РІЗНОМАНІТНІСТЬ ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ У БІОСФЕРІ

ТЕМА 4. БІОСФЕРА – НАЙБІЛЬША ЖИВА СИСТЕМА

УРОК 29

ТЕМА. РІЗНОМАНІТНІСТЬ ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ У БІОСФЕРІ

Мета уроку: навчальна – розглянути та порівняти особливості й роль у біосфері, а також житті людини представників кожного із чотирьох царств живих організмів (мікроорганізми, гриби, рослини й тварини); розвиваюча – показати школярам, що вплив людини на біосферу може бути не тільки прямим, безпосереднім, але й опосередкованим, а також підкреслити роль людини в збільшенні біологічної різноманітності планети; виховна

– прищеплювати учням думку про те, що більшість живих організмів дають користь біосфері та людині.

Основні поняття: царства, віруси, бактерії, мікроорганізми, біологічна різноманітність, вид, сорт, порода, зелена архітектура.

Методи уроку: словесний (бесіда), порівняльний (порівняти роль представників кожного царства в природі Землі), повторювальний, або репродуктивний (пригадати матеріал уроків “Поле. Рослини та тварини поля”, “Зелена архітектура. Штучні екосистеми”).

Тип уроку: комбінований – вивчення нового матеріалу та повторювально-узагальнювальний.

Обладнання: підручник,

таблиця та рисунки до теми “Царства біосфери”.

Міжпредметні зв’язки: біологія (7 клас), фізична географія материків і океанів (7 клас), охорона життя й здоров’я (9 клас).

Структура уроку

І. Перевірка домашнього завдання

II. Повідомлення теми, мети й завдань уроку

III. Актуалізація опорних знань учнів, їхнього попереднього досвіду

IV. Викладення основного матеріалу

1. Біологічна різноманітність, від чого вона залежить.

2. Мікроорганізми та їхня роль у біосфері й житті людини.

3. Гриби та їхня роль у біосфері й житті людини.

4. Рослини та їхня роль у біосфері й житті людини.

5. Тварини та їхня роль у біосфері й житті людини.

V. Підбиття підсумків уроку

VI. Домашнє завдання

Хід уроку

I. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

– Запитання до учнів

1. Чи можна розселення людиною тварин на інших материках вважати прикладом однозначно позитивного або однозначно негативного впливу людини на біосферу? Чому?

2. Де на Землі є такі території, які майже не зазнали впливу людської діяльності?

3. Чим небезпечний для планети “парниковий ефект”?

4. Чому у світі багато міжнародних організацій, які борються за охорону природи та біосфери?

II. ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ Й ЗАВДАНЬ УРОКУ

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ, ЇХНЬОГО ПОПЕРЕДНЬОГО ДОСВІДУ

Ми вже говорили з вами на першому уроці, присвяченому вивченню біосфери, що вона – найлегша з основних оболонок Землі (1 ∙ 1017 кг).

– Яка маса більша в межах біосфери: рослинна чи тваринна? (Рослини становлять 97% маси всієї біосфери, а тварини й мікроорганізми – тільки 3%.)

Для порівняння: маса всіх рослин на Землі дорівнює 2400 млрд. тонн, а загальна маса людей, які мешкають на Землі,- 300 млн. тонн.

IV. ВИКЛАДЕННЯ ОСНОВНОГО МАТЕРІАЛУ

1. Біологічна різноманітність, від чого вона залежить

– Слово вчителя

Серед тварин за масою переважають дрібні істоти (комахи, черви). На 1 км2 маса великих тварин становить 1 тонну, а дрібних – 11-12 тонн.

Скільки ж усього видів живих істот живе на Землі? До кінця XX ст. було описано близько 2 млн. видів тварин і 500 тис. видів рослин, понад 100 тис. видів грибів.

Однак кількість видів постійно збільшується. Так, щорічно відкривають близько 2 тис. видів комах, збільшується список риб, червив, грибів і рослин. Сучасні вчені оцінюють кількість видів живих організмів на Землі як 5-6 мільйонів. Сукупність усіх живих істот на Землі називають біологічною різноманітністю.

Різноманітність, або багатство, живого світу на Землі дозволила згрупувати всі організми в чотири групи, або царства.

2. Мікроорганізми та їхня роль у біосфері й житті людини

1). Віруси – розвиваються тільки всередині клітин живих організмів, поселяючись у них, тобто паразитуючи на живих організмах. Тому всі віруси однозначно шкідливі для живих організмів і спричиняють у них різні захворювання: у людини кір, грип, віспу, СНІД, у собак – чуму тощо.

2). Бактерії бувають корисними для людини (з їхньою допомогою виготовляють кисломолочні продукти, квасять капусту) та хвороботворними (спричиняють ангіну, скарлатину, тиф, чуму, дифтерію та інші хвороби).

3. Гриби та їхня роль у біосфері й житті людини

– Бесіда

Це царство так само надзвичайно різноманітне. Нам більше знайомі шапкові гриби, різні види яких ми вживаємо в їжу.

