Ціль: Формувати знання про особливості трофічної структури співтовариства, про харчові зв'язки, які відображають шлях круговороту речовин, формувати поняття харчовий ланцюг, харчова мережа. Тип уроку: комбінований. Методи: частково-пошуковий, пояснювально-ілюстративний Форми організації діяльності учнів: рольова гра, самостійна робота, індивідуальна, робота в групах, бесіда. Технічне забезпечення: аудіозапис "Звуки лісу". Доброго дня! Я рада вітати Вас у нас у гостях! Простягаючи Вам свої долоні, я запрошую до спільної роботи, якщо ви приймаєте мою пропозицію, то відкрийте мені назустріч свої долоні, а якщо ні – відверніть їх від мене. Вам пропонується низка епіграфів до уроку, прочитаємо їх.Який із них більше підійде до сьогоднішнього уроку? Повернемося до них наприкінці уроку. «Природа – це єдина книга, кожна сторінка якої сповнена глибокого змісту» "Наш світ - не випадковість, не хаос, є система у всьому" I. Актуалізація знань Запитання. Що таке біоценоз? (Переклад слова) Спільнота (біоценоз) – група організмів різних видів, пристосованих до певних умов існування, на однорідній ділянці та взаємно впливають один на одного. Завдання: Наведіть приклади природних угруповань. Завдання (на тлі музики): Заплющте очі і згадайте літо, перед вами лісова галявина. Сонце пробивається крізь листя і освітлює лісовий світ. Пернаті починають свій звичайний денний щебет. Стрибають по гілках безтурботні маленькі синички та чижики. Стукає по стовбуру дятел у червоній шапочці. Цей трудяга витягує з-під кори шкідливих для дерев комах. Хитра руда лисиця ховається в нору, почувши кроки людини, що гуляє лісом. Ідеш, присядеш на галявині на ствол старої берези, що впав. І спостерігаєш, що відбувається довкола. Ось береза впустила свій листочок.Ось мурашка дереться стежкою, він несе додому розчавлену ягоду суниці. Який маленький, а дужий! Вся галявина вкрита маленькими сонечками – ромашками, пурхають метелики, дика бджола дзижчить над квітами. Значить, десь поблизу, у старому дупле її будинок. І раптом помічаєш на галявині за кущем зайця – русака. Тихо-тихо причаївся маленький заєць, навіть вуха притиснув. (Аплікація, що ілюструє галявину в змішаному лісі) Розплющте очі. На дошці розміщені мешканці галявини. Завдання: розподіліть мешканців на групи (на скільки груп ви розподілите організми, що ляже в основу вашого поділу - ви маєте право вибирати самі) Згадайте, як називають ці групи та чому? Які стосунки поєднують цих живих організмів? (харчові відносини) Тема уроку: «Харчові стосунки у природі» (Постановка мети спільно з учнями) ІІ. Вивчення нового матеріалу У природних спільнотах існують різні форми зв'язків між організмами. Але все-таки найголовніші, основні – це харчові – у суспільстві всі організми є об'єктами харчування інших. Чому? (Без їжі прожити не може жоден організм. Їжа дає енергію для життя.) Запитання: На які групи ми можемо поділити організми за способом харчування? Що таке ланцюга живлення? Ланцюг живлення – це ряд організмів, у якому кожна наступна ланка живиться попередньою. Ланцюг живлення – послідовність організмів, через яку передається енергія, укладена їжі, від її початкового джерела. Завдання: Наведіть приклади ланцюгів живлення (запис на дошці). Перевіримо написані ланцюги живлення використовуючи правила харчових ланцюгів (Інформаційна карта) «Правила» харчових кіл: Запитання: Яка будова харчових кіл? Вивчення будь-якої теми передбачає знання її термінології Завдання: Перед Вами поняття продуценти, консументи, редуценти. Запропоновано формулювання понять, вам необхідно виявити відповідний даним визначенням термін. 1. (від латів. producens - що виробляє, що створює), організми, здатні до фото-або хемосинтезу і які є в харчовому ланцюзі творцями органічної речовини. 2. (Від лат. consume – вживати) – організми, які споживають готові органічні речовини, створювані продуцентами. 