Занятие 1
Тема: Адаптации организмов к абиотическим факторам
Задания:
1. Ознакомиться со строением прибора для определения термопреферендума (рис. 1) и ответить на вопросы.
2. Выяснить влияние температуры на развитие пойкилотермных животных на примере клещей (табл. 1). Выводы записать.
3. Проанализировать сезонные изменения содержания воды в теле и устойчивости к охлаждению у личинок ксилофильного жука (табл. 2). Выводы записать.
4. Сравнить сезонные изменения массы оперения и теплопроводности шкурок оседлых и перелетных мелких воробьиных птиц (табл. 3). По средним данным для двух групп мелких воробьиных птиц (оседлые и перелетные) построить графики изменения массы оперения и теплопроводности шкурок. Выводы записать.
5. Выделить экологические выгоды пойкилотермии и гомойотермии и основные пути адаптации организмов (Общая экология, с. 61).
Оборудование: демонстрационные таблицы.
Литература
Чернова Н.М. Лабораторный практикум по экологии. М.: Просвещение, 1986.
Чернова Н.М., Былова A.M. Общая экология, М.: Дрофа, 2004.
Шилов И.А. Физиологическая экология животных. М.: Высшая школа, 1985. (главы 3 и 5).
Экологические очерки о природе и человеке. /Ред. Б. Гржимек. М.: Прогресс, 1988.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Термопреферендум – избираемые видом температуры. Его выявляют с помощью прибора термоградиента.
Рис. 1. Кольцевой температурный аппарат – термоградиент:
1– охлаждение, 2– нагревание, 3– термометры для измерения температуры
донышка прибора.
Термоградиент - прибор, представляющий собой длинную узкую клетку – прямоугольную или круглую: пол ее устроен в виде металлического рельса или поддона, один конец которого нагревается, а другой – охлаждается. Температура на отдельных участках этого поддона измеряется при помощи термометров, вмонтированных в него через определенные интервалы. Животные, помещенные в эту клетку, могут сами выбирать наиболее подходящую для них температуру.
Чтобы, по возможности, исключить влияния понижения влажности воздуха, приходится, увлажняя поддон, поддерживать в приборе равномерную и сравнительно высокую влажность.
Результаты, полученные при помощи термоградиента, далеко превосходят по точности данные, полученные при наблюдении в природе,
Таким образом, при помощи этого прибора можно изучать, как реагируют животные на температуру.
Вопросы:
1. На чем основано действие прибора?
2. Термопреферендум вида постоянен или динамичен? Какое это имеет значение
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Таблица 1
Сроки развития клеща Acotiyledon absoloni при разной температуре
(по Черновой Н. М., 1986)
Температура | Яйцо | Личинка | Протонимфа | Телеонимфа | Общие сроки |
17–220С | 2,9 | 2,6 | 1,8 | 1,1 | 8,4 |
270С | 1,7 | 1,1 | 1,1 | 1,0 | 4,8 |
Изменение сроков |
Подсчитать во сколько раз сократились сроки развития общие и отдельных стадий.
Вопрос: Какое значение имеет разное сокращение сроков развития отельных стадий?
Выводы: ___________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
Таблица 2
Сезонные изменения содержания воды в теле и устойчивости к охлаждению у личинок жука Synchroa punctata, живущих в древесине дуба (по Шилову И.А., 1985)
Показатели | VII | VIII | IX | X | XI | XII | I | II | III | IV | V | VI |
Температура переохлаждения, ºС | –2,0 | –3,5 | –3,8 | –7,8 | –8,8 | –12,0 | –17,0 | –22,0 | –14,2 | –9,8 | –8,2 | –2,8 |
Содержание воды в теле, % | – | – | – | – | – | – |
Вопросы: Чем отличается переохлаждение от замерзания соков тела?
Какая существует зависимость между содержанием воды в теле и температурой переохлаждения?
Выводы: ________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
Таблица 3
Сезонные изменения массы оперения и теплопроводности шкурок [Дж(см2/°С)] мелких воробьиных птиц
(из Шилова И.А., 1985)
Виды | Лето | Зима | Зимние данные в % к летним | |||||
Масса оперения | Теплопроводность | Масса оперения | Теплопроводность | Масса | Теплопроводность | |||
г | % к массе тела | г | % к массе тела | |||||
Оседлые: | ||||||||
Снегирь Поползень | 2,60 1,85 | 8,9 8,3 | 0,55 0,56 | 4,22 2,58 | 13,4 11,2 | 0,41 0,40 | 151,5 135,0 | 74,6 71,4 |
Большая синица | 1,25 | 7,5 | 0,58 | 1,87 | 11,0 | 0,41 | 146,9 | 70,7 |
Буроголовая гаичка | 0,85 | 8,6 | 0,66 | 1,27 | 13,5 | 0,45 | 157,0 | 68,2 |
Среднее: Перелетные: | 8,3 | 0,59 | 12,3 | 0,42 | 148,5 | 71,2 | ||
Зеленушка | 2,45 | 8,7 | 0,57 | 2,60 | 8,9 | 0,47 | 102,3 | 82,5 |
Славка-черноголовка | 1,20 | 6,6 | 0,60 | 1,50 | 7,3 | 0,45 | 111,1 | 75,0 |
Зарянка | 0,98 | 7,0 | 0,54 | 1,58 | 9,1 | 0,41 | 129,9 | 76,0 |
Среднее: | 7,4 | 0,57 | 8,4 | 0,44 | 111,4 | 77,8 |
Вопросы: К какой группе по типу теплообмена относятся птицы?
К каким механизмам регуляции теплообмена относятся масса оперения и теплопроводность шкурок?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Проанализировать средние данные изменения массы оперения и теплопроводности шкурок от лета к зиме и построить графики (рис. 2,3).
Рис. 2. Изменение массы оперения птиц | Рис. 3. Изменении теплопроводности шкурок птиц |
Условные обозначения: оседлые птицы,
перелетные птицы
Выводы: _________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
Занятие 2