– Наведіть приклади таких грибів. (Білий гриб, печериця, опеньок, маслюк.)

Однак серед шапкових грибів є й отруйні для людини.

– Які ж це гриби? (Бліда поганка, мухомор, несправжній опеньок, сатанинський гриб.)

Існує ще група умовно їстівних грибів, які можна вживати в їжу тільки після довгої та ретельної обробки (вимочування, варіння). Тим часом жодні гриби не можна вживати в їжу, якщо вони зібрані вздовж автодоріг, невідомих складів, на дні ярків, біля звалищ.

Окрім шапкових, у природі існують одноклітинні мікроскопічних розмірів гриби, наприклад дріжджі, мукор. Гриб мукор має вигляд сірої плісняви на хлібі та інших продуктах харчування.

– Гриби створюють органічні речовини чи отримують їх, як тварини, у готовому вигляді? (Ні, не створюють, і цим вони нагадують тварин (не зовнішнім виглядом., а саме способом живлення).)

4. Рослини та їхня роль у біосфері й житті людини

– Яка головна роль рослин у біосфері? (Завдяки хлорофілу (зеленій речовині) на світлі в них відбувається процес фотосинтезу, тобто утворення з води та вуглекислого газу органічних речовин і кисню.)

– Як називають нові види рослин, які люди створили для того, щоб вирощувати на полях і в садах,- види з особливими зручними для людини властивостями? (Сорти.)

– Які корисні для людини властивості мають нові сорти? (Високу врожайність, морозостійкість, посухостійкість, швидко-стиглість, смак.)

Таким чином, людина щодо рослин відіграє подвійну роль – створює нові сорти й тим самим збільшує різноманітність рослин, але водночас своєю господарською діяльністю знищує на певних ділянках інші види рослин.

– Що означає словосполучення “зелена архітектура”? (Планування й насадження скверів, парків, тобто штучно створених привабливих куточків за допомогою рослин.)

5. Тварини та їхня роль у біосфері й житті людини

Якщо маса тварин набагато менша від маси всіх рослин Землі, то різноманітність тварин майже в сім разів більша, ніж різноманітність видів рослин.

– Назвіть головну відмінність живлення рослин від живлення тварин. (Тварини споживають органічні речовини, створені рослинами як із самих рослин (травоїдні тварини), так і через поїдання травоїдних та інших тварин (м’ясоїдні тварини, або хижаки).)

– Яка відмінність у способі життя рослин від тварин впадає в око? (Рослини ведуть переважно прикріплений спосіб життя, а тварини проводять життя здебільшого в русі.)

– Як називають нові види тварин з особливими, зручними для людей якостями, яких вони створили для того, щоб вирощувати їх для себе? (Породи.)

Як стосовно рослин, так і стосовно тварин діяльність людей не тільки прямо (наприклад, у вигляді відстрілу тварин), але й опосередковано (у вигляді знищення звичних місць проживання) призводить до вимирання деяких видів тварин.

– Представники якого царства активніше реагують на зміни в оточуючому середовищі? (Тварини, тому що вони здатні пересуватися, чують і бачать.)

– Завдання у робочому зошиті

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

– У які чотири царства об’єднані всі організми біосфери? (Царства мікроорганізмів, грибів, тварин і рослин.)

– Яке царство відзначається різноманітністю видів? (Царство тварин.)

– Яке царство відзначається великою біомасою? (Царство рослин.)

– Чому можна сказати, що діяльність людей впливає на живі організми двояко? (Люди знищують середовище проживання організмів і тим самим спричинюють загибель деяких видів рослин і тварин.)

– Як називають такий непрямий вплив людини на біосферу? (Опосередкований.)

– З іншого боку, люди свідомо створюють нові сорти рослин і породи тварин з корисними для себе властивостями.

VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Дати відповіді на запитання після параграфа.

ДОДАТКОВИЙ МАТЕРІАЛ ДО УРОКУ

Різноманітність рослинного й тваринного світу

Рослини й тварини продовжують змінювати середовище й у наші дні. В океані формуються коралові рифи, на північних болотах, порослих мохом-сфагнумом, щорічно відкладається близько 1 мм торфу, на безжиттєвих скелях поселяються водорості и лишайники, які руйнують гірські породи й сприяють грунтоутворенню, від зростаючих у різних природних зонах лісів та з верхніх шарів морських вод надходить в атмосферу кисень тощо. Живе змінює середовище задля своїх інтересів.

Деякі види організмів здатні накопичувати хімічні елементи в досить великих кількостях. Такі організми називають концентраторами хімічних елементів. Молюски, корали й устриці концентрують Кальцій, губки, радіолярії і діатомові водорості – Силіцій. Коли ці організми відмирають, на дні озер і морів утворюються товщі вапняку, скупчення кремнезему у вигляді гірських порід. Морські водорості – ламінарії – відомі як концентратори йоду. Морські “городи” дають нам харчовий продукт, багатий на йод,- морську капусту. Трава курай накопичує Натрій і Хлор. Злаки, осоки й хвощі містять Силіцій. Гречка, картопля, буряк і кукурудза – Калій. Рослини родини гвоздикових містять велику кількість Купруму, жовтецеві й пасльонові накопичують Літій.

