Разработка урока по биолгии

Внутривидовая борьба как наиболее напряжённая форма борьбы за существование

Жизнь есть борьба

Еврипид

Оборудование

-портреты Чарлза Дарвина, Томаса Мальтуса, Альфреда Уоллеса;

-тексты для работы в группах;

-схема «Равновесное состояние популяции»;

-схема «Зональные пространства у человека»;

-фотографии и рисунки животных (трехиглой колюшки, серебристой чайки, антилопы гну, гориллы, павианов);

-DVD «Джентльмены удачи» и «Операция Ы и другие приключения Шурика»;

-зелёные и красные карточки для ответов;

-интерактивная доска, анимация, интерактивные схемы.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Восстановление в памяти учащихся знаний об эволюции и её движущих силах (по Ч. Дарвину).

А та, что первой досаждает,

От ещё меньших блох страдает.

И хоть говорят, что не может быть вечности,

Но так продолжается до

Бесконечности.

Постановка проблемного вопроса: что автор хотел выразить своими стихами?

После обсуждения учащиеся делают вывод - в жизни постоянно происходит борьба между живыми организмами на разных уровнях.

3. Постановка целей и задач урока.

4. Изучение нового материала.

А. История и этимология термина «борьба за существование»

• Томас Роберт Мальтус (Thomas Robert Maltus) - первым предложил идею борьбы за существование и сам термин «борьба за существование» в своем «трактате о народонаселении».

• Эдвард Блис (Blyth) - английский зоолог, первым заимствовал у Т. Мальтуса идею и термин: он был знаком с молодым Ч. Дарвином.

• Альфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace) - первым применил термин Мальтуса, которого у Дарвина до тех пор ни в одном тексте не было.

• Чарлз Роберт Дарвин - благодаря ему термин «борьба за существование» приобрёл широкую известность.

В первом издании книги Ч. Дарвина «О происхождении видов путём естественного отбора…» на русском языке был допущен не совсем верный перевод термина с английского языка. Обратимся к словарю:

the struggle - борьба, напряжение, усилие;

the existence - существование, жизнь, наличие.

Сам Ч. Дарвин писал в своём труде: «…я должен предупредить, что применяю этот термин в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также включая (что еще важнее) не только жизнь одной особи, но и успех её в оставлении после себя потомства. …я ради удобства прибегаю к общему термину «борьба за существование».

Учитель записывает фамилии учёных и термины на доске, а учащиеся - в тетради.

Б. геометрическая прогрессия размножения

Учитель зачитывает отрывок из книги Ч. Дарвина:

«Не существует ни одного исключения из правила, по которому любое органическое существо естественно размножается в столь быстрой прогрессии, что, не подвергайся оно истреблению, потомство одной пары очень скоро заняло бы всю Землю. Слон плодится медленнее всех известных животных, и я постарался вычислить вероятную минимальную скорость возрастания его численности; он начинает плодиться, всего вероятнее, не ранее тридцатилетнего возраста и плодится до девяноста лет; приносит на этот промежуток времени не более шести детёнышей, а живёт до ста лет; допустив эти цифры, получим, что за период в 740-750 лет от одной пары получилось бы девятнадцать миллионов живых слонов». Для большей наглядности геометрической прогрессии размножения на доске записываются, например, следующие данные: -самка мухи, начиная с апреля, откладывает от 100 до 150 яиц за одну кладку. Таких кладок она производит около 6 в течение жизни. Если дать мухам беспрепятственно размножаться, потомство от одной пары апрельских мух может дойти к сентябрю до 5598720 млн особей. -одна пара мышей, свободно размножаясь, через 7 лет лала бы столько потомков, что они сплошь заполнили бы всю сушу земного шара. -потомки одной пары тлей покрыли бы за один год всю поверхность земного шара. -если бы из потомства одной инфузории-туфельки, полученного за год, составить полный шар, то одной стороной он касался бы Солнца, а другой - Земли (т. е. имел бы диметр 150 млн км). -одна молочнокислая бактерия за 2 суток даст 50 млрд потомков. Нескольких суток достаточно, чтобы при благоприятных условиях они сплошь покрыли бы Землю. -холерный вибрион может в течение дня дать 1 квадрильон 600 трлн потомков, общая масса которых будет составлять 100 т. После анализа данных учащиеся формулируют и записывают в тетради вывод: любой вид животных и растений может размножаться в геометрической прогрессии.

В. Сопротивление среды

Учитель ставит перед учащимися проблемный вопрос: почему же, несмотря на огромную скорость размножения, ни одни из видов животных до сих пор не завоевал Землю? Работа со схемой «Равновесное состояние популяции». Все организмы обладают биотическим потенциалом, т. е. способны быстро увеличивать свою численность при оптимальных условиях среды. Кривая роста в таких случаях имеет вид экспоненты; говорят, что происходит популяционный взрыв. Но условия не остаются оптимальными на достаточное продолжительное время. Факторы сопротивления среды ведут к увеличению смертности, и кривая численности выходит на плато или даже вниз, если популяционный взрыв вызвал существенное истощение жизненно важных ресурсов экосистемы. После обсуждения учитель вновь зачитывает отрывок из книги Ч. Дарвина: «…так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов с физическими условиями жизни». Учащиеся записывают в тетрадь вывод: в природе происходит непрерывная борьба за существование.