3. (Від лат. reducens, – що повертає, відновлює) – мікроорганізми (бактерії та гриби), що руйнують відмерлі залишки живих істот, що перетворюють їх на неорганічні та найпростіші органічні сполуки, які потім використовуються продуцентами. Приклад харчового ланцюга: капуста → гусениця капустяної білянки → синиця → яструб. Продуцент консумент1 порядку консумент2 конс3 Нектар ––> муха ––> павук ––> землерийка ––> сова. Завдання: Порівняйте між собою ці ланцюги живлення. Що об'єднує ці ланцюги? Відповідь: перша ланка в ланцюзі живлення – автотрофи Запитання: Визначте, яке значення мають рослини для життя живих організмів? Сонце – єдине джерело енергії Землі. Рослини у процесі фотосинтезу, використовуючи енергію Сонця, утворюють органічні речовини. Які споживаються як їжі травоїдними тваринами (консументи одного ладу), ті. у свою чергу, стають їжею для хижаків (консументи 2-го порядку) і т.д. Після смерті будь-який організм розкладається завдяки діяльності грибів та мікроорганізмів (редуценти). Завдання: Перед вами наведено ще приклади харчових кіл, що їх поєднує? Листова підстилка ––> дощовий хробак ––> чорний дрізд ––> яструб-перепелятник Мертва тварина -> личинки падаючих мух -> трав'яна жаба -> звичайний вуж. Відповідь: Вони починаються з мертвої органічної речовини Мертва органічна речовина – детриту. детритним харчовим ланцюгам (ланцюгами розкладання). Клас поділяється на групи по 4 особи. Лунає командам великі карти, на яких є опис біотопів. Учні повинні визначити за описом біотопу відповідний біогеоценоз на карті. Правильна відповідь – картка біогеоценозу на ігрове поле. Після визначення біоценозу учні визначають живих мешканців біоценозу: вчитель показує маленькі картки із зображеннями тварин і називає їх, члени команд повинні визначити тварини, що населяють їх біотоп і піднімають руку (Великі поля. Біоценози: тундра, змішаний ліс, луг, степ) Завдання: Складіть харчові ланцюги біогеоценозу тундри, включаючи перераховані організми: ягель, північний олень, лемінг, біла сова, вовк, песець, бактерії, біла куріпка, карликова верба Харчовий ланцюг не може містити більше 5-6 ланок, тому що при переході на кожну наступну ланку 90% енергії втрачається (правило 10%, Правило екологічної піраміди). Завдання: З'ясуйте чим різняться поняття «харчовий ланцюг» та «харчова мережа»? Учні встають у коло, у кожного учня є картка із зображенням рослини чи тварини. Кожен учень-“рослина” отримує руками клубок ниток. Інші учасники отримують у руки нитку від того “організму”, яким він харчується (може не від одного). Клубки передаються від "рослин" до "рослиноїдних тварин", від них - до "хижаків" або "всеїдних". У колі утворюються переплетення - "мережа живлення", побудована на основі численних ланцюгів живлення. При загибелі рослин зв'язку починають порушуватися і слабшати (Діти - «рослини» по черзі випускають з рук нитки. Поступово «рослиноїдні тварини» гинуть - виходять з кола. Доки кінець нитки знаходиться в руках “рослин”, весь ланцюжок зберігається. ) У співтовариствах харчові ланцюги складно переплітаються і утворюють харчові мережі. Вони багато організми належать відразу до кількох трофічним рівням. Завдяки складності харчових зв'язків випадання одного виду часто не порушує рівноваги в системі. Я оцінила вашу роботу на уроці. А тепер прошу вас оцінити свою роботу на уроці, з яким настроєм ви працювали, чи вам було комфортно, чи все у вас виходило. ІІІ. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія: Учням видається картинка-павутина та перелік питань з уроку. Завдання: перевірте себе, як ви засвоїли матеріал. Вам необхідно проаналізувати рівень засвоєння матеріалу та визначити місце розуміння кожного питання на павутинні. (Чим ближче до центру павутиння, тим повніші знання ви маєте з цього питання.) Нам необхідно визначити, які прогалини у знаннях та вміннях у вас є, на що необхідно звернути увагу. Запитання для рефлексії: Завдання: Звернемося до епіграфів уроку. Виберіть той, який, на вашу думку, повніше розкриває тему уроку. Поясніть. Сьогодні ми з вами спробували розплутати «невидимі нитки природи», які воєдино всі живі організми Землі. Харчові відносини найважливіші, але не єдині між живими організмами, але про це йтиметься на наступних уроках. Харчовий ланцюг – це взаємовідносини між різними групами організмів (тварини, гриби, рослини та інші), під час яких відбувається поїдання однієї особини іншої з метою отримання поживних речовин, а також енергії. Це явище називається ланцюгомоскільки є точний ряд тих, хто їсть, і тих, кого з'їдять. Всі організми діляться на ланки в ланцюзі, і кожен, що належить до однієї з ланок, може бути з'їдений представником наступної ланки.