Межпопуляционные взаимоотношения

Варианты адаптаций видов к условиям среды

1. Какими способами могут защищаться растений от поедания животными?

Ответ: Они вырабатывают эфирные масла - реппеленты, яды, на них вырастают шипы и колючки.

2. В жаркой безводной пустыне растут странные растения - молочаи, кактусы. Экологи называют эту группу суккулентами. Какие способы экономии воды имеются у суккулентов?

Ответ: Суккуленты запасают воду в вакуолях клеток стебля или листьев. Они жароустойчивы благодаря большой вязкости протоплазмы и высокому содержанию связанной воды в клетках.

3. Часть пустынных растений называют ксерофитами. Они по-своему справляются с недостатком влаги. Как они это делают?

Ответ: Ксерофиты хорошо переносят иссушение, т.к. у них маленькие листья, покрытые толстой кутикулой, волосками или воском; устьица в углублениях, засыпанных зернышками воска; некоторые сворачивают лист в трубку устьицами внутрь; устьица мелкие; листья превращаются в колючки или чешуйки; много узких сосудов (обмен в засуху малоинтенсивен - эвксерофиты; устойчивы к засухе, благодаря длинным, глубоко уходящим корням, интенсивно испаряют - гемиксерофиты.)

4. Весной на короткое время пустыня расцветает и зеленеет. Этим она обязана растениям-эфемерам. Как они справляются с сухостью и жарой своего местообитания?

Ответ: Эфемеры – однолетние, мелкие, используют короткие влажные периоды для роста и развития, с наступлением засухи отмирают, оставляя жаростойкие семена.

5. Форма растений "перекати поле" - удобна для быстрого и широкого распространения семян. Несущийся по земле шар разбрасывает семена на большой площади. Почему такие растения не растут в горах, лесах? Какие условия необходимы, чтобы такая форма растений оказалась адаптивной?

Ответ: Открытая местность и ветер, то есть условия степи и пустыни. В горах, лесах – много препятствий.

6. В тропических широтах среди растений преобладают древесные, а в умеренных и холодных возрастает доля многолетних травянистых растений с подземными почками возобновления, они становятся доминирующими. С чем связаны эти соотношения?

Ответ: У деревьев зимующие почки открыты морозам, а у многолетних трав - защищены слоем почвы, опавшей листвы и снегом.

7. Маки и тюльпаны, разные виды луков - все это влаголюбивые растения. Почему же они в таком обилии растут в жарких пустынях? Что им помогает выживать там?

Ответ:. Стратегия жизни этих растений - большую часть года они проводят в виде луковиц и корневищ (неактивное состояние) Это растения-эфемероиды.

8. У одних растений пыльца мелкая, порошковидная сухая. А вот другие имеют клейкую пыльцу, поверхность которой покрыта бороздками и шипиками. Почему у растений такая различная пыльца? К чему приспособлена первая, а к чему – вторая?

Ответ: Первая распространяется ветром, вторая – животными.

9. Ольха, лещина, тополь цветут очень рано, когда деревья в лесу еще не оделись листвой. Цветы появляются раньше листьев, в чем смысл такого опережения?

Ответ: Это ветроопыляемые деревья, а листья мешают переносу пыльцы, «перехватывают» ее.

10. Многие растения раскрывают и закрывают свои венчики в определенные часы суток. Так, утром открываются цветки кувшинки, желтые соцветия календулы. А вот цветки душистого табачка или тоже душистые цветки маттиолы в это время закрыты. Они откроются только с наступлением сумерек. Чем объяснить такое расписание цветения растений?

Ответ: Одни опыляются дневными насекомыми, другие – ночными.

Биологические ритмы

1. Растение кислица на нашем подоконнике вечером складывает листья, а утром расправляет их. Что произойдет с этим растением, если мы поставим его в подвал, где нет смены освещения и всегда темно? Объясните механизм происходящего.

Ответ: Она продолжит вовремя складывать листья и постепенно перейдет с суточного на циркадный ритм. Она и жила по нему, только затянутому суточным периодом.

2. Рис - растение короткого дня. На о.Тринидад земледельцы подали в суд на промышленников, круглосуточно сжигающих газовые отходы вблизи полей. Это освещает огромное пространство. За что же просили компенсацию земледельцы?

Ответ: Рис на таких полях не цвел и не давал урожаев.

3. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей. Более всего пострадали те деревья, что росли у уличных фонарей. Почему им так не повезло?

Ответ: Фонари изменили соотношение света и темноты, деревья не получили нужного сигнала и не подготовились к зиме.

Литература

1. Беркинблит М.Б., Глаголев С.М., Голубева М.В. и др. Биология в вопросах и ответах: учебное пособие. - М.: Изд-во МИНРОС, 1994. 216 с.

