция как генетическая система
Типы популяций.

Работа с учебником по терминологии. Термин популяция происходит от латинского слова «populus » - «народ», « население».

Таким образом, народом в популяции выступают особи – совокупность особей. Особь – это отдельный организм (живое существо, индивид: лат.individuum - неделимое).

Особи в популяции различаются по полу (мужские, женские), возрасту (зачатки, новорожденные, молодые, взрослые и старые), по взаимодействию с окружающей средой.

Такое объединение взаимодействующих особей позволяет рассматривать популяцию как особую живую систему со свойствами надорганизменного характера.

Для совместной жизни большое значение имеет комплекс приспособлений, обеспечивающий контакт между ними или, наоборот, предотвращающий столкновения.

Особи, составляющие популяцию, непрерывно обмениваются информацией (наследственной, биохимической, деятельностной, сигнальной) – формирует целостность популяции как биосистемы в пространстве и во времени.

Популяция имеет определенную структуру. Пространственная структура - индивидуальные территории или участки – свойственны фактически всем видам. Плотность – густота размещения особей на занимаемой территории (слайд).

Вывод: (делают ученики)

У каждого вида популяции могут различаться между собой

по величине занятой территории в пределах видового ареала,
по освоению ресурсов
по величине генетического сходства.

Разнообразие популяций у одного и того же вида позволяет подчеркнуть приспособительные возможности свойств данного вида, охарактеризовать его структуру, связи и отношения, его роль в природе.

Таким образом, популяции проявляют себя как форма существования вида в биосфере.

Как взаимодействуют популяции?

Любой вид состоит из более мелких популяций, т.к. однородно распределен в пространстве. В пределах занимаемой видом общей территории – ареала – встречаются места как более пригодные, так и мало подходящие для жизни. Поэтому возникает некоторая ограниченность одной популяции от другой. Соседние популяции сообщаются друг с другом в процессах расселения, переноса семян и зачатков, сезонных миграций. У некоторых видов такая связь соседних популяций постоянная, у других эпизодическая. (См. презентация связь популяций)

Каждая популяция оказывается приспособленной к своим условиям. Как и среди организмов, среди популяций невозможно найти полностью тождественные.

Популяции не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя биотические сообщества – целостные системы еще более высокого уровня организации.

Как же могут взаимодействовать особи в группе?
См. электр. учебник
Численность, плотность и структура популяций

Постоянны ли популяции?

См. электр. учебник

Главная характеристика любой популяции – это ее численность .

Следующий показатель – плотность популяции . Соотношение особей разного пола или разного возраста – показатели структуры популяции

Структура – это соотношение частей в любой системе. Популяцию можно сравнить и по распределению особей в пространстве и по другим показателям.

Приведите примеры регуляции численности в природе. У подвижных животных часть особей может выселяться (эмигрировать) за пределы занятой территории и искать новые места обитания.

См. демонстрация

Галерея. Демонстрация. Общая биология. Глава 2. Рост численности

Шелкопряд

Саранча. Видеогалерея. Динамика численности в популяции прямокрылых.

Основные процессы, происходящие в популяции.

См. электр.учебник

Экологическая задача.

Факторы, влияющие на численность популяции:

2. Популяция как компонент биогеоценоза

Именно популяции как части видов, а не виды целиком, входят в состав биогеоценозов. Популяции одного вида могут входить в состав нескольких биогеоценозов, чем обеспечивает способность вида существовать в разных условиях обитания в пределах своего ареала.

Входя в состав биогеоценоза, популяция выполняет в нем определенную функцию:

служит поставщиком энергии
потребляет энергию сама

Соответственно этому популяция занимает в сообществе определенное место, активно участвуя в круговороте веществ и потоке энергии, занимает в биогеоценозе ту или иную экологическую нишу (слайд).

3. Популяция как генетическая система.

Совокупность всех наследственных задатков у отдельной особи представляет собой генотип, а совокупность всех генотипов особей, составляющих популяцию, называется генофондом. Генофонд характеризует генетическую систему популяции.

Популяции, обитающие в разных географических и экологических условиях, подвергаются неодинаковым воздействиям абиотических и биотических факторов среды. Различия особенно четко проявляются видов с широкими ареалами. Чем более изолирована популяция от других, тем боле специфично она по своим генетическим особенностям.

Выводы (делают ученики) Таким образом, популяции – внутривидовые группировки особей, связанных между собой происхождением (родством), длительное время совместно населяющих определенное пространство. Генофонд популяции характеризует ее генетическую целостность и отличия от других популяций вида.

Популяция является элементарной эволюционной структурой, где протекают элементарные эволюционные явления.

