Экология

Все ли травы одинаковы?

Тематика проведения экскурсий на природе

e

школах появилась тенденция экологизации многих предметов учебного курса. Программой предусмотрен курс экологии в 9-м классе, а также элементы экологии в курсах биологии, химии и географии. Особенно важно развивать у ребят экологическое сознание, умение видеть мир с позиций, создавшихся в природе. Это фактор социальной стабильности общества.

Во внеклассной работе, в условиях летних лагерей, туристских походов, прогулок, когда к 12-14 годам ребята уже знакомы со школьными курсами ботаники и зоологии, а некоторые и экологии, можно проводить экскурсии на экологические темы.

Экология разных групп организмов

В условиях средней полосы России с достаточно стабильной растительностью и животным миром темы экскурсий могут быть следующие:

1. Экология вида – доминанта сообщества (например, для лесов – сосны, ели, березы, ольхи, дуба; для лугов – наиболее часто встречающегося вида в данных условиях; для полей – выращиваемой культуры).

2. Экология видов, обитающих в разных биоценозах, – мхов, лишайников, трав.

3. Экология различных видов птиц.

4. Экология сьедобных и ядовитых шляпочных грибов.

Жизненные формы

Существует большое количество мнений относительно классификации жизненных форм. Преподаватель может придерживаться своей точки зрения по этому вопросу, но необходимо показать детям разнообразные мнения на этот счет.

Понятие “жизненная форма” не рассматривается в школьных курсах биологии, хотя является основополагающим понятием экологии. По одному из определений, жизненная форма – морфологический тип приспособления животных или растений к основным факторам среды и определенному образу жизни в ней.

Необходимо рассказать ребятам о многообразии приспособлений, существующих в природе, иллюстрируя рассказ примерами из литературы или из знакомых им художественных, научно-популярных фильмов и телепередач о природе. Например, открытые места обитания – зона жизнедеятельности хищников, которым свойственен быстрый бег, следовательно, они имеют хорошо развитые ноги и крупное тело (волк). Травоядные животные имеют крупное тело, высокие и сильные конечности для спасения от хищников (корова, лошадь). Животные, обитающие на поверхности, должны спасаться от хищников прыжками, следовательно, развиты длинные задние конечности, шея короткая (заяц).

При проведении экскурсии по данному разделу необходимо помнить, что при огромном разнообразии жизни различные жизненные формы приобретаются различными путями (измельчание, увеличение размера, трубкообразование, разнообразные выросты и т.п.). Возможно провести следующие экскурсии:

1. Деревья и кустарники – одна жизненная форма или две?

2. Все ли травы одинаковы?

3. Облик растений одного вида, обитающих в разных природных условиях (береза – в березняке и ельнике; травы – на лугах, в лесу и в полях).

4. Птицы разных отрядов – представители одной жизненной формы?

Экскурсии

по оценке биогеоценоза

Любой биогеоценоз характеризуется тремя показателями: размерной структурой, пространственной и видовой. С этой точки зрения и необходимо рассматривать типичные биогеоценозы. Очевидно, что изучение биогеоценоза является важным аспектом нашего понимания взаимосвязей природы.

Говоря о размерной структуре биогеоценоза, необходимо помнить, что, чем мельче организмы, тем их в биоценозе больше. Это легко показать при проведении экскурсий по изучению почвенной фауны и видового состава конкретного биогеоценоза.

Экскурсии по изучению пространственной структуры биогеоценоза, возможно, являются одними из самых важных. Это связано с развитием комплексного подхода к изучению какой-либо системы, что позволяет из ряда сведений научиться выделять наиболее важные и из большого количества информации пытаться выделить какие-либо общие закономерности. В этом разделе необходимо говорить о вертикальной и горизонтальной структурах сообществ. В вертикальной структуре нет и не может быть однородного сообщества, каждый участок строго индивидуален. Необходимо помнить, что при изучении ярусного расположения и ярусного образа жизни растений и животных очень важно не забыть и о ярусном расположении почвенной флоры и фауны. Ярусность находится в прямой зависимости от ресурсов. Для растений это в первую очередь свет и минеральное питание, для животных – пищевые возможности.

Горизонтальная структура связана с распределением по экологическим нишам. В природе виды чаще живут там, где им позволяют условия и другие виды, а не там, где они потенциально способны жить. Распределение видов в биоценозе чаще всего агрегированное (что можно показать на фрагментах фитоценозов), гораздо реже встречается равномерное (например, в посадках) и случайное (у редких видов).

