Конспект урока Тема: Отдел лишайники. Морфолого-анатомическое строение, жизненные процессы и значение в природе

Тема: Отдел лишайники. Морфолого-анатомическое строение, жизненные процессы и значение в природе

Цель: познакомить учащихся с морфолого-анатомическими, физиологическими особенностями представителей лишайников, значением их в природе

Задачи:

Образовательные:

• обеспечить в ходе урока усвоение нового материала о строении и процессах жизнедеятельности лишайников; их видовом многообразии;

• продолжить формирование умений работать с гербарным материалом, описывать представителей различных видов по плану;

• продолжить формирование умения работать с текстом учебника, решать познавательные задачи.

Развивающие:

• развивать умения анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное в ходе беседы, при работе с текстом учебника и дополнительным материалом;

• формировать и развивать систему исходных абстракций «организм», «популяция», «сообщество»; конкретизировать ряд эколого-биологических понятий при изучении видового разнообразия и значения лишайников в природе;

• развивать умения работать с учебными проблемами и заданиями на основе которых исходные абстракции конкретизируются (соотносятся друг с другом).

Воспитательные:

формировать у учащихся мировоззренческий вывод о связи строения организма и среды обитания, целостности и структурной организованности природных сообществ.

Оборудование: таблицы «Строение лишайникового организма», «Размножение лишайников», слайды «Лишайники», раздаточный гербарный материал «Видовое разнообразие лишайников», результаты опыта по разделению компонентов лишайника, раздаточный набор микропрепаратов «Внутреннее строение слоевища лишайников», микроскопы; раздаточные карточки для работы с терминами

Понятия: видовое разнообразие, особь (организм), экологические факторы, адаптации, экологические группы, сциофиты, ксерофиты, гидрофиты, гигрофиты, эпифиты, эпилиты, эпиксилы, эпигеи, место обитания, доминант, сообщество, фитоценоз, ярус, внеярусная растительность, ограничивающий экологический фактор, пионерные виды, экологическая ниша, конкуренция, консорция, консорты, ядро консорции, фитомасса, цепь питания, сукцессии, космополитные формы, жизненный цикл, накипное, листоватое, кустистое слоевища, фикобионт, микобионт, ризины, половое и бесполое размножение, лихенометрия, симбиоз, мутуализм

Тип урока: поэлементный

Методы, приемы и средства

Ход урока

1 элемент

Вводная беседа

Запись плана на доске

I. Изучение нового материала

Морфолого-анатомическое строение, жизненные процессы лишайников. Лишайники представляют собой своеобразную группу организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов: гриба и водоросли. Связь грибного и водорослевого компонента представляет собой взаимовыгодное сосуществование - симбиотическую связь.

Сейчас известно более 20000 видов лишайников. В настоящее время лихенология - наука о лишайниках изучает вопросы морфолого-анатомического строения, физиологии этих организмов, распространения в природе и значения. Такого плана в исследовании этих феноменально устроенных организмов будем придерживаться и мы.

Запись на доске и в тетрадях учащихся

Описательный рассказ с элементами беседы

Демонстрация и анализ результатов опыта. Запись в тетрадях схемы опыта и вывода

Тема: Строение, физиологические особенности и значение лишайников в природе

А) В составе тела лишайников в симбиотическом взаимодействии находятся гриб и водоросль. Водорослевый компонент назван фикобионтом, грибной - микобионтом. Тело лишайников названо слоевищем.

Чем симбиотические взаимоотношения отличаются от мутуалистических?

(- в мутуалистических взаимоотношениях организмы не могут существовать друг без друга в силу специфических адаптаций, сформировавшихся в результате длительной эволюции).

Значит, компоненты лишайника можно разделить. Проанализирует результаты опыта, поставленного одним из учащихся две недели назад. Опыт «Разделение компонентов лишайника и их культивирование».

Демонстрация результатов опыта; вопросы учащихся. Итоговый вывод: водорослевый и грибной компонент слоевища лишайника могут существовать самостоятельно.

Итак, какую роль в слоевище лишайника выполняет водоросль и грибной компонент?

(- функции производства органических веществ, поглощения минеральных веществ в водных растворах).