Кількість ланок в основному не перевищує 4-5, але в деяких ситуаціях їх може бути значно більше. Основною причиною, через яку ланок не може бути більше, є обмеженість, про яку буде розказано нижче. Основним значенням харчового ланцюга є збереження стабільного стану живих організмів, адже якби не існувала подібна ієрархія, то якісь певні хижаки мали б можливість знищувати всіх, позбавляючи слабших можливостей харчуватися та розвиватися. Харчовий ланцюг є деяким регулятором усієї енергії в біосфері, адже навіть рослини, які вважаються їжею для травоїдних тварин, є лише частиною ланцюга. У разі відсутності таких взаємин між живими організмами, біосфера ще мільйони років тому стала б неживою. Саме тому харчовий ланцюг повинен існувати і заважати йому в жодному разі не можна, адже при знищенні однієї ланки інші починають гинути слідом за ним, створюючи ланцюгову реакцію. Автотрофи – це ті живі організми, які займаються поїданням інших, адже вони мають здатність до виробництва власної їжі. В основному вони створюють собі їжу за допомогою простих молекул, наприклад вуглекислого газу або вуглецю. Вони також поділяються на два основні типи: Якщо заглиблюватися в екологію та біологію, то можна зробити дуже простий висновок: саме автотрофи є основним для всіх екосистем на Землі. Більшість харчових ланцюгів починається з них, оскільки вони здатні виживати без поїдання інших організмів, а отже первинніших ланок бути просто не може. Їх називають виробниками чи продуцентами. Гетеротрофи, які в екологічному співтоваристві називаються споживачами, не здатні виробляти поживні речовини із сонячної чи хімічної енергії. Через це їм доводиться поїдати інших істот чи продукти, які вони виробляють. Люди ставляться якраз до цієї категорії, як і тварини, гриби, а також більшість інших бактерій. Ролью гетеротрофів вважається споживання інших організмів. Видів існує безліч, тому виділити якісь основні просто неможливо, адже варіюються вони залежно від різних екологічних ролей. Гетеротрофи можуть бути рослиноїдними (комахи, деякі тварини, такі як корови або коні), м'ясоїдними (більшість хижаків), і всеїдними (ведмеді, мавпи та більшість птахів). Людина належить до всеїдних, оскільки у своєму раціоні вживає як тваринний, і рослинний білок. Дана група також вважається споживачами, але в ній є вагомі відмінності від гетеротрофів, тому повноцінними споживачами вони не є, краще сказати, що вони проміжна стадія між автотрофами і гетеротрофами. Вони переробляють мертвих істот, розкладаючи їх у неорганічні сполуки, а потім використовують із них усе, що може стати в нагоді організму.До цієї групи в основному належать гриби та деякі види бактерій, а їх роль анітрохи не менша, ніж у консументів та продуцентів. Багато дослідників навіть думають, що їхня цінність у харчовому ланцюгу значно вища, ніж у останніх, оскільки вони не знищують популяції, не заважають розвитку інших організмів, а прибирають залишки, що заважають проростанню здорових рослин, наприклад. Саме завдяки редуцентам харчовий ланцюг залишається здоровим, оскільки поживні речовини з недоїдених рослин або залишків їжі гетеротрофа повертаються у ґрунт, дозволяючи біосфері нормально функціонувати. Відео про редуценти, консументи та продуценти У харчовому ланцюгу, як і говорилося вище, переважно чотири чи п'ять рівнів, кожен із яких відрізняється за значимістю та його представникам. Деякі живі організми в той самий момент можуть ставитися відразу до кількох рівнів, але це більше виняток із правил, тому говорити про них немає сенсу. Нижче буде перераховано п'ять основних рівнів трофічного ланцюга, завдяки яким біосфера функціонує досі без особливих перебоїв: Будь-який процес має з чогось починатися, тому на початку харчового ланцюга лежить перший трофічний рівень. Він складається з автотрофних організмів (продуцентів), які для свого виживання генерують їжу із сонячної енергії чи хімічних реакцій. Основними представниками можна назвати практично всі рослини, оскільки фотосинтез це те, чого просто не може бути у тварин або бактерій. Після першого рівня починається другий, що цілком логічно.