Г. Формы борьбы за существование

(схема вычерчивается на доске учителем, и учащиеся по образцу изображают её в своих тетрадях)

Борьба за существование

с неблагоприятными межвидовая внутривидовая условиями среды

1. Борьба за существование с неблагоприятными условиями среды.

В качестве домашнего задания учитель предлагает нескольким учащимся подготовить сообщения по темам: «Приспособленность растений к жизни в условиях тундры», «Приспособленность животных к жизни в условия тундры», «Приспособленность растений к жизни в условиях пустыни», «Приспособленность животных к жизни в условиях пустыни».

2. Межвидовая борьба за существование.

Учитель зачитывает стихи Эразма Дарвина (деда Ч. Дарвина, известного врача и натуралиста, автора «Зоогномии»).

Наездник окрылённый, чтоб запас

Питательный потомству предоставить,

Спешит, вонзая жало много раз,

Им гусениц побольше пробуравить;

Найдя в приёмной матери приют,

Личинки плоть её живую жрут.

Стрекоз стальные челюсти нещадно

Рой насекомых истребляют жадно.

А рати пчёл воздушные стократ

В бою друг друга жалами разят.

Какие формы межвидовой борьбы были проиллюстрированы в этом стихотворении (отметить знаком «+»):

- паразит - хозяин, паразитизм: особи одного вида живут за счёт особей другого вида;

- хищник - жертва, хищничество: особи одного вида поедают особей другого вида;

- конкуренция: особи двух и более видов используют одинаковые ресурсы жизни?

Учитель сообщает классу, что более подробно эти и другие типы межвидовых взаимоотношений будут обсуждаться на уроках экологии.

3. Внутривидовая борьба за существование.

Ч. Дарвин считал внутривидовую борьбу наиболее острой формой борьбы за существование. Как вы думаете, почему? После обсуждения класс приходит к выводу, что внутривидовая борьба является наиболее острой формой борьбы за существование, т. к. все особи нуждаются в одних и тех же, причем сильно ограниченных ресурсах - пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения. (вывод записывается в тетради). Учитель сообщает о том, что сейчас класс приступит к изучению поведения животных, т. е. на некоторое время ребята станут этологами. Этология - наука, изучающая поведение животных. Основателями этой науки считают Нико Тинбергена и Конрада Лоренца.

3.1.Агрессивность как неизбежное свойство всех живых организмов. Учитель водит понятия об агрессии и агрессивности. Вопрос учащимся: как вы понимаете термин «агрессивность»? выслушав мнения учащихся, учитель обращается к словарю Ожегова: «Агрессия - 1)вторжение на территорию другого государства, нарушение суверенитета; 2) открытая неприязнь, вызывающая враждебность; 3) бытовое - нападение (неоправданное, несправедливое)». Затем приводится толкование понятия об агрессивности по К. Лоренцу: «агрессивность - злость, злоба, ненависть, ярость». Термин нейтрален. Агрессия часто проявляется в нападении, но нападение без злобы не агрессия. Агрессивное поведение всегда сопровождается эмоциями. В качестве иллюстрации и для закрепления понятия учитель помещает на доске следующие пары:

Лебедь - утка;

Волк - заяц;

Рыбак - рыба;

Охотник - утка;

Дрозд - кот;

Собака - незнакомый человек.

Учащимся предлагается выбрать пары, в которых проявляется агрессия. Правильные ответы: лебедь - утка; дрозд - кот; собака - незнакомы человек. Агрессия обладает следующими свойствами:

• Агрессия может накапливаться при отсутствии возможности реализации.

• Агрессия может переадресовываться.

• Агрессия может заменяться демонстрацией.

3.1.Работа в группах. Учитель ставит перед классом основную цель исследований: выявить комплексы приспособлений, снижающих напряжённость внутривидовой борьбы. После этого класс развивается на 5 групп. Каждая группа получает тексты о поведении животных разных видов с вопросами (см. приложения 1-5) и работает с ними. Группы, получившие тексты «Антилопы гну», «Гориллы», «Павианы», вычерчивают на доске необходимые схемы, иллюстрирующие рассказ (рисунки 2-4).