В составе лишайников водорослевый и грибной компонент претерпевают не только морфологические, но и функциональные изменения.

Демонстрация таблиц или слайдов

Записи в тетрадях учащихся

Б) Морфологические особенности слоевища лишайников следующие. Слоевища очень разнообразны по форме, размерам, окраске, строению. Если слоевище имеет вид корочки плотно сросшейся с субстратом, то оно относится к накипному типу. Вегетативное тело накипных лишайников - ризокарпона, лецидеи, леканоры - небольших размеров, но иногда достигает до 20 см. Тело лишайников в виде листовидной пластинки, горизонтально расположенной на субстрате, - листовидное. Лишайники с листовидным слоевищем: гипогимния, ксантория, пельтигера. Самый высший этап организационного уровня строения вегетативного тела лишайников - кустистые, которые представляют собой вид прямостоячего или повисающего кустика. Уснеи, кладонии относят к кустистым формам. Накипные лишайники широко распространены на субстратах, лишенных других растений. Они, как и листоватые формы являются пионерными видами.

Демонстрация таблиц

записи в тетрадях учащихся

В зависимости от анатомического строения у лишайников различают два типа слоевищ:

• гомеомерное, когда водоросли разбросаны по всей толще слоевища;

• гетеромерное, когда водоросли образуют обособленный слой.

Более примитивным считается слоевище гомеомерного строения. Анатомические структуры формируют три анатомических слоя: коровый, слой водорослей и сердцевину. На нижнем коровом слое образуются органы прикрепления - ризоиды. Несколько ризоидов могут соединяться в толстые ризоидальные тяжи.

Размножение лишайников детально было изучено только к началу прошлого столетия. Они могут размножаться либо спорами, либо вегетативно.

Какие компоненты - водорослевый или грибной - обеспечивают эти формы размножения?

(-споры образует микобионт; в вегетативном способе принимают участие оба компонента)

Половой способ размножения также присутствует в жизненном цикле этих организмов. Плодовые тела, формирующиеся в результате полового процесса, образуют также грибные компоненты.

Демонстрация слайдов

Запись на доске и в тетрадях учащихся

Специфичен химический состав лишайников. Органические и неорганические вещества, образующие слоевище, всегда строго видоспецифичны. Одними из них являются лишайниковые кислоты. Эти кислоты способствуют протеканию различных процессов жизнедеятельности: фотосинтеза, дыхания, обеспечивают передвижение веществ.

Большинство видов лишайников очень медленно растут. Но у различных видов средний годовой прирост неодинаков. Он зависит от географических и экологических условий местности. Когда слоевище приобретает более крупные размеры и становится толще, его прирост замедляется, а у некоторых видов совсем прекращается или слоевище в центре разрушается. Сейчас используют лишайники для определения возраста населяемых ими субстратов в определенной климатической области. этот метод назван лихенометрией.

Обобщение

Итак, лишайники - это живые организмы, хотя и названы «сфинксами». Какими свойствами и признаками живого они обладают?

(- рост, развитие, размножение, обмен веществ, способность к адаптациям)

Запись на доске и в тетрадях учащихся

Работа с терминологическими карточками

В) Медленный рост слоевища не дает возможности лишайникам в более или менее благоприятных условиях конкурировать с быстроразвивающимися цветковыми растениями или мхами. Значит, они заселяют определенные экологические ниши - части местообитаний, где условия существования слишком суровы для других организмов.

Наиболее значимы для развития лишайников влажность, температура, освещенность субстрата, а также биотические факторы.

II. Закрепление нового материала

Задание. Какие экологические группы лишайников по отношению к субстрату на котором они произрастают, кислотности почвы, степени увлажнения вам известны?

(- эпифиты, эпиксилы, эпигеи, эпилиты; ацидофиты, базифиты; ксерофиты, мезофиты; гигрофиты; гелиофиты и сциофиты)

Опорный конспект на доске и тетрадях учащихся, таблицы

III. Применение знаний

Задание. Составьте характеристику одного из видов лишайников, используя опорный конспект и следующий план:

1. Название лишайника.

2. Морфологический тип.

3. Размеры слоевища.

4. Окраска.

5. Характер прикрепления к субстрату.

6. Субстрат для произрастания.

