УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
Белорусского государственного
университета
________________ А.Л. Толстик
«18 » __ марта ____ 2011 г.
Регистрационный № УД _ 4035 _/уч.
Экологическая физиология животных
Учебная программа для специальности:
1-31 01 01 Биология
специализаций 1-31 01 01-01 01 Зоология и 1-31 01 01-02 01 Зоология
2011 г.
СОСТАВИТЕЛИ
Оксана Юрьевна Круглова, доцент кафедры зоологии Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент
РЕЦЕНЗЕНТЫ
Анатолий Георгиевич Чумак, заведующий кафедрой физиологии человека и животных Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, профессор;
Лилия Васильевна Камлюк, профессор кафедры общей экологии и методики преподавания биологии Белорусского государственного университета, доктор биологических наук, профессор
РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНОЙ:
Кафедрой зоологии Белорусского государственного университета (протокол № 14 от 1 февраля 2011 г.);
Учебно-методической комиссией биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 8 от 16 марта 2011 г.).
Научно-методическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 2 от 18 марта 2011 г.)
Ответственный за редакцию: Оксана Юрьевна Круглова
Ответственный за выпуск: Оксана Юрьевна Круглова
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Целью специального курса "Экологическая физиология животных" является формирование у студентов представления о физиологических основах адаптаций позвоночных животных к природным факторам среды и к их сложному сочетанию в различных физико-географических условиях. Задача курса заключается в ознакомлении с механизмами, определяющими приспособление биологических систем разного уровня к динамичным условиям существования, их устойчивость во времени и пространстве, целостность и бесперебойное осуществление свойственных им функций.
Преподавание дисциплины проводится по блочно-модульному принципу с выделением двух основных блоков: 1) организменный уровень адаптаций; 2) механизмы адаптаций на популяционном и биоценотическом уровне;
В результате изучения дисциплины обучаемый должен знать:
- основные адаптации животных на организменном уровне, связанные с температурой окружающей среды, ее химическим составом, с передвижением и питанием, суточными и сезонными ритмами;
- общие принципы адаптации организма;
- основные механизмы адаптации на популяционном и биоценотическом уровнях, связанные с поддержанием пространственно-этологической и генетической структуры популяции, с регуляцией плотности населения, взаимоотношениями популяций разных видов в биоценозах и адаптациями к антропогенному воздействию;
уметь:
– использовать основные методы физиологии животных в практической работе и экспериментальных исследованиях;
– применять полученные знания при изучении таких общих биологических дисциплин как «Экология», «Теория эволюции», ряда специальных курсов «Териология», «Ихтиология», «Популяционная экология» а также при прохождении учебных практик и спецпрактикумов.
При чтении лекционного курса необходимо применять наглядные материалы в виде таблиц, мелового рисунка, компьютерных презентаций и распечатанных на бумаге выдач презентаций, а также использовать технические средства обучения для демонстрации слайдов на пленочных носителях, компьютерных презентаций и видеоматериалов.
Для организации самостоятельной работы студентов по курсу следует использовать современные информационные технологии: разместить в сетевом доступе комплекс учебных и учебно-методических материалов (программа, электронный учебник, список рекомендуемой литературы и информационных ресурсов и др.).
Учебный курс рассчитан на 102 часа, из них 40 аудиторных часов: 26 часов лекционных, 10 часов лабораторных занятий и 4 часа контролируемой самостоятельной работы.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№ п/п | Наименование разделов, тем | Количество часов | ||||
Аудиторные | Самост. работа | |||||
Лекции | Практич., семинар. | Лаб. занятия | КСР | |||
Введение | 2 | |||||
1 | Организменный уровень адаптаций | 16 | ||||
2 | Механизмы адаптаций на популяционном и биоценотическом уровне | |||||
Введение
Предмет, цели и задачи экологической физиологии животных. Методы и направления эколого-физиологических исследований в природных условиях и в эксперименте. Физиологические механизмы адаптаций. Классификация адаптаций и их значение для функций регулируемых систем. Клеточный, тканевой, органный и системный уровни адаптаций у пойкилотермных и гомойотермных животных. Нервные и гуморальные механизмы адаптаций.
Организменный уровень адаптаций
1.1 Теплообмен и теплорегуляция.
Общее влияние высоких и низких температур на живые системы. Морфологические адаптации к теплу и холоду. Термические адаптации пойкилотермных и гомойотермных животных. Химическая, физическая и поведенческая терморегуляция. Правило Бергмана, закон Аллена. Сложнорефлекторные механизмы терморегуляции. Обратимая гипотермия. Эволюция температурных адаптаций.
1.2 Газообмен и дыхание
Физиологические особенности газообмена в водной среде: принципы водного дыхания, адаптации к содержанию кислорода в воде, воздушное дыхание у рыб. Особенности газообмена у ныряющих животных. Газообмен в воздушной среде: принципы воздушного дыхания, дыхание у птиц. Типы гипоксии, механизм ее возникновения, реакция организма животных на недостаток кислорода. Адаптации животных к жизни в высокогорьях.
1.3 Водно-солевой обмен
Водно-солевой обмен у водных животных. Водный обмен и осморегуляция у амфибий. Водно-солевой обмен у наземных животных. Физиологическая регуляция водно-солевого обмена. Приспособление к солевой недостаточности. Адаптации, связанные с обитанием в аридных условиях.
Правило смены стаций.
1.4 Адаптации к питанию, пищевая специализация и обмен веществ
Типы питания животных. Приспособления к питанию фитофагов и зоофагов.
Поведение, направленное на добывание пищи, его физиологические аспекты. Физиология питания. Типы пищеварения. Адаптация пищеварительных ферментов. Регуляция пищеварения.
Энергетические резервы. Принципы энергетики организма. Зависимость энергетического обмена от размеров тела. Поток энергии в организме животных. Сезонные изменения энергетического бюджета.
1.5 Адаптации к передвижениям и мышечной деятельности.
Окружающее организм пространство как фактор среды. Особенности передвижения в водной, наземной и воздушной средах. Физиологические адаптации при мышечной деятельности, мышечная деятельность птиц.
1.6 Суточные и сезонные ритмы
Суточные ритмы, физиологические часы. Механизмы и регуляция циркадных ритмов.
Сезонные изменения физиологических процессов. Цирканные ритмы, механизмы их регуляции. Механизмы регуляции размножения. Физиология и регуляция линьки у птиц и млекопитающих. Сезонные миграции и физиологический контроль миграционного состояния. Физиологические изменения при зимней спячке. Факторы, вызывающие спячку, засыпание и пробуждение. Формы зимней спячки. Летняя спячка. Холодовое оцепенение.
1.7 Общие принципы адаптации организма
Правило оптимума, правило минимума. Комплексное воздействие факторов. Правило двух уровней адаптации.