1. Территориальность как способ снижения напряжённости

Выступления учащихся группы, получившей текст «Трёхиглая колюшка». После ответов на вопросы и обсуждения делаются выводы: 1) демонстрация помогает избежать драки; 2) пространственное разрежение популяции трёхиглой колюшки в период размножения позволяет полнее использовать имеющиеся возможности для выживания. Выступление учащихся группы, получившей текст «Серебристая чайка». После выступления учащихся, ответов на вопросы и обсуждения делаются выводы: 1) преимущество демонстрации перед дракой в сохранении численности вида; 2) разрежение территорий гнездования способствует снижению числа гнёзд, уничтоженных и разорённых хищниками. Выступление учащихся группы, получившей текст «Антилопы гну». Учащимися на доске вычерчивается схема территориальных отношений в стаде антилопы гну (рис. 2). После обсуждения и ответов на вопросы формулируются выводы: 1) брачные сражения в стаде антилопы гну ведут к пространственному разрежению территории; 2) потомство оставляют наиболее сильные особи; 3) смертельные исходы в брачных сражениях редки - это способствует сохранению численности вида. После выступления всех трёх групп формулируется и записывается в тетради общий вывод: 1) территориальность ведёт к пространственному разрежению популяции, обеспечивая каждой особи обладание определённым объектом или территорией, которые необходимы для производства потомства; 2) в результате предупреждается совместное пользование такими объектами или территорией, которое во многих случаях было бы губительным или, по крайней мере, неэффектным. II. Демонстрация как способ избегания драки. Демонстрация служит для замены физических стычек, наносящих телесные повреждения, стычками психологическими. Для активации мыслительной деятельности учащихся на доске демонстрируется сравнительная таблица, которая заранее заполняется учителем. От учащихся по ходу обсуждения требуется подобрать подходящие примеры. Представителям групп предлагается найти соответствующие описания демонстраций у трёхиглой колюшки и серебристой чайки. (Трёхиглая колюшка расправляет иглы на спине - преувеличение размеров, демонстрации силы; серебристая чайка вытягивается - преувеличение размеров, дёргает траву - демонстрация силы). Чтобы ещё ярче проиллюстрировать разницу межвидовых и внутривидовых отношений, учитель предлагает обсуждению следующие примеры. Межвидовые контакты: 1) волк - олень. Убивает одним ударов клыками, разорвав горло или брюхо. 2) лев - бык. Сбоку одним ударом лапы ломает позвоночник или кривыми ножами-когтями делает огромную рану на боку. 3) кот - собака. Норовит попасть когтями в глаза.

Угроза

Подчинение

1. Преувеличение размеров:

а) высоко поднятая голова;

б) взгляд прямо в глаза;

в) вытянутые ноги;

г) распушённая шерсть, хохлы или выросты;

д) занимается высокая позиция (пень, камень, бугор, ветка).

2. Демонстрируется оружие:

- оскал зубов, щёлканье клювом;

- демонстрация рогов, когтей, копыт, клюва (животные роют землю, рвут траву, ломают ветки).

3. Издаются угрожающие звуки (рычание, шипение, рёв, вой).

1. Преуменьшение размеров:

а) низко опущенная голова;

б) глаза опущены;

в) ноги согнуты в коленях, особь ложится на спину или живот;

г) шерсть гладкая, хохлы опущены, выросты спрятаны;

д) занимается низкая позиция (нора, убежище).

2. Прячется оружие.

3. Издаются звуки подчинения (писк, визг, поскуливания).

4) олень - хищник. Удар рогами в бок (несколько отростков пронзают тело хищника).

Внутривидовые контакты: 1) волк - волк. Бьёт зубами по губам (очень больно, но не смертельно). 2)лев - лев. Бьют друг друга когтями по ушам (больно, но не смертельно). 3) кот -кот. Бьют друг друга когтями по ушам. 4) олень -олень. Бьёт по рогам или, сцепившись рогами, пригибает к земле. Грохот на всю округу, но все живы. Вывод: демонстрация и турнирные бои помогают выявить сильнейшего и избежать снижения численности вида.

III. Иерархия как способ снижения напряжённости

Выступление учащихся группы, получившей текст «Гориллы». На доске вычерчивается схема иерархической пирамиды семьи горилл (рис. 3)

С

Ч

Ч

Рис. 3

После выступления учащихся и ответов на вопросы делаются выводы:

1. У горилл нет естественных врагов (животные обладают большой физической силой), поэтому для этой группы характерна простая иерархическая пирамида. Такая структурная организация называется аристократия - во главе один вожак;

2. Биологический смысл иерархии в семье горилл в том, что таким образом поддерживается строгий порядок в группе, что способствует выживанию семьи в целом.

Выступление учащихся группы, получившей текст «Павианы». На доске вычерчивается схема иерархических отношений в стаде павианов (рис. 4).

S

S

S

S

S

S

D

D

D

После обсуждения и ответов на вопросы делаются следующие выводы: 1) в отличие от горилл во главе стада павианов стоят несколько патриархов - старых самцов. Такая организация называется геронтократия (власть стариков); 2) только чёткая организация стада позволяет павианам выдержать натиск природы и преследования хищников. После выступления групп «Гориллы» и «Павианы» делается общий вывод: иерархия является необходимым фактором социальной организации общественных животных. Она даёт преимущество в оставлении потомства наиболее сильным особям, а также позволяет выдержать натиск природы и преследования хищников.

Д. Территориальность у человека

Для активизации познавательной деятельности учащихся предлагается перед объяснением темы классу принять участие в нескольких игровых ситуациях для выяснения наличия у человека определённых пространственных зон.