7. Питание.

8. Размножение.

9. Значение в природе и жизни человека.

Практическая работа с гербарным материалом

Тема работы: «Видовое разнообразие и строение лишайников»

Инструктаж к работе

Инструктивная карточка:

1. Рассмотрите 9 видов лишайников, представленных в гербарии.

2. Запишите в тетрадь названия видов.

3. Зарисуйте три различных типа слоевищ.

4. Определите для каждого из видов типологию слоевища.

5. Рассмотрите готовый микропрепарат «Внутренне строение слоевища лишайника».

6. Схематично зарисуйте срез слоевища в тетради; определите его тип.

7. Сделайте вывод.

2 элемент

Демонстрация схемы консорции на доске

Записи в тетрадях учащихся

Записи в тетрадях учащихся

IV. Изучение нового материала.

Г) Роль лишайников в природе и их распространение очень широко. «Организмы-сфинксы» - лишайники можно назвать космополитными формами, т.е. видами, распространенными очень широко. Особенно велика их роль в тундровых, лесотундровых и лесных сообществах, где лишайники составляют нижний ярус и входят в состав внеярусной эпифитной растительности.

Часто лишайники являются центром консорции, с которым связаны многие компоненты - консорты. Консорция - это элементарная структурная часть любого сообщества. Целый ряд животных - клещи, ногохвостки, гусеницы бабочек, - связаны с лишайниками очень тесно. Они питаются слоевищем, продуктами их разрушения. Участвуют в распространении спор.

Группировки видов лишайников, занимая такие экологические ниши, как стволы деревьев, поверхность валунов, усложняют структуру сообществ, влияют на круговорот веществ.

Лишайники как неотъемлемая часть цепей питания образуют фитомассу. Фитомасса - это количество массы живого организма, образующаяся в сообществе. Фитомасса лишайников обеспечивает функционирование многочисленных цепей питания и круговоротов веществ.

Лишайники принимают участие в химическом выветривании горных пород, разрушая их лишайниковыми кислотами. В молодых местообитаниях лишайники образуют начальные стадии растительной жизни. Время заселения субстратов бывает различным, оно колеблется от 5 до 20 (40) лет. Первыми осваивают такие места накипные, а последними - кустистые лишайники. Зарастание субстратов происходит постепенно, в несколько сменяющих друг друга стадий. Эти смены лишайниковой растительности вызваны рядом причин. Как вы думаете, каких?

(- постепенным изменением физических и химических свойств субстрата, взаимоотношением между собой видов лишайников, изменением условий среды)

Такие последовательные и направленные смены сообществ называют сукцессиями. Подобные смены происходили на нашей древней Земле при образовании почвы.

Но в некоторых лесных сообществах лишайники небезобидны. Они оказывают тормозящее действие на прорастание семян растений.

Итак, какие адаптации позволили лишайникам заселить субстраты во всех сообществах, за исключением соленых вод?

Фронтальный опрос

IV. Закрепление нового материала

Задание. Расшифруйте понятийное значение терминов, записанных на доске.

Решение задач по вариантам

VI. Применение знаний

Задача 1. Почему именно лишайники часто бывают пионерами заселения свободных субстратов? Какие особенности химического строения играют в этом случае решающую роль?

Задача 2. В пустыне Гоби условия существования очень суровы, даже лишайниковая растительность представлена очень бедно. Это объясняется тем, что процессы фотосинтеза и дыхания происходят только во влажных слоевищах. Откуда же черпают влагу лишайники?

Задача 3. Составьте цепи питания, включив в них лишайники в качестве одного из компонентов.

Задача 4. Антарктика очень широко «освоена» лишайниками несмотря на то, что среднегодовая температура ледяного континента - 16 ºС, зимой она падает до - 45 ºС. Осадки выпадают там только в виде снега? Какая окраска слоевищ лишайников и почему будет присутствовать в этих сообществах: темноокрашенная или светлая?

Задача 5. Утверждают, что лишайникам в лесных сообществах принадлежит роль «защитников» деревьев. Это предположение имеет некоторые основания. Выясните, какие?

Домашнее задание: записи в тетрадях, параграф учебника, подготовить и записать в тетрадь информацию о значении лишайников для человека.