Изучение результатов искусственного отбора – разнообразия сортов растений и пород животных

Цель работы: познакомиться с многообразием сортов растений и пород животных, сравнить их с предковой формой и объяснить причину их многообразия на основе учения Дарвина.

Материалы и оборудование: гербарий дикорастущей фиалки и сортов анютиных глазок; сортов пшеницы, ржи, ячменя; открытки или фотографии диких форм и сортов георгинов, флоксов, пионов, гладиолусов и др. цветов; сортов картофеля; клубни разных сортов картофеля; открытки или фотографии пород кошек. Выполнение работы можно организовать по вариантам

Ход работы

I вариант

Работа с гербариями, открытками и фотографиями диких предков и сортов декоративных растений.

1. Установите родство между дикорастущей и культурными формами. С этой целью выполните задание:

а) сравните вегетативные органы и органы размножения данных растений. В чем состоит сходство строения корневой системы, стебля, листьев, цветков.

2. Найдите черты различия.

а) Какие части растений претерпели наибольшее изменение?

б) Как объяснить изменение этих частей у изучаемых сортов?

3. Обобщите результаты наблюдений и сделайте вывод о причинах разнообразия ряда измененных признаков культурных форм.

II вариант

Работа с сортами картофеля.

1. Сравните сорта картофеля.

2. Выявите признаки сходства между ними и дикими растениями.

3. Результаты занесите в таблицу:

Таблица

Морфологические особенности различных сортов картофеля

Наблюдаемые признаки	Сорта картофеля
	Невский	Голландский
1. Цветок а) окраска венчика
2. Клубни а) окраска б) форма в) характер кожуры г) окраска мякоти
3.Расположение глазков
4.Лежкость клубней

4. Сделайте вывод о причинах разнообразия сортов картофеля.

III вариант

Работа с фотографиями пород кошек.

1. Рассмотрите фотографии пород кошек и сравните:

а) окраску и длину шерсти;

б) окраску глаз;

в) окраску носа;

г) форму ушей.

2. На основании наблюдений заполните таблицу:

Признак	Породы кошек
	Персидская	Ангорская	Сиамская и др.
1. Окраска шерсти
2. Длина шерсти
3. Окраска глаз
4. Форма ушей
5. Окраска носа

Лабораторная работа № 12

Основные формы межвидовых связей в экосистемах

Цель работы: закрепить в процессе решения задач теоретические зна­ния о формах межвидовых связей в экосистемах.

Ход работы

Задание: выполнить предложенные ниже задачи и упражнения, оформив каждое решение в тетради.

1. Вобла в течение жизни 4 раза изменяет характер своего пи­тания. Мальки ее, только что приступившие к активному пита­нию, используют в качестве пищи малоподвижный растительный планктон и коловраток. Затем они переходят на питание планк­тонными ракообразными. Еще позже основу их питания состав­ляют мотыль и донные личинки насекомых. Взрослая вобла пи­тается в основном моллюсками. Объясните значение изменений в питании, связанных с возрастом особей, для вида и каждой по­пуляции. Какое биоценотическое значение может иметь этот про­цесс?

2. В болотистых районах Малайского полуострова интенсив­но размножаются малярийные комары, в борьбе с которыми ис­пользуются пестициды. В этой же местности обитает большое количество черных тараканов, которыми питаются гекконы, в свою очередь составляющие существенную часть корма мелких кошачьих и виверровых. Здесь же имеются очаги чумы, распро­страняемой блохами, обитающими на крысах, которые служат дополнительным объектом питания мелких хищников. Составь­те цепочку связей между борьбой с комарами и эпидемией чумы в данной местности. (Примеры, реально наблюдавшиеся в 70-е годы XX в.)

3. В одной курортной местности в Калифорнии (США) в 70-х годах XX в. было осуществлено массовое уничтожение кровосо­сущих насекомых (комаров, москитов и др.) химическими сред­ствами. Неожиданным результатом этого мероприятия стало из­менение состава водной растительности в ряде водоемов, даже зарастание некоторых из них. В качестве промежуточных звень­ев процесса, вызванного уничтожением комаров, были измене­ния в ихтио- и орнитофауне. Составьте схему последовательных изменений в экосистеме, стимулированных истреблением крово­сосущих насекомых.

4. Летом в тундре бывает масса насекомых и их личинок, жу­ков и пластинчатоклювых (гусеобразных), мелких воробьиных, обычны мохноногий канюк, полярная сова, белая куропатка, лем­минги, заяц-беляк, соколы сапсан и кречет, песец, волк, северный олень. В это время тундра богата травянистой растительностью. Составьте из этих организмов пищевую сеть экосистемы тундры.

5. В степях юго-запада России и Украины обитают в большой массе саранчовые и другие насекомые фитофаги, хищные насе­комые и пауки, ящерицы, полозы, степная гадюка, полевки, мыши, суслики, байбак, заяц-русак, лисица, волк, сайгак, несколько ви­дов жаворонков, обыкновенная каменка и каменка-плясунья, не­сколько видов луней, степная пустельга, степной орел, болотная сова. В летнее время степи богаты травянистой растительностью.