1. Учитель приглашает к доске одного ученика и неожиданно берёт его под руку. Затем предлагает ученику описать свои ощущения.

(Варианты ответа: дискомфорт, неловкость)

2. Перед доской выставляются в ряд несколько стульев. На один из них садиться учитель, на другие предлагается сесть одному из учащихся.

(Наиболее вероятный вариант - ученик сядет как можно дальше от учителя).

3. Учащимся предлагается вспомнить свои ощущения во время поездки в переполненном автобусе. ( дискомфорт, неловкость, желание поскорее выбраться из давки.)

4. Вы гуляете по городу один, проголодались и решили купить пирожок. Как вы будете его есть: а) открыто, разглядывая прохожих и витрины;

б) отвернётесь, поскольку правила приличия не позволяют есть на улице?

5. В ваш дом пришёл водопроводчик починить неисправный кран. Какова ваша реакция?

а) постараетесь встать у него за спиной, чтобы наблюдать за его работой; б) издалека будете наблюдать за его действиями, чтобы не терять его из виду;

в) уйдёте в другую комнату и закроете за собой дверь.

После этого учитель вводит понятие проксимика - наука, изучающая пространственные потребности человека. Родоначальником проксимики считается американский антрополог Эдуард Т. Холл. Размеры личной пространственной территории человека в принципе одинаковы независимо от того, проживает ли он в Северной Америке, Англии или России. Её можно разделить на 4 чёткие пространственные зоны.

1.Интимная зона (от 15-46 см)

Из всех зон эта самая главная, поскольку именно её человек охраняет так, как будто бы это его собственность. В эту зону разрешается проникать только лицам, находящимся в тесном эмоциональном контакте с ним. Это дети, родители, супруги, любовники, близкие друзья и родственники. В этой зоне имеется ещё подзона радиусом 15 см, в которую можно проникнуть только посредством физического контакта. Это сверх интимная зона. ( неловкость в ситуации1, дискомфорт - в ситуации3.) Вторжение постороннего человека в интимную зону вызывает различные физиологические реакции и изменения. Сердце начинает биться быстрее, происходит выброс адреналина в кровь, она приливает к мозгу и мышцам, организм приходит в состояние боевой готовности.

2. Персональная зона (от46-1,2м)

Это расстояние, которое обычно разделяет нас, когда мы находимся на вечеринках, официальных приёмах. ( расстояние в ситуации 2).

3.Социальная зона (от1,2- 3,6м)

На таком расстоянии мы держимся от посторонних людей, с которыми вынуждены общаться,- например, водопроводчика или плотника, пришедшего заняться ремонтом в вашем доме, почтальона, нового служащего на работе, и от людей , которых не очень хорошо знаем

4.Общественная зона (более 3,6м)

Когда мы обращаемся к большой группе людей, то удобнее стоять именно на этом расстоянии от аудитории.

В качестве закрепления изученного материала предлагается проанализировать следующие ситуации.

1. После футбольного матча толпа разбушевавшихся фанатов начала громить витрины магазинов и избивать случайных прохожих, попадающих им на пути. Полиция разогнала толпу водоструйными насосами и слезоточивым газом. Через некоторое время порядок был восстановлен. (Анализ: при увеличении скученности толпы пространство каждого человека становится меньше и агрессивность и враждебность возрастает. Чтобы нормализовать ситуацию, нужно разогнать толпу - личное пространство каждого человека восстановится и агрессивность снизится).

2. Следователи полиции для того, чтобы сломить сопротивление преступника, сажают допрашиваемого посередине комнаты на стул без подлокотников, во время допроса часто заходят сзади или задают вопросы, наклоняясь близко к лицу. Поясните их действия.

Е. Агрессивность у человека

Человек является биосоциальным существом. Социальная надстройка(речь, мышление, сознание) насчитывает каких-нибудь 200-300тыс.лет,тогда как биологический базис исчисляется миллионами лет. Поэтому человек, как и любое другое живое существо, подчиняется законам природы. Агрессивность подчиняется своим законам, влияющим на поведение не только человека, но и общества, государства. Тема является трудной для изучения, попробуем на нескольких примерах убедиться, что законы природы в равной степени распространяются и на человеческое общество. Вспомним свойство агрессии.

1. Агрессия накапливается

Эта проблема возникает в тех случаях, когда группа людей вынуждена долго находится в замкнутом пространстве и при этом поддерживать ровные отношения ( люди на зимовке, в космосе). Если нет внешнего объекта для проявления агрессивности, люди часто начинают ненавидеть друг друга. Лучший способ снятие агрессии - найти внешний объект для её проявления.

2. Агрессия переадресуется

Закончите предложения:

1. Обруганный извозчик стегнул кнутом… (лошадь).

2. Обиженный человек пнул …(собаку, кошку, ведро, кирпич)

3. Во время ссоры с мужем жена в качестве основного аргумента своей правоты стала бить …( посуду, кулаком по столу).