До нього відносяться всі рослиноїдні споживачі, які в свою їжу вживають рослини. Здебільшого це гусениці, комахи, невеликі тварини, такі як зайці чи вівці, і навіть безліч інших живих організмів. Даний рівень можна назвати проміжним, адже його представники не настільки сильні, щоб харчуватися іншими гетеротрофами чи деструкторами, але в них водночас є можливість з'їдати автотрофів. До третього рівня належить більшість не найбільших, але й слабких тварин, які харчуються травоїдними. Їх називають вторинними споживачами чи хижаками. Більше не можна сказати щось про цей рівень, оскільки до нього належить дуже багато живих організмів. Четвертий рівень є притулком сильних хижаків, які без особливих проблем з'їдають представників другого та третього. У них є природні вороги, але їхня кількість дуже мала, оскільки саме ці живі організми набувають здатності до опору та захисту від інших. Наприклад, до них відносяться сови, які поїдають змій, а ті, у свою чергу, харчуються зайцями або іншими гризунами. Таким чином можна помітити закономірність та послідовність, адже зайці харчуються рослинами. Ось і все, чотири кроки, чотири рівні, чотири живі організми. Це останні з основних ланок. Представників цієї групи називають вищими хижаками чи навіть суперхижаками. У тварин, які належать до п'ятого рівня, немає природних ворогів. Вони є королями своєї екосистеми і можуть робити все, що захочуть. До того ж, примітним можна назвати той факт, що після смерті будь-якого організму його труп з'їдають детритофаги, а залишки розкладаються за допомогою редуцентів. Харчовий ланцюг повністю послідовний, адже розкладені деструкторами залишки відправляються назад у ґрунт, а ними вже живляться рослини, тобто. представники першого рівня, і весь ланцюг починається за новим. Саме тому можна з упевненістю сказати, що харчовий ланцюг є замкнутою системою, в якій є свій кругообіг поживних речовин. Деякі живі організми можуть кочувати від рівня до іншого, залежно від екосистеми, де вони живуть. З найзрозумілішого прикладу можна навести ведмедя, який належить до п'ятого рівня і вважається найвищим хижаком. Ця тварина нерідко їсть ягоди, а значить виступає як представник травоїдних і відноситься до другого рівня, але це не означає, що вторинні споживачі зможуть його з'їсти. До речі, людина лише за один день може змінити своє місце розташування в ланцюзі кілька разів. Вчені виділяють, як правильно, два підрозділи харчових ланцюгів: Початком цього типу харчового ланцюга є живі зелені рослини, які призначені для подальшого вживання їх у їжу травоїдними тваринами. Їх своєю чергою з'їдять уже хижаки третього, четвертого чи п'ятого трофічного рівня. Такі екосистеми залежать від сонячної енергії, якою живляться автотрофи. Якщо підбивати підсумок, то пасовищний тип харчових ланцюгів повністю залежить від переміщення генерованої автотрофами енергії з інших ланкам. Це основний тип, до якого належить більшість всіх екосистем, що у природі.Внизу буде перелічено кілька прикладів пасовищних харчових кіл: Рослина > гризун > хижак третього рівня (лисиця/вовк) > хижак четвертого рівня (лев, леопард) Трава > комаха > птиця > хижак, що харчується птахами Детритна харчова ланцюг бере свій початок з органічних матеріалів, що розкладаються, які в свою чергу вживають в їжу детритофаги. Після цього ці організми стають їжею для хижаків. Основною відмінністю детритного типу від пасовищного можна назвати той факт, що детритний не потребує великої кількості сонячної енергії та не особливо залежить від нього. Чим більше живих істот буде в ланцюзі, тим більше органічних речовин детритофаги зможуть отримати після їхньої смерті. З основних прикладів можна назвати підстилку помірних лісів. Цікаве відео про типи харчових ланцюгів Вся енергія, що виробляється у будь-якій з екосистеми, переноситься між трофічними рівнями під час харчування. Але цей процес дуже марнотратний і неефективний, адже та ж комаха з'їдає лише частину від рослини, забираючи невелику кількість енергії. Харчові ланцюги, незважаючи на всю важливість і, начебто, повну послідовність, вкрай обмежені: Під час переходу від одного трофічного рівня до іншого, частина енергії зберігається як біомаса організмів. Але після вживання цього організму іншою, вищою ланкою ланцюга, зберігається лише десять відсотків енергії. Потім відбувається ще один перехід, одна істота з'їла іншу і знову отримала лише 10%. Таким чином, втрата початкової енергії стає дуже великою і вся ефективність системи насправді повністю відсутня.