Закономірності поширення біоценозів на земній кулі досліджує біогеографія – розділ географії, до складу якого входить зоогеографія та географія рослинності. Біогеографія вивчає сучасне поширення організмів та історію формування їхніх співтовариств, їхнього зв’язку з навколишнім середовищем. Вона відповідає також на таке запитання: “Які чинники впливають на різноманітність життя й чому одні території багатші на види, ніж інші?” На арктичних островах видова різноманітність рослин невелика – не. перевищує 50-100 видів, у тундрі до 200-300, у тайзі (хвойних лісах) – 400-600, у широколистяних лісах – 700-800, а в степах 800-900, у тропічних лісах понад 1000 видів, у пустелях лише близько 300.

Ще меншою є видова різноманітність на островах. Якщо острів розташований на відстані не більше 170 км від найближчого суходолу, то до нього зможе добратися лише одна тварина з тисячі, які вирушили в дорогу. Якщо ж дорога вдвічі довша, то її здолає лише одна тварина з мільйона. Виходить, щоб досягти островів, розташованих за тисячі кілометрів від материка, у дорогу мають вирушити мільйони й мільярди відважних мандрівників.

Тільки випадок визначає, яким рослинам і тваринам призначено досягти берегів далекого острова й вижити там. Тому чим далі розташований острів, тим більше видів не вистачає на ньому для створення повноцінної екосистеми, оскільки потрапити на острів одночасно не можуть дерева й чагарники, трави й ліани, хижаки, травоїдні й дрібні тварини, які здатні руйнувати мертві залишки.

У різні періоди історії нашої планети в її флорі та фауні переважали то одні, то інші групи організмів. Сотні мільйонів років тому на Землі були широко розповсюджені ліси з деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів. Нині ці рослини не такі різноманітні й представлені в основному дрібними трав’янистими формами. Зате панують квіткові рослини, що освоїли в процесі еволюції і простори Арктики, і піски Сахари, і тропічні болота Амазонїї. Так само було й у тварин: скінчилася ера рептилій (гігантських ящерів, або динозаврів), а їхнє місце в сучасному світі посіли птахи та ссавці, які краще за інших здатні пристосовуватися до найрізноманітніших кліматичних умов, зокрема до низьких температур.

Тваринні організми в межах біосфери розподілені дуже нерівномірно. У морях вони заселяють усі глибини, але найбільша кількість видів живе на глибинах до 200 м, куди проникають сонячне світло й тепло. А ось у глиб Землі тварини проникають усього на кілька метрів, оскільки їхня діяльність, як правило, пов’язана тільки з грунтом. Зате багато видів птахів і комах можуть підніматися в надхмар’я. Орлів і грифів зустрічали на висотах до 7500 м, а гусей навіть на висоті 9500 м над рівнем моря. Повітряні потоки заносять туди й дрібних комах, але життя як такого там не існує.

Кількість видів тварин та їхня біомаса в морях скорочуються із глибиною, а на суходолі – з висотою. Число видів тварин спадає від екватора до полюсів, оскільки річні температури повітря знижуються, а кількість рослинної їжі зменшується.

Межі горизонтального й вертикального розповсюдження тварин ширші, ніж рослин. Це здається парадоксом, адже тварини залежать від рослин і бактерій, які виробляють органічні сполуки, що є для них їжею. Але рухливі тварини можуть відриватися, віддалятися від безпосередніх джерел їжі або використовувати в цій ролі мертву органічну речовину. Наприклад, так вчиняють мешканці морських глибин, на яких згори падає “дощ” із органічних залишків – відмерлих тварин океану та залишків поділу здобичі морськими хижаками.

Рослинне угруповання намагається використовувати всі ресурси навколишнього середовища не тільки в просторі, для чого рослини утворюють кілька зелених “поверхів”, або ярусів (від високих дерев до тіньовитривалих трав’янистих рослин, мохів і лишайників, які стеляться по землі), але й у часі. У помірному поясі, наприклад, рослини починають цвісти вже напровесні, відразу після того, як зійде сніг, і закінчують пізньої осені. Однак представники кожного виду цвітуть недовго й у певному порядку: спочатку цвітуть одні рослини, потім вони поступаються місцем іншим і так далі. Тому вигляд рослинного угруповання, а часто й усього ландшафту в цілому за теплу пору року може змінюватися 10 разів, а то й більше!

Якщо рослина поширена на зовсім невеликій території, її називають ендеміком. Наприклад, ельдарська сосна росте тільки в Грузії, камчатська ялиця – тільки на східному березі півострова Камчатка, сосна Станкевича – на околицях Судака в Криму. Ендеміків багато на островах і в горах, тобто на таких ізольованих ділянках, звідки рослини не могли розселитися на інші землі й куди не могли проникнути чужоземні види. Чим далі розташовані острови від материка й чим старіші гірські пасма, що відокремлюють територію, тим більше там ендеміків.