4. Популяция – структурная единица вида

Известный отечественный эколог профессор Московского университета Николай Павлович Наумов в 1955 году в разнокачественном видовом населении выделил 3 типа популяций:

Географическая – это крупная территориальная группировка особей общего населения вида. Обычно разделены между собой какими-то физическими преградами (моря, реки, горы, города, автострады и т.д.). обычно распадаются на группы, приуроченные к конкретным биогеоценозам или местам с существующими отличиями в микроклимате, гидрологическом режиме, рельефе. Например, одни распределяются в глубине леса, а другие на опушке или пашнях, вдоль ручьев и т.п.
Экологическая – это группа особей, обладающая свойством целостности, населяющая особый тип местообитания в биогеоценозе. Например, у обыкновенной полевки в пределах единой географической популяции существенно различаются такие экологические популяции, как пашенная и кустарниково-лесная. Первая заселяет открытые безлесные участки, луга, пашни, поля злаковых культур. Вторая поселяется в более закрытых местах – среди кустарников, в перелесках, на опушках и лесных полянах.
Элементарная – это небольшая группировка особей вида в биогеоценозе. В состав ее обычно входят генетически однородные (близкородственные) особи. (слайд)

2. Закрепление. Контроль знаний

Тестовая проверка (устно все)
ЕГЭ (индивидуальные карточки)

3. Подведение итогов

Вывод: популяция – структурная единица вида и эволюции.

Конспект урока

с использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ)

Предмет: Биология, урок изучения новой темы

Тема: «Популяция как форма существования вида и как особая генетическая система. Популяция – структурная единица вида»

Продолжительность: 1 урок (45 мин)

Класс: 10 класс

Технологии: ПК, мультимедийный проектор, презентация к уроку, Интернет-ресурсы.

Аннотация: Урок по теме «Популяция как форма существования вида и как особая генетическая система. Популяция – структурная единица вида» входит в программу по биологии 10 класса. Эта тема позволяет ученикам понять, что такое популяция, ее структуру и место в биогеоценозе. Эти знания помогут в дальнейших познаниях биологии.

На этом уроке ученики рассказывают домашнее задание, используя презентацию, которую сделали дома, где представлен наглядный ответ по заданному вопросу.

Новую тему ученикам объясняю с помощью презентации к уроку, который демонстрирует ход урока. В объяснении новой темы использую Интернет-ресурсы www . school - collection . edu . ru , где показаны, модели, схемы, графики, позволяющие ученикам понять тему. Использование ИКТ не только помогает понять биологические процессы, но научить учеников работать с компьютером, быстро находить нужную информацию, проверить свои знания и сделать выводы по проделанной работе.

Практическая реализация:

Урок легко усваивается, когда Елена Валериановна проводит урок с использованием Интернета. На уроке не скучно и интересно, мы много узнаем нового. Наглядность и поисковая работа позволяет запоминать изученные темы. Хрусталева Татьяна ученица 10 класса

Конспект урока:

Цель: Познакомить учащихся с понятием популяция. Рассмотреть популяцию как форма существования вида, как компонент биогеоценоза, как генетическую систему. Разобрать типы популяции.

Образовательные: ознакомление с понятием популяция. Рассмотрение популяций с точки зрения формы существования вида, компонента биогеоценоза, генетической системы.

Развивающие: развитие навыков работы с ПК, логического мышления, умение обобщать материала и делать выводы.

Организационный момент

Ход урока

Проверка домашнего задания

Назовите критерии вида

Хрусталева Татьяна (использует презентацию для ответа на вопрос, где наглядно показаны примеры)

Изучение новой темы

Тема сегодняшнего урока: «Популяция как форма существования вида и как особая генетическая система. Популяция – структурная единица вида» (используется презентация слайд №1)

Вы сегодня должны узнать:

Что такое популяция

Популяция как форма существования вида

Популяция как компонент биогеоценоза

Популяция как генетическая система

Типы популяций.

( слад №2 )

Термин популяция происходит от латинского слова «populus » - «народ», « население».

Таким образом, народом в популяции выступают особи – совокупность особей.

Особи в популяции различаются по полу, возрасту.

индивидуальные территории или участки – свойственны фактически всем видам

Плотность – густота размещения особей на занимаемой территории.

Обмен информации (наследственной, биохимической, деятельностной, сигнальной) – формирует целостность популяции как биосистемы в пространстве и во времени.

(слайд №3)

Вывод: (делаю ученики)

У каждого вида популяции могут различаться между собой

- по величине занятой территории в пределах видового ареала,

- по освоению ресурсов

- по величине генетического сходства.

Таким образом, популяции проявляют себя как форма существования вида в биосфере.

2. Популяция как компонент биогеоценоза

Входя в состав биогеоценоза, популяция выполняет в нем определенную функцию:

служит поставщиком энергии

потребляет энергию сама

(слайд №5)

3. Популяция как генетическая система.

Генофонд характеризует генетическую систему популяции.

Популяция является элементарной эволюционной структурой, где протекают элементарные эволюционные явления.

4. Популяция – структурная единица вида

Географическая,

Экологическая,

Элементарная.

(Используется Интернет ресурс www . school - collection . edu . ru ) модели, где показаны пространственная структура вида, схема пространственной структуры популяции.

3. Закрепление. Контроль знаний

Отвечают на on-line вопрос на сайте www . school - collection . edu . ru .

(Используется Интернет ресурс www . school - collection . edu . ru ) где показана характеристика популяций.

4. Подведение итогов

Выставляются оценки за:

1. домашнее задание

2. контроль знаний

5. Домашнее задание

§ 25, разобрать схему, сделать выводыwww . school - collection . edu . ru