2. Довбня С.Е., Ердаков Л.Н., Молодцова З.В. Программа по экологии начальной общеобразовательной школы // Играя, обучаемся: Сб. мат. по экологическому просвещению и образованию. Новосибирск: ИСАР-Сибирь, 1999. №2. С. 96- 98.

3. Ердаков Л.Н. Экология для начального обучения. Новосибирск: Книжица, 1997. 128 с.

4. Ердаков Л.Н., Антонович Л.Ю., Мастинская Р.А. Программа по экологии для средних и старших классов общеобразовательной школы. “Играя, обучаемся” Сб. мат. по экологическому просвещению. № 2. Новосибирск: ИСАР-Сибирь. 1999. С. 99-108.

5. Ердаков Л.Н., Замулло А.П., Чубыкина Н.Л. Экология: Программы для средней общеобразовательной школы. Омск: ОмИПКРО, 1995. 34 с.

6. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 5-8 классов. Новосибирск: Книжица, 1996 – 103 с.

7. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 10-11 классов. Новосибирск: Книжица. 1996 – 63 с.

8. Корнелл Дж. Давайте наслаждаться природой вместе с детьми: Настольная книга по восприятию природы для учителей и родителей. Владивосток: ИСАР-ДВ, 1999. 263 с.

Варианты адаптаций видов к условиям среды

1. Какими способами могут защищаться растений от поедания животными?

Ответ: Они вырабатывают эфирные масла - реппеленты, яды, на них вырастают шипы и колючки.

2. В жаркой безводной пустыне растут странные растения - молочаи, кактусы. Экологи называют эту группу суккулентами. Какие способы экономии воды имеются у суккулентов?

Ответ: Суккуленты запасают воду в вакуолях клеток стебля или листьев. Они жароустойчивы благодаря большой вязкости протоплазмы и высокому содержанию связанной воды в клетках.

3. Часть пустынных растений называют ксерофитами. Они по-своему справляются с недостатком влаги. Как они это делают?

Ответ: Ксерофиты хорошо переносят иссушение, т.к. у них маленькие листья, покрытые толстой кутикулой, волосками или воском; устьица в углублениях, засыпанных зернышками воска; некоторые сворачивают лист в трубку устьицами внутрь; устьица мелкие; листья превращаются в колючки или чешуйки; много узких сосудов (обмен в засуху малоинтенсивен - эвксерофиты; устойчивы к засухе, благодаря длинным, глубоко уходящим корням, интенсивно испаряют - гемиксерофиты.)

4. Весной на короткое время пустыня расцветает и зеленеет. Этим она обязана растениям-эфемерам. Как они справляются с сухостью и жарой своего местообитания?

Ответ: Эфемеры – однолетние, мелкие, используют короткие влажные периоды для роста и развития, с наступлением засухи отмирают, оставляя жаростойкие семена.

5. Форма растений "перекати поле" - удобна для быстрого и широкого распространения семян. Несущийся по земле шар разбрасывает семена на большой площади. Почему такие растения не растут в горах, лесах? Какие условия необходимы, чтобы такая форма растений оказалась адаптивной?

Ответ: Открытая местность и ветер, то есть условия степи и пустыни. В горах, лесах – много препятствий.

6. В тропических широтах среди растений преобладают древесные, а в умеренных и холодных возрастает доля многолетних травянистых растений с подземными почками возобновления, они становятся доминирующими. С чем связаны эти соотношения?

Ответ: У деревьев зимующие почки открыты морозам, а у многолетних трав - защищены слоем почвы, опавшей листвы и снегом.

7. Маки и тюльпаны, разные виды луков - все это влаголюбивые растения. Почему же они в таком обилии растут в жарких пустынях? Что им помогает выживать там?

Ответ:. Стратегия жизни этих растений - большую часть года они проводят в виде луковиц и корневищ (неактивное состояние) Это растения-эфемероиды.

8. У одних растений пыльца мелкая, порошковидная сухая. А вот другие имеют клейкую пыльцу, поверхность которой покрыта бороздками и шипиками. Почему у растений такая различная пыльца? К чему приспособлена первая, а к чему – вторая?

Ответ: Первая распространяется ветром, вторая – животными.

9. Ольха, лещина, тополь цветут очень рано, когда деревья в лесу еще не оделись листвой. Цветы появляются раньше листьев, в чем смысл такого опережения?

Ответ: Это ветроопыляемые деревья, а листья мешают переносу пыльцы, «перехватывают» ее.

10. Многие растения раскрывают и закрывают свои венчики в определенные часы суток. Так, утром открываются цветки кувшинки, желтые соцветия календулы. А вот цветки душистого табачка или тоже душистые цветки маттиолы в это время закрыты. Они откроются только с наступлением сумерек. Чем объяснить такое расписание цветения растений?

Ответ: Одни опыляются дневными насекомыми, другие – ночными.