4. Составьте логическую цепочку: …придя домой он накричал на жену- жена накричала на подвернувшегося под руку ребёнка - ребёнок пнул кошку - кошка нагадила в углу( собака изгрызла любимое кресло отца семейства).

( Анализ: переадресовка агрессии).

3. Агрессия заменяется демонстрацией.

Учащимся демонстрируется отрывки из фильма « Операция Ы и другие приключения Шурика»: сцена встречи Шурика с Хулиганом; «Джентельмены удачи» - сцена знакомства лжедоносца с обитателями тюремной камеры.

(Анализ: демонстрация силы, желание испугать).

Вывод: мы можем стараться управлять своей агрессивностью, но полностью ею управлять очень трудно - это один из сильнейших инстинктов человека.

Ж. Иерархия у человека

В первобытном стаде предков человека равноправия быть не могло. Любое биологическое стадо тут же самоорганизуется в иерархическую пирамиду, где во главе стоят сильные вожаки, а внизу - более слабые особи. Иерархия позволяет избегать постоянных конфликтов, борьбы каждого с каждым за первенство, служит основой для совместных действий. Однако в человеческом обществе доминантом может стать не самый умный (сильный), а самый агрессивный. В этом случае вместо общества с чёткой социальной структурой возникают жестокие иерархические пирамиды, увенчанные «шестёрками» тираном - «паханом» (аналог - люди в тюрьме). Символы власти. В природе очень часто вожак имеет отличительные особенности, хорошо заметные всем окружающим. Примеры: характерная окраска самцов-вожаков у некоторых видов обезьян. Особенно часто символы власти возникают в обширных популяциях, чтобы каждая особь могла сразу же узнавать доминанта. В этом плане человек полностью подчинён законам природы. Во всех моделях человеческого общества лидер (царь, король, старейшина) всегда имел отличительные символы власти.

Историческая справка (история)

Закрепление изученного

А.Для ответа учащимся достаточно поднять зелёную( ответ «да») или красную (ответ «нет») карточку.

1.Ч. Дарвин первым предложил термин «Борьба за существование» (-).

2.Любой вид животных и растений способен размножаться в геометрической прогрессии (+).

3. Препятствует этому сопротивление среды. (+)

4.Ч. Дарвин выделял две формы борьбы за существование - внутривидовую и межвидовую. (-)

5.Межвидовая борьба - самая напряжённая.(-)

6.Демонстрация позволяет избежать драки.(+)

7.Отрицательная сторона демонстрации - сохранение численности вида.(-)

8. Брачные сражения всегда ведут к смертельному исходу.(-)

9.Автократия - способ социальной организации, когда на вершине иерархической пирамиды находиться один доминант.(+)

10. Социальная организация человека подчиняется законам природы.(+ -)

Б. Прослушайте стихотворения

О какой форме борьбы за существование идёт речь в каждом стихотворении?

…А по двору метелица

Ковром шелковым стелется,

Но больно холодна.

Воробышки игривые,

Как детки сиротливые,

Прижались у окна.

Озябли пташки малые,

Голодные, усталые,

И жмуться поплотней…

(С.Есенин)

Лес кругом,

Широкая поляна…

На траве зелёной у кургана

Жаркий бой ведут тетерева…

(П.Усачёв)

А знаете, друзья, что ёж

Был с мягкой шёрсткою когда-то?

Но объявилась вдруг лиса,

Защёлкали зубами волки -

И стали колкими глаза,

И выросли иголки.

(А.Марков)

Не причиняйте зла скворцу.

Оберегая род людской,

Помощник наш всегдашний,

Он бьётся с грозной саранчой -

Врагом колхозной пашни.

(А.Осмолов)

6. Выводы к уроку

В борьбе за существование выживают и оставляют потомство индивидуумы, обладающими таким комплексом признаков и свойств, который позволяет наиболее успешно конкурировать с другими. Таким образом, в природе происходят процессы избирательного уничтожения одних особей и преимущественного выживания других - явление, названное Ч.Дарвиным естественным отбором или выживанием наиболее приспособленных.

7. Домашнее задание

Проанализируйте следующие данные.

1. На острове Джеймс, находящемся неподалеку от штата Мэриленд, проживала популяция оленей. Через некоторое время олени стали вымирать большими партиями, несмотря на то, что корма им было достаточно, хищники отсутствовали и не было никакой эпидемии. Как вы думаете, что могло служить послужить причиной гибели оленей?

2. Проводя опыты в Дауне, Ч. Дарвин выяснил, что на одинаковых по площади участках почвы размещается большее число особей растений, если они принадлежат не к одному, а к нескольким видам. Объясните, в чём заключается причина таких различий.

