Цели занятия: сформировать понятие о популяции как экологической единице и уровне организации жизни;
Тип занятия: изучения новых знаний.
Основные термины, понятия: популяция, структура популяции.
популяция как структурная единица вида и эволюции;
называть признаки популяции.
Ход занятия:
Термин “популяция” происходит от латинского populus — на-1 род, население. В научном обиходе этот термин появился в конце XVIII в. и долгое время использовался в смысле “любая группа особей”, т. е. без придания строгих границ. Постепенно, к середине XX в., сложилось более узкое понимание этого термина, причем заметно различающееся в разных областях биологической науки. В частности, в экологии до сих пор принято понимать под термином популяция” любую группу организмов одного вида, занимающую определенное пространство и функционирующую как часть биотического сообщества.
Однако в теории эволюции к середине XX в. оформился взгляд на популяцию как элементарную эволюционную единицу (Н. В. Тимофеев-Ресовский), способную реагировать на изменение среды перестройкой своего генофонда. Такой подход сделал понятие “популяция” одним из центральных в биологии, а генетический, экологический и эволюционный подходы позволил объединить в одно направление — популяционную биологию.
Объясняет место популяции в системе:
вид
↑
популяция
↑
группа особей
↑
особь (организм)
Научное определение понятия “популяция”.
Популяция — это группа особей одного вида с общим генофондом, находящихся во взаимодействии между собой и населяющих общую территорию.
1) категория объекта (“группа особей”);
2) отличительные признаки объекта по отношению к другим объектам этой категории (произвольно взятой группе особей, виду):
а) все особи популяции принадлежат к одному виду;
б) популяция сохраняется на протяжении большого (эволюционно значимого) числа поколений;
в) наличие более-менее стабильного ареала популяции; при этом популяция в определенной степени изолирована от других популяций своего вида;
г) генетическое единство популяции;
д) комплекс специфических экологических адаптаций популяции.
Нельзя считать самостоятельной популяцией как произвольно взятую выборку особей какого-то вида, не обладающую той или иной степенью изоляции от других особей, так и достаточно изолированную группу, например, жужелиц, населяющих газон в центре города (существование этой группировки не может считаться эволюционно длительным).
В научно-популярной литературе иногда встречаются и заведомо ошибочные контексты употребления термина “популяция”. Так, в некоторых переведенных на русский язык научно-популярных изданиях переводчики ошибочно используют слово “популяция” в качестве эквивалента английского слова “population”, которое на самом деле означает “население”. По этой причине в переводной литературе встречаются такие выражения, как “популяция зоопланктона”, “популяция рыб”, что уже подразумевает сообщества из нескольких, порою многих видов.
Встречается и другой вариант ошибочного употребления слова “популяция” — подмена этим термином понятия “часть популяции” (например, размножающаяся популяция оленей” вместо “та часть популяции оленей, которая участвует в размножении”).
Предлагаю в ыполнить задания на закрепление материала о популяции.
1. Изучите схему и поставьте знак “+” (да) или “-” (нет) в каждой строке.
2. В пруду в какой-то момент времени обитает 25 взрослых прудовых лягушек, 180 головастиков прудовых лягушек, 30 взрослых гребенчатых тритонов и 2 болотных черепахи. Популяции скольких видов амфибий и рептилий представлены в данном пруду?
(Ответ:)
3. Могут ли считаться популяцией:
а) все рыбы, живущие в одном озере;
б) все одуванчики, произрастающие на одном газоне;
в) все зубры, живущие в Беловежской пуще;
г) все особи исчезающего вида ожереловых попугаев, сохранившегося только на о. Маврикий?
(Ответ:)
Детализируем понятие “популяция”.
Ареал обитания популяций разных видов колеблется в чрезвычайно широких пределах. Так, у некоторых растений, моллюсков, насекомых он может составлять несколько десятков квадратных метров (реликтовые и вымирающие популяции), у других видов (песец, кряква) занимает целые континенты. Особенно велики ареалы популяций перелетных птиц, состоящие из трех частей - гнездовой зоны, зоны транзитной миграции и зоны зимовки. Так, полярные крачки гнездятся в Гренландии, а зимуют у берегов Австралии.
Особую практическую значимость исследованиям популяционной структуры у птиц придает тот факт, что некоторые птицы являются переносчиками ряда болезней животных и человека. Мигрирующие птицы могут переносить возбудителей бактериальной, грибковой или вирусной природы на расстояние до 15 тыс. км, а в некоторых случаях и больше. Эта проблема приобрела особенную остроту в последние годы в связи с быстрым распространением так называемого птичьего гриппа и других вирусных болезней и необходимостью полноценного прогнозирования путей распространения таких заболеваний.
Величина популяции может характеризоваться в двух аспектах:
1) числом особей, составляющих популяцию;
2) пространством, занимаемым популяцией (ареал популяции). Определить первую величину можно, только зная вторую. Часто в случаях, когда вид представлен множеством популяций, бывает трудно определить границы конкретной популяции.
Не менее важным параметром является плотность популяции — численность популяции, отнесенная к некоторой единице пространства; обычно выражается числом особей на единицу площади либо объема (500 деревьев/1 га и т. п.).
Предлагаю учащимся решить задачи и выполнить тестовое задание для закрепления понятия о плотности популяции.
Предложенные ниже задания не отличаются высоким уровнем сложности и в норме успешно выполняются учащимися. Например: “На участке леса площадью 2 га произрастает 400 деревьев сосны. Определите плотность популяции сосны в пересчете на 1 га” и т. п.
Предлагаются и дополнительные, усложненные варианты. Например: “На участке леса, охарактеризованном в задаче 1 (см. ниже), средняя плодовитость сосны в какой-то год составила 600 семян на 1 дерево, дуба — 450 желудей на одно дерево, а ель не плодоносила вовсе. Весной следующего года всхожесть семян сосны составила 15 %, а дуба — 5%. Определите плотность популяции каждого из видов после прорастания молодых всходов”.
Задачи:
1. На участке леса площадью 1,6 га произрастает 850 деревьев сосны, 105 деревьев ели и 13 деревьев дуба. Рассчитайте плотность популяции каждого из видов деревьев в пересчете на 1 кв. км.
2. В январе на территории охотхозяйства площадью 20 кв. км обитали 6 оленей и 14 кабанов. В мае за счет рождения молодняка на этой площади уже жили 10 оленей и 60 кабанов. В декабре, после проведения осенних охот на копытных, на территории охотхозяйства осталось 7 оленей и 25 кабанов. Рассчитайте плотность каждого вида в каждый из названных месяцев этого года и определите среднюю годовую плотность каждого вида животных.
Тестовое задание
1. Возможны ли следующие соотношения:
а) число особей вида меньше числа особей входящей в него популяции;
б) средняя плотность распределения вида меньше плотности одной из входящих в него популяций;
в) совокупное число особей вида растет, а плотность одной из входящих в него популяций падает?
2. Плотность популяции — это:
а) число особей, родившихся в течение определенного времени;
б) устойчивость популяции к действию неблагоприятных факторов;
в) число особей в единице площади или объема;
г) число особей, родившихся в единицу времени;
д) совокупное число особей во всей популяции.
Решите задачи, выполните тестовое задание.
Желательно, чтобы задачу № 1 каждый студент решал самостоятельно. Форма решения остальных задач — на усмотрение.
Домашнее задание:
1. Выполнить письменно задания по теме
2.Изучить § 5 учебного пособия, Беляева Б. К. Биология. 2016г
- ответить письменно на вопросы с.32.