Саме тому всі харчові ланцюги обмежуються 3-6 рівнями, адже далі просто не залишиться енергії для харчування. Уся ця втрата енергії відбувається у формі тепла чи відходів, які виникають після вживання. З основних причин відсутності ефективності, здавалося б, відпрацьованої мільйонами років схемою можна виділити: Оскільки в природі є закон збереження енергії, ще з уроків фізики кожна людина знає, що ніяка енергія не може зникнути безслідно.Вся енергія йде у вигляді тепла, що виділяється внаслідок будь-якої дії живих організмів. Прикладів екосистем, у яких є свої харчові ланцюги, у природі існує безліч. Тому простіше поділити їх на деякі категорії і вже від цього відштовхуватися при складанні якихось наочних харчових ланок: Якщо брати загальний вигляд, то у комах харчовий ланцюг виглядає так: рослинність -> фітофаги -> ентомофаги -> великі хижаки. Фітофагами, до речі, називаються невеликі та звичні нам комахи, такі як попелиця, метелики та інші. Вони вживають в їжу рослинність, після чого стають здобиччю для більших комах, якими є ентомофаги. Після цього вони стають їжею для птахів або інших великих хижих тварин, будь то земноводні або ссавці. Наочнішим цей ланцюг буде виглядати у формі: нектар – бджола – бабка – змія – орел. Біогеоценоз називається якась група організмів, які взаємодіють між собою і тісно пов'язані. Якщо якась тварина біогеоценозу вмирає, то вона піддає зникненню весь харчовий ланцюг екосистеми, оскільки представники інших ланок просто не можуть знайти собі іншу їжу. З наочних прикладів можна назвати: кульбаба – гусениця – кріт – ворон. Таким чином, якщо гусениця загине до того, як її з'їсть кріт, то в останнього не буде їжі і той помре за нею, ворону ж у цьому плані куди простіше, адже він має крила і може просто полетіти до іншої їжі, але без енергії , яка видобувається з їжі, він зможе це зробити і помре. Редуценти (руйнівники чи деструктори) – це ті організми, які з допомогою своїх залоз здатні розкладати залишки органічних речовин до найпростіших неорганічних. Найкращим прикладом можна назвати більшість грибів. Вони є ключовою ланкою детритного харчового ланцюга, оскільки вони здатні відновлювати баланс відсутніх речовин в екосистемі. У природі існує не тільки наземні харчові ланки та рівні, які були описані вище, але й водяна, яка має досить вагомі відмінності. Але навіть так, крім відмінностей, ці ланцюги нерідко перетинаються, адже водні істоти можуть нападати на наземних, і навпаки. Таким чином, ті ж птахи, наприклад, зимородки, є частиною наземного ланцюга, але харчуються водними представниками, рибами. Так само відбувається і у зворотний бік: є риби, які вистежують і полюють на комах. До того ж, організми, що розкладаються, представники детритного харчового ланцюга, таким же чином можуть належати і до водного середовища. Всупереч думці багатьох людей і навіть деяких вчених, харчовий ланцюг та мережа – це різні, хоч і суміжні поняття. Якщо харчовим ланцюгом називають взаємовідносини між живими організмами в екосистемі, то харчова мережа – це і є екосистема, до якої входять усі харчові ланцюги у певній системі. Таким чином, харчова мережа не показує якийсь ланцюжок взаємовідносин, не вибудовує їх певну послідовність, а підбиває певний підсумок, включаючи всі живі організми. Харчова мережа існує для опису всіх відносин між організмами в екосистемі. Приклад харчової мережіХарчові відносини у природі. 7-й клас
Гете
Стреп'ніко
Продуцент консументи 1, 2, 3, 4 порядку
Ділянка суші (слабкогорбиста рівнина); вологість підвищена; товщина шару ґрунту невелика, глибше – багаторічна мерзлота; коротке холодне літо та довга сувора зима; сильні вітри. (Тундра)
Ілюстрація тундри
Ягель
Карликова верба
Вовк
Біла сова
Пісець
Лемінг
Бактерії
Біла куріпка
Північний олень
Харчовий ланцюг – визначення, значення та ланки
Значення харчового ланцюга
Автотрофи (продуценти)
Гетеротрофи (консументи)
Деструктори (редуценти)
Рівні (ланки) харчового (трофічного) ланцюга
Перший трофічний рівень
Другий трофічний рівень
Третій трофічний рівень
Четвертий трофічний рівень
П'ятий трофічний рівень
Типи харчових ланцюгів
Пасовищний харчовий ланцюг
Детритний харчовий ланцюг
Енергія в харчовому ланцюзі
Харчові ланцюги – приклади
Харчовий ланцюг у комах
Харчовий ланцюг у біогеоценозі
Харчовий ланцюг редуцентів
Водний харчовий ланцюг
Харчова мережа