Приложение 1

Трехиглая колюшка

Вне периода размножения трёхиглые колюшки живут косяками. Как и в случае с серебристой чайкой, с наступлением периода размножения формируется гораздо более сложная система сотрудничества, чем осенью и зимой. Самцы отделяются от косяка и выбирают гнездовые территории, приобретая при этом яркую брачную окраску. Их глаза становятся блестящими - синими, спина из мрачной, серо-буроватой, превращается в зеленоватую, а нижняя часть тела краснеет. Как только другая рыба, особенно другой самец, проникает на выбранную территорию, она тут же подвергается нападению. И здесь настоящие драки реже угроз, причём угрожающее поведение самца колюшки весьма своеобразно. Прежде он бросается к противнику с поднятыми спинными иглами и открытым, готовым укусить ртом. Однако, если противник не отступает сразу, а готовится сопротивляться, хозяин территории не кусает его, а поворачивается головой вниз, расположившись в воде вертикально, подёргивается, как будто собирается закопаться рылом в песок. Часто при этом он оттопыривает один или оба брюшных шипа. Эта поза приводит самцов в бешенство. …Зависит ли исход сражения от места встречи? Когда самец находится на своей территории, он нападает на всех заплывающих на неё соперников. Оказываясь за её пределами, он обращается в бегство от того же самого самца, которого атаковал дома… …Самец трехиглой колюшки хотя и проявляет некоторую враждебность к проплывающим мимо рыбам, особенно нетерпим к самцам своего собственного вида. Модели вызывают у него такую же реакцию, только если у них красное «брюхо». Форма и размер могут варьировать в очень широких пределах. Размер значит так мало, что самцы могут атаковать даже красный фургон автомобиля, двигающийся мимо лаборатории, вдоль огромного окна которой стояли в ряд двадцать аквариумов. Все самцы бросались к «оконной» стороне своего жилища и провожали фургон от одного её угла до другого. Вопросы: 1. Как меняется облик самца трехиглой колюшки в период размножения? Раскрасьте рисунок в соответствии с описанием, приведённым в тексте. 2. Как ведет себя самец при приближении соперника? 3. Как меняется поведение самца, если он оказывается на чужой территории? 4. Как самец трехиглой колюшки узнаёт самцов своего вида? 5. Каково значение демонстрации? 6. В чём, по вашему мнению, основная причина появления территориальности.

Приложение 2

Серебристая чайка

Всю осень и зиму серебристые чайки живут стаями. В стаях питаются, мигрируют, спят… …Весной вся стая прилетает на гнездовые участки на песчаных дюнах. Когда птицы, покружив некоторое время в воздухе, опускаются на землю, они разделяются на пары, занимающие отдельные территории в пределах колонии… обычно птицы в таких парах привязываются друг к другу, что ведёт к заключению прочного союза. Когда он возник, делается следующий шаг: поиск места для гнезда. Птицы выбирают собственную территорию в пределах занятого колонией пространства. Здесь они начинают строить гнездо. Оба партнёра собирают гнездовой материал и переносят его к облюбованному месту, где, усаживаясь по очереди на землю, выкапывают ногами что-то вроде мелкого колодца, который выстилают травой и мхом. Одновременно с образованием пар, строительством гнезда, ухаживанием и спариваем можно наблюдать и другие типы поведения, в частности драки самцов. Уже внутри клуба агрессивность самца может быть настолько высокой, что он разгоняет всех находящихся рядом чаек. Обосновавшись на своей гнездовой территории, он становится совершенно нетерпимым к нарушителям её границы, нападая на каждого подошедшего слишком близко самца. Обычно настоящей драки не происходит : одной лишь угрозы часто достаточно для того, чтобы пришелец удалился. Существует три типа угроз. Самая мягкая форма - это «вертикальная угрожающая поза», самец вытягивает шею, направляет клюв вниз и иногда приподнимает крылья. Приняв такое положение, он очень скованной походкой направляется к чужаку. Все его мышцы напряжены. Более сильное выражение враждебных намерений - «дёргание травы». Самец подходит довольно близко к противнику, нагибается, сердито клюёт землю, хватает клювом пучок травы мха или корней и вырывает его. Когда самец и самка сталкиваются с соседней парой вместе, они демонстрируют третий тип угрозы - «задыхающийся», т. е. приседают, опускают грудь и направляют вниз клюв с опушенной подъязычной костью, что придаёт им весьма любопытное «выражение лица». Затем они делают ряд незавершённых, как бы клюющих движений, направленных в сторону землю, сопровождая их ритмичным хриплым воркованьем. Все эти действия явно производят впечатление на других чаек, которые понимают их агрессивный характер и часто отступают. Вопросы: 1) в чём смысл охраны территории самцом серебристой чайки? 2) в чём преимущество демонстрации перед дракой? 3) какие три типа угроз существуют у чаек при охране территории? Опишите их. 4) в чём причина возникновения территориальности у серебристых чаек?