При изучении видовой структуры ценоза можно составить список обитающих на определенной территории растений и животных и побудить ребят подумать, почему они, а не другие виды в данный момент существуют здесь. Здесь же можно поговорить о связях внутри сообщества. Русский ученый В.А.Беклемишев предложил делить связи на 4 типа: трофические (связанные с питанием), топические (когда один вид влияет на место обитания другого), форические (один вид является условием переноса или расселения другого вида) и фабрические (использование нор, гнезд, другого материала другого вида).

При рассмотрении структуры популяции можно рассмотреть ее пространственную структуру, демографическую (соотношение полов) и возрастную.

Возможно проведение экскурсии на тему “Разные степени нарушенности одного биогеоценоза”. Например, изучение видового состава растений в чаще леса, рядом с тропой и на тропе. При проведении элементарных математических подсчетов видна колоссальная разница в количественном и видовом составе.

Если позволяют условия, очень интересными могут быть экскурсии по изучению сукцессий (смены сообществ). Например, просека газопровода, которая постепенно зарастает. Данный пример хорошо иллюстрирует смену сообществ. Также это можно показать на зарастающих полянах, при смене елового леса березовым, при заболачивании.

В проведение экскурсий можно включить данные по охране окружающей среды и рациональному природопользованию, особенно если рядом находятся промышленные предприятия или сельскохозяйственные угодья.

Кроме экологического аспекта, экскурсии позволяют ребятам познакомиться с красотой природы, узнать растения и животных, которые их окружают и с которыми они, как правило, не знакомы.

Елена СМИРНОВА,

тренер-общественник спортивно-туристского клуба Центра досуга и творчества молодежи “Виктория” г.Москвы

Биология

Восемь косточек запястья

Фантазия и наука

дна из самых сложных и щекотливых тем в биологии – происхождение и эволюция человека. Щекотливая потому, что в каждом классе найдутся люди, которые постараются опротестовать любое заявление с точки зрения религии. “А вот в Библии не так!”. Я не насаждаю атеизм и не стремлюсь оправдать какую-нибудь гипотезу с моей личной точки зрения. С самого начала мы рассматриваем сразу несколько теорий возникновения жизни: креационизм (при участии Бога, создателя), панспермия (жизнь занесена извне, Земля “засеяна” инопланетным разумом), стационарное состояние (жизнь была, есть и будет всегда) и биохимическая эволюция (живые организмы возникли из органических молекул, возникших в первобытном океане из неорганических соединений). Причем освещаем как факты, доказывающие ту или иную гипотезу, теорию, так и факты, опровергающие ее.

Ученики часто спрашивают: “А как вы лично думаете, какой теории отдаете предпочтение?” Это самое трудное. Учительское мнение для ученика – вещь довольно неоднозначная. Скажешь так, а кто-то решит: “Ну если преподаватель так считает, значит, и я тоже должен так думать, ведь он умнее меня”. Но вдруг я сам не прав? Или наоборот, иной из негативизма поступит по-другому, примет противоположную позицию. А вдруг я все-таки прав? Поэтому говорю, что у меня есть свое собственное мнение (кстати, оно действительно есть), отличное от общепринятого, но я его не выскажу.

Компромисс между верующими и неверующими достигается автоматически после того, как обе стороны понимают, что у каждой стороны есть свои “темные”, недоказуемые стороны. И по большому счету, “пусть вера каждого останется при нем (атеизм – это тоже вера), а мы переходим к доказательствам эволюции”. В мире нет ничего неизменяющегося, это поняли даже креационисты. А уж если человек изменяется с течением тысячелетий, то можно не только проследить эти изменения до нынешних времен, но и попытаться продолжить эту линию дальше. И здесь очень полезно сделать ставку на научное воображение ребят, связать воедино фантазию, фантастику и науку.

Итак, прямохождение привело к тому, что передние конечности перестали быть необходимыми для передвижения. Теперь их можно использовать и для других целей – что-нибудь схватить, взять оружие, орудие. Длина их уменьшилась по сравнению с предками (вспомните обезьян). Можно предположить, что эволюция приведет к дальнейшему укорочению рук, ослаблению скелета верхней конечности и мышц. Отпадает потребность в когтях, которые раньше служили для защиты, удержания добычи, рытья нор, повышения цепкости при лазании по деревьям.