Составьте из этих организмов шесть независимых пищевых цепей и определите (выделите) возможные связи между ними.

6. В саваннах Восточной Африки в течение нескольких веков до ее колонизации европейцами обитало большое количество антилоп, которыми питались многочисленные хищники.

Антилопы поедали большую массу травянистых растений, но не все подряд, а выборочно. Некоторые виды растений антило­пы не ели совсем, другие – в незначительном количестве. Интен­сивно поедаемые растения приобрели в процессе эволюции спо­собность быстро размножаться и расти, а те виды, которые та­кой способности не имели, уничтожались животными и выбыва­ли из состава флоры саванны. Плохо же поедаемые и совсем не поедаемые растения не имели стимула к быстрому росту и интен­сивному размножению.

В конце XVIII и первой четверти XIX в. европейцы и мест­ное население уничтожили основную массу антилоп в саваннах Восточной Африки. Сохранились они, главным образом, лишь на охраняемых территориях. В результате саванна сильно изме­нилась.

Перечислите вероятные, с вашей точки зрения, изменения са­ванны вследствие истребления антилоп.

7. В водоеме с богатой водной растительностью обитает 2000 водяных крыс. Каждая из них в сутки в среднем потребляет 80 г растительного корма. Экосистема водоема при этом сохраняет стабильность в течение многих лет. Какие меры нужно принять для успешной акклиматизации в этом водоеме ондатры и какую ее численность может прокормить этот водоем без нарушения стабильности экосистемы, если она в сутки потребляет в среднем 200 г растительного корма?

8. Численность мышевидных грызунов, которыми питаются хищники, в течение двух лет увеличилась в шесть раз, но на тре­тий год в результате суровой бесснежной зимы и сырой холод­ной весны стала в 2 раза меньше первоначальной. Начертите гра­фик изменений численности грызунов за указанное время (от мар­та первого года до апреля третьего) и график вероятного измене­ния численности хищников-мышеедов в этой же местности за то же время.

9. Два вида животных находятся в состоянии несовершенной пищевой конкуренции. Один имеет 20 собственных кормовых объектов, второй – 15, но основными для обоих видов являются 50 кормовых объектов, которые и составляют предмет конкуренции. К каким экологическим и эволюционным результатам мо­жет привести такая форма межвидовых отношений?

10. Масса первичных консументов (фитофагов) в наземной экосистеме составляет 4986820 т. Рассчитайте биомассу каждого последующего звена в линейной цепи консументов (не принимая во внимание цепи разложения), если она состоит из шести звеньев.

11. В водоеме фитопланктон ассимилирует 7400 ккал/м² по­верхности в год. Зоопланктон потребляет фитопланктон и асси­милирует при этом 12% энергии от усвоенной фитопланктоном. Хищные личинки насекомых питаются зоопланктоном и усваи­вают 22% энергии от ассимилированной планктонными живот­ными. Рыбы потребляют как личинок насекомых, так и зоопланк­тон и при этом ассимилируют 6% энергии от усвоенной зоопланк­тоном и 1% энергии, ассимилированной личинками. Рыбаки от выловленной рыбы (при условии 100% вылова) получают 30% энергии, усвоенной рыбой в процессе ее питания зоопланктоном и личинками насекомых. Какое количество энергии в килокало­риях получают рыбаки с 1 м² водоема в год?

12. Что будет происходить с находящимися в равновесном состоянии популяциями жертв и питающимися ими хищниками, если особей обоих видов уничтожать пропорционально плотно­сти их популяций, при условии, что скорость естественного уве­личения и уменьшения численности популяций и интенсивность хищничества остаются постоянными (второе правило Вольтерры)?

13. Валовой первичный продукт – это биомасса, создающая­ся в экосистеме в результате фотосинтеза за единицу времени. Часть этой биомассы за то же время расходуется в процессе ды­хания и деструкции растений. Остальную часть, или чистый про­дукт, составляет прирост фитомассы экосистемы. Рассчитайте величину чистого первичного продукта за 4 летних месяца (май – август) в экосистеме, занимающей 100 га, если валовой первич­ный продукт составляет 6 кг на 1 га в сутки, расход на дыхание – 10% от первичного продукта, а темп деструкции – 60% от объе­ма первичного продукта.

14. Допустим, что в какой-то экосистеме биомасса зеленых растений составляет 100000 т, а первичная продуктивность – 5000 т за сезон, биомасса первичных консументов – 1000 т, а их продуктивность за сезон – 300 т, биомасса вторичных консументов – 30 т, их продуктивность за сезон – 2 т, биомасса третичных кон­сументов – 3 т, их продуктивность за сезон – 0,1 т. Определите, какие экологические пирамиды можно построить, базируясь на этих данных, и постройте схемы этих пирамид.

15. На севере европейской части России сгорел значительный участок тайги. На этом месте вначале сформировался луговой биоценоз, который через несколько лет сменился кустарниковым, затем березово-осиновым, хвойно-широколиственным лесом, и, наконец, восстановилась тайга. В чем заключаются основные изменения экосистемы в этой сукцессии?