Приложение 3

Антилопа гну

αПри беглом взгляде на пасущихся гну создаётся впечатление полной неорганизованности. На самом деле это не так. В 25-30 м друг от друга всегда находятся могучие самцы. Они стоят в центре своей территории, вероятно, отвоёванной в бою, которую готовы в любое время и при любых обстоятельствах защищать. Эти особи-альфа стремятся окружить себя собственным стадом. Таких территориальных самцов в стаде бывает около 15 %, но влияние их на остальных самцов весьма значительно. Этим они отличаются от одиноких самцов, которым не удалось создать собственные группы и пришлось уединиться. Одинокие самцы часто вызывают владельцев территорий на поединки. Схватки бывают жестокими, но редко кончаются смертью противников. Территориальные споры, борьба за власть, за изменением границ своих владений - факторы, которые играют важную роль в поведении большинства групп животных. Только когда самец приобрёл территорию, он пытается завлечь на неё самку. Более удачливые и завоевавшие собственную территорию - это обычно крепкие и энергичные животные в сравнении с потерпевшими поражение, которые, как правило, живут «холостяками». Здесь действует определённый механизм естественного отбора: воспроизводят потомство самые крепкие и здоровые. Время спаривания у гну, как правило, совпадает с началом их переселения на летние пастбища. Взрослые самцы, обеспечившие себе в тяжёлых схватках территорию, должны её постоянно оберегать, даже когда стадо в походе. В непрекращающихся поединках им всё время приходится доказывать, что они сильнее, и отгонять соперников. Одновременно они вынуждены следить и за своими гаремами, чтобы их обитательницы не разбредались по другим группам. Во время боя оба соперника приближаются, становятся на передние ноги и начинают толкать один другого рогами с такой силой, что звук ударов рогов разносится на многие километры. Обычно подобные сражения завершаются без серьёзных ранений, а иногда оказываются в проигрыше оба: пока они заняты боем, третий самец успевает завладеть спорной территорией и самками, которые на ней находятся. Задания: 1. Используя прочитанный текст, нарисуйте схему расположения самцов, самок и одиноких самцов. Примените при создании схемы следующие символы:

Альфа-самцы самки одиночные самцы

2.Покажите стрелками взаимоотношения между особями. Вопросы: 1. В чём биологический смысл брачных сражений? 2. Часты ли смертельные исходы в подобных сражениях? Почему?

Приложение 4

Гориллы

Гориллы живут небольшими стаями, в которых насчитывается 6-7 животных. Эти стаи довольно постоянны и странствуют по окрестностям в пределах 20 км². В каждой стае есть вожак - взрослый самец не моложе 10 лет. У самцов в этом возрасте на спине появляется серебристо-седая шерсть, которая отличает их от совершенно чёрных молодых горилл. В некоторых крупных стаях бывает и больше одного «седого». Тогда вожаком становится самый старший, хотя он может быть и не самым крупным. В стае кроме «седого» один или несколько молодых самцов, взрослые самки и их детёныши различного возраста. У горилл очень строгая иерархия, и схватки между ними случаются редко. Нижестоящий почти всегда посторонится, пропуская вышестоящего, и окажется в его пользу от излюбленного места отдыха. Только иногда вышестоящему приходится хлопнуть члена своей стаи по плечу, чтобы напомнить ему о его месте. «Седые» всегда находятся в привилегированном положении по отношению к младшим самцам с чёрными спинами и самкам. Отношения между ними младшими самцами и самками точно не определены. Взрослый самец с чёрной спиной обычно стоит выше молодой самки, но подчиняется взрослой самке. Среди самок тоже существует иерархия, основанная на возрасте и темпераменте, хотя открыто она не проявляется. Но у самки с детёнышем всегда преимущество, и она стоит выше взрослого самца с чёрной спиной. Все взрослые гориллы стоят выше молодых, а у этих, в свою очередь, тоже своя расстановка в зависимости от возраста и размеров. «Седой» вожак решает всё: когда вставать, куда двигаться, когда искать пищу и отдыхать. Некоторые подчинённые самцы иногда уходят и пытаются увести за собой остальных горилл, но обычно вся стая остаётся верной своему вожаку. Когда гориллы разбредаются по тропическому лесу, они между собой перекликаются. Самцы сообщают о своём местонахождении ударами в грудь - это и оптические, и акустические сигналы. Иногда в них присутствует элемент внушения, уважения, но такие сигналы не связаны с раздражением. Когда члены стаи вместе, они чаще всегда объясняются жестами. Например, если самец встаёт и быстро идёт в определённом направлении, это означает, что все остальные должны следовать за ним. Если стая на марше, самцы с чёрными спинами образуют арьергард, но в случае опасности руководство может взять любое животное. Власть вожака в сущности ограничивается тем, что ему уступают лучшее место для отдыха. У него нет особых претензий к самкам, которым разрешается спариваться с любыми самцами стаи. Устойчивость стаи основана на личных отношениях отдельных членов. Не раз было засвидетельствовано, что гориллы оказывают помощь разным членам стаи. Малыши до трёх лет уже могут отыскивать вожака и осмеливаются с ним играть. Время от времени большие стаи разделяются, часть горилл идёт за одним седым самцом, а часть - за другим. Новые стаи возникают в случае, если какой-нибудь одинокий самец переманит самку из уже существующей стаи. Очень старых «седых» самцов молодые обычно вызывают на дуэль, и если они побеждают, то «седые» уходят из стаи и кончают свою жизнь в одиночестве. Стая, теряющая своего «седого», часто присоединяется к другой стае либо её берёт под опеку другой самец. Задания: 1. Прочитав текст, попробуйте составить иерархическую пирамиду семьи горилл. Для этого используйте символы:

С

Ч«седой» самец чёрный самец

Самка с детёнышем самка

2.В чём биологический смысл строгой иерархии в семье горилл? 3. Каковы функции вожака? Какова его судьба в старости? 4. Почему в семье горилл практически не бывает схваток? 5. Каким образом к горилл вожак ограничивает территорию?