Эволюция привела к тому, что челюсти человека стали значительно короче и слабее, чем у человекообразных обезьян. Мы уже сейчас страдаем от этого: зубам “тесно”, между ними забивается пища. Кстати, о зубах. Предназначение их – отрывать, размельчать, откусывать, перетирать пищу, служить для убиения, удержания добычи и для защиты. Три последних значения уже можно отбросить как потерявшие актуальность. А если предположить, что пища уже может поступать в готовом виде (коктейли, жидкие каши, пасты), то отпадает надобность в зубах вообще. В далеком будущем они могут остаться в виде рудиментарных зачатков или исчезнуть вообще. Челюсть уменьшится еще больше, функции ее ограничатся разговорной.

То, что с течением веков пища становилась все менее и менее грубой, обработанной на огне, заставило практически исчезнуть целый отдел нашей пищеварительной системы, от которого остался аппендикс.

Шерстный покров перестал быть необходимым нашим предкам после того, как они научились пользоваться огнем и “чужим покровом” – шкурами, мехами. Теперь на нашей коже лишь жалкие волоски. Надо ожидать, в недалеком будущем мы вообще лишимся волосяного покрова, научившись сохранять постоянным микроклимат вокруг нас.

Следует ожидать также изменений в сторону уменьшения размеров и количества костей (8 косточек в запястье – не слишком ли?) и мышц. Мимические мышцы достигли своего апогея в развитии у человекообразных обезьян. У человека они уже менее развиты, так как он может передавать эмоции словами. Вполне очевидно, что предпочтение в дальнейшем будет отдано именно вербальной, а не мимической информации. Сначала уменьшится подвижность позвонков туловища и шеи, а впоследствии – и их количество. Всему этому будет способствовать тотальная гиподинамия как следствие развития и разнообразия средств передвижения. Ведь если раньше ходили пешком, потом ездили на лошади, в повозке, экипаже, то теперь можно, не выходя из машины, посетить ресторан.

Неприглядная картина получается? А вы спросили бы у австралопитека, согласен ли он эволюционировать, чтобы получить такие “преимущества”, как грыжу, аппендицит, плоскостопие, остеохондроз, варикоз и т.д.? Очевидно, здесь мы имеем дело с однобокими взглядами, своего рода косностью. Ведь это сейчас мы говорим: “Человек – венец творения”, закрывая глаза на недоработки этого проекта.

К сказанному добавлю, что подобные проекты выполняют сами школьники. Очень творчески проходят командно-коллективные конструирования “идеального человеческого организма” с учетом всех эволюционных недоработок. Важно почувствовать себя творцом, пусть даже фантастического организма, чтобы понять лучше, как ты устроен сам.

Вадим МЕЛЕШКО

Обратная связь

Вовсе не стереотип

ризнательна всем читателям “Методической кухни”, заинтересовавшимся моей статьей “Эволюция человека на Земле”, опубликованной в “УГ” N7 от 25 февраля с.г. Впервые год назад мои ученики достойно ответили на все вопросы и с честью выдержали экзамен по курсу “Общая биология”. Значит, нестереотипное изложение темы “Эволюция человека на Земле” они хорошо и восприняли, и усвоили. Возможно, это было связано и с самой нетрадиционной школьной формой проведения уроков – чередования лекционных и семинарских занятий. Но скорее всего дело в неожиданном подходе к рассматриваемой теме. Замечательно, что открытый интерес не спадал на протяжении нескольких месяцев, ведь мы занимались вопросами эволюции более половины прошлого учебного года – с сентября 1995-го по март 1996 года. А экзамен уже дал официальное подтверждение права на отказ от стереотипа изложения школьного программного вопроса “Происхождение человека”. Да и что такое стереотип? Динамический, конечно. Всего лишь, как известно, физиологическая форма целостной деятельности больших полушарий головного мозга человека, выражающаяся в фиксированном порядке осуществляемых ими условно-рефлекторных действий. Так ли много времени прошло с тех пор, как физики забыли некогда не сходившее с уст слово “эфир”?

Мне хотелось бы напомнить читателям слова Дж.Б.Мэриона из его замечательной книги “Общая физика с биологическими примерами”, перевод которой был издан в Москве в 1986 г. (глава “Фундаментальные силы природы”): “Последние эксперименты с элементарными частицами при высоких энергиях показали, что электромагнитные, сильные ядерные и слабые силы так или иначе взаимосвязаны. Возможно, мы со временем будем в состоянии описать природу только на основе одной или двух сил”. Согласитесь, уважаемый читатель, точка зрения автора книги совсем не стереотипна.

Лидия БОРИСОВА, кандидат биологических наук

Не тот беден, у кого мало, а тот, кто хочет большего.

сенека