Биологические ритмы

1. Растение кислица на нашем подоконнике вечером складывает листья, а утром расправляет их. Что произойдет с этим растением, если мы поставим его в подвал, где нет смены освещения и всегда темно? Объясните механизм происходящего.

Ответ: Она продолжит вовремя складывать листья и постепенно перейдет с суточного на циркадный ритм. Она и жила по нему, только затянутому суточным периодом.

2. Рис - растение короткого дня. На о.Тринидад земледельцы подали в суд на промышленников, круглосуточно сжигающих газовые отходы вблизи полей. Это освещает огромное пространство. За что же просили компенсацию земледельцы?

Ответ: Рис на таких полях не цвел и не давал урожаев.

3. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей. Более всего пострадали те деревья, что росли у уличных фонарей. Почему им так не повезло?

Ответ: Фонари изменили соотношение света и темноты, деревья не получили нужного сигнала и не подготовились к зиме.

Межпопуляционные взаимоотношения

1. Опишите экологические преимущества мелких семян у растений. Что выигрывают организмы с мелкими семенами?

Ответ: Большое количество семян при малых затратах энергии на их формирование, легче и дальше переносятся ветром, заселяют нарушенные местообитания, длительно сохраняют всхожесть.

2. Опишите экологические недостатки мелких семян у растений. В чем проигрыш в соревновании с крупносемянными формами?

Ответ: Недостатки: меньше запас питательных веществ, меньше шансов выжить и прорасти, пробив плотную дернину.

3. Опишите экологические преимущества крупных семян у растений. Что выигрывают организмы с крупными семенами?

Ответ: Преимущества: много питательных веществ и больше шансов прорасти сквозь мощную дернину, выиграть в конкурентной борьбе.

4. Опишите экологические недостатки крупных семян у растений. В чем их проигрыш в сравнении с мелкосемянными формами?

Ответ: Недостатки: легче становятся добычей животных, не разносятся далеко ветром, небольшая долговечность, невелико общее количество семян.

5. На участке гор видовое разнообразие растений в 2-3 раза выше, чем на таком же участке предгорной равнины. Перечислить возможные причины, увеличившие видовое разнообразие растений в горах.

Ответ: Этому способствуют вертикальная зональность, особые типы местообитаний (скалы, например), которых более нигде нет, изолированные ущелья, а также относительная древность ландшафта в сравнении с долиной.

6. На огороде основной сорняк - бодяк желтый. Одно его растение производит за лето тысячу семян. Всхожесть семена, лежащие в почве, не теряют 7-9 лет. Определите, сколько семян произведут за 4 года 45 растений (по одному растению бодяка на квадратный метр огорода)? Объясните, почему весь огород не зарастает бодяком, какие экологические закономерности мешают этому?

Ответ: 180000. Все семена не могут прорасти, потому что ингибируются проросшими и растущими растениями бодяка (внутривидовая конкуренция), а кроме того, распространение и увеличение численности бодяка сдерживают другие растения (межвидовая конкуренция) и потребители бодяка (животные, грибы).

7. Полынь горькая (одно растение) производит за сезон до 700000 семян. На нашем огороде произрастает 15 растений этого вида. Сколько семян они произведут за 3 года? Все ли семена окажутся в почве нашего огорода? Зарастет ли весь огород полынью, ведь ее семена сохраняют всхожесть, находясь в земле в течение 6-7 лет? Почему полынь всегда есть на огороде и редко встречается на лесных полянах?

Ответ: 31 500 000 шт. Множество семян уносит ветер. Огород может зарасти полынью в тех местах, где нарушена дернина. На лесных полянах сформирована дернина, и она не дает прорасти семенам полыни.

8. У разных растений на одном лугу пыльца при цветении осаждается на различных расстояниях: лук - 2 м, сосна - 100 м, хлопчатник - 1 км. Можно ли этим расстоянием характеризовать скорость расселения растений? Какая характеристика на ваш взгляд могла бы характеризовать расселение точнее?

Ответ: Можно. Дальность переноса семян.

9. Ятрышники и венерины башмачки не растут на клумбах даже с самой прекрасной почвой, если не образуют симбиоз с другими живыми организмами. Только в симбиозе с ними и может расти, цвести и плодоносить орхидея. С кем так тесно связаны наши орхидеи?

Ответ: С особыми видами грибов. Их корни с грибом образуют микоризу. С помощью гриба орхидеи получают минеральные вещества.

10. При составлении букетов обнаруживается, что не все растения переносят соседство друг друга. Розы и гвоздики, помещенные вместе, теряют свой аромат. Ландыши в общем букете заставят увянуть все остальные цветы. Нарциссы тоже заставляют увянуть остальные цветы, а поставленные с незабудками, погубят и их, но и сами погибнут. В чем причина этих взаимных увяданий? Зачем нужно это свойство растениям?

Ответ: Растения выделяют яды, защищающие их от паразитов, но эти вещества - ингибиторы роста других растений.