Приложение 5

Павианы

Стадо павианов насчитывает несколько десятков голов. Оно занимает определённую территорию, на которой есть места кормёжки и относительно безопасные места отдыха. В этих местах стад располагается особым образом, образуя построение лагерем. Когда мы впервые видим павианов, создаётся впечатление полного беспорядка. С организацией стада можно лучше познакомиться в момент движения, когда животные покидают безопасные места среди деревьев и направляются на просторные равнины. Когда павианы переходят с места на место, они идут в определённом порядке, который можно назвать походным строем. В середине стада идут старые самцы - доминаты. Из такого положения им удобно обозревать стадо и управлять им. Одновременно это и самое безопасное место в стаде в случае внезапного нападения хищника. Около доминантов идёт самая ценная их часть стада: молодые самки, самки, несущие детёнышей младшего возраста, и несамостоятельные детёныши. Здесь они в безопасности и, как говорится, на глазах, за ними удобно следить. Самостоятельная молодёжь располагается на периферии ядра стада. Впереди стада, на расстоянии видимости, развёрнутой цепью идёт авангард, состоящий из самцов второго ранга субдоминантов. Почему они здесь, мотивы тоже понятны: отношения с иерархами у них довольно напряжённые, и поэтому они предпочитают держаться подальше от доминантов и не видеть их. Те же, напротив, предпочитают не терять субдоминантов из поля зрения, ибо всё время подозревают их в двух грехах: прелюбодеянии с самками и покушении на власть. Авангард - наиболее опасное место. Столкнувшись с умеренно опасным хищником, авангард развертывается полумесяцем и стремится задержать хищника, а стадо в это время убегает. Хищники предпочитают не связываться с самцами, которые довольно сильны даже поодиночке, а тем более когда действуют коллективно. Позади стада, тоже на расстоянии видимости, идёт арьергард. Это самцы третьего иерархического ранга, для иерархов не опасные. Если стадо идёт по пересечённой местности и обзор недостаточен, от него могут отделяться одна или две группы, образующие боковые охранения. Если одно стадо павианов встречает на границе своих владений другое стадо, то сначала вперёд выдвигаются самцы боевых возрастов, образую подобие развёрнутого строя, останавливаются и принимают позы угрозы. Так же поступают и соседи. Иерархи проходят сквозь строй и медленно приближаются к границе, вглядываясь в иерархов другого стада, двигающихся навстречу. Если никто не вышел за свою территорию и граница не нарушена, а стадо знакомое, иерархия, узнав друг друга, сходятся с распростёртыми объятьями и обнимаются. После этого их примеру могут последовать и молодые самцы. Если стадо павианов встречает на своей территории пришельцев, оно их атакует и изгоняет прочь. Борьба за территорию очень важная функция самцов. Без хороших угодий стадо не может существовать, процветание стада зависит от их размеров и качества. Задания: 1. Ознакомившись с текстом, попробуйте смоделировать схему организации стада павианов в момент движения. Используйте следующие обозначения:

D

SСамец-доминант самец-субдоминант

самец самка детёныш

2.Сравните ваш вариант рисунка с рисунком из книги (спросите учителя). Вопросы: 1. С чем связана такая четкая организация стада павианов? 2. В чём разница между организацией стада у павианов и организацией семьи у горилл? (Найдите не менее 5-6 основных отличий и представьте свой ответ в виде сравнительной таблицы) 3. Чем вызваны эти отличия?

Литература

Вагнер И. Африка - рай и ад для животных. - М.: Мысль, 1987.

Воронцов Н. Н., Сухорукова Л. Н. Эволюция органического мира. М.: Наука, 1996.

Дарвин Ч. Происхождение видов путём естественного отбора: Кн. для учителя /Коммент. А. В. Яблокова, Б. М. Медникова. - М.: Просвещение, 1986.

Дальник В. Непослушное дитя биосферы. Беседа о человеке в компании птиц и зверей. - М.: Просвещение, 1992.

Карузина И. П. Биология. - М.: Медицина, 1972.

Мак-Фарленд Д. Поведение животных. - М.: Мир, 1988.

Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир: в 2 т. - М.: Мир, 1993.

Парамонова Л. А. Урок «Эволюционная теория». // В Сб. «Активизация учебного процесса на уроках биологии».

Пиз Аллан. Язык телодвижений. - Ниж. Новгород: Ай Кью, 1992.

Тинберген Н. Социальное поведение животных. - М.: Мир. 2011

Чайковский Ю. Эволюция. //Биология. № 20, 40/1996; 5, 22/2007.